הגנה מפני מגע עקיף

תקנים ותקנות מבחינים בין שני סוגים של מגע מסוכן: ישיר ועקיף. במאמר זה נתמקד באמצעי הגנה מפני התחשמלות ממגע עקיף.

מגע עקיף פירושו מגע אנושי עם חלק מוליך פתוח של הציוד, אשר בפעולה הרגילה של המתקן החשמלי אינו נמצא במתח, אך משום מה התברר כמתח, למשל, עקב כשל בידוד. במקרה זה, מגע מקרי של אדם עם חלק זה יכול להיות מסוכן ביותר, שכן זרם יזרום בגופו של האדם.

להגנה מפני מגע עקיף, כדי למנוע התחשמלות לאנשים או לבעלי חיים במקרה של כשל בידוד, נעשה שימוש באמצעים מיוחדים, בנפרד או בכמה מהם בבת אחת:

• הארקה מגן;

• כיבוי אוטומטי;

• השוואת פוטנציאלים;

• השוואת פוטנציאל;

• בידוד כפול או מחוזק;

• מתח נמוך במיוחד (נמוך);

• הפרדה חשמלית מגן של מעגלים;

• מבודדים (לא מוליכים) חדרים, אזורים, במות.

אדמת הגנה

כדי להבטיח בטיחות חשמלית, מתבצעת הארקה מגן של הציוד. הארקה זו שונה מהארקה פונקציונלית וכוללת חיבור ציוד מוליך שעלול להיות מסוכן להתקן הארקה.

תפקידה של הארקה מגן היא לבטל את הסכנה לאדם העומד על הקרקע ונוגע בחלק מהציוד שהופעל עקב קצר חשמלי. כל החלקים המוליכים שעלולים להיות מסוכנים של הציוד מחוברים לאדמה באמצעות התקני הארקה המחוברים למוליך הארקה. על ידי הארקה מגן, המתח של החלקים המוארקים מופחת לערך בטוח ביחס לאדמה.

הארקת מגן חלה על ציוד הפועל במתחים של עד 1000 וולט:

• ל חד פאזי, מבודד מהקרקע ולתלת פאזי עם ניטרלי מבודד;

• לציוד הפועל ברשתות עם מתח של יותר מ-1000 וולט עם נייטרלי מוארק ונייטרלי מבודד.

מוליך הארקה מלאכותית (אלקטרודה מוארקת מלאכותית) או חפץ מוליך כלשהו הממוקם באדמה, למשל, בסיס בטון מזוין (אלקטרודה מוארקת טבעית), יכולים לשמש כמוליך הארקה להארקה מגן. אין להשתמש בקווי תקשורת, כגון ביוב, גז או קווי חימום, למטרה זו.

כיבוי אוטומטי

על מנת להגן מפני התחשמלות במגע עקיף, מתבצעת כיבוי אוטומטי על ידי פתיחת מספר מוליכים פאזה בו זמנית, ובמקרים מסוימים גם מוליך ניטרלי. שיטת הגנה זו משולבת עם מערכות מיגון הארקה וניטרול. זה ישים גם במקרים שבהם אי אפשר ליישם הארקה מגן.

שיטת הגנה זו מתייחסת למערכות מהירות שיכולות לנתק ציוד מהרשת תוך פחות מ-0.2 שניות במקרה של מצב מסוכן. מומלץ ליישם כיבוי מגן של כלי עבודה ידניים, מתקני חשמל ניידים, מכשירי חשמל ביתיים.

כאשר הפאזה סגורה לקופסה, או שהתנגדות הבידוד לאדמה יורדת באופן משמעותי, או כאשר חלק חי בא במגע עם גוף האדם, הפרמטרים החשמליים של המעגל משתנים ושינוי זה מהווה אות עבור מעידה RCDהמורכב מהתקן זרם שייר ומתג. התקן הזרם השיורי רושם שינויים בפרמטרים של המעגל ושולח אות למתג, אשר בתורו מנתק את המכשיר המסוכן מהרשת.

RCDs להגנה מפני מגע עקיף יכולים להגיב לפרמטרים שונים: לקצר זרמים במערכת הנטרול או לזרם דיפרנציאלי, למתח גוף לאדמה או למתח ברצף אפס. RCDs אלה נבדלים בסוג אות הכניסה. בציוד עם RCDs אוטומטי, לאחר רישום מצב חירום, השוואת פוטנציאל מוחל, ולאחר מכן אספקת החשמל מנותקת.

השוואת פוטנציאל

אם באותה רשת חשמל ישנם מספר מתקני חשמל, חלקם מוארקים באמצעות התקן הארקה נפרד ללא חיבור לחוט PE, וציוד מסויים מחובר לחוט PE, מצב זה מסוכן ואסור להארקת חשמל התקנות בדרך זו.למה? כי אם שלב אחד יקצר לגוף של, נניח, מנוע המוארק על ידי אדמה נפרדת, אז הגופים של מתקנים חשמליים מוארקים יהיו מופעלים ביחס לאדמה. זכור כי הארקה היא חיבור של חלקי מתכת שאינם נושאי זרם של מתקן חשמלי עם המוליך הנייטרלי של הרשת.

הסכנה כאן היא שציוד עם הגנה מאורגנת כהלכה יתמריץ. הניסיון הטרגי של תעשיית בעלי החיים מראה שהארקה לא נכונה של ציוד הובילה למוות המוני של בעלי חיים.

כדי למנוע סכנות כאלה, מיושמת חיבור שוויון פוטנציאל. החלקים המוליכים של הציוד המוגן מחוברים כך שהפוטנציאלים שלהם זהים, ובכך מבטיחים את הבטיחות החשמלית של הרשת במקרה של מגע עקיף.

לפי PUE, מתקנים חשמליים למתחים של עד 1000 וולט מחוברים ביניהם מוליך PEN או PE מוגן ניטרלי קו אספקה ​​של מערכת TN עם מוליך הארקה של התקן הארקה IT ומערכות TT ועם התקן הארקה בכניסה לבניין.

צינורות תקשורת מתכת של המבנה, חלקים מוליכים של מסגרת הבניין, חלקים מוליכים של מערכות מיזוג אוויר ואוורור מרכזיות, התקני הארקה של מערכת הגנת ברקים 3 ו-2 cat., מעטפות מוליכות של כבלי תקשורת, וכן הארקה פונקציונלית, אם אין הגבלות PUE, הם גם מקושרים כאן. חוטי חיבור שווי הפוטנציאל מכל החלקים הללו מחוברים לאחר מכן לאפיק ההארקה הראשי.

השוואת פוטנציאל

השוואת פוטנציאלים יכולה להפחית משמעותית את מתח המדרגה על פני הקרקע או הרצפה על ידי שימוש במוליכי הגנה המונחים באדמה, ברצפה או על פני השטח שלהם ומחוברים להתקן ההארקה. במקרים מסוימים, כיסוי קרקע מיוחד משמש. השוואת פוטנציאל יכולה להיחשב כמקרה מיוחד של השוואת אם ניקח בחשבון את הרצפה המוליכה כחלק מוליך של צד שלישי במתקן חשמלי יחד עם מבני מתכת וצינורות.

בידוד כפול או מחוזק

להגנה מפני מגע עקיף במתקנים חשמליים במתח של עד 1000 וולט, נעשה שימוש בבידוד כפול. הבידוד הראשי מוגן על ידי בידוד נוסף עצמאי. במקרה של פגיעה בבידוד הנוסף, הבידוד הראשי מוגן.

בידוד מחוזק דומה בתפקידו המגן לבידוד כפול, מידת ההגנה שלו מתאימה לבידוד כפול.

חלקים מוליכים של מתקנים חשמליים עם בידוד מגן כפול ומחוזק אינם מחוברים לא למוליך המגן או למערכת החיבור שווי הפוטנציאל.

זה יהיה רלוונטי לציין כאן כי כלים חשמליים ומכונות חשמליות ביד לפי סוג ההגנה מפני התחשמלות מחולקים לארבע מחלקות: 0, I, II, III. לאחר מכן, נבחן חלק מהפרטים של ההגנות המיושמות בהם.

Class 0. בידוד בסיסי מספק הגנה מפני התחשמלות. במקרה של כשל בידוד, חדרי הבידוד, אזורי הבידוד, הבמות, רצפות הבידוד מוגנים ממגע אנושי עקיף.דוגמה לכך היא מקדחה, שלגוף המתכת שלה אין מגע הארקה, והתקע הוא דו-קוטבי. בין הכבל לבית, היכן שהכבל נכנס לבית, יש למקם לולאת גומי כדי לספק בידוד.

Class I. הבידוד הבסיסי מספק הגנה מפני התחשמלות בעוד חלקים מוליכים חשופים מחוברים למוליך PE של הרשת, למשל מכונות כביסה עם תקע אירו 3 קוטבי מוגנות בצורה זו.

מחלקה II. בידוד מארז כפול או מחוזק. דוגמה לכך היא בית פלסטיק של מקדחה עם תקע 2 קוטבים וללא הארקה.

מחלקה III. מתח האספקה ​​אינו מסוכן לאנשים. זהו מה שנקרא מתח נמוך (נמוך) במיוחד. דוגמה לכך היא מברג ביתי.

מתח נמוך (נמוך במיוחד).

המתח הנמוך או במילים אחרות הנמוך ביותר הוא כשלעצמו הגנה מפני מגע עקיף. בשילוב עם הפרדת מעגלים חשמליים מגן, למשל באמצעות שנאי בידוד, הבטיחות גבוהה באותה מידה. מעגלי מתח נמוך מופרדים ממעגלי מתח גבוה, ובמקרים בהם מתח נמוך במיוחד גבוה מ-60 וולט DC או גבוה מ-25 וולט AC, מופעלים אמצעים נוספים: בידוד, מעטה.

השימוש במתח נמוך במיוחד במכשירים חשמליים מאפשר לך לנטוש את ההארקה המגינה של הבתים המוליכים שלהם, למעט מצבים של חיבור כפוי עם חלקים מוליכים של מכשירים עם מתח מסוכן. אם נעשה שימוש במתח נמוך בשילוב עם כיבוי אוטומטי, אז אחד מהמסופים של המקור מחובר למוליך המגן של הרשת המספקת את המקור הזה.

הפרדה חשמלית מגן של מעגלים

במתקנים חשמליים במתח של עד 1000 וולט, מיושמת הפרדה חשמלית מגן של מעגלים. באמצעות בידוד מחוזק או כפול או בידוד בסיסי ומסך מוליך מגן, חלקים או מעגלים חיים מופרדים מאחרים. מתח השיא של המעגל המבודד לא חייב להיות גבוה מ-500 וולט. ההפרדה החשמלית המגינה של מעגלים מתרחשת, למשל, בשנאי בידוד. חלקים חיים של המעגל המסופק יוצבו בנפרד ממעגלים אחרים.

הפרדה חשמלית של מעגלים מגבירה משמעותית את הבטיחות של רשתות למרחקים ארוכים, הודות לשנאי בידוד. קטעי רשתות מבודדים מהאדמה ובאורך קצר שונים בקיבולת חשמלית לא משמעותית ובהתנגדות בידוד גבוהה בהשוואה לכל הרשת המסועפת. במקרה של מגע עקיף, זרם קטן יזרום בגוף האדם מהפאזה לאדמה. קטע נפרד של המעגל נמצא בטוח יותר עם הפרדה זו.

בידוד (לא מוליכים) חדרים, אזורים, במות

התנגדות חשמלית משמעותית של קירות ורצפות של כמה חדרים, אזורים, אתרים, מספקת הגנה מספקת מפני מגע עקיף גם בהיעדר הארקה של חלקים מוליכים של מתקנים חשמליים במתח של עד 1000 וולט. חדרי בידוד משמשים כדי להגן על אנשים ממגע עקיף במקרים בהם שיטות הגנה אחרות אינן ישימות או לא מעשיות.

עם זאת, ישנו תנאי חשוב: כאשר מתח המתקן החשמלי הוא יותר מ-500 וולט, ההתנגדות של הקירות המבודדים והרצפה להארקה המקומית לא תהיה נמוכה מ-100 kΩ בכל נקודה בחדר ובמתחים. עד 500 וולט, לפחות 50 kΩ. חדרים מבודדים אינם מרמזים על נוכחות של מוליך מגן, ולכן, בכל המובנים, הסטייה של הפוטנציאל מהחוץ לחלקים המוליכים של האזור אינה נכללת בהם.