Анализ потенциальных причин поражения электрическим током. Электробезопасность

10.7 Анализ потенциальных причин поражения электрическим током. Электробезопасность.

По способу защиты человека от поражения электрическим током согласно ГОСТ12.2.007.0-75 основную и вспомогательную аппаратуру относят до 01 класса.

Согласно ГОСТ 12.1.038-88, предельнодопустимые напряжения прикосновения и токи через человека при нормальном (неаварийном) режиме работы изделия приведены в таблице №10.3:

Таблица №10.3.

Длительность действия напряжений, указанных в таблице, не более 10 минут на сутки и установлено из реакции чувствительности. Напряжение прикосновения и тока для людей, работающих в условиях высоких температур (выше 25оС) и влажности (более 75%), должны быть уменьшены в три раза.

Согласно техническому заданию эксплуатация модуля предусматривается в условиях производства при питании от сети переменного тока 220В, 50Гц. Поскольку в производственных условиях имеется возможность одновременного прикосновения человека к соединенным с землей конструкциями, то это обуславливает категорию помещений, как помещение с повышенной опасностью.

Значение рабочего напряжения прикосновения и тока сквозь человека не должно превышать значений, указанных в таблице, что приведена выше.

При аварийном режиме работы напряжение прикосновения и тока через человека не должно превышать значения, указанные в таблице №10.4:

Таблица №10.4.

Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и тока, которые проходят сквозь человека, отвечают переменным и не болевым (постоянным) токам, при аварийном режиме работы электрооборудования.

Для защиты человека от поражения электрическим током в производственных помещениях используется зануление оборудования. При наличии зануления замыкания фазы на корпус превращается в однофазное короткое замыкание от тока, которого срабатывает устройство максимальной токовой защиты и выключает поврежденное электрооборудование.

Расчет на возникающую способность, включает нахождение величины тока короткого замыкания и проверку кратности его по отношению к номинальному току устройства максимальной токовой защиты.

Входные данные для расчета:

Uф = 220 В – фазное напряжение;

кабель четырехжильный 3 ´ 150 мм2 плюс 1´70 мм2;

материал – алюминий (r = 0.028 Ом´мм2 / м );

расстояние от трансформатора к потребителю L = 250 м;

номинальный ток срабатывания автомата защиты Iном – 250 А.

Ток однофазного короткого замыкания определим за формулой:

, где

активное сопротивление фазного провода:

rф = ( с × L ) / Sф = ( 0.028 × 250 ) / 15 = 0,47 Ом

активное сопротивление нулевого провода:

rн = ( с × L ) / Sн = ( 0.028 × 250 ) / 7 = 1 Ом

rи = 0,3 Ом – рассчитанное сопротивление трансформатора мощностью 250 кВ * А. Кратность току однофазного короткого замыкания по отношению к номинальному току срабатывания автомата защиты:

Из расчетов видно, что при однофазном коротком замыкании автомат токовой защиты будет надежно срабатывать.

При однофазном коротком замыкании нулевой провод и соединенный с ним корпус электрооборудования за время срабатывания максимальной токовой защиты находятся под напряжением ( Uпр ) относительно земли:

Uпр = Iк.з × rн = 100 × 1 =100 В.

Это напряжение Uпр < Uпр.доп. согласно с ГОСТ12.1.038-88 при t<0.1с (Uпр=500В).

С целью снижения Uпр как в нормальном, так и в аварийном режиме необходимо использовать повторное заземление нулевого провода.