Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

341

при частотах тока 450-500 кГц возникают только ожоги.

Постоянный ток по действию на человека менее опасен, чем перемен-

ный, так как его ощущение начинается при 5- 7 мА, а для переменного – 0,5-

1,5 мА. Следовательно, при одинаковой величине проходящего тока постоян-

ный ток вызывает у человека менее слабые сокращения мышц и неприятные

ощущения, чем переменный. Но это действительно только для напряжений

до 500 В. При дальнейшем его повышении постоянный ток становится опас-

нее переменного. Причина этого – еще одна загадка для науки.

• Электрическое напряжение

Поскольку сопротивление тела человека сугубо переменная величина,

то рассчитать ток поражения с учетом напряжения весьма затруднительно.

Все зависит от величины напряжения электрических установок. По правилам

устройства электроустановок (ПУЭ) их делят на установки с напряжением до

1000 В и более 1000 В. Однако это не говорит о том, что установки с напря-

жением до 1000 В неопасны. Были случаи, когда смертельный исход наблю-

дался при напряжении в 12 В. Известно, что с увеличением напряжения со-

противление тела человека уменьшается. Учитывая это, многие государства

ввели ограничения на безопасное напряжение. В нашей стране за такую ве-

личину принято напряжение в 42 В (напряжение 42 В принято в новой редак-

ции ПУЭ вместо 36 В согласно международным стандартам), а для особо

опасных условий – 12 В.

• Другие факторы. Кроме названных выше факторов, на исход пора-

жения током влияют пол, возраст, физическое и психологическое состояние

человека, внешняя среда и квалификация пострадавшего. Женщины более

подвержены воздействию тока, чем мужчины, так как у женщин кожа нежнее

и тоньше. Имеет значение и возраст. У детей сопротивление тела менее, чем

у взрослых. Пожилые люди менее выносливы, чем молодые. Наукой доказа-

но, что при неожиданном явлении, например испуге, сопротивление тела

уменьшается на 20-50 %. В результате люди поражаются при таких парамет-

рах тока, при которых в обычном состоянии этого не происходит.

342

14.4 Контроль и нормирование в электробезопасности

Контроль

Контроль по обеспечению электробезопасности на предприятиях и в

учреждениях возлагается на службы охраны труда и главного энергетика.

При этом контролируется исполнение различных требований безопас-

ности. Здесь же представлен контроль состояния заземляющих устройств в

электроустановках. Как правило, измерение сопротивления заземляющего

устройства после монтажа цеховых электроустановок осуществляется еже-

годно, а на подстанциях - 1 раз в 3 года. Состояние электроустановок должно

контролироваться ежедневно. Такую обязанность выполняет электрик цеха

(участка, службы и т.п.). Контроль осуществляют в соответствии с требова-

ниями ГОСТ 12.1.030-81 и ПУЭ.

Контроль сопротивления заземляющих устройств, которые могут быть

подвержены интенсивной коррозии, должен осуществляться через меньшие

промежутки времени, устанавливаемые с учетом географической, метеороло-

гической и орографической ситуации.

Внеплановое измерение сопротивления заземляющих контуров произ-

водятся после их переустройства, капитального ремонта, осадки или ополз-

ней грунта.

Кроме того, правила контроля предусматривают: • выборочное вскры-

тие грунта для осмотра элементов заземляющего устройства – каждый раз

при очередном измерении сопротивления заземляющего устройства; • про-

верку наличия цепи между заземленными объектами и заземлителями (отсут-

ствие обрывов, состояние контактов и т.п.) – при каждом ремонте или при

перестановке оборудования, ремонте заземлителей; • проверку надежности

соединений естественных заземлителей – после каждого их ремонта; • про-

верку состояния пробивных предохранителей – при предположении о сраба-

тывании их, а также при ремонте и перестановке оборудования и т.д. Каждое

отдельное заземляющее устройство должно иметь паспорт, содержащий схе-

му устройства, основные технические и расчетные данные, сведения о произ-

веденных ремонтах и внесенных изменениях.

343

Нормирование

В зависимости от предмета и объекта нормирования действуют раз-

личные документы. Так, предельно допустимые уровни напряжений прикос-

новения и токов регламентирует ГОСТ 12.1.038-82.

Нормирование сопротивления заземляющих устройств значительно

сложнее, так как в производственных условиях значение напряжения, под ко-

торым может оказаться человек, аналитически определить невозможно. Оно

будет зависеть от множества факторов, например, от соотношения сопротив-

ления устройства цехового заземления и сопротивления заземляющего ис-

точника электроэнергии.

Если численные значения сопротивления обоих видов заземления бу-

дут невелики, то на значение напряжения будет влиять соотношение пара-

метров сети и ряд других факторов.Поэтому для сетей напряжением менее

1000 В, как показывает многолетний опыт эксплуатации электроустановок и

анализ электротравматизма, нет необходимости определять точное значение

сопротивления заземляющего устройства.

В соответствии с положениями ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81 установлены

следующие величины сопротивления заземляющих устройств для межфаз-

ных напряжений: 660 В - 2 Ом, 380 В - 4 Ом, 220 В - 8 Ом.

Нормирование напряжений прикосновений и токов

устанавливает ГОСТ 12.1.038-82

Род тока

U, В I, мА

не более

Переменный 50

Гц 2.0 0.3

Переменный 400

Гц

3.0 0.4

Постоянный 8.0 1.0.

Допустимые уровни

напряжения

прикосновения

и токов

344

14.5 Классификация установок, условий среды и помещений цехов

по электробезопасности

Безопасность при работе, связанной с электрооборудованием, обуслов-

лена рядом факторов. Среди них: вид электроустановок, категория поме-

щения и класс защиты электротехнических изделий.

Электроустановки – это совокупность машин, аппаратов, линий и

вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в

которых они установлены), предназначенные для производства, потребления,

передачи, распределения электроэнергии и преобразования ее в другой вид

энергии (ГОСТ 19431).

Классификация электроустановок и сетей

• по напряжению:

- 12 – 48 В; - до 1000 В; - более 1000 В;

• по частоте электрического тока (Гц):

- 50 – наиболее распространенная частота; - 200, 400, 600 – повы-

шенная частота; - 3

- 3

– высокая частота (ВЧ); - 3

- 3

–

очень высокая частота (ОВЧ); - 3

- 3

– ультравысокая частота

(УВЧ); - 3

- 3

– сверхвысокая частота (СВЧ);

- 3

– крайне высокая частота (КВЧ);

- 3

– сверх крайне высокая частота (СКВЧ);

• по режиму нейтрали по ПУЭ применяют сети: - трехпроводные с

заземленной нейтралью (при U > 1000 В); - трехпроводные с изолированной

нейтралью (при U до 1000 В); - четырехпроводные с глухозаземленной ней-

тралью.

У глухозаземленной нейтрали трансформатора или генератора ней-

траль присоединяют к заземляющему устройству непосредственно или через

малое сопротивление, а у изолированной - через приборы сигнализации, из-

мерения или защиты, имеющие большое сопротивление.

Электротехнические изделия по способу защиты человека от пораже-

ния электрическим током делят на 5 классов защиты:

• 0 – имеют рабочую изоляцию без элементов заземления; • 0I – с

рабочей изоляцией, с заземлением и проводом без заземляющей жилы для

345

присоединения к источнику питания; • I – с рабочей изоляцией, с заземлени-

ем и проводом с заземляющей жилой и вилкой с заземляющим контактом; •

II – двойная или усиленная изоляция без элементов для заземления; • III –

не имеют внутренних и внешних электрических цепей с напряжением свыше

42 В и т.д. В международной классификации электротехнические изделия по

уровню обеспечиваемой оболочками защиты персонала от соприкос-новения

с токоведущими частями и оборудования от попадания внутрь оболочки по-

сторонних твердых тел, пыли и воды подразделяют на 9 степеней. В услов-

ное обозначение степени защиты входят буквы IP (International Protection) и

две цифры. Первая цифра обозначает степень защиты при соприкосновении

с токоведущими частями, а вторая – от проникновения внутрь оборудования

воды.

Классификация помещений для электроустановок

На опасность поражения электрическим током влияет и тип помещения

для электроустановок. Помещения в зависимости от степени опасности по-

ражения электрическим током подразделяют на 3 категории:

• помещения с повышенной опасностью – сырые с относительной

влажностью более 75 %, с выделением токопроводящей пыли в большом ко-

личестве, с токопроводящими полами, с высокой температурой воздуха, если

она длительное время превышает 30

С;

• особо опасные помещения. Они характеризуются большой сыро-

стью, близкой к 100 %, в которых все поверхности постоянно покрыты вла-

гой, а также с химической активной средой, разрушительно влияющей на

изоляцию электропроводок; повышенной (более 30

С) температурой возду-

ха;

• без повышенной опасности – сухие, отапливаемые помещения, без

химически активной среды и токонепроводящей пыли, с токонепроводящими

полами, в которых температура воздуха не превышает 30

С.

Классификация условий среды в помещениях

На электротравматизм и его исход влияет состояние окружающей сре-

ды. С учетом данного фактора помещения классифицируют на 10 категорий:

• нормальные • влажные • сырые • особо сырые • жаркие

• пыльные • с химически активной средой • пожароопасные

346

• сухие • взрывоопасные.

347

14.6 Общие требования электробезопасности

Такие требования в системе стандартов безопасности труда устанав-

ливает ГОСТ 12.1.019-79*, в соответствии с которым электробезопасность

обеспечивают:

• нормированием допустимых токов и напряжений прикосновения;

• конструкцией электроустановок, организационными мероприятиями;

• техническими способами и средствами защиты.

Нормирование. Впервые нормирование опасного и безопасного значе-

ний напряжений и тока было осуществлено в 80-х гг. XIX в. Предполагают,

что это было вызвано применением электрического стула в США для казни

людей. И только позднее, при испытании изоляционных материалов, иссле-

дователи вынуждены были взять другой отправной рубеж. Тогда за безопас-

ную пороговую величину тока приняли 100 мА.

В России нормирование допустимых токов и напряжений прикосновения

устанавливает ГОСТ 12.1.038-82. При этом за основной фактор поражения

принимают продолжительность воздействия тока в диапазонах (с): 0,01- 0,08;

0,1-1,0 и свыше 1 сек в зависимости от рода и частоты тока.

Конструкция электроустановок – самая действенная защита, исклю-

чающая поражение человека. Но это практически невыполнимо, так как на

каком-то режиме эксплуатации их контакт с человеком все-таки происходит.

В принципе безопасную конструкцию установки создать можно, если приме-

нить многоразовую изоляционную защиту, блокировку и другие технические

решения. Но это значительно усложнит конструкцию, увеличит ее стоимость.

Поэтому при проектировании таких установок исходят из требований элек-

тробезопасности, устанавливаемых специальными стандартами.

Организационные мероприятия включают:

• периодические и внеочередные осмотры электроустановок и оборудо-

вания; • плановые и профилактические ремонты и испытания; • допуск к ра-

боте на электроустановках только специально подготовленных и аттестован-

ных лиц с соответствующими удостоверениями; • запрещение лицам моложе

18 лет обслуживать электроустановки (согласно действующему КЗоТ), а

также лицам, имеющим медицинские противопоказания;

• назначение ответственных лиц за организацию и производство работ с

оформлением нарядов или письменных распоряжений;

348

• составление документации на окончание работ, переводов и т.п.

Технические способы и средства защиты применяют с учетом выбора:

• номинального напряжения, рода и частоты тока; • способа электроснабже-

ния (стационарная сеть, автономность); • режима нейтрали источника пита-

ния электроэнергией (изолированная, заземленная нейтраль); • вида исполне-

ния (стационарные, передвижные, переносные); • условий внешней среды

(помещения различной опасности и т.п.); • возможности снятия напряжения с

токоведущих частей; • характера возможного прикосновения человека к эле-

ментам цепи тока (одно или двухфазное прикосновения или прикосновение к

металлическим нетоковедущим частям);

• возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под

напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону рас-

текания тока.

К техническим способам и средствам защиты относят:

• снижение напряжения (самое эффективное мероприятие, но не выпол-

нимое; • электрическое разделение сетей; • защитное заземление (два вида); •

заземляющая система с нулевым заземленным проводом (зануление); • за-

щитное отключение; • изоляцию токоведущих частей (защитные оболочки

однослойные, двухслойные, дополнительные сетчатые или сплошные обо-

лочки); • изоляцию нетоковедущих частей;

• осуществление недоступности к электроустановкам (оградительные

устройства, защитные ограждения: сетчатые, сплошные, с дверями и замком,

без дверей и замков и т.д.); • безопасное размещение и расположение относи-

тельно рабочего места, проходов, проездов; • изоляцию рабочего места от то-

коведущих частей; • предупредительную сигнализацию; • блокировку ( при-

меняют электрические и механические блокировки, не позволяющие присту-

пить к работе, если не выполнено какое-либо главное требование); • цвето-

вую окраску; • применение средств защиты.

Снижение напряжения. Ранее было указано безопасное напряжение,

применить которое в технологии производства невозможно, т.к. все оборудо-

вание работает преимущественно при напряжении 380 В. Однако в помеще-

ниях с повышенной опасностью применяют электроинструменты с понижен-

ным напряжением. В этом случае при напряжении 36 В и сопротивлении тела

человека 2 кОм ток, проходящий через человека, составит 18 мА. Такой ток

для большинства людей является неотпускающим. В особо опасных помеще-

349

ниях, в которых сопротивление тела человека не превышает 1 кОм, этот ток

увеличивается вдвое. Следовательно, необходимы дополнительные меры за-

щиты: обеспечение недоступности токоведущих частей, использование

двойной изоляции и др.

Разделение сетей. Разделенными сетями считают такие сети, если они

разделены на отдельные электрически не связанные между собой участки с

помощью разделяющего трансформатора.

Электрическая сеть большой протяженности при вполне исправной изо-

ляции имеет значительную емкость и небольшое сопротивление. Ток одно-

фазного замыкания в такой сети достигает значительной величины.

Цветовая окраска. Цвета окраски электрического оборудования рег-

ламентированы стандартом. Окраска имеет не только опознавательное зна-

чение, но и обладает изолирующими свойствами. Для легкого распознава-

ния частей окраску одноименных шин производят в следующие цвета: • для

переменного тока:

1) фаза А – желтый; 2) фаза В – зеленый; 3) фаза С – красный;

• нулевые шины при изолированной нейтрали – белый;

• при заземленной нейтрали – черный;

• при однофазном токе проводник, присоединенный к началу источника

питания, – желтый, к концу обмотки – красный;

• для постоянного тока: - положительная шина – красный;

- отрицательная шина – синий; - нейтральная шина – белый.

Область применения технических способов защиты определена ПУЭ.

Например, защитное разделение сетей – для электроустановок напряжением

до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности

(передвижные электроустановки, ручные электроинструменты и т.п.). При

этом заземление нейтрали или обратного провода за разделительным транс-

форматором не допускается. В стационарных электроустановках напряжени-

ем до 1000 В переменного тока с изолированной нейтралью или изолирован-

ным выводом источника однофазного тока применяют защитное заземление

в сочетании с контролем изоляции или защитное отключение. В трехфазных

сетях с напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью или в однофаз-

ных сетях напряжением до 1000 В с изолированным выводом для защиты ис-

пользуют пробивные предохранители.

350

14.7 Защитное заземление

В соответствии с положениями ГОСТ 12.1.009 известный термин

защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с

землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые

могут оказаться под напряжением.

Назначение - устранение опасности поражения электрическим током

при прикосновении человека к корпусу или элементам электроустановки,

оказавшимися под напряжением.

Область применения – в электроустановках с напряжением до 1000 В

сетей переменного тока с изолированной нейтралью или изолированным вы-

водом источника однофазного тока, а также в электроустановках с напряже-

нием до 1000 В в сетях постоянного тока с изолированной средней точкой.

В таких сетях ток однофазного замыкания недостаточен для надежного

отключения аварийного участка. Поэтому для обеспечения безопасности

применяют защитное заземление (рис. 9.2), которое проектируют и монти-

руют в соответствии со специальным стандартом.

При монтаже установки заземляют корпуса станков, трансформаторов,

светильников и т.п.

При монтажном исполнении используют два типа заземляющих уст-

ройств: выносное или контурное заземление:

• выносное заземление характеризуется тем, что заземлители выносят

за пределы площадки под оборудование. Такое решение применяют в случа-

ях, если:

- невозможно разместить заземлитель на защищаемой площадке;

- сопротивление грунта площадки составляет большее значение, чем у

земли около нее;

- заземляемые электроустановки рассредоточены на большой площади

цеха;

• контурное заземляющее устройство исполняют электродами, обычно

расположенными по контуру (периметру) площадки с оборудованием. За-

щитное действие при этом обеспечивают уменьшением потенциала оборудо-

вания, выравниванием потенциала точек земли в пределах контурного зазем-