Обеспечение безопасности при эксплуатации электроустановок и защита от неблагоприятного действия электричества
Обеспечение электробезопасности
Обеспечение электробезопасности
Электробезопасность в производственных условиях обеспечивается
соответствующей конструкцией электроустановок; техническими способами и
средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями*.
Обеспечение электробезопасности от случайного прикосновения к токоведущим частям достигается следующими техническими способами и средствами, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом; защитные оболочки, защитные ограждения (временные или стационарные); безопасное расположение токоведущих частей; изоляция рабочего места; защитное отключение; предупредительная сигнализация; блокировка; знаки безопасности.
Ограждения выполняются сплошными и сетчатыми. Сплошные ограждения (корпуса, кожухи, крышки) применяются в электроустановках напряжением до 1000 В, а сетчатые—-до и выше 1000 В. Ограждения оборудуются крышками, дверцами или дверями, запирающимися на замок или снабженными блокировками. Применение съемных крышек, закрепляющихся болтами, не обеспечивает надежной защиты, так как зачастую крышки снимаются, теряются или используются для других целей, вследствие чего токоведущие части остаются долгое время открытыми.
Блокировки применяются в электроустановках, требующих частого проведения работ на ограждаемых токоведущих частях. Блокировки по принципу действия бывают механические и электрические. Механические имеют защелки различного конструктивного исполнения, которые стопорят поворотную часть механизмов в отключенном состоянии. Они применяются в электривеских пускателях, автоматических выключателях, рубильниках. Электрические блокировки разрывают цепь с помощью специальных контактов, установленных на дверях ограждений, крышках и дверпах кожухов. Эти блокировки наиболее целесообразно использовать совместно с дистанционным управлением электроустановкой
(рис. 21). В этом случае блокировочные контакты (БК.), сблокированные с дверью или крышкой, при их открывании или снятии размыкают цепь питания катушки магнитного пускателя (МП). При такой схеме обрыва иепи управления и случайное открытие дверн не представляет опасности, так как электроустановка будет обесточенной.
Рис. 21. Схема электрический блокировки
Для защиты от прикосновения к металлическим не-токоведущим конструктивным частям электроустановок используются защитное заземление, зануление, отключение, малое напряжение, электрическое разделение сетей, изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная), контроль изоляции, средства защиты и предохранительные приспособления.
Малое напряжение — это номинальное напряжение не более 42 В, применяемое для уменьшения опасности поражения электрическим током.
В производственных условиях ПУЭ предусматривает применение двух малых напряжений—12 и 36 В.
Напряжение до 36 В применяется в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и вне помещений для питания ручного электрифицированного инструмента, переносных светильников.
Напряжение не выше 12 В включительно должно применяться для питания ручных переносных ламп в особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях работы: в стесненных условиях, при соприкосновении работающего с большими металлическими заземленными поверхностями (работа в металлической емкости сидя или лежа на токопроводящем полу, в смотровой яме и др.).
Изоляция. Покрытие токоведущих .частей или отделение их от других частей слоем диэлектрика обеспечивает протекание тока по требуемому пути и безопасную эксплуатацию электроустановок. В электроустановках применяются следующие виды изоляции (по ГОСТ 12.1.019—79): рабочая, дополнительная, двойная и усиленная. Рабочая — это-изоляция токоведущих частей, обеспечивающая нормальную работу электроустановки и защиту от поражения электрическим током. Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае ее повреждения. Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. У с и л е н н а я — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как и двойная.
При двойной изоляции, кроме основной рабочей, на токоведущих частях применяется слой изоляции, защищающий человека при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением при повреждении рабочей изоляции. Наиболее совершенной двойной изоляцией является изготовление корпусов электрооборудования из изолирующего материала. Обычно двойную изоляцию имеет аппаратура электропроводок (выключатели, розетки, вилки, патроны ламп, переносные светильники, электроизмерительные приборы, электрифицированные ручные инструменты).
Изоляция обеспечивает безопасность благодаря большому сопротивлению, которое должно быть не менее 0,5 МОм, что препятствует протеканию значительных токов через нее. Сопротивление изоляции уменьшается с повышением температуры, напряжения и в результате старения.
Содержание изоляции в исправном состоянии является одним из важнейших требований ПУЭ. Для контроля ее качества проводятся периодические и постоянные профилактические испытания в сроки, установленные ПУЭ и Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Периодический контроль осуществляется с помошью мегомметра типа МИ01 при приемо-сдаточных испытаниях электроустановки после монтажа, ремонта, при обнаружении дефектов изоляция, а также в установленные нормативно-технической документацией сроки.
Защитное заземление. Это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нето ко ведущих частей, которые могут оказаться под напряжением*. Оно является эффективной мерой защиты для электрооборудования, питаемого напряжением до 1000 В от сетей с изолированной нейтралью.
При замыкании токоведущих частей на изолированный от земли корпус оборудования последний окажется под напряжением и прикосновение к нему будет так же опасно, как и к фазе.
Защитное заземление снижает до безопасного уровня напряжение прикосновения к корпусу за счет уменьшения потенциала относительно земли из-за малого сопротивления заземления.
Совокупность металлических проводников (заземлителеи), находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом, и проводников, соединяющих электроустановки с заземлнтелями, называется заземляющим устройством.
В зависимости от расположения заземлителей по отношению к заземляемому оборудованию заземления бывают выносные или сосредоточенные, контурные пли распределенные. Заземлители бывают естественные и искусственные. К естественным относятся различные технологические металлоконструкции, имеющие хороший контакт с землей, железобетонные фундаменты, арматура железобетонных конструкций, металлические оболочки кабелей (за исключением алюминиевых), обсадные трубы и др. Для заземления в первую очередь должны использоваться имеющиеся естественные заземлители. Искусственные заземлители — специально устраиваемые для заземления металлоконструкции.
Заземление электроустановок необходимо применять во всех случаях при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного, а также при напряжении выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и 110 В постоянного тока в помещениях с ноиы-шенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.
Подлежащие заземлению объекты присоединяют к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника. Не допускается последовательное соединение заземляющих проводников от нескольких единиц оборудования, так как в случае нарушения целости соединения незаземленными могут оказаться сразу несколько электроустановок.
Общее сопротивление заземляющего устройства равно сумме сопротивления растеканию тока с ззземлите-лей в землю и сопротивления заземляющих проводников.
Для обеспечения безопасности величина сопротивления заземляющих устройств согласно ПУЭ не должна превышать 4 Ом, а при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ-А и менее сопротивление заземляющих устройств — 10 Ом.
Расчет заземляющих устройств. Исходными данными для расчета заземляющих устройств ивллюго: ми-пряжение заземляемой установки; удельное сопротивление грунта; план размещения заземляемого оборудования.
ГОСТ 12.1.030—81 «ССБТ. Элскгробезопасность. Защитное заземление, занулепие» в качестве заземляющих устройств рекомендует в первую очередь использовать железобетонные фундамент ы промышленных зданий. Соответствие их сопротивления допустимому определяется специальным расчетом. Процесс выявления этого соответствия включает определение исходных данных; расчет сопротивления фундамента; сопоставление результатов расчета с допустимым сопротивлением.
При определении исходных данных собираются следующие сведения:
характеристика электроустановок (тип, виды основного оборудования, рабочее напряжение и т. п.);
схемы и размеры железобетонного фундамента промышленного здания по внешнему контуру, ограниченная параметром фундамента площадь S, м2;
удельные электрические сопротивления верхнего Р1 и нижнего Р2 слоя грунта, Ом-м. Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов даны в табл. 5;
мощность (толщина) верхнего слоя h1, грунта, м {под верхним слоем понимается слой р1 которою более чем в 2 роза отличается от р2);
безразмерные коэффициенты α и β зависящие от соотношения удельных
электрических сопротивлений ρ1 и ρ2 слоев грунта.
При ρ1>ρ2 коэффициент α=3,6, β=0,1; если
ρ2>ρ1, α=1,1*102, β = 0,3*10-2.
Расчет сопротивления железобетонного фундамента растеканию электрического тока. Определяется удельное эквивалентное сопротивление грунта (в Ом*м) по формуле
Рассчитывается сопротивление фундамента (в Ом) по формуле
Полученное расчетом значение не должно быть больше допустимых значений сопротивления заземляющего устройства.
Для расчета величины сопротивления растеканию тока от железобетонного фундамента можно использовать вычислительную машину. Блок-схема расчета естественного заземления приведена на рис. 22.
Рис.22 Блок-схема
Полезная информация:
Обеспечение электробезопасности от случайного прикосновения к токоведущим частям достигается следующими техническими способами и средствами, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом; защитные оболочки, защитные ограждения (временные или стационарные); безопасное расположение токоведущих частей; изоляция рабочего места; защитное отключение; предупредительная сигнализация; блокировка; знаки безопасности.
Ограждения выполняются сплошными и сетчатыми. Сплошные ограждения (корпуса, кожухи, крышки) применяются в электроустановках напряжением до 1000 В, а сетчатые—-до и выше 1000 В. Ограждения оборудуются крышками, дверцами или дверями, запирающимися на замок или снабженными блокировками. Применение съемных крышек, закрепляющихся болтами, не обеспечивает надежной защиты, так как зачастую крышки снимаются, теряются или используются для других целей, вследствие чего токоведущие части остаются долгое время открытыми.
Блокировки применяются в электроустановках, требующих частого проведения работ на ограждаемых токоведущих частях. Блокировки по принципу действия бывают механические и электрические. Механические имеют защелки различного конструктивного исполнения, которые стопорят поворотную часть механизмов в отключенном состоянии. Они применяются в электривеских пускателях, автоматических выключателях, рубильниках. Электрические блокировки разрывают цепь с помощью специальных контактов, установленных на дверях ограждений, крышках и дверпах кожухов. Эти блокировки наиболее целесообразно использовать совместно с дистанционным управлением электроустановкой
(рис. 21). В этом случае блокировочные контакты (БК.), сблокированные с дверью или крышкой, при их открывании или снятии размыкают цепь питания катушки магнитного пускателя (МП). При такой схеме обрыва иепи управления и случайное открытие дверн не представляет опасности, так как электроустановка будет обесточенной.
Рис. 21. Схема электрический блокировки
Для защиты от прикосновения к металлическим не-токоведущим конструктивным частям электроустановок используются защитное заземление, зануление, отключение, малое напряжение, электрическое разделение сетей, изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная), контроль изоляции, средства защиты и предохранительные приспособления.
Малое напряжение — это номинальное напряжение не более 42 В, применяемое для уменьшения опасности поражения электрическим током.
В производственных условиях ПУЭ предусматривает применение двух малых напряжений—12 и 36 В.
Напряжение до 36 В применяется в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и вне помещений для питания ручного электрифицированного инструмента, переносных светильников.
Напряжение не выше 12 В включительно должно применяться для питания ручных переносных ламп в особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях работы: в стесненных условиях, при соприкосновении работающего с большими металлическими заземленными поверхностями (работа в металлической емкости сидя или лежа на токопроводящем полу, в смотровой яме и др.).
Изоляция. Покрытие токоведущих .частей или отделение их от других частей слоем диэлектрика обеспечивает протекание тока по требуемому пути и безопасную эксплуатацию электроустановок. В электроустановках применяются следующие виды изоляции (по ГОСТ 12.1.019—79): рабочая, дополнительная, двойная и усиленная. Рабочая — это-изоляция токоведущих частей, обеспечивающая нормальную работу электроустановки и защиту от поражения электрическим током. Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае ее повреждения. Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. У с и л е н н а я — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как и двойная.
При двойной изоляции, кроме основной рабочей, на токоведущих частях применяется слой изоляции, защищающий человека при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением при повреждении рабочей изоляции. Наиболее совершенной двойной изоляцией является изготовление корпусов электрооборудования из изолирующего материала. Обычно двойную изоляцию имеет аппаратура электропроводок (выключатели, розетки, вилки, патроны ламп, переносные светильники, электроизмерительные приборы, электрифицированные ручные инструменты).
Изоляция обеспечивает безопасность благодаря большому сопротивлению, которое должно быть не менее 0,5 МОм, что препятствует протеканию значительных токов через нее. Сопротивление изоляции уменьшается с повышением температуры, напряжения и в результате старения.
Содержание изоляции в исправном состоянии является одним из важнейших требований ПУЭ. Для контроля ее качества проводятся периодические и постоянные профилактические испытания в сроки, установленные ПУЭ и Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Периодический контроль осуществляется с помошью мегомметра типа МИ01 при приемо-сдаточных испытаниях электроустановки после монтажа, ремонта, при обнаружении дефектов изоляция, а также в установленные нормативно-технической документацией сроки.
Защитное заземление. Это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нето ко ведущих частей, которые могут оказаться под напряжением*. Оно является эффективной мерой защиты для электрооборудования, питаемого напряжением до 1000 В от сетей с изолированной нейтралью.
При замыкании токоведущих частей на изолированный от земли корпус оборудования последний окажется под напряжением и прикосновение к нему будет так же опасно, как и к фазе.
Защитное заземление снижает до безопасного уровня напряжение прикосновения к корпусу за счет уменьшения потенциала относительно земли из-за малого сопротивления заземления.
Совокупность металлических проводников (заземлителеи), находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом, и проводников, соединяющих электроустановки с заземлнтелями, называется заземляющим устройством.
В зависимости от расположения заземлителей по отношению к заземляемому оборудованию заземления бывают выносные или сосредоточенные, контурные пли распределенные. Заземлители бывают естественные и искусственные. К естественным относятся различные технологические металлоконструкции, имеющие хороший контакт с землей, железобетонные фундаменты, арматура железобетонных конструкций, металлические оболочки кабелей (за исключением алюминиевых), обсадные трубы и др. Для заземления в первую очередь должны использоваться имеющиеся естественные заземлители. Искусственные заземлители — специально устраиваемые для заземления металлоконструкции.
Заземление электроустановок необходимо применять во всех случаях при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного, а также при напряжении выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и 110 В постоянного тока в помещениях с ноиы-шенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.
Подлежащие заземлению объекты присоединяют к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника. Не допускается последовательное соединение заземляющих проводников от нескольких единиц оборудования, так как в случае нарушения целости соединения незаземленными могут оказаться сразу несколько электроустановок.
Общее сопротивление заземляющего устройства равно сумме сопротивления растеканию тока с ззземлите-лей в землю и сопротивления заземляющих проводников.
Для обеспечения безопасности величина сопротивления заземляющих устройств согласно ПУЭ не должна превышать 4 Ом, а при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ-А и менее сопротивление заземляющих устройств — 10 Ом.
Расчет заземляющих устройств. Исходными данными для расчета заземляющих устройств ивллюго: ми-пряжение заземляемой установки; удельное сопротивление грунта; план размещения заземляемого оборудования.
ГОСТ 12.1.030—81 «ССБТ. Элскгробезопасность. Защитное заземление, занулепие» в качестве заземляющих устройств рекомендует в первую очередь использовать железобетонные фундамент ы промышленных зданий. Соответствие их сопротивления допустимому определяется специальным расчетом. Процесс выявления этого соответствия включает определение исходных данных; расчет сопротивления фундамента; сопоставление результатов расчета с допустимым сопротивлением.
При определении исходных данных собираются следующие сведения:
характеристика электроустановок (тип, виды основного оборудования, рабочее напряжение и т. п.);
схемы и размеры железобетонного фундамента промышленного здания по внешнему контуру, ограниченная параметром фундамента площадь S, м2;
удельные электрические сопротивления верхнего Р1 и нижнего Р2 слоя грунта, Ом-м. Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов даны в табл. 5;
мощность (толщина) верхнего слоя h1, грунта, м {под верхним слоем понимается слой р1 которою более чем в 2 роза отличается от р2);
| Грунт | Удельное сопротивление | Грунт | Удельное сопротивление |
| Глина | 8-70 | Торф | 10-30 |
| Суглинок | 10-150 | Чернозем | 9-53 |
| Песок | 400-700 | Каменистый | 500-800 |
| Супесок | 150-400 | Скалистый | 104-107 |
Расчет сопротивления железобетонного фундамента растеканию электрического тока. Определяется удельное эквивалентное сопротивление грунта (в Ом*м) по формуле
Рассчитывается сопротивление фундамента (в Ом) по формуле
Полученное расчетом значение не должно быть больше допустимых значений сопротивления заземляющего устройства.
Для расчета величины сопротивления растеканию тока от железобетонного фундамента можно использовать вычислительную машину. Блок-схема расчета естественного заземления приведена на рис. 22.
Рис.22 Блок-схема
Полезная информация: