В каждом помещении промпредприятия, ОЗ и жилого дома имеются находящиеся под напряжением элементы ОУ, многие из которых легко доступны для прикосновений. Наибольшую опасность представляет прикосновение к токоведущим частям ОУ, а в аварийных ситуациях, когда происходит замыкание на корпус, опасным становится и контакт человека с металлическими нормально нетоковедущими частями.

Вредное воздействие электрического тока на людей проявляется в виде электротравм; их степень зависит в основном от значения и длительности протекания тока через тело человека. Опасным для жизни человека в сетях переменного тока частотой 50 Гц можно считать ток, превышающий 20 мА при времени его протекания более 0,2 с. При анализе условий безопасности электрическое сопротивление человека принято считать равным 1000 Ом, что примерно соответствует сопротивлению внутренних органов человека, если считать кожный покров поврежденным. Самым тяжелым случаем является одновременное прикосновение к двум фазам сети, так как при этом человек попадает под линейное напряжение. Практически подобные случаи весьма редки, гораздо чаще происходят однополюсные прикосновения. Опасность возрастает в помещениях, где имеются токопроводящие полы, металлические части строительных конструкций и оборудования и возможно одновременное прикосновение к токоведущим частям ОУ и заземленным предметам (помещения с повышенной опасностью и особо опасные).

В связи с преимущественным распространением в сетях освещения систем напряжения с глухозаземленной нейтралью условия электробезопасности рассматриваются только для этих систем.

Электробезопасность определяется комплексом средств, среди которых имеются технические способы и средства защиты, специальные конструкции электроустановок, организационные мероприятия. Эти средства направлены на улучшение электроизоляционных свойств сетей и оборудования, снижение вероятности опасных прикосновений, ограничение тока, протекающего через тело человека, и времени опасного контакта. Так, нормируются сопротивления изоляции сетей и оборудования, изоляционные расстояния между токоведущими частями, отдельные виды изделий снабжаются усиленной или двойной изоляцией. Регламентированы наименьшие высоты прокладки отдельных видов проводки и установки ОП, устройства ввода сети в ОП, конструкции ОП, затрудняющие в отдельных случаях доступ к их токоведущим частям.

Основным техническим способом эффективной защиты от поражения электрическим током является зануление, т. е. преднамеренное соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансформатора (или генератора). При этом в случае замыкания одной фазы на соединенный с нейтралью корпус происходит КЗ, в результате которого аппарат защиты быстро отключает поврежденный участок сети. Использование вместо заземления в качестве единственной меры присоединения электроустановки к отдельным заземлителям не допускается, так как в этом случае при замыкании на корпус устанавливается электрическая цепь замыкания, в которую оказываются последовательно включенными сопротивления заземления установки и заземления нейтрали. При этом в ряде практических случаев ток КЗ может оказаться недостаточным для быстрого отключения сети, и опасный потенциал сохранится на поврежденном оборудовании в течение длительного времени. В качестве меры дополнительной защиты кроме зануления можно осуществлять присоединение к отдельному заземлителю, хотя нормы этого не требуют.

Зануление должно выполняться: при напряжении выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных  и наружных установках; при напряжении 380 В и выше переменного тока и во взрывоопасных зонах независимо от напряжения — во всех установках. Занулению подлежат корпуса ОП, трансформаторов, аппаратов, щитков, стальные трубы проводки, кожухи шинопроводов, лотки, короба и т. п. Не требуют зануления ОП, устанавливаемые на деревянных опорах, не имеющих заземляющих спусков или кабельных муфт, и металлические отражатели ОП, укрепленные на корпусах из изолирующих материалов.

В качестве нулевых защитных проводов в осветительных сетях должны использоваться нулевые рабочие провода. Исключения составляют следующие случаи.

1.  В проводках во взрывоопасных зонах класса B-I для зануления используют отдельный провод от шины заземления группового щитка.

2.  Отдельные зануляющие провода   прокладывают также к заземляющим контактам штепсельных розеток для  присоединения  электромедицинских  аппаратов  и бытовых приборов в кухнях квартир, гостиниц и общежитий.

3.  Если в сетях с глухозаземленной нейтралью для питания ОУ используется система без нуля, например 3 X 220 В, то для зануления специально прокладывается нулевой провод.

4.  Для зануления переносных ОП и трансформаторов, а также стационарно установленных прожекторов используется отдельная жила, расположенная в одной оболочке с фазной жилой кабеля, служащего для при­соединения этих устройств к сети.

Зануление корпусов ОП выполняют: при вводе в ОП кабеля, защищенного провода, незащищенных про­водов в трубе или металлорукаве или скрыто без труб — ответвлением от нулевого рабочего провода внутри ОП; при вводе в ОП открытых незащищенных проводов — гибким изолированным проводом, присоединяемым к заземляющему винту на корпусе ОП и к нулевому рабо­чему проводу у ближайшей к ОП неподвижной опоры или коробки. Аналогично выполняется присоединение защитного провода к заземляющим контактам двухпо­люсных розеток. Требующие зануления корпуса ОП, переключаемых на питание от сети постоянного тока, присоединяются к нулевому проводу сети переменного тока. Зануление ОП и опор ВЛ осуществляется нуле­вым рабочим проводом, проложенным на тех же опо­рах, что и фазные провода.

Повышенную опасность создает случай обрыва ну­левого провода, используемого в качестве зануляющего. Если при этом происходит замыкание на корпус, то прикосновение к зануленной части ОУ равнозначно прикосновению к токоведущему проводу. Целостности нулевого провода придается большое значение. В табл. 9.18 приведены наименьшие сечения нулевых защитных проводов. Снижение опасности обрыва нулевого прово­да достигается повторным заземлением нулевого прово­да, которое в осветительных сетях должно выполняться на концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах от ВЛ к зданиям, в которых необходимо зануление электрооборудования. Общее сопротивление растеканию заземлений всех повторных заземлителей нулевого провода одной ВЛ не должно превышать 5, 10 и 20 Ом при линейных напряжениях трехфазного тока соответственно 660, 380 и 220 В. В ка­честве повторных заземлителей в первую очередь сле­дует использовать естественные заземлители (водопро­водные трубы, заглубленные железобетонные и метал­лические конструкции, свинцовые оболочки кабелей и др.).

Таблица   9.18.   Наименьшие сечения нулевых защитных проводов

 Для уверенного и достаточно быстрого автоматиче­ского отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых проводов (а следовательно, их сече­ние) выбирается такой, чтобы при замыкании на корпус возникал ток однофазного КЗ, превышающий не менее чем:

• в 3 раза (для взрывоопасных зон в 4 раза) номиналь­ный ток плавкого элемента предохранителя;
• в 3 раза (для взрывоопасных зон в 6 раз) номиналь­ный ток нерегулируемого расцепителя или уставку то­ка регулируемого автоматического выключателя, име­ющего обратно зависимую от тока характеристику.

Полная проводимость нулевого защитного провода должна быть не менее 50% проводимости фазного.

Расчет тока однофазного короткого замыкания в петле фаза—нуль осветительной сети рекомендуется производить по приближенной формуле

I_{КЗ =}  U_ф   / (  z_т / 3 +  z_п )

 где I_КЗ — ток короткого замыкания, А; U_ф — фазное напряжение сети, В; z_т — полное сопротивление трансформатора току однофазного замыкания на  корпус Ом; z_п — полное сопротивление петли фазный—нулевой провода электрической сети от трансформатора до точки замыкания на корпус, Ом.

Значения входящих в формулу величин для трансформаторов и сечений проводов приводятся в справочных  изданиях.

Большинство  практически   используемых в осветительных сетях аппаратов защиты при нормируемых кратностях  тока КЗ обеспечивают отключение линии в течение нескольких секунд и даже нескольких десятков секунд. Значительно большее быстродействие обеспечивают  устройства  защитного  отключения, являющиеся перспективным средством электробезопасности. Эти устройства за доли секунды автоматически отключают сеть как при металлическом замыкании на корпус, так и при частичном снижении уровня изоляции сверх   определенного   значения.   Было   бы   особенно целесообразно совмещение в одном аппарате фу защиты от КЗ и перегрузки с защитным отключением. Весьма желательно широкое использование защитного отключения, особенно в сетях квартир, некоторых ОЗ| и  др.

Помимо защитных зануления и отключения техническими средствами электробезопасности являются использование напряжения не выше 42 В, разделительных   трансформаторов   и   уравнивание   потенциалов.

В   понижающих  трансформаторах   (вторичное  напряжение обычно 42, 36 или 12 В) следует занулять один  из  выводов  низшего напряжения  или среднюю точку вторичной обмотки. Эти мероприятия являются надежным   средством   защиты   от   опасного   перехода высшего напряжения в сеть низшего.

Разделительные  трансформаторы широко используются для питания штепсельных розеток для электробритв,  устанавливаемых в ванных квартир, общежитий   и   гостиниц.   Запрещается   занулять   (заземлять) вторичную   обмотку   разделительного   трансформатора и питающийся от него электроаппарат. От разделительного трансформатора разрешается питать только электроприемник,   а   устанавливаемый   на   первичной стороне аппарат защиты должен иметь   номинальный ток не выше 15 А.

Для уравнивания потенциалов следует присоединять к сети зануления строительные и производственные конструкции, металлические корпуса технологического оборудования, трубопроводы и т. п. При  этом считаются достаточными  естественные  контакты.

Источник: «Справочная книга по светотехнике.»

Ю.Б.Айзенберг