Принципы защиты от ударов
Защита людей и животных от поражения электрическим током является основополагающим принципом при проектировании электрических установок в соответствии с BS 7671: Требования к электроустановкам, обычно называемым Правилами электромонтажа IEE.
Основы защиты от поражения электрическим током, систем заземления и УЗО
Использование правильной системы заземления является неотъемлемой частью этого процесса. Электрический шок может возникать в результате прямого контакта с находящимися под напряжением частями, например, когда человек касается живого проводника, который подвергся воздействию в результате повреждения изоляции электрического кабеля.
В качестве альтернативы это может быть вызвано косвенным контактом, если, например, неисправность приводит к тому, что открытые металлические изделия электроприборов или даже другие металлические изделия, такие как раковина или система водоснабжения, становятся живыми.
В любом случае существует риск электрического тока, протекающего на землю через тело любого человека, который касается живого проводника или живого металла. (См. Рис. 1).
Рисунок 1 - Прямой и косвенный контакт с электрическим током
Предохранители и автоматические выключатели обеспечивают первую линию защиты от непрямого электрического удара. Если установка правильно заземлена (т.е. все открытые металлические изделия соединены вместе и с основной клеммой заземления установки), то косвенная неисправность контакта приведет к тому, что очень большой ток будет протекать на землю через открытые металлические изделия.
Этого будет достаточно, чтобы «взорвать» предохранитель или отключить автоматический выключатель, отсоединив эту часть установки в течение времени, указанного в BS 7671, и таким образом защитить пользователя.
Предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить защиту от очень малых электрических токов, протекающих на землю через корпус в результате прямого контакта. Устройства с остаточным током, если они были выбраны правильно, могут обеспечить такую защиту, как описано в этой технической статье.
Они также обеспечивают защиту от косвенного контакта при определенных условиях установки, когда предохранители и автоматические выключатели не могут достичь желаемого эффекта, например, когда описанные выше системы заземления неэффективны.
Системы заземления
Для полного понимания защиты от электрошока необходимо учитывать различные типы используемой системы заземления. BS 7671 перечисляет пять типов, как описано ниже:
Система TN-C
В этой компоновке используется один защитный заземляющий и нейтральный (PEN) проводник как для нейтральных, так и для защитных функций, причем все экспонированные проводящие части соединены с проводником PEN. Следует отметить, что в этой системе УЗО не допускается, так как земля и нейтральные токи не могут быть разделены.
Рисунок 1 - Система TN-C
Система TN-S
В этой системе проводники для нейтральных и защитных заземляющих (PE) цепей являются отдельными, и все открытые проводящие части соединены с PE-проводником. Эта система является наиболее часто используемой в Великобритании, хотя больше используется система TN-CS из-за трудностей с получением хорошей земли подстанции.
Рисунок 2 - Система TN-S
Система TN-CS
Обычной формой системы TN-CS является источник питания TN-C, а расположение проводников в установке - TN-S. Эта система часто описывается как система защиты множественного заземления (PME).
Это неверно, поскольку PME является методом заземления.
Рисунок 3 - Система TN-CS
Система TT
В системе ТТ поставщик электроснабжения и потребитель должны обеспечивать заземляющие электроды в соответствующих местах, причем эти два являются электрически раздельными. Все открытые проводящие части установки подключены к заземляющему электроду потребителя.
Рисунок 4 - Система TT
ИТ-система
В отличие от предыдущих систем, ИТ-система не допускается, за исключением специальной лицензии, для питания низкого напряжения в Великобритании. Он не полагается на заземление для обеспечения безопасности до тех пор, пока не возникнет первая ошибка, поскольку сторона питания либо полностью изолирована от земли, либо заземлена через высокий импеданс.
Рисунок 5 - ИТ-система
Защита от прямого и косвенного контакта
При рассмотрении защиты от поражения электрическим током необходимо понимать разницу между «прямым контактом» и «косвенным контактом».
Непосредственный контактный электрический шок является результатом одновременного контакта людей или домашнего скота с нормально живущей частью и потенциалом земли. В результате жертва будет испытывать почти полное сетевое напряжение в тех частях тела, которые находятся между точками контакта.
Непрямой контакт электрошока возникает при контакте с открытой проводящей частью, выполненной в живом состоянии, при неисправности и одновременном контакте с потенциалом земли. Обычно это происходит при более низком напряжении.
Защита от прямого удара электрическим током основана на нормальных нормах здравого смысла, таких как изоляция токоведущих частей, использование барьеров или ограждений, защита от препятствий или защита путем размещения находящихся под напряжением деталей. В результате при нормальных условиях невозможно случайно коснуться частей, находящихся под напряжением, или оборудования.
Защита от непрямого контактного электрошока несколько сложнее, поэтому в BS 7671 для дизайнера установки предлагается ряд опций.
Большинство из них требуют специальных знаний или надзора для эффективного применения. Наиболее практичным методом общего использования является сочетание защитного заземления, защитного эквипотенциального соединения и автоматического отключения питания.
Руководства по выбору RCD
Следующие руководства по выбору предназначены для того, чтобы помочь спецификатору или установщику решить наиболее подходящее решение для общих установок установки.
Варианты защиты RCD для коммерческих / промышленных систем
Рисунок 6 - Варианты защиты RCD для коммерческих / промышленных систем
Варианты защиты RCD и конечной схемы
Исходящая цепь Защита RCD, отдельно от распределительной панели
Рисунок 7 - Защита от короткого замыкания на выходе, отдельно от распределительной панели
Защита всей установки
Рисунок 8 - Защита всей установки
Защита от разделительной нагрузки (A)
Рисунок 9 - Защита от раздельной нагрузки (A)
Защита от разделительной нагрузки (B)
Рисунок 10 - Защита от разделительной нагрузки (B)
Защита от двойной развязки (C)
Рисунок 11 - Защита с двойной разделительной нагрузкой (C)
Самый полный вариант - индивидуальная исходящая защита на всех направлениях
Рисунок 12 - Самый полный вариант: индивидуальная исходящая защита на всех направлениях
Ссылка // Справочник RCD by BEAMA