Способы защиты пользователей от воздействия на них опасных и вредных факторов

Методы и средства защиты от поражения электрическим током

В помещении вычислительного центра существует опасность прикосновения одновременно к предметам, имеющим соединения с землей, и металлическому корпусу электрооборудования.

Как основной способ борьбы с опасностью поражения электрическим током (от поражения напряжением прикосновения) используется зануление.

Зануление — это преднамеренное соединение нетоковедущих металлических частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, с нулевым защитным проводником (применяется в трехфазных сетях с заземленной нейтралью в установках до 1000 вольт).

Рис. 49. Защитное зануление

Для защиты используется нулевой защитный провод. В сеть вставляется предохранитель (автомат). Принцип защиты пользователей при занулении заключается в отключении сети за счет тока короткого замыкания, который вызывает перегорание предохранителя и отключает сеть.

При нормальном режиме работы сети ток, текущий через человека, можно рассчитать как:

I_ч = U_ф/ (R_ч+r₀) (2.1),.

где.

I_ч — ток, протекающий через человека [А];

U_ф — фазовое напряжение (U_ф = 220 В), [В];

R_ч — сопротивление тела человека (R_ч = 1000 Ом), [Ом];

r₀ — сопротивление заземлителя (сопротивление обуви порядка 10 Ом), [Ом];

Так как r₀ << R_ч — следовательно, сопротивление заземлителя можно в расчет не брать.

Получается, что практически все U_ф применено к телу человека и, следовательно, получается:

I_ч = U_ф / R_ч (2.2).

I_ч = 220 / 1000 = 0,22 А Допустимые значения приложенного напряжения и протекающего через человека тока соответственно равны 36 В и 0,006 А. Полученные же при расчете цифры горазда превосходят эти значения (220 В и 0,22 А).

Рассчитаем ток короткого замыкания (I_кз) при срабатывании защитной схемы зануления и параметры предохранителя (I_ном), используемого в схеме.

(2.3),.

где:

U_ф — фазное напряжение сети питания (U_ф = 220 В), [В];

r_Т — паспортная величина сопротивления обмотки трансформатора, (r_Т = 0,312 Ом), [Ом].

R_общ = r₁ + r₂ + r₃ (2.4),.

(2.5).

с — удельное сопротивление нулевого защитного проводника (для меди с = 0,0175 Ом· м), [Ом· м];

l — длина проводника, [м];

S — площадь поперечного сечения нулевого защитного проводника (S = 1 мм²), [мм²].

Возьмем l₁ = 850 м, l₂ = 150 м, l₃ = 70 м;

r₁ = 0,0175· 850/1 = 14,875 Ом.

r₂ = 0,0175· 150/1 =2,625 Ом.

r₃ = 0,0175· 70/1 = 1,225 Ом.

R_общ = 14,875 Ом + 2,625 Ом + 1,225 Ом = 18,725 Ом.

По величине I_кз определим, с каким I_ном необходимо в цепь питания ЭВМ включать автомат.

следовательно, (2.6).

где.

k — коэффициент, указывающий тип защитного устройства (в зависимости от типа автомата: k=3 для автомата с электромагнитным расщепителем).

I_ном = 11,68 А / 3 = 3,9 А Вывод:

Для отключения ПЭВМ от сети в случае короткого замыкания или других неисправностей в цепь питания ПЭВМ необходимо ставить автомат с I_ном = 4 А.