Основные способы защиты от пробоя на корпус

Тяжесть поражения при электротравме в первую очередь зависит от силы тока, текущего через тело человека. Если представить, что сила тока, текущего через человека увеличивается от нуля до бесконечности, то величины силы тока можно разделить на несколько участков. От нуля до предела чувствительности человек не ощущает электрический ток. Под пределом чувствительности понимают минимальную силу тока, который ощущается человеком. Для человека это величины 1–2 мА. От предела чувствительности до предела неотпускающего тока человек чувствует прохождение тока. Под пределом не отпускающего тока понимают минимальную силу электрического тока, при которой человек не может управлять своими мышцами. Для человека это величины около 100–200 мА. При токах больше 200 мА может наступить смерть.

Пробой на корпус — это соединение металлического корпуса прибора с линейным проводом. Очевидно, что при этом корпус оказывается под фазовым напряжением (220 В) и прикосновение к нему может привести к электротравме. Основными способами защиты от пробоя на корпус являются защитное зануление и защитное заземление.

Рис. 3. Схема защитного зануления.

Защитным занулением называют соединение металлического корпуса прибора с нулевым проводом трехфазной системы электроснабжения нулевым защитным проводом. Схема зануления представлении на рис. 3. Принцип защиты от защитного зануления состоит в следующем. Если у прибора нет пробоя на корпус, то через предохранитель течет ток силой I_раб. Пробоем на корпус называют соединение металлического корпуса прибора с линейным проводом трехфазной системы, и, в этом случае, между корпусом прибора и землёй будет напряжение 220 В. При наличии защитного зануления в цепи питания прибора появляется цепь пробоя с током I_проб, обозначенным на рисунке пунктирной линией. Значит, через предохранитель кроме рабочего тока потечет еще ток пробоя и сумма токов I_раб+I_проб будет больше расчетного тока предохранителя. Предохранитель разомкнёт цепь и отключит прибор от электрической сети. Прибор, не включенный в сеть, электробезопасен. Если предохранитель неисправен (не размыкает цепь), то напряжение делится между сопротивлениями линейного и нулевого проводов (образуется т.н. делитель напряжения), и напряжение на корпусе прибора относительно земли будет равно половине фазового. В современной электропроводке имеются три провода: линейный провод, нулевой провод и защитный нулевой провод.

Рис. 4. Схема защитного заземления.

Заземлением прибора называют соединение металлического корпуса прибора с заземляющим устройством. Заземляющее устройство представляет собой стандартный проводник, имеющий надежный контакт с землей. Надежный контакт с землей обеспечивается необходимыми размерами и глубиной погружения металлической конструкции. Сопротивление соединения должно быть меньше 4 Ом. Любые нестандартные проводники (трубы, металлические балки и т.п.) обычно имеют значительно большее сопротивление относительно земли и поэтому не выполняют защитной функции. Защитное заземление применяется в трехфазных цепях с изолированной нейтралью. Схема показана на рис. 4. Величина сопротивления R_з меньше 4 Ом, а величина сопротивления R_изол много больше 4 Ом. При отсутствии пробоя на корпусе прибора нет напряжения и прибор не опасен. При пробое возникает цепь пробоя, обозначенной на рисунке пунктирной линией. Линейное напряжение в цепи пробоя делится на падение напряжения IR_з и IR_изол. Так как сопротивление R_з много меньше сопротивления изоляции R_изол, то и падение напряжения на сопротивлении R_з будет много меньше, чем падение напряжения на сопротивлении изоляции. Корпус прибора оказывается под небольшим напряжением, что для человека не опасно.

Дата добавления: 2014-11-08