Системы защиты оператора ПЭВМ от поражений электрическим током

Системы защиты оператора ПЭВМ от поражений электрическим током. К опасным производственным факторам относятся повышенное напряжение в электрической сети и повышенная пожароопасность.

Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие. В результате могут возникнуть различные нарушения, и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Величина тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения чем больше ток, тем опаснее его действие.

Пороговый ощутимый ток - 0,6мА1,5мА 50Гц. Пороговый не отпускающий ток - 10мА15мА 50Гц вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц грудной клетки, что приводит к затруднению или даже прекращению дыхания.

При 100мА ток оказывает непосредственное влияние также и на мышцу сердца, что в конечном результате приводит к смерти.

Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20Гц100Гц. Исход воздействия тока зависит от ряда факторов, в том числе от значения и длительности протекания через тело человека тока, рода и частоты тока и индивидуальных свойств человека.

Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновений и тока даются в ГОСТ12.1.038-82. Электрооборудование ВЦ относится к установкам напряжением до 1000В. В помещении машинного зала основными техническими средствами, обеспечивающими безопасность работ, являются заземление, зануление, отключение.

Защитным заземлением называется намеренное соединение нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением, с заземляющим устройством.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81, заземлению подлежат корпуса ЭВМ, трансформаторов, металлические оболочки кабелей и проводов, металлические ограждения.

Величину напряжения, под которым может оказаться человек, аналитически определить невозможно, она будет зависеть от множества факторов.

Поэтому требование Правил устройства электроустановок в нормировании величины сопротивления заземления ограничивается численным значением верхнего допустимого предела.

В соответствии с параграфом 1-7-41 этих Правил сопротивление заземляющего устройства для электроустановок до 1000 В должно быть не более 4 Ом. Зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях с глухозаземленным выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии в сетях постоянного тока. Принципиальная схема зануления в сети трехфазного тока показана на рис. 5.1. Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозаземленными нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, называется нулевым защитным проводником. Рис. 5.1. Принципиальная схема зануления в трехфазной сети до 1000 В 1 - корпус электроустановки 2 - аппараты защиты от токов КЗ r0 - сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока rп - сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника Iк - ток КЗ Iн - часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник Iз - часть тока КЗ, протекающего через землю.

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления - обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением, так как ток Iз может оказаться недостаточным, чтобы вызвать срабатывание максимальной токовой защиты.

Назначение заземления нейтрали обмоток источника тока, питающего сеть до 1000 В снижение напряжения запуленных корпусов а следовательно, нулевого защитного проводника относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления защитного проводника- снижение напряжения относительно земли зануленных конструкций в период замыкания фазы на корпус как при исправной схеме зануления, так и при обрыве защитного нулевого проводника.

Назначение зануления- устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Принцип действия зануления- превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание т. е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту от перегрузки автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки.

Кроме того, поскольку зануленные корпуса или другие нетоковедущие металлические части заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента замыкания на корпус и до автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземления, как при защитном заземлении.

Иначе говоря, заземление корпусов через нулевой провод снижает в аварийный период их напряжение относительно земли 17 . Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия - быстрое автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети и снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.

При этом отключение осуществляется лишь при замыкании на корпус, а снижение напряжения - во всех случаях возникновения напряжения на зануленных металлических нетоковедущих частях, в т.ч. при замыкании на корпус, электростатическом и электромагнитном влияниях соседних цепей. Область применения - трехфазные четырехпроводные сети до 1000В с глухозаземленной нейтралью, в трехпроводных сетях постостоянного тока с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии, а также в однофазных двухпроводных сетях переменного тока с глухозаземленным выводом обмотки источника тока. На предприятии, где проводилась разработка дипломного проекта используется трехфазная сеть с глухозаземленным выводом обмотки трансформатора, следовательно в качестве меры защиты используется зануление. Защитное отключение - система защиты, автоматически отключающая электроустановку при возникновении опасности поражения электрическим током. 5.2.