Эффективным средством защиты от поражения электрическим током является применение малых напряжений (12 — 42 В). Это особенно важно для переносных электроприемников и для местного освещения в помещениях особо опасных, а также в наружных электроустановках (котлованы и колодцы на строительстве и др.).
Источниками малого напряжения могут быть аккумуляторные батареи, выпрямительные устройства при необходимости постоянного тока, однофазные трансформаторы небольшой мощности (до 1 кВА), переносные или стационарные.
Резисторы, дроссели и т.п. недопустимо использовать с целью понижения напряжения у электроприемника.
Рис. 1. Стационарный (а) и переносный (б) трансформаторы для питания ламп малого напряжения (12 — 42 В)
Выпускаются понижающие трансформаторы на 12 — 42 В вторичного напряжения небольшой мощности (до 1 кВА) как для стационарной установки (например, на станках и производственном оборудовании), так и переносные (для временного подключения к сети), например, трансформаторы типа ОСМ.
Переносный трансформатор должен иметь для подключения к сети гибкий провод, заключенный в защитную оболочку из резины или поливинилхлорида, и вилку для подключения к штепсельной розетке, установленной на щитке в РУ или в зонах применения в цехе.
Разделяющие трансформаторы
Вторичные обмотки понижающих трансформаторов со вторичным напряжением 12 — 42 В обязательно заземляются, так как существует опасность повреждения трансформатора с переходом высшего напряжения на сторону низшего. Такая схема имеет и недостаток, так как в случаях замыканий на корпус или на землю в первичной сети заземляющие проводники или нулевой провод получают некоторое напряжение по отношению к земле на время до отключения поврежденного участка.
То же напряжение по отношению к земле получают все заземленные части, в том числе и вторичные обмотки и цепи малого напряжения. Это напряжение (особенно в сетях 380/220 В) может значительно превышать напряжение 42, 36 или 12 В. Между тем считается, что прикосновение к токоведущим частям при этих напряжениях не опасно.
Этот недостаток может быть устранен, если применить так называемые разделяющие трансформаторы.
К разделяющим трансформаторам должны предъявляться повышенные требования, чтобы исключить повреждение изоляции внутри трансформатора с переходом напряжения первичной стороны на вторичную (например, повышенные испытательные напряжения). Разделяющие трансформаторы могут применяться не только с одновременным понижением напряжения, а как чисто разделяющие, например 220/220 В и т. п. Вторичное напряжение разделяющих трансформаторов должно быть все же не выше 380 В.
Рис. 2. Включение разделяющего трансформатора (а) Двойное замыкание в сети, питающейся через разделяющий трансформатор (б).
Вторичная обмотка разделяющего трансформатора или электроприемник не должны иметь заземления. Тогда (и это — важное их преимущество!) прикосновение к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией (рис. 2, а точка А) не создает опасности, поскольку вторичная сеть коротка и токи утечки в ней при исправной изоляции ничтожно малы.
Если это замыкание в одной фазе не устранено и возникнет повреждение изоляции на другой фазе вторичной цепи (точка Б), то предохранитель может перегореть только при металлической связи между точками А и Б, этого в большинстве случаев не будет. На корпусе электроприемника появится напряжение по отношению к земле, которое будет зависеть от соотношения сопротивления в точке Б и тела человека (включая сопротивление пола и обуви). Это напряжение может оказаться опасным, если человек стоит на земле или на проводящем полу и обувь имеет малое сопротивление.
Чтобы уменьшить вероятность двойных замыканий, к разделяющим трансформаторам на вторичной стороне нельзя подключать сколько-нибудь разветвленную сеть. Так, при двух и более электроприемниках возможно замыкание в них со связью с землей в двух разных фазах. Такие двойные замыкания могут уже повлечь за собой поражения. Поэтому каждый электроприемник должен иметь свой разделяющий трансформатор.
Применение разделяющих трансформаторов дает существенное улучшение условий безопасности по сравнению с питанием непосредственно от сети или через понижающие трансформаторы с заземлением вторичных обмоток.
Как и в других случаях, необходимо периодически и достаточно часто проверять изоляцию трансформаторов, электроприемников и проводов вторичной сети, чтобы исключить однофазные замыкания.
content