2.3. Ограждения и оболочки
Для защиты от случайного прикосновения к неизолированным токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние они располагаются на недоступной высоте или в недоступном месте.
Если токоведущие части доступны для людей, то они могут закрываться ограждениями или заключаться в оболочки. Ограждения обычно закрывают токоведущие части не со всех сторон, то есть обеспечивают частичную защиту от прикосновения. Ограждения могут быть временными или стационарными, сплошными или сетчатыми с размером сетки 25Х25 мм. Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек применяются в электроустановках напряжением до 1000 В. Съёмные крышки, закреплённые болтами, не обеспечивают надёжной защиты, так как часто крышки снимаются, теряются или используются для других целей, вследствие чего токоведущие части остаются долгое время открытыми. Более надёжны крышки, укреплённые на шарнирах, запирающихся на замок или запор, который открывается специальным ключом или инструментом.
Сетчатые ограждения применяются в установках напряжением до 1000 В и выше. Сетчатые ограждения имеют двери, запирающиеся на замок.
Оболочки обеспечивают различную степень защиты вплоть до полной защиты от:
— соприкосновения с токоведущими частями и попадания твёрдых тел;
— проникновения воды внутрь оболочки.
Степени защиты оболочек и их маркировка установлены ГОСТ 14254 — 80 “Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты” и ГОСТ 14255 “Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Оболочки. Степени защиты”.
Ограждения и оболочки в электроустановках напряжением до 1 кВ должны иметь степень защиты не менее IP2X.
Вход за ограждения или вскрытие оболочки возможны только при помощи специального ключа или инструмента, либо после снятия напряжения с токоведущих частей. При невозможности соблюдения этих условий должны быть установлены промежуточные ограждения со степенью защиты не менее 1Р2Х, удаление, которых также должно быть возможно только при помощи специального ключа или инструмента.
При использовании указанных способов защиты должны быть соблюдены установленные правилами изоляционные расстояния от токоведущих частей до ограждений, оболочек, а также до работающего поблизости человека с учётом всех его возможных поз и используемых инструментов и приспособлений.
Блокировки безопасности – это устройства, предотвращающие попадание людей под напряжение в результате ошибочных действий. Блокировки применяются в электроустановках, в которых часто производятся работы на ограждаемых токоведущих частях (испытательные стенды, установки для испытания изоляции повышенным напряжением и т.п.) Блокировки также применяются в рубильниках, По принципу действия различают блокировки механические, электрические и электромагнитные.
Механическая блокировка применяется в пускателях, автоматических выключателях и других электрических аппаратах, работающих в условиях, в которых предъявляются повышенные требования безопасности (например, судовые, подземные и другие электроустановки). Блокировка выполняется с помощью самозапирающихся замков, стопоров, защёлок и других механических приспособлений, которые стопорят поворотную чась\ть в отключенном состоянии.
Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи специальными контактами, которые устанавливаются на дверях ограждений, крышках и дверцах кожухов. Блокировочные контакты можно включать непосредственно в силовую цепь или в цепь управления пускового аппарата (магнитного пускателя или контактора) если управление электроустановкой дистанционное.
Электромагнитная блокировка (ЭМБ) выключателей, разъединителей и заземляющих ножей широко применяется на открытых распределительных устройствах (ОРУ) и закрытых распределительных устройствах (ЗРУ) при различных схемах соединения оборудования и обеспечивает определённую последовательность включения и отключения. Осуществляется ЭМБ с помощью электромагнитных замков и электромагнитного ключа.
Меры защиты от прямого прикосновения Основная изоляция токоведущих частей
К ограждениям и оболочкам относятся защитные устройства, предназначенные для предотвращения прикосновения и приближения людей к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Устройства для ограждения и закрытия токоведущих частей в помещениях доступных только для квалифицированного (электротехнического) персонала выполняются сплошными, сетчатыми или дырчатыми. В жилых, общественных и других помещениях – сплошными. Ограждения и оболочки должны надежно закрепляться и иметь достаточную механическую прочность. При этом вход за ограждение или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента, либо после снятия напряжения с токоведущих частей.
Барьеры
Барьеры предназначены для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ. При обходе барьера не исключается преднамеренное или случайное прикосновение и приближение человека к токоведущим частям. Для удаления барьеров не требуется применять ключи и инструменты; однако барьеры должны закрепляться так, чтобы их невозможно было снять непреднамеренно. Как правило, барьеры выполняются из изолирующего материала.
Размещение вне зоны досягаемости
Размещение электрооборудования и открытых токоведущих частей вне зоны досягаемости, применяется для защиты людей от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках выше 1 кВ, выполняется в случаях, когда невозможно применить ограждения, оболочки и барьеры. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению токоведущими частями в электроустановках до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению. В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находится человек. Указанные размеры приведены без учета применения вспомогательных средств (инструмента, приспособлений, лестниц). Установка барьеров и размещение открытых токоведущих частей в электроустановках допускается только в помещениях доступных квалифицированному (электротехническому) персоналу. Эти помещения отчетливо обозначены, и доступ в них возможен только с помощью ключа, даже если они заперты на ключ снаружи.
2. Применение ограждений и оболочек
Ограждения и оболочки предназначены для предотвращения любого прикосновения к токоведущим частям электроустановки.
3. Установка барьеров
Барьеры предназначены для предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям, но не исключают прикосновения при обходе барьера.
4. Размещение вне зоны досягаемости
Защита путем размещения вне зоны досягаемости предназначена только для предотвращения непреднамеренных прикосновений к токоведущим частям.
— граница зоны досягаемости
S — поверхность, на которой может находится человек 075; 125 2,50 м — расстояния от края поверхности S до границы зоны досягаемости
Рис. 2. Зона досягаемости
5. Автоматическое отключение питания
Автоматическое отключение питания предназначено для предотвращения появления напряжения прикосновения, длительность воздействия которого может представлять опасность. Для этого применяют защитное устройство, обеспечивающее защиту от косвенного прикосновения при замыкании токоведущей части на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи таким образом, что время отключения питания должно обеспечивать электробезопасность человека при одновременном прикосновении к проводящим частям.
В настоящее время применение устройств защитного отключения (УЗО) является наиболее эффективным электрозащитным средством. [3]
УЗО — это быстродействующий автоматический выключатель, реагирующий на дифференциальный ток (ток утечки), в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Основными элементами УЗО являются прибор защитного отключения и исполнительное устройство (автоматический выключатель). Прибор защитного отключения — это совокупность отдельных элементов, которые воспринимают входной сигнал, реагируют на его изменение и при заданном значении сигнала воздействуют на выключатель. Исполнительное устройство — автоматический выключатель, обеспечивающий отключение соответствующего участка электроустановки (электрической сети) при получении сигнала от прибора защитного отключения.
Рис. 3. Структура УЗО
1 – дифференциальный трансформатор тока; 2 – пусковой орган (пороговый элемент); 3 – исполнительный механизм; 4 – цепь тестирования.
Доступные прикосновению открытые проводящие части должны быть присоединены к защитному проводнику в соответствии с особенностями типов заземления системы.
Типы систем заземления:
— TN (ТN-S, ТN-С, ТN-С-S);
Система tn
Все доступные прикосновению открытые проводящие части электроустановок присоединены к заземленной нейтральной точке источника питания посредством защитных проводников. Если нейтральной точки нет или она недоступна, должен быть заземлен фазный проводник. Запрещается использовать фазный проводник в качестве PEN-проводника.
Если существуют другие точки связи с землей рекомендуется защитные проводники также присоединять к этим точкам (повторное заземление). В больших зданиях, таких как высотные, повторное заземление защитных проводников практически невозможно. В этом случае аналогичную функцию выполняет система уравнивания потенциалов. По той же причине рекомендуется заземление защитных проводников на вводе в здания и помещения.
В стационарных электроустановках функцию защитного и нулевого рабочего провода можно совместить в одном проводнике (PEN) при условии выполнения следующих требований:
— если его сечение не менее 10 мм 2 по меди или 16 мм 2 по алюминию и рассматриваемая часть электроустановки не защищена устройствами защитного отключения, реагирующими на дифференциальные токи;
— если, начиная с какой-либо точки установки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, запрещается объединять их за этой точкой. В точке разделения необходимо предусмотреть раздельные зажимы или шины нулевого рабочего и нулевого защитного проводников PEN-проводник, совмещающий функции рабочего и защитного, должен подключаться к зажиму, предназначенному для защитного проводника.
Сторонние проводящие части не могут быть использованы в качестве единственного PEN-проводника.
В системах TN могут использоваться:
— устройства защиты от сверхтока;
— устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток.
Характеристики устройств защиты и полное сопротивление цепи “фаза-нуль” (в случае, когда сопротивлением в месте замыкания можно пренебречь) должны обеспечивать при замыкании на открытые проводящие части автоматическое отключение питания в пределах нормированного времени. Это требование выполняется при соблюдении следующего условия
где — полное сопротивление цепи “фаза-нуль”;
— ток меньший тока замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты за время согласно табл. 2, являющееся функцией номинального напряжения 
,
— номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей
Таблица 2 — Наибольшие времена отключения для системы TN
В
Время отключения с
ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности
Меры защиты от прямого прикосновения
1.7.67. Основная изоляция токоведущих частей должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе ее эксплуатации. Удаление изоляции должно быть возможно только путем ее разрушения. Лакокрасочные покрытия не являются изоляцией, защищающей от поражения электрическим током, за исключением случаев, специально оговоренных техническими условиями на конкретные изделия. При выполнении изоляции во время монтажа она должна быть испытана в соответствии с требованиями гл.1.8.
В случаях, когда основная изоляция обеспечивается воздушным промежутком, защита от прямого прикосновения к токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние, в том числе в электроустановках напряжением выше 1 кВ, должна быть выполнена посредством оболочек, ограждений, барьеров или размещением вне зоны досягаемости.
1.7.68. Ограждения и оболочки в электроустановках напряжением до 1 кВ должны иметь степень защиты не менее IP 2X, за исключением случаев, когда большие зазоры необходимы для нормальной работы электрооборудования.
Ограждения и оболочки должны быть надежно закреплены и иметь достаточную механическую прочность.
Вход за ограждение или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента либо после снятия напряжения с токоведущих частей. При невозможности соблюдения этих условий должны быть установлены промежуточные ограждения со степенью защиты не менее IP 2X, удаление которых также должно быть возможно только при помощи специального ключа или инструмента.
1.7.69. Барьеры предназначены для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ, но не исключают преднамеренного прикосновения и приближения к токоведущим частям при обходе барьера. Для удаления барьеров не требуется применения ключа или инструмента, однако они должны быть закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно. Барьеры должны быть из изолирующего материала.
1.7.70. Размещение вне зоны досягаемости для защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ может быть применено при невозможности выполнения мер, указанных в 1.7.68-1.7.69, или их недостаточности. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках напряжением до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению.
В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находятся люди (рис.1.7.6).
Рис.1.7.6. Зона досягаемости в электроустановках до 1 кВ: S — поверхность, на которой может находиться человек; B — основание поверхности S;
— граница зоны досягаемости токоведущих частей рукой человека, находящегося на поверхности S; 0,75; 1,25; 2,50 м — расстояния от края поверхности S до границы зоны досягаемости.
Указанные размеры даны без учета применения вспомогательных средств (например, инструмента, лестниц, длинных предметов).
1.7.71. Установка барьеров и размещение вне зоны досягаемости допускается только в помещениях, доступных квалифицированному персоналу.
1.7.72. В электропомещениях электроустановок напряжением до 1 кВ не требуется защита от прямого прикосновения при одновременном выполнении следующих условий:
- эти помещения отчетливо обозначены, и доступ в них возможен только с помощью ключа;
- обеспечена возможность свободного выхода из помещения без ключа, даже если оно заперто на ключ снаружи;
- минимальные размеры проходов обслуживания соответствуют гл.4.1.