UML_4562

работающий касается, а ног – потенциалу основания (земли), на котором он стоит. В нормальных условиях эксплуатации

Uн = Uр = 0.

При пробое изоляции токоведущих частей корпус оказывается под напряжением Uк , соответственно Uр = Uк . Потенциал ног

различен для рабочих мест, расположенных на разном расстоянии от места стекания тока на землю. В непосредственной близости от него

Uн = I3 RЗ , а на больших расстояниях Uн = 0. Поэтому

величина напряжения прикосновения минимальна в первом и максимальна во втором случае. График изменения напряжения прикосновения с увеличением расстояния от места стекания тока на землю приведен на рис. 2.3. Напряжение прикосновения определяет силу тока в петле руки-ноги.

Рис. 2.3. Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе: I – потенциальная кривая; II – кривая, характеризующая изменение напряжения прикосновения при изменении расстояния от

заземлителя

Напряжение шага также связано с изменением потенциала земли при стекании тока на землю. При нахождении человека в зоне с изменяющимся потенциалом земли каждая из его ног оказывается под разным напряжением (рис.2.4). Напряжение шага определяется

Uш =ϕх −ϕх+а , где ϕх – потенциал ноги, находящейся на

11

величина шага. Так как между двумя точками земли, которых касаются ноги человека в зоне растекания тока, появилась разность потенциалов, возникает электрическая цепь нога-нога.

Рис. 2.4. Шаговое напряжение п ри одиночном заземлителе

2.3. Мероприят ия, обеспечиваю щие безопасности работы на электроустановках напряжением до 100 0 В

2.3.1. Организационные меры безопасности в сет ях до 1000 В

Обслуживание действующих электроустановок, проведение в них ремонтных, мо нтажных, наладочных работ осуществляет

правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”.

Н а основании этих правил на каждом предприятии разрабатывают систему безопасной эксплуатации электроустановок и приказом устанавливают структуру и штат персонала.

12

По напряжению все электрические установки классифицируют

на две группы: до 1000 В и выше 1000 В.

Эксплуатация электроустановок включает: оперативное обслуживание дежурства, обходы и осмотры, оперативные переключения, мелкие работы; производство работ – выполнение ремонтных, монтажных, строительных и других работ на действующих установках.

Персонал делится на оперативный, ремонтный, оперативно-

ремонтный.

К работе на электрическом оборудовании допускается только квалифицированный персонал – лица, имеющие предусмотренную действующими правилами квалификацию, выдержавшие испытания в объеме, обязательном для данной работы (должности).

На основании проверки подготовленности работнику присваивается квалификационная группа и выдается удостоверение на право проведения соответствующих присвоенной группе работ.

Квалификационных групп пять; наиболее ответственная – V

группа. К работе на электрических установках допускаются только лица, имеющие квалификацию не ниже II группы.

При обслуживании электроустановок напряжением выше 1000 В старший в смене (бригадир) или одиночный дежурный должны иметь квалификационную группу не ниже IV, а в электроустановках напряжением до 1000 В – не ниже III.

Самостоятельное обслуживание электроустановок напряжением до 1000 В, включающее периодические осмотры, проверки, измерения и текущий ремонт, разрешается рабочим-электрикам, имеющим квалификационную группу не ниже III.

Работы, выполняемые на действующих электроустановках напряжением выше 1000 В, подразделяют на следующие виды: работы при полном снятии напряжения; работы с частичным снятием напряжения; работы без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением; работы без снятия напряжения вблизи или на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

Для проведения таких работ необходимы распоряжение (письменное в виде наряда или устное с последующим оформлением), оформленный допуск к работе, надзор за ней. До

13

начала работ производятся необходимые отключения, проверяется отсутствие напряжения на предназначенных к работе частях установок, осуществляются временные заземления, устанавливаются временные ограждения, вывешиваются преду-предительные плакаты.

Работы проводятся бригадой в составе не менее двух человек. Периодическая проверка знаний по технике безопасности и

должностным инструкциям проводится ежегодно для электротехнического персонала. Проверку проводит комиссия в составе не менее трех человек. Результаты проверки заносятся в журнал установленной формы. Каждому, успешно прошедшему проверку, выдается соответствующей формы удостоверение.

2.3.2. Требования к помещениям электроустановок

Помещения электротехнических установок устраивают так, чтобы снижалась опасность поражения электрическим током.

Все помещения или условия работ согласно ССБТ ГОСТ 12.1.013 – 78 (2001) по степени электроопасности делятся:

на условия с повышенной опасностью поражения людей электрическим током, которые характеризуются наличием хотя бы одного из перечисленных факторов: а) наличие влажности (пары или конденсирующаяся влага выделяются в виде мелких капель и относительная влажность воздуха превышает 75 %); б) наличие проводящей пыли (технологическая или другая пыль,

проникая внутрь машин и аппаратов и отлагаясь или оседая на проводах, на электроустановках, ухудшает условия охлаждения и изоляции, но не вызывает опасности пожара или взрыва); в) наличие токопроводящих оснований (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных); г) наличие повышенной темпе-ратуры (независимо от времени года и различных тепловых излучений температура превышает длительно 30 0С, кратковременно 40 0С); д) наличие возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п. с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой. Этот

фактор может быть оценен по коэффициенту заполнения K = S1 S2

14

, где S1 – пло-щадь, занятая металлическим оборудованием, м2; S2

– площадь пола помещения, м2. Коэффициент K должен быть не более 0,2. В противном случае помещение относится к условиям с повышенной опасностью поражения электрическим током;

особо опасные условия поражения людей электрическим током: а) наличие сырости (дождь, снег, частое опрыскивание и покрытие влагой потолка, пола, стен, предметов, находящихся внутри помещения); б) наличие химически активной среды (постоянно или длительно содержатся агрессивные пары, газы, жидкость, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования); в) наличие одновременно двух или более признаков повышенной опасности;

условия без повышенной опасности поражения людей электрическим током – отсутствие условий, создающих повышенную или особую опасность.

Применяемые провода и кабели в помещении должны соответствовать условиям эксплуатации оборудования.

Для сети общего освещения допускается напряжение не выше 220 В. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных напряжение для светильников местного и ремонтного освещения и ручного инструмента не должно превышать 36 В.

Для защиты от прикосновения осуществляют недоступное расположение токоведущих частей (на высоте, под полом или скрыто в стенах).

Цвета окраски электрического оборудования регламентированы. Окраска имеет не только опознавательное значение, но и обладает изолирующими свойствами.

Для легкого распознавания частей окраску одноименных шин производят в следующие цвета: при переменном токе фаза А – желтый, фаза В – зеленый, фаза С – красный; нулевые шины при изолированной нейтрали – белый, при заземленной – черный; при однофазном токе проводник, присоединенный к началу источника питания, желтый, к концу обмотки – красный; при постоянном токе положительная шина – красный, отрица-тельная – синий; нейтральная – белый.

15

2.3.3. Технические средства защиты от поражения электрическим током

Для обеспечения электробезопасности должны применяться отдельно или в сочетании друг с другом следующие технические способы и средства (ССБТ ГОСТ 12.1.019-79 (2001)): малые напряжения; электрическое разделение сетей; контроль и профилактика повреждений изоляции; компенсация ёмкостной составляющей тока замыкания на землю; обеспечение недоступности токоведущих частей; защитное заземление; зануление; двойная изоляция; защитное отключение.

Применение малых напряжений

Малым называется номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Малые напряжения используются для питания электрифицированного инструмента, переносных светильников и местного освещения на станках в помещениях с повышенной опасностью.

Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях 6–10 В, так как при таком напряжении ток через человека не превысит 1–1,5 мА. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, где сопротивление цепи человека может быть значительно снижено, ток через человека может в несколько раз превысить это значение. Однако даже если принять сопротивление тела человека 1000 Ом, ток не превысит значения, длительно допустимого при случайном прикосновении.

На практике применение таких малых напряжений ограничено шахтерскими лампами (2,5 В) и некоторыми бытовыми приборами (игрушки, карманные фонари, электро-бритвы и т.п.). В производственных переносных электро-приборах с целью повышения безопасности применяются напряжения 12, 36 и 42 В. В помещениях с повышенной опасностью для переносных электроприборов (электро-инструмента) рекомендуется номинальное напряжение 36 В. Сопротивление тела человека при этом напряжении можно принять 2000 Ом, и ток через человека в случае прикосновения к двум выводам или фазам может быть 18 мА.

16

Такой ток для большинства людей является неотпускающим. Следовательно, двухфазное прикосновение при напряжении 36 А опасно. Безопасность обеспечивается только при однофазном прикосновении. В особо опасных помещениях, где ручной инструмент питается от источника напряжением 36 В, а ручные лампы – 12 В, ток через человека может быть еще больше из-за малого сопротивления тела человека. Поэтому дополнительно к малым напряжениям принимаются другие меры защиты – двойная изоляция, электрозащитные средства и т.п.

Электрическое разделение сетей

Разветвленные сети большой протяженности имеют значительные ёмкости и небольшие активные сопротивления изоляции относительно земли. Ток замыкания на землю может быть значительным. Поэтому однофазное прикосновение в сети даже с изолированной нейтралью является опасным. Если единую сильно разветвленную сеть с большой ёмкостью и малым сопротивлением изоляции разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать незначительной ёмкостью и высоким сопротивлением изоляции, опасность поражения резко снизится. Для разделения сети применяются разделяющие трансформаторы, позволяющие изолировать электроприемники от сети, а также преобразователи частоты и выпрямительные устройства, которые связываются с питающей их сетью через трансформаторы.

Область применения защитного разделения сетей – электроустановки напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, в частности передвижные электроустановки, ручной электрифицированный инструмент и т.п. Так как основная цель этой защитной меры - уменьшить ток замыкания на землю за счет высоких сопротивлений фаз относительно земли, не допускается заземление нейтрали или одного из выводов вторичной обмотки разделительного трансформатора или преобразователя.

Немалую опасность представляет возможность продолжения работы электроустановки при глухом замыкании на землю, так как человек, прикоснувшийся к исправной фазе, попадает под линейное напряжение. В этом случае защитное разделение сети не достигает цели. Чтобы избежать опасности возникновения замыкания на

17

землю, необходимо постоянно следить за состоянием изоляции и своевременно устранять эти повреждения.

Контроль и профилактика повреждений изоляции

Контроль изоляции – измерение ее активного или омического сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.

Периодический контроль изоляции – измерение ее сопротивления при приемке электроустановки после монтажа, периодически в сроки, устанавливаемые Правилами, или в случае обнаружения дефектов. Измерение согласно Правилам должно производиться на отключенной установке. При таком измерении можно определить сопротивление изоляции отдельных участков сети, электрических аппаратов, трансформаторов, электродвигателей

ит.п. Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли и между каждой парой фаз на каждом участке между двумя последовательно установленными аппаратами защиты или за последним защитным аппаратом (автоматическим выключателем, плавким предохранителем). Сопротивление изоляции каждого участка в сетях напряжением до 1000 В должно быть не ниже 0,5 МОм на фазу; для вторичных цепей управления: питания приводов выключателей и разъединителей; управления, защиты и возбуждения машин постоянного тока напряжением 500 – 1000 В, присоединенных к цепям главного тока, – 1 МОм; для вторичных цепей шинок постоянного тока и шинок напряжения на щите управления (при отсоединенных цепях) – 10 МОм.

Постоянный контроль изоляции – измерение сопротивления изоляции под рабочим напряжением в течение всего времени работы электроустановки без автоматического отключения. Отсчет сопротивления изоляции производится по шкале прибора. При снижении сопротивления изоляции до предельно допустимого или ниже прибор подает звуковой или световой сигнал или оба сигнала вместе.

Для постоянного контроля изоляции применяются приборы типа ПКИ, а также другие приборы и схемы. Промышленностью выпускаются мегаомметры М1101 на напряжение 100, 500 и 1000 В

иМС-06 на напряжение 2500 В.

18

Для обнаружения дефектов изоляции – глухих замыканий на землю применяется защита, реагирующая на напряжения фаз относительно земли, на напряжение нулевой последовательности или ток нулевой последовательности. Самой простой схемой является схема трех вольтметров, которые включаются в звезду с заземленной нейтральной точкой. Вольтметры показывают напряжения фаз относительно земли. При исправной изоляции показания вольтметров одинаковы. При глухом замыкании на землю вольтметр поврежденной фазы покажет нуль, а два других – линейное напряжение.

Компенсация ёмкостной составляющей тока замыкания на землю

Ток замыкания на землю, а значит, и ток через человека в сети с изолированной нейтралью зависят не только от сопротивления изоляции, но и от ёмкости сети относительно земли. Ёмкость фаз относительно земли не зависит от каких-либо дефектов; она определяется общей протяженностью сети, высотой подвеса проводов воздушной сети, толщиной фазной изоляции жил кабеля, геометрическими параметрами. Поэтому ёмкость сети не может быть снижена. В процессе эксплуатации ёмкость сети изменяется лишь за счет отключения и включения отдельных линий, что определяется требованиями электроснабжения.

Поскольку невозможно уменьшить ёмкость сети, снижение тока замыкания на землю достигается путем компенсации его ёмкостной составляющей индуктивностью. Компенсирующая катушка включается между нейтралью и землей.

В случае неполной компенсации ёмкости наблюдается некоторая емкостная составляющая тока замыкания на землю при недокомпенсации или индуктивная при перекомпенсации. Полная компенсация – явление сравнительно редкое, обычно бывают отклонения в ту или другую сторону. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю применяется обычно в сетях напряжением выше 1000 В для гашения перемежающейся электрической дуги при замыкании на землю и снижения возникающих при этом перенапряжений. Одновременно уменьшается ток замыкания на землю. ПУЭ предписывают компенсацию, если ток замыкания на землю превышает в сетях

19

напряжением 35 кВ 10 А, 15 – 20 кВ – 15 А, 10 кВ – 20 А, 6 кВ – 30

А.

Компенсирующие катушки иногда называют дугогасящими, так как, уменьшая ток замыкания на землю, они способствуют гашению дуги между токоведущими и заземленными частями и, таким образом, ликвидации повреждения – замыкания на землю.

Всетях напряжением до 1000 В компенсация ёмкостной составляющей тока замыкания на землю применяется лишь в подземных сетях шахт и рудников. Компенсирующая катушка присоединяется к искусственной нулевой точке специального трансформатора.

Компенсация ёмкостной составляющей тока замыкания на землю эффективна, когда ёмкостная проводимость фаз относительно земли больше активной и снижение полного тока замыкания на землю за счет компенсации ёмкостной составляющей значительно. Эта защитная мера применяется в дополнение к другим защитным мерам – защитному отключению или заземлению, так как самостоятельно безопасности в большинстве случаев не обеспечивает.

Обеспечение недоступности токоведущих частей

Прикосновение к токоведущим частям всегда может быть опасным даже в сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, с хорошей изоляцией и малой емкостью, не говоря уже о сетях с заземленной нейтралью и о сетях напряжением выше 1000 В.

Вэлектроустановках напряжением до 1000 В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от поражения при прикосновении к ним. Изолированные провода, находящиеся под напряжением выше 1000 В, не менее опасны, чем голые, так как повреждения изоляции обычно остаются незамеченными, если провод подвешен на изоляторах.

Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к изолированным токоведущим частям, должна быть обеспечена недоступность с помощью ограждения, блокировок или расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.

Ограждения применяют как сплошные, так и сетчатые с сеткой 25х25 мм. Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек

20