CC BY
253
Г.М. Петров
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ
Рассмотрены мероприятия по обеспечению электробезопасности в электрических сетях напряжением до 1 кВ с различными режимами нейтрали. Ключевые слова: электробезопасность, защита от поражения электрическим током, электрические сети напряжением до 1 кВ.
Согласно [1], основное правило защиты от поражения электрическим током состоит в том, чтобы опасные токоведущие части не должны быть доступными, а доступные токопроводящие части не должны быть опасными в нормальных условиях и при наличии неисправности. Указанный ГОСТ подразделяет меры защиты от поражения электрическим током на две категории: основная защита и защита при наличии неисправности.
В одной и той же электроустановке, системе или электрооборудовании могут оказаться несколько из приведенных ниже мер защиты:
1. Защита с помощью автоматического отключения источника питания - мера защиты, при которой основная защита обеспечивается основной изоляцией между опасными токоведущими частями и открытыми токопроводящими частями, а защита в условиях неисправности - автоматическим отключением источника питания.
2. Защита с помощью двойной или усиленной изоляции - мера защиты, при которой основная защита обеспечивается основной изоляцией опасных токоведущих частей, а защита при наличии неисправности - дополнительной изоляцией или основная защита и защита при наличии неисправности обеспечивается усиленной изоляцией между опасными токоведущими частями и доступными токопроводящими частями.
3. Защита с помощью уравнивания потенциалов - мера защиты, при которой основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и от-
крытыми токопроводящими частями, а защита при наличии неисправности - с помощью системы уравнивания потенциалов, обеспечивающей защиту и препятствующей возникновению опасных напряжений между одновременно доступными открытыми и сторонними токопроводящими частями.
4. Защита с помощью электрического разделения сетей - мера защиты, при которой основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и открытыми токопроводящими частями отдельной цепи, а защита в условиях неисправности - простым отделением цепи от других цепей и заземления, а также с помощью уравнивания потенциалов без осуществления заземления и соединения открытых токопроводящих частей отделяемой цепи в случае, когда к отделяемой цепи подсоединены несколько частей электрооборудования. Не допускается преднамеренное соединение открытых токопроводящих частей с нулевым защитным (РЕ) или заземляющим проводником.
5. Защита с помощью нетокопроводящей среды - мера защиты, при которой основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими и открытыми токопроводящими частями, а защита при наличии неисправности - с помощью нетокопроводящей среды.
6. Защита с помощью системы БСНН (SELV- Safety extralow voltage) - мера защиты, при которой защита обеспечивается ограничением напряжения в цепи (система БСНН), защитным отделением системы БСНН от всех цепей, помимо систем БСНН, ЗСНН и простым отделением системы БСНН от других систем БСНН, систем ЗСНН и от заземления.
БСНН - система безопасного сверхнизкого напряжения (не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока).
Согласно [2], в системе БСНН основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в цепи до сверхнизкого значения и отделением цепей системы БСНН от всех других цепей, а дополнительная защита - защитным отделением системы БСНН от земли. Преднамеренное присоединение открытых токопроводящих частей к защитному проводнику не допускается.
7. Защита с помощью системы ЗСНН (PELV - Protection extra-low voltage) - мера защиты, при котором защита обеспечивается за счет защитного отделения системы ЗСНН от всех цепей, помимо БСНН и ЗСНН, и за счет ограничения напряжения в цепи,
которая может быть заземлена и (или) открытые токопроводящие части которой могут быть заземлены (система ЗСНН).
ЗСНН - заземленная система безопасного сверхнизкого напряжения.
Согласно [2], основная защита в данной системе осуществляется путем ограничения напряжения в заземленной цепи системы ЗСНН до сверхнизкого значения и разделением цепи системы ЗСНН от всех других цепей, а дополнительная защита состоит в том, что разделение цепи системы от других цепей является защитным разделением.
Допускается присоединение открытых токопроводящих частей электрооборудования (кроме электрооборудования класса III) к защитному или заземляющему проводнику, если это предусматривается соответствующим стандартом на изделие.
Защитное отключение согласно классификации по ГОСТ Р МЭК 61140-2000 [1] относится к категории мер защиты: "Защита с помощью автоматического отключения источника питания" и обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током в условиях неисправности электроустановки - повреждении или пробое изоляции электроустановки на корпус. Защитное отключение в настоящее время является одним из наиболее эффективных электрозащитных средств.
ПУЭ (7-е издание) [3] предусматривает, что система электробезопасности должна обеспечивать защиту человека от поражения в двух наиболее вероятных и опасных случаях: при прямом прикосновении к токоведущим частям электроустановки и при косвенном прикосновении. Под косвенным прикосновением понимается прикосновение человека к открытым токопроводящим частям электроустановки, на которой в нормальном режиме (исправном состоянии) отсутствует электрический потенциал, но при каких-либо неисправностях, вызвавших нарушение изоляции или ее пробой на корпус, на этих частях возможно появление опасного для жизни человека потенциала.
Согласно ГОСТ Р 50571.3-94 [2] для защиты от прямого прикосновения служат мероприятия, предотвращающие прикосновение к токоведущим частям: изоляция токоведущих частей, применение ограждений и оболочек, установка барьеров, размещение вне зоны досягаемости. Дополнительная защита от электропоражения при прямом прикосновении достигается путем приме-
нения устройств защитного отключения. Устройство защитного отключения является единственным электрозащитным средством и в сочетании с современными системами заземления (ТТС^, ТТС-С^, ТТ, 1Т) обеспечивает высокий уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок.
Защита от поражения электрическим током при косвенном прикосновении, согласно [2], обеспечивается следующими мерами защиты: применением УЗО, применением нулевых защитных проводников в электроустановках с системой заземления ТК или защитных проводников в электроустановках с системами заземления ТТ и 1Т в комплексе с устройствами защиты от сверхтока.
В основе действия защитного отключения, как электроза-щитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренным прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Другим не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования.
Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
Согласно 7-му изданию ПУЭ [3] при выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система ТК, и заземлены, если применены системы 1Т или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационноым аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть вы-
полнено уравнивание потенциалов. В системах ТК и ІТ время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в таблице.
Наибольшие допустимые времена защитного автоматического отключения для типов систем заземления TN и Н
Система TN Система !Т
Номинальное фазное Время Номинальное линей- Время
напряжение Uф, В отключения, с ное напряжение Uл, В отключения, с
127 0,8 220 0,8
220 0,4 380 0,4
380 0,2 660 0,2
более 380 0,1 более 660 0,1
Также следует обращать внимание на соблюдение условий электробезопасности еще на стадии проектирования. В работах [4] и [5] сделаны попытки определения параметров электрической сети напряжением до 1 кВ с учетом электробезопасности, как в сети с изолированной, так и в сети с глухозаземленной нейтралью. С учетом минимальной (100 мА) и максимальной электробезопасности (30 мА) были определены параметры электрической сети: количество подключенного электрооборудования, протяженность кабельной линии и суммарный ток нагрузки защищаемой цепи.
Выводы
1. В электрических сетях с различными режимами нейтрали меры защиты от поражения электрическим током подразделяется на две категории: основная защита и защита при наличии неисправности.
2. При проектировании электроснабжения промышленных электроприемников параметры электрических сетей следует выбирать с учетом электробезопасности.
--------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р МЭК 61140-2000 (2009). Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи.
2. гОсТ Р 50571.3-94 (2010). Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током.
3. Правила устройства электроустановок. 7-е издание. - М.: ЗАО "Энергосервис", 2002. - 280 с.
4. Петров Г.М. К вопросу обеспечения электробезопасности в электрических сетях с различными режимами нейтрали. //В сборнике статей "Электрификация и энергосбережение". Отдельный выпуск Горного Информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала). - М.: Издательство "ГОРНАЯ КНИГА". с. 384 - 391.
5. Глухарев Ю.Д., Петров Г.М. Руководящие технические материалы: "Методика проектирования подземных электрических сетей напряжением до 1000 В рудников черной металлургии с учетом электробезопасности". - М.: МГИ, 1986. -20 С.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ --------------------------------------------
Петров Геннадий Михайлович - профессор кафедры "Электрификация и энергоэффективность горных предприятий", кандидат технических наук,
Московский государственный горный университет.
Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru
