Основные определения. Различают два вида опасности поражения человека электрическим током: 1) прикосно-
вение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением; 2) прикосновение челове-
ка к конструктивным частям, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции токоведущих
частей электроустановки, т. е. при замыкании на землю или при замыкании на корпус.
Основными защитными мерами против поражения человека электрическим током, т. е. мерами электробезо-
пасности, в первом случае является знание и строгое соблюдение правил техники безопасности при монтаже и экс-
плуатации электроустановок, а также при пользовании электроприборами и электроинструментом. При электромон-
тажных работах случаи поражения человека электрическим током при прикосновении к частям, находящимся под
напряжением, чаще всего имеют место в электроустановках 220-380 В (около 80% всех случаев), а также в электро-
установках 6 и 10 кВ (около 20%) [2].
Мерами электробезопасности при повреждении изоляции являются: заземление, зануление, защитное отключе-
ние, установка разделяющих трансформаторов, использование малого напряжения, применение двойной изоляции,
выравнивание потенциалов.
По требованиям, предъявляемым к электробезопасности, электроустановки подразделяются на:
− электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами
замыкания на землю);
− электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированный нейтралью (с малыми токами замыкания на
землю);
− электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
− электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

» Скрыть... «

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к зазем-
ляющему _____устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие
дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Замыканием на землю называетсяслучайное соединение находящихся под напряжением частей электроуста-
новки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.
Замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроуста-
новки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой
проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.
Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное гальваниче-
ское соединение этой части с заземляющим устройством.
Искусственным заземлителем называется[/b] заземлитель, специально выполненный для целей заземления.
Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части
коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземле-
ния.
Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при стекании тока в землю между точкой ввода тока в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала (на рис. 3.6 обозначено Uз).
Напряжением относительно земли при замыкании ни корпус называется напряжение между этим корпусом и
зоной нулевого потенциала (на рис. 3.6 равно Uз).
Зоной растекания называется область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при
стекании тока с заземлителя (на рис. 3.6 эта зона имеет диаметр 30-40 м).
Зоной нулевого потенциала называется зона земли за пределами зоны растекания (на рис. 3.6 эта зона находится на расстоянии 15-20 м от заземлителя).
]Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на
землю (на корпус) при одновременном прикосновении с ним человека (на рис.3.6 обозначено Uприк).
Напряжением шага называется напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием
тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека (на рис 3.6 оно обозначено Uшаг).
На рис. 3.6 для наглядности показано распределение градиента электрического потенциала вокруг оди-
ночного заземлителя (электрода) при растекании тока замыкания на землю. Для уменьшения напряжения
прикосновения и напряжения шага принимают меры для выравнивания потенциалов. Это достигается по-
гружением в землю необходимого по расчету числа электродов заземления (заземлителей), располагаемых на
расстоянии 3-5 м один от другого и соединяемых между собой горизонтальными выравнивающими заземли-
телями, прокладываемыми на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли.
В электроустановках промышленных предприятий в настоящее время вместо устройства искусственных
заземлителей ограничиваются использованием естественных заземлителей − железобетонных фундаментов
промышленных зданий и сооружений.
Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания (на рис. 3.6 обо-
значен Iз).
Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устрой-
стве Uз к току, стекающему с заземлителя в землю, Iз.
Защитным отключением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется автоматическое отклю-
чение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени
его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.
Двойной изоляцией ЭП называется совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при
которой доступные прикосновению части ЭП не приобретают опасного напряжения при повреждении только
рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции.
Малым напряжением называется номинальное напряжение не более 42 В между фазами и по отношению
к земле, применяемое в электрических установках для обеспечения электробезопасности.
[color="#FF0000"]Разделяющим трансформатором называется трансформатор, предназначенный для гальванического от-
деления сети, питающей ЭП, от первичной электрической сети, а также от сети заземления или зануления.
» Скрыть... «

Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей
электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансфор-
матора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока,
с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. На рис. 3.7, о показаны зануление
корпуса светильника и путь основного тока замыкания на корпус светильника.

Нулевым защитным проводником в электроустановках напряжением до 1 кВ называется проводник, со-
единяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трех-
фазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой
источника в сетях постоянного тока. На рис. 3.7, а нулевой защитный проводник показан пунктиром между
заземляющим контактом А на светильнике и магистралью зануления, обозначенной цифрой «0». Магистраль
зануления «0» одновременно выполняет функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.
Согласно правилам техники безопасности (ПТБ) заземление или зануление должно применяться во всех
электроустановках напряжением 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока, а в поме-
щениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при переменном токе напряже-
нием выше 42 В и до 380 В и при постоянном токе выше 110 В и до 440 В.

Заземление и зануление не требуется при напряжении до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного
тока во всех случаях, кроме специально оговоренных в ПТБ. В качестве заземлителей, выравнивающих полос и контуров заземления внутри зданий в каждом отдельном случае должна быть обоснована в проекте.
» Скрыть... «

Промышленные электроустановки, а также электроустановки жилых, общественных и других зданий
гражданского назначения напряжением до 1 кВ выполняются с глухозаземленной нейтралью. Как видно из
риз. 3.7, а, в таких электроустановках замыкание на корпус при повреждении изоляции является коротким
замыканием фазы (цепь тока короткого замыкания показана стрелками). При этом должно произойти пере-
горание предохранителя в фазе с поврежденной изоляцией, отключение ЭП (в данном случае светильника) от
источника тока и, следовательно, снятие напряжения с его корпуса.

Для обеспечения быстрого автоматического отключения участка сети, на котором в результате наруше-
ния изоляции произошло однофазное короткое замыкание, фазные и нулевые защитные проводники должны
быть рассчитаны так, чтобы значение однофазного тока замыкания на землю было:
− не меньше трехкратного номинального тока плавкой вставки ближайших к месту повреждения изоля-
ции плавких предохранителей;
− трехкратного номинального тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего
обратно зависимую характеристику;
− 1,4-кратного тока уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) автоматического выключателя с
номинальным током до 100 А;
− 1,25-кратного тока уставки автоматического выключателя с номинальным током более 100/4.
Если при нарушениях изоляции безопасность не может быть обеспечена системой заземления или зану-
ления, ПТБ рекомендуют применять в качестве основной или дополнительной меры защиты защитное от-
ключение.

» Скрыть... «

а - в сети с глухозаземленной нейтралью; б - в сети с изолированной нейтралью;
Rз - сопротивление заземляющего устройства; Rч - сопротивление человека; Rи - сопро-
тивление изоляции проводов; А - заземляющий контакт на корпусе светильника; EL -
электрическая лампа.
лированной нейтралью (рис. 3.7, б). В таких электроустановках в качестве защитной меры должно приме-
няться заземление всех нетоковедущих элементов, которые могут оказаться под напряжением при поврежде-
ниях изоляции, или защитное отключение. Кроме того, такая трехфазная сеть с изолированной нейтралью
или однофазная сеть с изолированным выводом, связанная с. сетью напряжением выше 1 кВ через транс-
форматор, должна иметь защиту от опасности проникания в нее напряжения выше 1 кВ при повреждении
изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений питающего трансформатора. Эта защита осуще-
ствляется пробивным предохранителем, включаемым между нейтралью и заземлением или фазой и заземле-
нием на стороне низшего напряжения у каждого понижающего трансформатора.

» Скрыть... «

В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью в качестве меры безопасности
должно быть выполнено заземление (см. рис. 3.6) и приняты меры выравнивания потенциалов, применены
устройства контроля состояния изоляции, обеспечивающие возможность быстрого отыскания замыканий на
землю (защита от замыканий на землю с действием на сигнал). В установках с повышенными требованиями
к безопасности (передвижные электроустановки, установки на торфяных разработках, в шахтах) должна
применяться защита от замыканий на землю с действием на отключение выключателя элементов сети с по-
врежденной изоляцией.

Если в электроустановках напряжением до 1 кВ в качестве защитной меры применяются разделяющие
трансформаторы с вторичным напряжением не более 380 В или трансформаторы, понижающие напряжение
до безопасного (не более 42 В), то заземление вторичной обмотки разделяющего трансформатора не допуска-
ется; корпус трансформатора должен быть заземлен или занулен; от одного разделяющего трансформатора
должен питаться только один ЭП с номинальным током плавкой вставки предохранителя или расцепителя
автоматического выключателя на первичной стороне не более 15 А.

В качестве разделяющих трансформаторов могут быть использованы понижающие трансформаторы со
вторичным напряжением 42 В и ниже повышенной надежности при условии, что от каждого трансформатора
питается не более одного ЭП с номинальным током плавкой вставки предохранителя или расцепителя авто-
матического выключателя на первичной стороне не более 15 А. У понижающих трансформаторов, не являю-
щихся разделяющими, должен быть заземлен или занулен корпус, а также один из фазных выводов или ней-
траль (средняя точка) вторичной обмотки.

Если по каким-либо причинам невозможно выполнить заземление, зануление или применить защитное
отключение, допускается осуществлять обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок при
условия исключения возможности одновременного прикосновения к электрическим и другим частям оборудования или к частям здания, а прикосновение к незаземленным (незануленным) частям, представляющее опасность, возможно только с изолирующих площадок.

» Скрыть... «

В электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью (рис. 3.7, б) и во всех установках выше 1 кВ за-
земление и выравнивание потенциалов должно обеспечивать безопасное значение напряжения прикосновения Uприк и напряжения шага Uшаг и снижение тока, проходящего через тело человека, до безопасного значения. Для этого сопротивление заземления Rз , включенного в цепь тока замыкания на землю параллельно телу человека (рис. 3.7, б), должно быть мало по сравнению с сопротивлением тела человека Rч.
Выбор заземляющих устройств. Заземляющие устройства электроустановок выполняются или по усло-
виям соблюдения нормированных значений к их сопротивлению Rз, либо к напряжению прикосновения Uприк.
Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью
рекомендуется выполнять по расчетным условиям допустимого напряжения прикосновения, а всех прочих
электроустановок − по условиям допустимых сопротивлений заземляющего устройства. Заземляющие уст-
ройства электроустановок напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью, выполненные
по условиям соблюдения требований к его сопротивлению, должны иметь в любое время года сопротивление
Rз ≤, 0,5 Ом, включая сопротивление естественных заземлителей.
При расчете указанного заземляющего устройства по условиям допустимого напряжения прикосновения
сопротивление его определяется по допустимому напряжению на заземляющем устройстве Uз, и току замыка-
ния на землю. При этом в любое время года при стекании с заземляющего устройства тока замыкания на
землю значение напряжения прикосновения (напряжения на теле человека Uт не должно превышать сле-
дующих допустимых значений в зависимости от длительности воздействия (ГОСТ 12.1.038-82):
Uприк =Uт, В....... 500 400 200 130 100 65
t, с........................ 0,1 0,2 0,5 0,7 1,0 3,0
» Скрыть... «

Расчетная длительность воздействия определяется как сумма времени срабатывания защиты и времени
отключения выключателя. При этом за время срабатывания защиты принимается:
− для рабочих мест, на которых при производстве оперативных переключений возможны короткие замы-
кания с переходом на конструкции (например, для мест управления разъединителями с ручным приводом), −
время действия резервной защиты;
− для всей остальной территории данной электроустановки − время действия основной зашиты.

Для электроустановок напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью помимо указан-
ных должны соблюдаться следующие общие требования:
− напряжение на заземляющем устройстве Uз, при стекании с него тока замыкания на землю Iз (см. рис.
3.6) не должно превышать 10 кВ. Если в таких электроустановках исключена возможность выноса потенциа-
ла за пределы зданий и внешних ограждении, то Uз допускается выше 10 кВ;
− при напряжениях Uз от 5 до 10 кВ должны осуществляться меры по защите изоляции отходящих кабелей
связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановки.

» Скрыть... «

В сетях электроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивление зазем-
ляющего устройства, Ом, должно быть:
− если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ,
то Rз ≤ 125/Iз , при этом должны выполняться также требования, предъявляемые к заземлению (занулению)
электроустановок напряжением до 1 кВ;
− если заземляющее устройство используется только для установок напряжением выше 1 кВ, то Rз ≤ 250/Iз ,
но не более 10 Ом.

В сетях электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление зазем-
ляющего устройства не должно превышать:
− в сетях трехфазного тока напряжением 660 В и однофазного тока напряжением 380 В Rз ≤ 2 Ом;
− в сетях трехфазного тока напряжением 380 В и однофазного тока напряжением 220 В Rз ≤ 4 Ом;
− в сетях трехфазного тока напряжением 220 В и однофазного тока напряжением 127 В Rз ≤ 8 Ом.
Указанные величины Rз должны быть обеспечены с учетом использования естественных заземлителей (в
том числе и повторных заземлителей нулевого провода).
» Скрыть... «

В электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью правилами устройства элек-
троустановок допускается при удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом•м увеличение расчетного значения
сопротивления заземляющего устройства в 0,01ρ раз против приведенных выше нормированных значений.

При этом максимально допустимое сопротивление заземляющего устройства не должно превышать норми-
рованное значение более чем в 10 раз.
В электроустановках напряжением выше 1 кВ, а также до 1 кВ с изолированной нейтралью при ρ > 500
Ом•м допускается повышать значение сопротивления заземляющих устройств в 0,002ρ раз, но также не более
чем в 10 раз.

В сетях напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства электро-установки не должно превышать 4 Ом.

Для электроустановок малой мощности при мощности генератора или трансформатора 100 кВА и менее
сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом. Если при этом параллельно работает
несколько генераторов или трансформаторов, их суммарная мощность не должна превышать 100 кВА.
Для обеспечения выравнивания потенциалов строительные конструкции, стационарно проложенные
трубопроводы, металлические конструкции технологического оборудования должны быть присоединены к
арматуре железобетонных колонн или фундаментов зданий.
Если замерами или расчетами установлено – что естественные заземлители не обеспечивают нормированные значения сопротивления растеканию или напряжения прикосновения, то применяют совместное использование естественных и искусственных заземлителей. При этом контур искусственных заземлителей должен быть соединен с арматурой железобетонных фундаментов не менее чем в двух местах. При этом соединение должно выполняться выше уровня планировки прилегающей территории.
» Скрыть... «