Все существующие электрозащитные меры по принципу их выполнения можно разделить на три основные группы:

• обеспечение недоступности для человека токоведущих частей электрооборудования;
• снижение возможного значения тока через тело человека до безопасного значения;
• ограничение времени воздействия электрического тока на организм человека.

Результат действия электрического тока — поражение человека является величиной случайной и определяется целым рядом факторов. Важнейшими из них являются факторы, определяющие состояние оборудования (исправное/неисправное) и человека (прямое/косвенное прикосновение, переходное, внутреннее сопротивление тела человека).

Поражение человека происходит при совпадении двух факторов Р(А) и Р(В), где:

Р(А) — вероятность того, что при прикосновении к электроустановке человек попадет под электрическое напряжение;

Р(В) — вероятность того, что количество электричества (т.е. ток и длительность его протекания), проходящее через тело человека, превысит допустимое значение.

Фактор Р(В) зависит от фактора Р(А), поэтому вероятность поражения электрическим током Рh определяется выражением:

Рh = Р(В/А) Р(А).

Р(А), в свою очередь, можно определить как:

Р(А) = Р(С) Р(D),

где:

Р(С) — вероятность прикосновения человека к проводящим частям электроустановки;

P(D) — вероятность появления на проводящих частях электроустановки напряжения.

Таким образом, вероятность поражения определяется выражением:

Рh = Р (С) Р(D) Р(В/А).

Защитные меры, в зависимости от того, на какой из трех сомножителей выражения, определяющего вероятность поражения Рh, они влияют (уменьшают), делятся на следующие:

Организационные меры защиты (для квалифицированного персонала), определяющие P(C):

• оформление работ нарядом-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
• подготовка рабочих мест и допуск к работе;
• надзор во время выполнения работы;
• оформление перерывов и переводов на новое рабочее место по окончании работ.

Организационно-технические меры, определяющие Р(D):

• изоляция и ограждение токоведущих частей электрооборудования, применение блокировок, безопасных режимов работы сети, защитных средств, предупредительных плакатов, сигнализации, защитной изоляции, изолирования рабочего места, переносных заземлителей и др.

Технические меры защиты, определяющие Р(В/А):

• защитное заземление;
• автоматическое отключение питания (защитное зануление, защитное отключение);
• уравнивание потенциалов;
• выравнивание потенциалов;
• двойная изоляция, изолирование рабочего места;
• сверхнизкое (малое) напряжение;
• защитное электрическое разделение сетей;
• контроль, профилактика изоляции, обнаружение ее повреждений, защита от замыканий на землю;
• защита от перехода напряжения с высшей стороны на низшую;
• грозозащита.

Каждая из перечисленных технических мер защиты представляет собой комплекс нормативных и технических документов.

В стандарте ГОСТ Р МЭК 61140-2000 основное правило защиты от поражения электрическим током сформулировано следующим образом. Опасные токоведущие части не должны быть доступными, а доступные проводящие части не должны быть опасными:

• в нормальных условиях;
• при наличии неисправности.

Указанный ГОСТ (п.6) подразделяет типовые меры защиты на две категории: основная защита и защита при наличии неис-правности.

В одной и той же электроустановке, системе или электрооборудовании могут использоваться несколько из приведенных ниже мер защиты.

1. Защита с помощью автоматического отключения источника питания

Защитная мера, при которой:

• основная защита обеспечивается основной изоляцией между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями, и
• защита в условиях неисправности обеспечивается автоматическим отключением источника питания.

2. Защита с помощью двойной или усиленной изоляции

Защитная мера, при которой:

• основная защита обеспечивается основной изоляцией опасных токоведущих частей, и
• защита при наличии неисправности обеспечивается дополнительной изоляцией, или
• основная защита и защита при наличии неисправности обеспечиваются усиленной изоляцией между опасными токоведущими частями и доступными частями (проводящими частями и поверхностями изоляционного материала).

3. Защита с помощью выравнивания потенциалов

Защитная мера, при которой:

• основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями, и
• защита при наличии неисправности обеспечивается с помощью системы выравнивания потенциалов, обеспечивающей защиту и препятствующей возникновению опасных напряжений между одновременно доступными открытыми и сторонними проводящими частями.

4. Защита с помощью электрического разделения цепей

Защитная мера, при которой:

• основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями отделенной цепи, и
• защита в условиях неисправности обеспечивается:
• простым отделением цепи от других цепей и заземления, и
• с помощью выравнивания потенциалов без осуществления заземления и межсоединения открытых проводящих частей отделяемой цепи в случае, когда к отделяемой цепи подсоединены несколько частей электрооборудования.

Не допускается преднамеренное соединение открытых проводящих частей с нулевым защитным (РЕ) или заземляющим проводником.

5. Защита с помощью нетокопроводящей среды

Защитная мера, при которой:

• основная защита обеспечивается с помощью основной изоляции между опасными токоведущими частями и открытыми проводящими частями, и
• защита в условиях неисправности обеспечивается с помощью нетокопроводящей среды.

6. Защита с помощью системы БСНН (SELV — Safety extra-low voltage — рис. 2.4)

БСНН — система безопасного сверхнизкого напряжения.

Защитная мера, при которой защита обеспечивается:

• за счет ограничения напряжения в цепи (система БСНН), и
• защитное отделение системы БСНН от всех цепей, помимо систем БСНН, ЗСНН (PELV), и
• простое отделение системы БСНН от других систем БСНН, систем ЗСНН и от заземления.

Не допускается преднамеренное соединение открытых проводящих частей с нулевым защитным (РЕ) или заземляющим проводником.

В специальных помещениях, где требуется система БСНН и используется защитное экранирование, защитный экран должен быть отделен от каждой соседней цепи с помощью основной изоляции, рассчитанной на самое высокое из имеющихся напряжений.

7. Защита с помощью системы ЗСНН

ЗСНН — заземленная система безопасного сверхнизкого напряжения.

Защитная мера, при которой защита обеспечивается за счет:

• ограничения напряжения в цепи, которая может быть заземлена и (или) открытые проводящие части которой могут быть заземлены (система ЗСНН), и
• защитного отделения системы ЗСНН от всех цепей, помимо БСНН и ЗСНН.

Рис. 2.4. Система БСНН (SELV)

Рис. 2.5. Система ЗСНН (РELV)

По ГОСТ Р 50571.3-94 система БСНН (SELV) — защитная мера, которая предусматривает следующее.

Основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в цепи БСНН до сверхнизкого значения, отделением цепей системы БСНН от всех других цепей.

Дополнительная защита состоит в том, что отделение цепей системы БСНН от других цепей является защитным разделением: цепи системы БСНН отделены от земли.

Преднамеренное присоединение открытых проводящих частей к защитному проводнику не допускается.

Система ЗСНН (PELV — Protection extra-low voltage — рис. 2.5) — защитная мера, которая предусматривает следующее:

Основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в заземленной цепи системы ЗСНН до сверхнизкого значения, разделением цепи системы ЗСНН от всех других цепей.

Дополнительная защита состоит в том, что разделение цепи системы от других цепей является защитным разделением.

Допускается присоединение открытых проводящих частей электрооборудования (кроме электрооборудования класса III) к защитному или заземляющему проводнику, если это предусматривается соответствующим стандартом на изделие.

Защитное отключение согласно классификации по ГОСТ Р МЭК 61140-2000 относится к категории мер защиты: «Защита с помощью автоматического отключения источника питания» и осуществляет защиту человека от поражения в условиях неисправности электроустановки — повреждении или пробое изоляции электроустановки на корпус.

В настоящее время защитное отключение является одним из наиболее эффективных электрозащитных средств.

Современная система электробезопасности должна обеспечивать защиту человека от поражения в двух наиболее вероятных и опасных случаях:

• при прямом прикосновении к токоведущим частям электрооборудования;
• при косвенном прикосновении.

Под косвенным прикосновением понимается прикосновение человека к открытым проводящим частям оборудования, на которых в нормальном режиме (исправном состоянии) электроустановки отсутствует электрический потенциал, но при каких-либо неисправностях, вызвавших нарушение изоляции или ее пробой на корпус, на этих частях возможно появление опасного для жизни человека потенциала (рис. 2.6).

Система электробезопасности включает в себя ряд организационных и технических мероприятий.

Согласно ГОСТ Р 50571.3-93 п. 412 для защиты от прямого прикосновения служат мероприятия, предотвращающие прикосновение к токоведущим частям: изоляция токоведущих частей, применение ограждений и оболочек, установка барьеров, размещение вне зоны досягаемости.

Дополнительная защита от электропоражения при прямом прикосновении достигается путем применения устройств защитного отключения.

Устройство защитного отключения является превентивным электрозащитным мероприятием и в сочетании с современными системами заземления (TN-S, TN-C-S, ТТ) обеспечивает высокий уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок.

Защита от поражения при косвенном прикосновении (ГОСТ Р 50571.3-93 п. 413) обеспечивается следующими мероприятиями:

• применением УЗО;
• применением нулевых защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TN или защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TT в комплексе с устройствами защиты от сверхтока (предохранителями, автоматическими выключателями).

В Приложении 2 даны приведенные в ГОСТ Р МЭК 61140-2000 (ПРИЛОЖЕНИЕ В) схемы электрических сетей с примерами повреждений, учитываемыми при выборе и обосновании мер защиты от поражения электрическим током при наличии неисправности.

Рис. 2.6. Прямое (А) и косвенное (Б) прикосновение