Електрически ток

УВОД

Доброто познаване на факторите и условията, определящи въздействието на електрическия ток върху човека би осигурило организиране на надеждна защита от тях. Но това може да се постигне само при прилагане на подходящи технически мероприятия за защита. Директното или индиректното допиране до незащитени тоководещи  или нетоководещи части, както и  опасното приближаване до части под напрежение води до тежки, обикновено смъртоносни електрозлополуки.

В настоящата лекция ще се запознаем с техническите мероприятия за защита от електрически ток при директен и индиректен допир.

1. Защита от директен допир.

Директното допиране до тоководещи части или опасното приближаване до части под напрежение води до тежки, обикновено смъртоносни електрозлополуки. Поради това съгласно правилниците всички тоководещи части на машините, съоръженията и електрическите мрежи с напрежение над 24 V подлежат на защита за предотвратяване на директно допиране до тях с изключение на случаите, когато по технологични причини това е невъзможно – при апаратите за електродъгово заваряване, пещите за закаляване, уредбите за галванично покриване и др. В такива случаи електробезопасността се осигурява чрез използване на индивидуални средства за защита, зах­ранване с понижено (безопасно) напрежение или чрез предпазно разделяне.

Защитата срещу директен допир се осъществява с различни техни­чески мероприятия.

ü  Разполагане на тоководещите части на безопасно разстояние и използване на защитни прегради.

Ê    Разполагане на тоководещите части на безопасно разстояние.

Независимо от ве­личината на напрежението неизолираните тоководещи части се разпола­гат на безопасно разстояние за да се предотврати допира­нето им. Безопасните разстояния се нормират в зависимост от предназна­чението на тоководещите части, условията на работа, използването на инструменти, стълби, приспособления и др. По този начин се обезопася­ват шинопроводи на подемно-транспортни механизми, въздушни елект­ропроводи и др. Правилниците определят необходимото минимално разс­тояние от земята за разполагане на въздушните линии в зависимост от напрежението им при преминаване над пътища, обработваеми земи и др. Така например за електропроводи 110 kV необходимото минимално разс­тояние до короните на овощните насаждения е 3 m, a до селскостопански­те машини – 4 m. Особено внимание в това отношение трябва да се обръ­ща при провеждане на механизирани дейности в селското стопанство. Не се допуска използването на едрогабаритни селскостопански  машини, автокранове, дъждовални машини и др. под трасето на електропроводите за високо напрежение и се нормират минималните разстояния между тях.

Ê    Използване на прегради и ограждения.

Преградите и огражденията предпазват човека от допиране до токово-дещите части, но не служат за изолация. При напрежение над 250 V се ограждат не само голи, но и изолирани тоководещи части. Например отк­ритите инсталации с изолирани проводници в помещения с нормална опас­ност от електрически ток, монтирани на височина до 2 m от пода, а в помещения с повишена или особена опасност на височина до 2,5 m трябва да бъдат защитени от механични повреди или да бъдат изпълнени със защитени проводници. Защитените прегради и ограждения може да бъ­дат от изолационен материал или метал (металните задължително се за­земяват или зануляват), плътни или с отвори – постоянни или временни. Нормират се минимално допустимите разстояния на защитните прегради до тоководещите части. Голяма част от защитните прегради са масивни, несменяеми (корпуси на електрически машини, метални обвивки на кабели, метални тръби и др.) и осигуряват висока степен на защита сре­щу допиране на тоководещи части. Особено внимание по време на експлоатация е необходимо да се обръща на оградите с подвижни елементи (врати, капаци) като табла, кутии на прекъсвачи, измервателни уреди, клетки на разпоредителни уредби. По-голяма безопасност при тях се постига, ако се използват шарнирни съединения и отварянето им става със специални ключове или инструменти.

ü  Блокировки, сигнализации и маркировки.

Ê    Блокировките са техничес­ки защитени мероприятия, които възпрепятстват проникването на човека в опасната зона (където се намират тоководещи части под напрежение, движещи се части на машини, механизми и др.), а също така изпълнени­ето на неправилни и създаващи опасност за злополука превключвания по комутационната апаратура. Блокировките може да възпрепятстват отст­раняването на защитната преграда, докато тоководещите части зад нея са под напрежение, или да изключват напрежението по тях при отстранява­не на защитната преграда и да не позволяват подаване на напрежение по тоководещите части, преди да се постави защитна преграда. Блокировките биват електрически или механични. Електрическите осигуряват прекъс­ване на веригата чрез специални контакти, които се поставят на огражденията, капаците и вратите. При дистанционно управление контак­тите са включват във веригата на управление. Механичните блокировки се включват във веригата на управление и се използват в електрическите апарати, прекъсвачите, разединителите и др.

Сигнализациите се използват за показване положенията на прекъсва­чи или разединители, за предупреждаване при възникване на повреди или защита от злополуки. За тази цел се сигнализира наличие или липса на напрежение, поява на опасно напрежение, създаващо опасност за злополуки, и др. Сигнализациите биват светлинни, звукови и комбинирани.

Маркировките се поставят за ориентация на персонала при техничес­ко обслужване, ремонти и по време на експлоатация на машините, съоръженията и електрическите уредби. Те показват предназначението или принадлежността на обзавеждането или частите на уредбата към съответна­та система напрежение, токова верига и др. Маркировката се изпълнява с надписи, означения (цифрови, буквени или символи), сигнално оцветява­не (на защитни огради, проводници и др.), схеми и др.

Изолиране и контрол на изолацията.

Изолиране на тоководещите части.

Изолацията на тоководещите части на машините и съоръженията е предназначена да осигури нормал­ната работа на електрическите уредби и необходимата степен на защита срещу поражение от електрически ток. Състоянието на изолацията има изключително голямо значение за надеждността на електрическите уредби и съоръжения, а намаляването на тази надлежност е предпоставка за възникване на условия за злополуки по време на експлоатация. Електрическата изолация оказва пряко влияние върху безопасността. В изолираните системи и трифазни мрежи с изолиран звезден център съп­ротивлението на изолацията определя тока през човека при еднофазно допиране. В мрежите със заземен звезден център влошаването на изола­цията създава условия за корпусни и къси съединения, при които възник­ва опасност за поражение от електрически ток вследствие допиране до проводими нетоководещи части, попаднали под напрежение.

Защитата срещу директен допир с помощта на изолиране се осъществява чрез покриване на тоководещите части с изолация, която трябва да бъде изпълнена така, че изолационният материал да може да се снема само чрез разрушаване. Не се смята за защитно изолиране покритията от емайл, лаковете, текстилните оплетки и др. Защитата срещу директен допир мо­же да се изпълни и чрез изолиране на работното място, при което трябва да се спазват редица специални изисквания, съдържащи се в правилниците.

Контрол на изолацията.

В процеса на експлоатация на електрическите уредби и съоръжения се променя състоянието на изолацията – тя старее и се променят най-важните й свойства. Наблюдението и контролът на състоянието на елект­рическата изолация и своевременното откриване на повреди са едни от основните мерки за осигуряване безопасността и нормалната работа на електрически машини, съоръжения и уредби. Нормите за качествата на изолацията са дадени в правилниците. Например за всеки отделен учас­тък от силова или осветителна мрежа до 1000 V съпротивлението на изо­лацията трябва да бъде над 500 kΩ. Ако съпротивлението на изолацията е по-голямо от 50 % от номиналното, мрежата или съоръжението трябва незабавно да бъдат ремонтирани, а ако намалението е по-малко от 50 %, допуска се експлоатация до първия планов ремонт.

В зависимост от вида на електрическата мрежа уредбата или съоръ­жението подлежат на периодичен или постоянен контрол по отношение на електрическата изолация.

Периодичният контрол за мрежи до 1000 V се състои в измерване активното съпротивление на изолацията при изключено напрежение по измерваните електрически мрежи и съоръжения. За участъците от елек­трическите мрежи се измерва съпротивлението на изолацията между фа­за и земя и между фазите при изключени консуматори, прибори, апарати, развити електрически лампи в осветителните мрежи и включени прекъс­вачи и превключватели. Измерването се извършва с мегаомметри за напрежение според нормите.

Постоянният контрол на изолацията е задължителен за мрежите с изолиран звезден център, при които намаляването на съпротивлението на изолацията води до рязко нарастване на опасността за електропоражение.

Използване на понижено напрежение.

То е самостоятелно защитно мероприятие срещу злополуки само при напрежение под 12 V, когато през човека протича действително безопасен ток. При по-високи напреже­ния е необходимо да се вземат и други мерки за защита. Допустимите понижени напрежения в зависимост от условията на работа и от предназ­начението на съоръженията са дадени в таблица 1.

Таблица 1 Допустими понижени напрежения

Напрежение, V		Област на приложение
променливо	постоянно
12	24	За ръчни преносими осветителни тела и електрически инструменти при работа в котли, резервоари, шахти, кладенци, тунели и на открито.
24	48	За ръчни преносими осветителни тела, електрически инструменти, командни вериги и д.р. в помещения с особена опасност.
42	-	За ръчни преносими осветителни тела, електрически инструменти, командни вериги и д.р. в помещения с повишена опасност.
65	-	За електрически уредби в помещения без повишена опасност.

2. Защита от индиректен допир.

Индиректният допир представлява допиране на човек до проводими нетоководещи части (корпуси на машини, механизми, метални конструкции и др.), попаднали под напрежение пора­ди повреда в електрическата изолация и други аварийни случаи. На за­щита срещу индиректен допир подлежат всички уредби с напрежение над 42 V с някои изключения, описани в правилниците. Тази защита се осъществява с използване на защитен проводник (защитно заземяване, зануляване, защитно изключване) или без използване на защитен провод­ник (защитно изолиране, защитно разделяне).

Защитно заземяване.

Представлява преднамерено свързване на про­водимите нетоководещи части (корпуси на машини и съоръжения, метал­ни конструкции на електрически табла и др.) със заземителни устройства. Целта на защитното заземяване е при попадане на проводими нетоководе­щи части под напрежение да се намали допирното напрежение до безо­пасна стойност.

Принципното изпълнение на защитното заземяване е показано на фиг. 1. Големината на допирното напрежение зависи от големината на тока, протичащ от фазата с повредена изолация в земята I_з, съпротивленията на заземителното устройство R_з и разстоянието от човека до заземителното устройство. Максималната стойност на допирното напрежение е равна на напрежението на заземителя. Поради това основното изискване, което тряб­ва да се изпълни със защитното заземяване, е напрежението на заземите­ля да бъде по-малко от допустимото допирно напрежение т. е.:

U_з = I_з R_з ≤ U_{д. доп.}.

Фиг. 1 Защитно заземяване в мрежа с изолиран звезден център

За да се изпълни това условие, нормира се стойността на съпротивлението на заземителя. В електрическите мрежи до 1000 V с изолиран звез­ден център (у нас това са трифазни трипроводни мрежи, използвани в рудници, мини и др.), в които токът I_з има малка стойност, съпротивлени­ето на заземителя R_з трябва да бъде не по-голямо от 2 Ω, а съпротивлени­ето на съединителните заземителни проводници до най-отдалечения кон­суматор – не по-голямо от 1 Ω. В мрежи със заземен звезден център (у нас това са трифазните мрежи 380/220 V с нулев проводник) токът I_з проти­чащ през защитното заземително устройство, със съпротивление R_з и ра­ботното заземително устройство със съпротивление R₀ (фиг. 2), има висока стойност и е трудно изпълнимо условието за допирното напрежение. При това I_з в повечето случаи не е достатъчен, за да задейства защитата (изгаряне на предпазителите). Допирното напрежение има опасна за чове­ка стойност, а намаляването й обикновено не е възможно по технически и експлоатационни съображения, поради което не може да се постигне не­обходимата ефективност на защитното заземяване в тези мрежи. Следователно защитното заземяване като самостоятелно защитно мероп­риятие при напрежение до 1000 V е целесъобразно да се използва само в мрежи с изолиран звезден център.

Фиг. 2 Защитно заземяване в мрежа със заземен звезден център

В електрически мрежи с напрежение над 1000 V токът на земно съеди­нение има голяма стойност и предизвиква сигурно и бързо включване на защитата на мрежата. Оразмеряването на заземителното устройство се из­вършва в зависимост от тока на земно съединение и използването на защит­но заземяване е задължително, независимо от режима на звезден център.

Недостатък на защитното заземяване е попадането на всички метални конструкции, свързани със заземителното устройство, под напрежение при корпусно съединение в една от тях и увеличаването на напрежението на другите две фази до стойности, почти равни на линейното напрежение (при мрежи с изолиран звезден център). Линейното напрежение е пред­поставка за отслабване на изолацията и възникване на второ земно съединение, когато I_з става голям и допирното напрежение придобива опас­на стойност. Това налага да се поддържа много добра изолация в мрежи­те с изолиран звезден център и постоянно да се контролира състоянието им. При използване на защитно заземяване не се допуска проводимите конструкции в едно помещение или близко разположените на открито да попадат под различен потенциал при корпусни и земни съединения. За изпълнение на това изискване се прилага изравняване на потенциалите чрез електрическо свързване помежду им. Например, когато два елект­рически консуматора имат самостоятелни защитни заземявания, но се захранват от един източник с изолиран звезден център, необходимо е корпусите им или заземителните им устройства да бъдат електрически свързани. Когато защитното заземяване или свързаните към него консуматори са близо до заземяването за мълниезащита на сградата, те трябва да се свър­жат помежду си и др.

Заземителните устройства се състоят от:

- защитни (заземителни) про­водници;

- магистрали;

- заземители.

Заземяваните обекти се съединяват към заземителните магистрали чрез защитни проводници (шини или кръг­ли проводници), заварени към магистралата и закрепени с болт или зава­рени към обекта. Всеки обект се съединява чрез отделно отклонение към магистралата. Последователно съединяване на отделни обекти и използ­ване на прекъсвачи и предпазители по веригата на заземителните провод­ници не се допуска. Специално положените заземителни проводници и магистрали се прокарват в сградите по стените или пода в канали така, че да бъдат достъпни за преглед и да бъдат запазени от механични и химич­ни въздействия. Вън от сградите се прокарват в земята на дълбочина 0,6¸5 m. Използват се стоманени, медни или алуминиеви проводници или шини с подходящо сечение, така че да са корозионно устойчиви.

Заземителите биват естествени и изкуствени.

Като естествени заземи­тели и заземителни проводници може да се използват положени в земята тръбопроводи (с изключение на тръбопроводите за горими течности и газове), метални обвивки на кабели (с изключение на алуминиевите), ме­тали и стоманобетонни конструкции и др. Употребата им е разрешена само в мрежи с напрежение до 1000 V.

Изкуствените заземители са специално поставени в земята метални тела с единствената цел да служат за заземяване. Изработват се предим­но от стомана с поцинкована или помеднена повърхност. Най-често упот­ребяваните изкуствени заземители са следните:

- вертикални – стоманени тръби с диаметър 2÷5 cm и дължина 2¸6 m,
пръти от кръгла или профилна стомана, забити отвесно в почвата;

- хоризонтални – стоманени ленти, проводници или тръби, положени
в предварително изкопани канали на дълбочина около 0,6 m;

- плочи с размери 1 х 1 m и дебелина над 3 mm.

Освен единични се употребяват и групови заземители, представлява­щи комбинация от вертикални и хоризонтални заземители.

При работа на открита местност е целесъобразно да се вземат мерки за недопускане на животни на разстояния, по-малки от 15¸20 m от мястото, където са положени заземителите, поради опасност от електропоражение, вследствие на крачното напрежение.

В съответствие с правилниците е необходимо при приемане, след ре­монт и ежегодно по време на експлоатация да се проверява ефективността на заземителните устройства, включваща измерване съпротивлението на заземителите, допирното и крачното напрежение и др.

ü  Зануляване.

Това е техническо защитно мероприятие срещу злополу­ки при допир на проводими нетоководещи части, попаднали под напреже­ние спрямо земята. Представлява електрическо съединяване на проводи­мите нетоководещи части с многократно заземения нулев проводник с цел получаване на късо съединение през нулевия проводник при корпус­но съединение, т. е. увеличаване на тока при корпусно съединение, задей­стване на максималнтоковата защита и бързо изключване на повредено­то съоръжение. Максималнотоковата защита се изпълнява с предпазите­ли със стопяема вложка или прекъсвачи.

Принципната схема на зануляване е показана на фиг. 3. Зану­ляването се прилага в мрежи с директно заземен звезден център за напре­жение до 1000 V, т. е. четирипроводната мрежа 380/220 V, която има широко приложение в промишлеността, селското стопанство и бита. При тези мрежи съществува т. нар. работно заземяване, представляващо свър­зване на тоководещите части (звезден център на мрежата) със заземително устройство R₀ (показано на фиг. 3) с цел осигуряване правилната работа на мрежата в нормално състояние и при повреди.

Фиг. 3 Принципна схема на заземяване:

а, б – с използване на работния нулев проводник и за защитен;

в – отделен защитен проводник

При корпусно съединение в един от потребителите, захранвани от мрежата, протича ток на корпусно съединение I_к, който е достатъчно голям. Ако корпусът е свързан чрез зануляващ проводник с нулевия проводник на мрежата, предизвиква задействането на защитата (изгаряне на вложката на предпазителя на повредената фаза). Токът на корпусно съединение I_к зависи от съпротивленията на фазовите и на нулевия проводник и от съпро­тивлението на източника на захранване (трансформатора), което е значител­но по-малко от останалите и в много случаи може да се пренебрегне. До задействане на защитата корпусите на повредения потребители всички други занулени потребители попадат под опасно допирно напрежение:

където Z_н, Z_ф, са пълните съпротивления съответно на нулевия и фазов проводник от трансформатора до повредения потребител, Ω;

U - фазното напрежение, V.

На практика обикновено Z_н ≈ 2Z_ф. Намаление на допирното напреже­ние до безопасни стойности не може да се получи с увеличаване сечени­ето на нулевия проводник до достигане на сечението на фазовия проводник. Това е и икономически нецелесъбразно. Ако се получи прекъсване на нулевия проводник в т. Р (фиг. 3), ток I_к няма да протече, няма да заработи защитата и допирното напрежение ще стане равно на фазното напрежение U. До тази опасна ситуация ще се стигне и без да има повреда по консуматори, ако в мрежата има включени еднофазни потребители.

За намаляване на допирното напрежение както при здрав, така и при прекъснат нулев проводник е необходимо да се извърши т. нар. повторно заземяване на нулевия проводник чрез свързването му със заземително устройство R_n, показано на фиг. 3. Поради протичането на част от тока (I_з) през R_n, земята и R₀, се получава по-благоприятно разпределение на потенциалите на нулевия поводник и свързаните към него потребители, без да се намалява изключващата способност на зануляването. До повре­дения консуматор и след него допирните напрежения при докосване на човек до нулевия проводник (занулените потребители) са съответно:

,

където U_д е допирното напрежение без наличието на повторно заземяване, V.

Аналогично е разпределението на напреженията и при прекъснат ну­лев проводник, като в изразите вместо U_д участва U. Чрез подходящо оразмеряване на заземителните устройства допирните напрежения могат да бъдат съществено намалени. Съпротивлението на повторните заземители, според правилниците, в общия случай трябва да бъде не по-голямо от 10 Ω, а общото съпротивление спрямо земя на нулевия проводник и свърза­ните към него заземители – не по-голямо от 2 Ω.

За да се постигне висока ефективност на защитното зануляване, необ­ходимо е фазовите и нулевият проводник да се полагат близо един до друг (в общи тръби или канали) за намаляване на индукивното съпро­тивление на контура „фаза – нула” и правилно да се оразмерява защитата за нейното сигурно и бързо задействане. За да се задейства защитата, трябва да се спази условието:

,

където I_нз е номиналният ток на защита, А;

I_к – токът на корпусно съединение, А;

К – коефициентът за определяне на задействане на максималната токова защита.

Токът I_к се изчислява в зависимост от напрежението и съпротивлени­ето на контура „фаза – нула”:

където 0,85 е коефициент, с който се отчита възможното падане на напрежението на мрежата.

Стойностите на коефициента К се дават в правилниците. Например за защита, изпълнена с предпазители, включени непосредствено пред защи­тавания потребител, К = 3,5.

Зануляване се изпълнява конструктивно с отделен зануляващ проводник, свързващ корпуса на всеки потребител с нулевия проводник, а не се използва отклонение на работния нулев проводник или общ зануляващ проводник за няколко потребителя. При това за захранване на подвижни потребители задължително се използват щепселни съединения тип „шуко”. Примери за неправилно и правилно зануляване са дадени на фиг. 4.

Фиг. 4 Зануляване на подвижни консуматори:

а – неправилно; б – правилно;

в – зануляване с отделен защитен проводник

За осигуряване на сигурна защита е необходимо да не се допуска прекъсване на нулевия проводник. Поради това във веригата на нулевия проводник не трябва да има монтирани прекъсвачи или предпазители. За неспазването на това изискване в селското стопанство трябва да се обръща голямо внимание, особено поради използването на много подвижни маши­ни и съоръжения и на временно монтирани съоръжения. В подобни слу­чаи зануляването трябва да се изпълнява, като се използва отделен защи­тен проводник, както е показано на фиг. 4, в, а не работният нулев проводник.

Особено внимание трябва да се обръща и на съвместното използване на защитно заземяване и зануляване. Използване само на защитно заземя­ване за част от машините в дадено помещение и зануляване за останалите е недопустимо поради опасността от възникване на потенциални разлики между отделните машини в помещенията. В особено опасни и взриво­опасни помещения обаче се препоръчва едновременно зануляване и зазе­мяване на потребителя (фиг. 4, б). Трябва да се подчертае, че правил­ниците изискват в мрежа, в която се използва зануляване, корпусите на всички електросъоръжения да бъдат занулени. Само при това условие някои корпуси могат да бъдат и заземени. В този случай заземяването на занулената машина представлява по същество повторно заземяване на ну­левия проводник, като по-правилно е това заземяване да се извършва в таблото, където се разклонява нулевият проводник. Пълна проверка на ефективността на зануляването, включително проверка на заземителните устройства, се извършва след монтажа и на всеки пет години по време на експлоатация, а съпротивлението на контура „фаза – нула” се измерва и след всяка реконструкция или ремонт на електрическата мрежа По това съпротивление се оценява състоянието на контактните връзки и оразмеряването на максималнотоковата защита.

ü  Защитно изключване.

Това мероприятие се осъществява чрез за­щитна система, осигуряваща автоматично изключване на всички фази захранващо напрежение, когато съпротивлението на изолацията на за­щитавания участък от мрежата е по-малко от допустимото, при ток на утечка, по-голям от допустимия, или при поява на опасно напрежение на корпуса на защитавания потребител. Чрез защитното изключване, за разлика от всички други защитни мероприятия, може да се постигне защита при допиране на човек или на селскостопански животни до тоководещи час­ти под напрежение.

Най-голямото предимство на това мероприятие е бързината (пълното време на изключване t < 0,25 s. Изследванията показват, че при най-често срещаните нещастни случаи за човека практически са допустими ток 250 mА и напрежение 250 V в продължение на 0,2 s, така че защитното изк­лючване осигурява във всички случаи надеждна защита в мрежи 380/280 V. Освен изискването за бързо действие, към защитното изключване се поставят високи изисквания за чувствителност, селективност, самокон­трол и сигурност. Областта на приложение на защитното изключване прак­тически е неограничена, независимо от работното напрежение и от режи­ма на работа на звездния център. Особено голямо е приложението му в мрежи с напрежение до 1000 V, в случаите, когато прилагането на защитно заземяване или зануляване не е ефективно – при подвижни електри­чески уредби, при уредби, разположени върху почва с голямо специфич­но съпротивление, и др. Защитното изключване е най-сигурното защитно мероприятие за ръчни електрифицирани инструменти, които намират широко приложение в селското стопанство, строителството, промишлеността. та и др. Защитното изключване може да се прилага като самостоятелна защита или като допълнителна защита към защитното заземяване или зануляване.

Защитното изключване се задейства чрез защитно изключващо устройство, което се състои от прибор, реагиращ на изменението на входната величина, и от автоматичен изключвател, задействащ се от постъпва­щия сигнал от прибора. В зависимост от вида на входната величина защитноизключващите устройства биват с токов сигнал и сигнал под формата на напрежение. Използват се защитноизключващи устройства, реагиращи на напрежението на корпуса, на тока на земно съединение, на тока с нулева последователност и др.

От гледна точка на електробезопасността в селскостопанското производство особено внимание трябва да се обърне на машините и съоръженията с временен характер на монтаж и експлоатация. Към тях се отнасят тези, които в процеса на експлоатация се преместват от едно работно мяс­то на друго или се използват само през определен период на годината, а през останалото време са изключени от мрежата, например зърночистачките, сортиращите машини и др. Тези машини и съоръжения рабо­тят обикновено на открито, достъпни са за хора без техническа квалификация, захранват се с подвижни (гъвкави) кабели, много често с голям брой контактни съединения, при които има опасност и от механич­ни въздействия. Тези тежки условия поставят проблеми по осигуряване ефективността на защитните мероприятия, като заземяване, зануляване и др.

Съгласно правилниците електрообезопасяване на машини и съоръже­ния с временен характер на монтаж и експлоатация трябва да се извърш­ва главно с т. нар. дефектнотокова защита. Тя представлява защитно изключващо устройство, реагиращо на тока с нулева последователност (векторната сума от токовете, протичащи в трите фазови проводника). Основен елемент на защитата е прекъсвачът за тока на утечка, наречен още дефектнотоков защитен прекъсвач (ДТЗП). Принципната схема на такава защита е дадена на фиг. 5. В зависимост от вида на електропотребителите се защитава всеки потребител с отделен ДТЗП или група потреби­тели с един прекъсвач.

Фиг. 5 Принципна схема на дефектнотокова защита:

а – на отделен потребител; б – на група потребители

Корпусите на защитаваните потребители се свързват към заземителни устройства, отговарящи на нормативните изисквания, като за тази цел не трябва да се използват заземителите от мълниезащитните уредби. В отделни случаи се допуска свързване на корпусите с нулевия проводник преди ДТЗП. В участъка преди ДТЗП защитният проводник трябва да бъде в обща обвивка с фазовите проводници. При нарушаване на изолаци­ята протича ток на утечка към земята, като възниква ток с нулева после­дователност в оперативната верига на ДТЗП, който осъществява бързо изключване на захранващото напрежение. Изправността на ДТЗП се про­верява периодично с контролен бутон.

Дефектнотокови защитни прекъсвачи се произвеждат в много страни. Някои от тях имат много висока чувствителност (номинален ток на утеч­ка 5 mА) и бързо действие, но употребата им е възможна само в мрежи с много добро състояние на изолацията по време на редовната експлоатация. Това ограничава възможностите за масово използване на дефектнотоковата защита в селското стопанство, но за подвижни машини и съоръжения и съоръжения с временен характер на монтаж и експлоатация тя трябва да се прилага.

ü  Защитно изолиране.

С това мероприятие се осигурява защита срещу електропоражения, като се използва двойна или усилена изолация.

Двойната изолация се състои от два отделни слоя – основна и допълнителна. Основната (работната) изолация осигурява нормалната ра­бота на електрическата уредба и основната защита срещу директен допир. Допълнителната изолация е независима и служи за защита срещу инди­ректен допир при повреда на основната изолация. Електрообезопасяващият ефект на двойната изолация се състои в това, че всеки слой издържа нап­режението на уредбата и практически е изключено да се получи пробив в двата слоя, разделени един от друг с въздушна междина или части на уредбата.

Усилената изолация е подобрена основна изолация, която по диелект-рични и механични качества е равностойна на двойната.

Защитно изолираните изделия не трябва да имат защитни клеми и към тях не трябва да се свързват защитни проводници. Защитноизолираните изделия се означават със знак □ (квадрат).

Защитното изолиране може да се изпълни чрез покритие на металните корпуси с изолационен материал. Защитата в този случай не е много сигурна, защото изолационното покритие може да бъде разрушено от ме­ханични въздействия и да стане възможен достъпът до метални части, които могат да попаднат под напрежение при повреда в основната изолация. При това нарушаването на изолационното покритие не пречи на работата на машината или изделието и експлоатацията им може да продължи, без да е осигурена защитата. По-голяма сигурност се постига с покриване на втория слой изолация (допълнителната) с метална обвивка. Целесъобразно техническо решение е изработването на самия корпус от изолационен материал, което може широко да се използва при съвременното производ­ство на пластмаси с много добри качества.

Защитното изолиране се смята за едно от най-сигурните защитни ме­роприятия за напрежение до 1000 V, но засега у нас намира приложение само електрообезопасяване на подвижни електрифицирани инструменти и някои битови електроуреди.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Електрическите уреди, машини и съоръжения представляват потенциален източник на опасност и при определени условия те могат да застрашат здравето и живота на хората, предизвиквайки травми или смърт. Доброто познаване на факторите и условията, определящи въздействието на електрическия ток върху човека и прилагането на подходящи технически мероприятия за защита би осигурило безопасната им експлоатация.

Задължение на всеки ръководител е да познава изискванията за електробезопасност на машините и съоръженията за които отговаря, да следи за изправността на техническите средства за защита от електрически ток и да организира своевременни проверки на изправността им съгласно регламентиращите документи.

от учебника на Пулков