Системи наднизької (малої) напруги

___________________________________________________________________

Наднизька (мала) напруга. Стандартизований ряд малої напруги змінного струму. Застосування на практиці малої напруги. Джерела малої напруги. Знижувальний трансформатор та його основний недолік. Захисний (електричний) екран. Причини забезпечечення безпеки наднизькою напругою. Захист від ураження електричним струмом при застосуванні систем БННН, ЗННН і ФННН. Вимоги застосування систем БННН і ЗННН, призначених для захисту від ураження електричним струмом. Вимоги застосування системи ФННН, призначеної для захисту від ураження електричним струмом.

__________________________________________________________________________________________________

Наднизька (мала) напруга– це номінальна напруга, значення якої не більше 50 В змінного і не більше 120 В постійного струму.

Існує числовий стандартизований ряд малої напруги змінного струму.

Вказані напруги застосовуються в приміщеннях з підвищеною небезпекою електротравм, в приміщеннях особливо небезпечних, а також зовні приміщень для живлення ручного електрифікованого інструменту, ручних переносних ламп, світильників місцевого освітлення, в яких конструктивно не виключена можливість контакту сторонніх осіб зі струмопровідними частинами, світильників загального освітлення при висоті підвісу меншій 2,5 м. Зокрема, переносні світильники напругою 12 В застосовуються для освітлення металевих, бетонних і залізобетонних ємкостей, оглядових ям, вентиляційних камер, теплопунктів тощо.

Джерелами малої напруги служать акумулятори, батареї гальванічних елементів, випрямні пристрої, перетворювачі частоти, знижувальні трансформатори. Зазначимо, що застосування автотрансформаторів, кожний з яких має одну обмотку, або реостатів як джерел малої напруги заборонено тому, що у цьому випадку мережа малої напруги електрично зв’язана з мережою вищої напруги.

Окрім цього, для живлення кіл наднизької напруги застосовується безпечний роздільний трансформатор (БРТ), який споживача забезпечує малою напругою. Роздільний трансформатор відрізняється від силового знижувального трансформатора.

Знижувальний трансформатор– трансформатор, у якого первинна обмотка є обмоткою вищої напруги [7].

Головний недолік знижувального трансформатора – можливість переходу вищої напруги на корпус або на сторону малої напруги. Тому з метою забезпечення надійного захисту між обмотками вищої та малої напруг розміщують захисний (електричний) екран– провідний екран, який застосовується для відокремлення одного електричного кола і (або) провідників від небезпечних струмопровідних частин.

Один із виводів (нейтраль чи середню точку) обмотки малої напруги заземлюють або занулюють в залежності від режиму роботи мережі. Металевий корпус трансформатора також заземлюють або занулюють (рис. 7.35). Виводи трансформатора на стороні вищої фазної напруги (220 В) відіграють роль фазного, нейтрального та захисного (РЕ-) провідників, які вмонтовані в “європейську” вилку. Для захисту від переходу фазної напруги на низьку сторону один із виводів вторинної обмотки заземлюється через пробивний запобіжник.

Рис. 7.35.Схема знижувального трансформатора

Наднизька напруга забезпечує безпеку за двома причинами:

1) відповідно до закону Ома, при малому падінні напруги на ділянці кола з певним опором, через цю ділянку протікає відповідно і малий струм;

2) враховуючи нелінійність функціональної залежності електричного опору тіла людини від прикладеної напруги, тобто Z_т= f (U), можна стверджувати, що при малій напрузі опір тіла людини відносно великий (рис. 7.36).

Рис. 7.36. Функціональна залежність електричного опору тіла людини від прикладеної напруги

У приміщеннях з підвищеною небезпекою та в приміщеннях особливо небезпечних для електроустановок напругою до 1 кВ захист від ураження електричним струмом при непрямому дотику і в ряду випадків при прямому дотику можна здійснити з застосуванням систем БННН, ЗННН і ФННН. Проаналізуємо названі системи.

Система БННН (англ. еквівалент SELVsystem)– система безпечної наднизької напруги, яка конструктивно виконується як захисне електричне розділення кіл. Іншими словами, струмопровідні частини цієї системи електрично відокремлені від всіх інших кіл більш високої напруги.

Система ЗННН (англ. еквівалент PELVsystem)– система захисної наднизької напруги, яка є різновидом БННН, у випадку заземлення її кола. Система ЗННН застосовується, якщо електрообладнання знаходиться в зоні дії системи вирівнювання потенціалів й експлуатується тільки в сухих приміщеннях, а ймовірність контакту з частинами, які знаходяться під напругою, незначна.

Система ФННН (англ. еквівалент FELVsystem)– система функціональної наднизької напруги, в якій за умовами експлуатації і живлення електроприймачів використовують наднизьку напругу та при цьому вимоги, які стосуються систем БННН і ЗННН, не можуть бути виконані або в їх застосуванні немає необхідності, а для захисту від ураження електричним струмом в колі наднизької напруги використовують додаткові заходи захисту, такі, як огорожі чи ізоляція, яка відповідає ізоляції первинного кола, і автоматичне відключення живлення.

У випадку застосування систем БННН і ЗННН захист від ураження електричним струмом вважається достатнім, якщо кожна із систем відповідає наступнимвимогам:

§ джерелом живлення кіл повинен бути безпечний РТ у відповідності з ДСТУ 3225 або інше джерело наднизької напруги, який забезпечує рівноцінну ступінь безпеки відповідно ДБН В.2.5-27-2006;

§ пристрій кіл систем повинен гарантувати електричне відокремлення від кіл більш високої напруги, принаймні рівноцінно відокремленню між колами первинної та вторинної обмоток РТ. Ця вимога не виключає приєднання кола системи ЗННН до заземлювального пристрою;

§ провідники кіл наднизької напруги слід прокладати окремо від провідників більш високої напруги та захисних провідників, або відокремлювати їх від них заземленим захисним екраном або замикати в металеву оболонку додатково до основної ізоляції;

§ струмоведучі частини системи БННН не слід приєднувати до заземлювача, струмоведучим частинам і захисним провідникам інших кіл, а відкриті провідні частини не слід навмисно приєднувати до заземлювача, захисного провідника або до відкритих провідних частин іншого кола, а також до стороннім провідним частинам, окрім випадку, коли необхідно їх з’єднання з електрообладнанням, проте при цьому самі частини іншого кола не можуть виявитися під напругою вище наднизької;

§ вилки для кіл систем БННН і ЗННН не повинні входити в штепсельні розетки іншої напруги, штепсельні розетки не повинні допускати включення вилок іншої напруги, а штепсельні розетки кіл системи БННН не повинні мати захисного контакту;

§ захист від прямого дотику в колах БННН і ЗННН, за виключенням умов, коли захист від прямого дотику не вимагається, слід здійснювати за допомогою огорож чи оболонок, або за допомогою ізоляції, яка відповідає випробувальній напрузі 500 В змінного струму на протязі 1хв.

У випадку застосування системи ФННН захист від ураження електричним струмом повинен відповідати наступним вимогам:

· джерелом живлення кіл може бути трансформатор, вторинна обмотка якого відділена від первинної тільки основною ізоляцією, або джерело живлення, що застосовується в системах БННН і ЗННН;

· захист від прямого дотику слід забезпечувати за допомогою огорож і оболонок, або за допомогою ізоляції, що відповідає мінімальній випробувальній напрузі для ізоляції первинного кола;

· захист при непрямому дотику слід забезпечувати шляхом з’єднання відкритих провідних частин обладнання в колі системи ФННН з захисним провідником первинного кола, якщо остання захищена шляхом автоматичного відключення живлення;

· вилки для кіл системи ФННН не повинні входити в штепсельні розетки іншої напруги, а штепсельні розетки не повинні допускати увімкнення вилок іншої напруги і повинні мати контакт для приєднання захисного провідника.

_____________________________________________________________________________