Выравнивание потенциала – это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.

Выравнивание потенциала осуществляется электрическим соединением металлических конструкций, находящихся вблизи электроустановки, с ее корпусом (уравнивание потенциалов), а также формированием зоны растекания путем использования специальных заземляющих устройств.

Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не менее 0,5 Ом.

Электроустановки напряжением выше 1 кВ с глухозаземленной нейтралью относятся к электроустановкам с большими токами замыкания на землю. К ним также относятся электроустановки 110 кВ и выше, в которых нейтрали отдельных трансформаторов изолированы или заземлены через резисторы или реакторы. Снижением величины сопротивления заземляющего устройства обеспечить безопасность персонала, обслуживающего эти электроустановки, как правило, не представляется возможным из-за больших величин напряжения прикосновения и напряжения шага получаемых при замыканиях на землю (на корпуса и металлоконструкции электроустановок). Поэтому заземление в данных электроустановках применяется с выравниванием потенциалов.

Выравнивание потенциалов осуществляется сооружением на территории электроустановки контурного заземляющего устройства. Это устройство представляет собой систему электродов длиной 2,5-5 м забитых в землю и соединенных между собой стальными полосами. Вся эта система сооружается в траншеях глубиной 0.6 – 0.7 м и представляет собой металлическую сетку, расположенную в земле на территории размещения электрооборудования (Э), подлежащего заземлению.

При замыкании на заземленный корпус, стекающий в землю ток образует зону растекания. Распределение потенциалов в зоне растекания определяется конструкцией заземляющего устройства. Для контурного заземляющего устройства потенциалы отдельных электродов суммируются, и в результате потенциал грунта на территории электроустановки выравнивается и принимает значение близкое к потенциалу заземлителя. Ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к заземленному электрооборудованию, будет определяться выражением

 и будет зависеть от коэффициента .

Изменением коэффициента можно обеспечить снижение тока в цепи человека до безопасной величины. Напряжение шага также уменьшится при использовании контурного заземляющего устройства.

Размещение заземляющей сетки определяется требованиями ограничения напряжения прикосновения до нормальных значений и удобства присоединения заземляемого оборудования. Расстояние между продольными и поперечными горизонтальными заземлителями не должно превышать 30 м, а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0,3 м. Для снижения напряжения прикосновения на ОРУ выполняется также подсыпка щебня слоем толщиной 0,1 – 0,2 м.

5.   Изоляция электроустановок и ее контроль. Применение малых напряжений.

Электрическая изоляция – это слой покрытия диэлектрика или диэлектрик, которым покрывается поверхность токоведущих частей, тоководов, или которыми токоведущие части отделяются друг от друга. Изоляция должна обладать высокими диэлектрическими свойствами, прочностью и сопротивляемостью к изменениям температурно-влажностной среды.

В электроустановках применяются следующие виды изоляции: рабочая, дополнительная, двойная и усиленная.

Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу электроустановок и защиту от поражения электрическим током.

Дополнительная - предусматривается как дополнение к рабочей для защиты от поражения электрическим током, в случаях ее повреждения.

Двойная изоляция состоит из двух независимых одной от другой рабочей и дополнительной изоляции. Рабочую (функциональную) называют основной изоляцией т.к. она должна обеспечить электробезопасность работающих (изоляция обмоток машин, жил тоководов и т.д.). Дополнительной изоляцией может быть пластмассовый корпус машины, изолирующие втулки, блоки и т.д.

Усиленная – это улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такой же уровень защиты, как и двойная.

Как правило, двойная изоляция применяется для выключателей, розеток, вилок, патронов ламп, переносных светильников, электрифицированного ручного инструмента, электроизмерительных приборов и некоторых бытовых приборов. Область применения двойной электроизоляции – электроустановки небольшой мощности. Она является действенным защитным средством.

От состояния изоляции в первую очередь зависит степень безопасности эксплуатации электроустановок. При повреждении изоляции могут возникать замыкания токоведущих частей между собой (так называемые «короткие замыкания»), ведущие к пожарам и выходу из строя электрооборудования, а также замыкания на землю, при которых возникает опасность поражения людей электрическим током. Поэтому при эксплуатации электроустановок необходимо осуществлять:

- испытание изоляции токоведущих частей повышенным напряжением промышленной частоты;

- постоянный (непрерывный) контроль состояния изоляции;

- периодическую проверку (измерение сопротивления) изоляции мегаомметром.

Испытание изоляции повышенным напряжением применяется в электроустановках напряжением выше 1000 В. Объем и сроки испытаний, а также величины испытательных напряжений устанавливаются Правилами эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП).

Непрерывный контроль состояния изоляции проводится в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. Такие сети применяются в шахтах и на торфоразработках.

Периодические проверки сопротивления изоляции силовой электропроводки напряжением до 1000 В с помощью мегаомметра осуществляют:

- в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных – не реже одного раза в год;

- в помещениях без повышенной опасности – не реже одного раза в два года.

Измерение сопротивления изоляции осветительных электропроводок осуществляется не реже одного раза в три года.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) требуют, чтобы сопротивление изоляции электрической сети на участках между двумя смежными аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими воздушными выключателями и т.п.) или за конечными аппаратами защиты между проводом и землей, а также между любыми проводами было не менее 0,5 МОм. Контроль изоляции в электроустановках до 1000В производят не реже 1 раза в З года. Сопротивление изоляции силовых и осветительных электропроводок должно быть не ниже 5 МОм. Испытание повышенным напряжением 1000 В (50 Гц) осуществляется в течение 1 мин.

Применение малых напряжений – самая лучшая защита от воздействия электрического тока. Малые напряжения находятся в интервале 12 Вольт - 42 Вольта.

В помещениях промышленных зданий с повышенной электроопасностью для переносных электроприемников рекомендуется напряжение 36 В. Электрическое сопротивление тела человека при этом напряжении можно принять равным 2 кОм и ток, проходящий через человека при двухфазном включении равен I2 = 36/2 = 18A (для большинства случаев не отпускающий). Полная безопасность обеспечивается только при однофазном включении.

В особо опасных помещениях рекомендуется применять напряжение до 12 В. Такое же напряжение применяется при неудобных работах внутри металлических сосудов, в смотровой канаве и т. д.

В качестве источников малого напряжения наиболее часто применяются понижающие трансформаторы. Они отличаются от других источников простотой и надежностью. Слабое их место —возможность перехода высшего напряжения первичной обмотки на вторичную.

Применение автотрансформаторов в качестве источников малого напряжения запрещено.

Применение малого напряжения ‑ весьма эффективная защита, но ее широкому распространению мешает трудность осуществления протяженной сети малого напряжения.