6.4. Заходи захисту від ураження електричним струмом
Електробезопасностьобеспечівается конструкцією електроустановок, технічними способами і засобами захисту, організаційними і технічними заходами.
Конструкція електроустановокдолжна відповідати умовам їх експлуатації та забезпечувати захист персоналу від зіткнення з струмоведучими і частинами, що рухаються. а обладнання-від попадання всередину сторонніх твердих тіл і води.
Способи і засоби забезпечення електробезпеки. захисне заземлення, занулення, захисне відключення, вирівнювання потенціалів, мала напруга, ізоляція струмоведучих частин, електричне розділення мереж, огороджувальні пристрої, блокування, попереджувальна сигналізація, знаки безпеки, попереджувальні плакати, електрозахисні засоби.
Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин. які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції електроустановки.
Принцип дії захисного заземлення. зниження до безпечних значень напруги дотику і сили струму, що проходить через людину, обумовлених замиканням на корпус. При заземленні корпусу відбувається замикання на землю і дотик до заземленого корпусу викликає поява паралельної гілки, по якій частина струму замикання проходить в землю через тіло людини (рис.6.5). Сила струму в паралельних ланцюгах обернено пропорційна опорам ланцюгів, тому струм через людини (Ih) не є небезпечним.
Область застосування захисного заземлення - трифазні мережі напругою до 1 кВ з ізольованою нейтраллю та мережі напругою вище 1 кВ злюбиться режимом нейтралі.
Опір заземлювального пристрою, використовуваного для заземлення електрообладнання в електроустановках напругою до 1 КВС ізольованою нейтраллю повинен бути не більше 4 Ом.
При потужності генераторів і трансформаторів 100 КВІ менш, заземлюючих пристроїв можуть мати опір не більше 10 Ом.
Заземлюючих пристроїв в електроустановках напругою вище 1 КВС глухозаземленою нейтраллю повинна мати опір не більше 0,5 Ом, а в електроустановках з ізольованою нейтраллю - не більше 10 Ом.
Розрахунок захисного заземлення полягає у визначенні параметрів вертикальних і горизонтальних елементів заземлення за умови неперевищення допустимого значення опору заземлювального пристрою. Заземлюючих пристроїв складається з заземлювача (одного або декількох металевих елементів, занурених на певну глибину в грунт) і провідників, що з'єднують заземлюючих обладнання з заземлювачем.
Занулення - це навмисне електричне соедіненіес нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.
Завдання занулення. усунення небезпеки ураження струмом у випадку дотику до корпусу та інших неструмоведучих металевих частин електроустановки. які опинилися під напругою внаслідок замикання на корпус. Вирішується завдання швидким відключенням пошкодженої електроустановки від мережі (рис.6.6).
Принцип дії занулення полягає в перетворенні замикання накорпус в однофазне коротке замикання (між фазним і нульовим проводами) з метою викликати великий струм, що забезпечує спрацьовування захисту, і тим самим автоматично відключити пошкоджену установку від мережі живлення.
Розрахунок занулення полягає у визначенні перетину нульового проводу, який задовольняє умові спрацьовування захисту максимального струму. Таким захистом можуть бути плавкі запобіжники, магнітні пускачі з вбудованим тепловим захистом, контактори в поєднанні з тепловим реле, автомати, що здійснюють захист одночасно від струмів короткого замикання і від перевантаження.
Занулеііепріменяют в трифазних чотирипровідних мережах напругою до 1 КВС глухозаземленою нейтраллю.
Захисне заземлення або занулення електроустановок є обов'язковим в приміщеннях без підвищеної небезпеки ураження струмом при номінальній напрузі 380 В і вище змінного струму, а також 440 В і вище постійного струму.
У приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних необхідно заземлювати або зануляти установки при поминальному напрузі 42 Ві вище змінного струму, а також 110 В і вище постійного струму. У вибухонебезпечних приміщеннях заземлення або занулення установок обов'язково незалежно від напруги мережі.
Захисне відключення - це швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки прівознікновеніі в ній небезпеки ураження струмом. При застосуванні цього виду захисту безпека забезпечується швидкодіючим (не більше 0,2 с) відключенням аварійної ділянки або всієї мережі при однофазному замиканні на землю або на елементи електрообладнання, нормально ізольовані від землі, а також при дотику людини до частин, що знаходяться під напругою.
Схеми і конструкції пристроїв захисного відключення.
Схема захисного відключення, що спрацьовує при появі напруги на корпусеотносітельно землі (рис. 6.7). У схемах цього типу датчиком служить реле напруги, включене між корпусом і допоміжним заземлювачем.
Вирівнювання потенціалу - метод зниження напруги дотику і кроку між точками електричного кола, до которимвозможно одночасний дотик або на яких може одночасно стояти людина.
Для вирівнювання потенціалу в землю укладають сталеві смуги у вигляді сітки по всій площі, зайнятої обладнанням. У виробничому приміщенні корпусу електрообладнання та виробничого обладнання в тій чи іншій мірі пов'язані між собою. При замиканні на корпус в будь-якому з електроприймачів все металеві частини отримують близьке за величиною напруга щодо землі. В результаті напруга між корпусом електроприймача і підлогою зменшується, відбувається вирівнювання потенціалу по всій площі приміщення і людина, що знаходиться в цьому ланцюзі замикання, виявляється під порівняно малим напругою.
Мале напруга - номінальну напругу не более42 В, яке використовують для живлення електроінструменту, світильників стаціонарного освітлення, переносних ламп в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і на зовнішніх установках. Джерелами малої напруги можуть бути спеціальні понижуючі трансформатори з вторинною напругою 12-42 В.
Справність ізоляції - це основна умова, що забезпечують безпеку експлуатації надійність електропостачання електроустановок. Для ізоляції струмоведучих частин електроустановок застосовують робочу і додаткову ізоляцію.
Робочої ізоляцією є емаль і обплетення обмотувальних проводів, просочувальні лаки і компаунди і т.д. Додатковою ізоляцією можуть бути пластмасовий корпус машини, що ізолює втулка і т.д.
Електрична ізоляція, що складається з робочої і додаткової, називається подвійний. Вона вважається достатньою для забезпечення електробезпеки, тому пристроями з подвійною ізоляцією дозволяється користуватися без застосування інших захисних засобів.
Контрольсопротівленія ізоляції може бути періодичним і безперервним. Опір ізоляції силових і освітлювальних електропроводів має бути не менше 0,5 МОм.
Електричне поділ мереж - поділ Сетін окремі електрично не зв'язані між собою ділянки за допомогою розділового трансформатора. який ізолює електроприймач від первинної мережі та мережі заземлення (рис.6.8).
Від розділового трансформатора може харчуватися тільки один електроприймач із захисною плавкою вставкою (сила струму вставки автомата на первинній стороні не повинна перевищувати 15А), вторинна напруга трансформатора повинно бути не вище 380 В. Вторинна обмотка трансформатора і корпус електроприймача не повинні мати заземлення або зв'язку з мережею занулення. У такому випадку при дотику до частин, що знаходяться під напругою або до корпусу з пошкодженою ізоляцією не створюється небезпека, оскільки вторинне коло коротка і сила струмів витоку в ній і ємнісних струмів мала.
Захисне розділення мереж використовують в електроустановках напругою до 1000 В, експлуатація яких пов'язана з особливою і підвищеною небезпекою (пересувні електроустановки, ручний електрифікований інструмент і т.п.).
Для виключення випадкового дотику до струмоведучих частин електроустановок застосовують огороджувальні суцільні та сітчасті пристрої.
Суцільні огородження обов'язкові для електроустановок, що розміщуються в виробничих (неелектричних) приміщеннях. Сітчасті огорожі застосовують в електроустановках, доступних кваліфікованому електротехнічного персоналу.
У випадках, коли ізоляція і огородження струмоведучих частин є недоцільним (наприклад, повітряні лінії високої напруги), їх розміщують на недоступною для дотику висоті. Всередині виробничих приміщень необгороджені неізольовані струмоведучі частини прокладають па висоті не менше 3,5 м від підлоги.
Блокування - захист від проникнення в небезпечну зону, де знаходиться установка. Вона дозволяє автоматично знімати напругу з усіх елементів установки, наближення до яких загрожує життю людини. Блокування застосовують в електричних апаратах, при обслуговуванні яких повинні дотримуватися підвищені заходи безпеки. в електрообладнанні, розташованому в доступних для неелектротехнічного персоналу приміщеннях.
Знаки безпеки і предупредітельниеплакати призначаються для: попередження небезпеки при наближенні до частин, що знаходяться під напругою; заборони оперувати апаратами, які можуть подати напругу на відведений для роботи місце; зазначення місця, підготовленого до роботи; нагадування про вжиті заходи безпеки.
Ізолюючі, огороджувальні та допоміжні електрозахисні засоби - це стерпні і транспортовані вироби, призначені для захисту обслуговуючих електроустановки людей від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги і електромагнітного поля.
Ізолюючі захисні засоби, що служать для ізоляції людини від струмоведучих частин і від землі, підрозділяються на основні і додаткові.
Основними є засоби, здатні витримувати рабочеенапряженіе електроустановки і допускають торкання токоведущіхчастей, що знаходяться під напряженіем.В електроустановках напругою до 1000 В до них відносяться діелектричні гумові рукавички, інструмент з ізолюючими рукоятками і покажчики напряженіядо 1000 В, в електроустановках понад 1000 В-ізолюючі штанги, ізолюючі і електровимірювальні кліщі, покажчики напряженіявише 1000 В.
Додатковими є кошти, не розраховані на напругу електроустановки і самостійно не забезпечують безпеку персоналу. Їх призначення полягає в посиленні захисного действіяосновних ізолюючих засобів. разом з якими вони застосовуються. В електроустановках до 1000 В до них відносяться діелектричні калоші, килимки і ізолюючі підставки; в електроустановках напругою вище 1000 В - діелектричні рукавички, боти, килимки, ізолюючі підставки.
Ізолюючі штанги призначені для відключення і включення однополюсних роз'єднувачів, для накладення переносних заземлень, для виробництва вимірювань на струмопровідних частинах, що знаходяться під напругою.
Ізолюючі кліщі застосовують при обслуговуванні знаходяться під напругою трубчастих запобіжників.
Електровимірювальні кліщі є переносними приладами, що служать для вимірювання сили струму та інших електричних величин в працюючій установці.
Покажчики напруги до 1000 Ві вище використовують для перевірки наявності або відсутності напруги на струмопровідних частинах електроустановок.
Ізолюючі підставки застосовують в якості ізолюючого підстави, а калоші та боти - як засіб захисту від крокових напруг.
Огороджувальні захисні засоби призначені для: тимчасового огородження струмоведучих частин (огорожі-щити); попередження помилкових операцій (плакати); тимчасового заземлення відключених струмопровідних частин з метою усунення небезпеки ураження працюючих струмом при випадковому появі напруги (тимчасові заземлення).
Допоміжними захисними засобами вважаються інструмент, пристосування і пристрої, призначені для захисту персоналаот падіння з висоти (запобіжні пояси, які страхують канати); для безпечного підйому на опори (монтерські кігті, лази для підйому на бетонні опори); для захисту від світлових, теплових, хіміческіхвоздействій (захисні окуляри, респіратори, протигази, рукавиці); длязащіти від шуму (навушники, шоломи).
Всі прилади, апарати і пристосування, які застосовуються в якості захисних засобів, повинні бути заводського виготовлення, виконані і випробувані у відповідність з діючими нормативно-технічними документами.
До організаційних заходів забезпечення електробезпеки відносяться:
-медичний огляд, навчання, інструктаж, перевірка знань правил безпеки та інструкцій;
-допуск до проведення робіт з електроустановками з оформленням наряду-допуску, розпорядження або переліку робіт в порядку поточної експлуатації;
- проведення робіт під контролем відповідальної особи.
Технічні меропріятіяпрі проведенні робіт з відключенням напруги в діючих електроустановках чи поблизу них полягають в замиканні приводів, зняття запобіжників, від'єднання кінців живильних ліній, установлення огорож та знаків безпеки, накладення заземлень. При роботах на струмопровідних частинах. які перебувають під напругою, або поблизу них технічні заходи включають в себе виконання робіт не менше ніж двома особами, огородження небезпечних зон (для установок напругою до 1000 В відстань, що обмежує небезпечну зону, становить не менше 1,5 м від електроустановки), застосування електрозахисних засобів , знаків безпеки і попереджувальних плакатів.
Всі матеріали в розділі "Промисловість і виробництво"