Лекция 16

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

1. Классы электроустановок

2. Классы опасностей помещений

3. Требования к обслуживающему персоналу

4. Организационные и организационно-технические мероприятия по обеспечению электробезопасности

5. Технические средства защиты в электроустановках

1. Классы электроустановок

Для обеспечения электробезопасности необходимо строгое выполнение ряда организационно-технических мероприятий установленных ПУЭ («Правила устройства электроустановок») и ПТЭ и ПТБ потребителей (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей).

Согласно ПУЭ ЭУ делятся на:

1. Выше 1000В с заземленной нейтралью

2. Выше 1000В с изолированной нейтралью

3. До 1000В с заземленной нейтралью

4. До 1000В с изолированной нейтралью

Такое деление позволяет разработать оптимальные требования к их конструкциям, а также комплекс мер и средств обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

Режим работы нейтрали питания сети определяется системой энергоснабжения. При напряжении сети  1000 В провода имеют большую емкость относительно земли и для человека одинаково опасно прикосновение к проводу сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Поэтому режим нейтрали сети с напряжением  1000 В по условиям безопасности не выбирается, а принимается по чисто технологическим требованиям: U - до 35 кВ - изолированная нейтраль, выше 35 кВ - заземленную.

2. Классы опасности помещений

Поскольку окружающая среда помещения воздействует на электрическую изоляцию приборов, устройств, а также на электрическое сопротивление человека, различают:

А: Производственные помещения с повышенной опасностью (ППО)^*

Б: Помещения особо опасные (ООП)^*

В: Помещения без повышенной опасности (ПБПО)_*

1. К классу ППО помещения относятся, если выполняется одно из условий: 1) относительная влажность  75%

2. токопроводящая пыль

3. повышенная температура t^35 ^C

4. возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей конструкциями зданий, технологическому оборудованию и т.п., а с другой стороны - к металлическим корпусам электроустановок или токоведущим частям (в ВЦ - это машинные залы, помещения для сервисной и периферийной аппаратуры).

5. токопроводящие полы.

К классу ООП помещения относятся, если выполняются следующие условия:

1) помещения особо сырые (d  100%), потолок и стены, оборудование покрыты влагой и (или)

2. содержат постоянно химически активную среду, которая разрушает изоляцию электрооборудования.

В зависимости от категории помещения принимаются определенные защитные меры. Так в ППО - электроинструменты, светильники должны быть с двойной изоляцией, U_пит  42в. В ООП - работы с электроинструментом  42в - только с применением СИЗ (диэлектрические перчатки, коврики и т.п.), а U_к переносных светильников  12в.

При профилактическом обслуживании оборудования, ремонтно-монтажных работах все работы подразделяются на:

1. со снятием напряжения (напряжение снято со всех токоведущих частей) (например, замена неисправного электроинструмента, смена блока и т.д.);

2. без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них (например, наладка отдельных узлов, блоков). Допускается на установках до 1000 В. При этом необходимы определенные технические или организационные меры (ограждение других токоведущих частей, работа в диэлектрической обуви или на коврике, инструмент с изолирующими рукоятками, если такого нет  диэлектрические перчатки. Работы 2-го вида не должны выполняться в одиночку!

3. без снятия напряжения вдали от токоведущих частей - случайное прикосновение к токоведущим частям исключено - специальных мер не требуется.

3. Требования к персоналу

ПУЭ и ПТБ предъявляют к персоналу, обслуживающему установки, следующие требования:

1. возраст  18 лет

2. отсутствие болезней и увечий, мешающих производственной работе

3. практическая и теоретическая подготовка и аттестация с выдачей удостоверения соответствующей квалификации (лицам 1 квалификационной группы - неэлектротехнический персонал: уборщики, лица, обслуживающие высокочастотные и другие электроустановки, использующие электроинструмент, ВЦ - техники, операторы, - удостоверения не выдают, а регистрируют в специальном журнале. Всего существует 5 квалификационных групп. Работники V группы должны знать и уметь объяснить любой пункт ПТЭ и ПТБ потребителей и ПУЭ.

Если говорить, например, о ВЦ, то II группу присваивают электромонтерам, электрослесарям, математикам-программистам, механикам вычислительных машин, практикантам; III, IV, V - начальникам машин, их заместителям, старшим инженерам; V - старшим электромеханикам. Практикантам, не достигшим 18 лет, запрещается присваивать группу III и выше, молодые специалисты получают это право через 1 месяц практической работы, затем 2 месяца - IV (и V при общем стаже  6 месяцев).

Инженеры по технике безопасности, контролирующие электроустановки, должны иметь знания в объеме IV группы.

На каждом предприятии при отсутствии должности главного энергетика, администрация назначает лицо, ответственное за электрохозяйство (гр. IV, при U  1000 В, V при U  1000 В).

Кроме этого, предусмотрена периодическая проверка знаний электротехнического персонала (непосредственно обслуживающих и ремонтирующих - 1 раз в год, остальные - 1 раз в 3 года).

4. Организационно-технические мероприятия

Для предупреждения электротравматизма применяется ряд организационных и организационно-технических мероприятий.

Организационные:

1. оформление работы нарядом (письменные распоряжения, определенный характер работы, квалификационный состав бригады и т.п.) - на специальном бланке в 2-х экз.;

2. допуск к работе - производится проверка необходимых технических мероприятий по подготовке рабочего места, соответствие состава бригады и т.п.;

3. надзор во время работы - производитель работ и наблюдающий должны все время находиться на месте работы. Любые перемещения - с разрешения ответственного производителя;

4. оформление перерыва, переводов на другое рабочее место, окончания работы (приведение рабочего места в порядок, осмотр, повторный допуск после перерыва);

5. Вывешивание предупредительных плакатов и знаков.

Организационно-технические мероприятия.

6. Производство отключений - со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, причем с видимым разрывом (отключают разъединители, снимают вставки плавких предохранителей, отключают коммутационные аппараты и т.п.);

7. Проверка отсутствия напряжения (вначале проверяют исправность показателя напряжения на токоведущих частях, заведомо находящихся под напряжением);

8. Наложение заземления - для защиты работающих от поражения током при ошибочной подаче напряжения к месту работы проводится заземление токоведущих частей с помощью переносных заземлителей;

9. Недостаточность токоведущих частей для случайного прикосновения (изоляция токоведущих частей, размещение их в недоступном месте, ограждения и т.п.).

Ограждения могут иметь разное конструктивное исполнение, например, быть сплошными, сетчатыми. Они должны открываться или сниматься ключом или другим специальным инструментом.

5. Технические средства защиты в электроустановках

Изоляция. Если говорить об изоляции, то ее смысл как защитной меры заключается в ограничении значения силы тока, протекающего через тело человека при различных обстоятельствах. Состояние изоляции зависит от:

• материала изоляции;

• конструкции ЭУ;

• условий производственной среды (t-ра, влажность, пыль, пары).

Качество изоляции характеризуется сопротивлением току утечки ( 0,001 А). Для контроля состояния электрической изоляции проводят периодические испытания изоляции (Нормы и сроки - в ПТЭ и ПТБ). Испытания проводят с помощью мегометров (М1101). Существуют также приборы непрерывного контроля изоляции. При снижении сопротивления ниже 0,5 мОм подается световой сигнал.

10. Электрическое разделение сети. Разделение ЭС на отдельные, не связанные друг с другом участки, с помощью специальных разделяющих трансформаторов. Это нужно для достижения большего сопротивления изоляции и малой емкости проводов относительно земли. Разветвление сети большой протяженности имеют значительные емкости при малых активных сопротивлениях изоляции относительно земли. Известно, что однофазное прикосновение в таких сетях весьма опасно (вспомним:

I_r = 6fc

Для разделения сетей помимо разделяющих трансформаторов, позволяющих изолировать электроприемники от сети, применяются преобразователи системы и выпрямительные устройства, которые связываются питающей их сетью через трансформаторы.

11. Применение малого напряжения везде, где это можно, а в ППО и ООП - обязательно ( 42В, ОСП  12В).

12. Двойная изоляция - изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной.

Рабочая изоляция - для обеспечения нормальной работы установки и защиты от поражения током, дополнительная - изолирует человека от металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением. Такая двойная изоляция широко применяется при создании ручных электрических машин. При этом специальные меры - заземление и зануление корпусов уже не требуются.

Изолирующие электрозащитные средства.

А. Основные - способны длительное время выдерживать рабочее напряжение ЭУ; поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это:

• диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (токоискатели);

• электроизмерительные клещи, указатели напряжения свыше 1000 В.

Б. Дополнительные обладают недостаточной электрической прочностью, поэтому их назначение - усилить действие средств основных. Это диэлектрические галоши, коврики, подставки - до 1000 В и диэлектрические перчатки, боты, коврики - свыше 1000 В.

13. Специальные технические средства защиты - заземление и зануление

1.3 Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей.

Защитное заземление применяется:

• в сетях напряжением до 1000 В - трехфазных с изолированной нейтралью, однофазных, изолированных от земли, сетях постоянного тока с изолированной от земли обмоткой источника;

• в сетях напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или соседней точки обмоток источника тока.

Защитное заземление состоит из заземлителей, соединенных между собой металлическими шинами, и заземляющих проводников, которыми присоединяется заземляемое оборудование.

Защитное заземление следует отличать от рабочего. Рабочим заземлением называют соединение отдельных точек электрический сети с заземляющим устройством. Оно предназначено для нормальной работы электроустановки и для защиты от повреждения в аварийном режиме. Примером рабочего заземления является заземление нейтрали источника (r_o на рисунке 1.1).

По конструкции заземления могут быть выносными (r_з на рисунке 1.9) и контурными (рисунок 1.10).

Рисунок 1.9 - Выносное заземление

U_з = I_зr_з,

где I_з- ток замыкания через заземлитель, r_з - сопротивление защитного заземления, Ом.

Ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к заземленному корпусу при пробое изоляции, является функцией тока замыкания через заземлитель и определяется по формуле:

, (1.17)

где R_сh - сопротивление цепи человек- земля, Ом;  - коэффициент напряжения прикосновения.

Поскольку заземлитель в случае выносного заземления расположен чаще всего на расстоянии более 20 м от возможного места прикосновения к корпусу (см. рисунок 1.7), коэффициент  у выносных заземлений равен единице. Таким образом, выносные заземления защищают только благодаря малому значению при условии малых токов замыкания (не более 10 А), которые имеют место в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. При допустимом значении r_З  4 Ом выносное заземление обеспечивает в самом неблагоприятном случае замыкания малое напряжение на корпусе:

.

Таблица 1.2 - Максимальные допустимые значения сопротивления заземления

(ГОСТ 12.1.030-81)

Достоинство выносных заземлений - возможность выбора места с минимальным сопротивлением грунта. Недостаток - удаленность от защищаемого оборудования, ограниченность защитных свойств.

При напряжении свыше 1000 В токи замыкания на землю могут превышать 500 А. В этом случае выносное заземление может не обеспечивать безопасности. При больших токах замыкания на землю применяются контурные заземления. В отличие от выносного заземления, которое защищает путем снижения потенциала корпуса до безопасной величины, контурное заземление защищает человека путем увеличения потенциала защищаемой площадки до уровня, близкого потенциалу корпуса, и выравнивает потенциал площади так, что на всей защищаемой территории напряжение прикосновения и шага не превышает заданной величины (рисунок 1.10).