Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

351

лителя, т.е. снижением напряжения прикосновения (рис. 9.4).

Опасно для человека и напряжение шага – это напряжение между дву-

мя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на

которых одновременно стоит человек.

Ток замыкания создает опасные напряжения не только на самом обору-

довании, но и возле него, растекаясь с оснований и фундаментов. При этом

человек, стоящий на поверхности земли, окажется под напряжением шага.

Оно равно разности потенциалов участков, на которых расположены ступни

ног

= φ

- φ

х + s

где s - длина шага, равная 0,8 - 1 м.

Для обеспечения безопасности в таких случаях шаговое напряжение

уменьшают путем укладки в проходах (на разной глубине) стальных допол-

нительных полос, соединенных с заземлителем.

В случаях прикосновения руками, например, к корпусу, человек попада-

ет под напряжение прикосновения.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками

цепи тока, которых одновременно касается человек.

В этом случае напряжение прикосновения равно разности между пол-

ным напряжением на корпусе U

, к которому прикасается человек рукой и

потенциалом φ

поверхности земли, пола, где стоит человек.

пр

= U

- φ

Таким образом, через тело человека, попавшего под напряжение прикос-

новения, проходит ток

чел

= U

пр

/ (R

+ R

чел

) = U

пр

/ ( 2ρ

+ R

чел

)

где R

- сопротивление растеканию тока в месте опоры ступней ног. Оно

зависит от удельного сопротивления поверхности земли.

Чтобы уменьшить этот ток необходимо снизить U

пр

, т.е. корпус станка

заземляют. При этом напряжение на корпусе понизится до

= I

где R

- сопротивление заземлителя, I

- ток однофазного замыкания.

Напряжение прикосновения определяют как некую долю от U

, исполь-

зуя коэффициент напряжения прикосновения α

пр

≤ 1:

пр

= α

пр

Тогда ток, проходящий через человека

352

чел

= α

пр

/ ( 2ρ

+ R

чел

) .

Заземление оборудования исполняют с помощью естественных или ис-

кусственных заземлителей. При этом первые предпочитают как более эко-

номичные по строительным затратам (проложенные в земле водопроводные

или другие металлические трубы, за исключением трубопроводов горючих

жидкостей, газов и т.п.; металлические и железобетонные конструкции зда-

ний, находящихся в соприкосновении с землей и т.д.).

Искусственные заземлители выполняют из стали в виде вертикальных

или горизонтальных электродов. Срок службы их достигает 25-30 лет.

В тех случаях, когда грунт имеет большое удельное сопротивление, ис-

пользуют вертикальные заземлители увеличенной длины, искусственную об-

работку грунта и другие технические решения для снижения удельного со-

противления грунта.

Рассчитывают и монтируют устройство защитного заземления таким об-

разом, чтобы сопротивление заземлителей не было больше нормируемой ве-

личины, которую устанавливают ПУЭ или специальный стандарт.

В организационном плане производят контроль заземляющих устройств

как при сдаче в эксплуатацию, так и в процессе эксплуатации. Строительно-

монтажная организация передает предприятию соответствующую техниче-

скую документацию (в т.ч. акт на скрытые работы) и протоколы приемо-

сдаточных испытаний. Каждое заземляющее устройство снабжают техниче-

ским паспортом, содержащим схему заземления, основные технические дан-

ные о результатах проверки его состояния, характере ремонта, изменениях и

т.п.

Контроль осуществляют в виде:

• осмотров видимой части устройства;

• осмотров с проверкой цепи между заземлителем и заземляемым эле-

ментом;

• измерения сопротивления заземляющего устройства;

• проверки надежности соединения естественных заземлителей;

• выборочности вскрытия грунта для осмотра элементов устройства.

353

14.8 Заземляющая система с нулевым заземленным проводом

В соответствии с положениями основополагающего ГОСТ 12.1.009:

зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым

защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые мо-

гут оказаться под напряжением.

Назначение – устранение опасности поражения электрическим током

при прикосновении к корпусу электроустановки.

Область применения – трехфазные четырехпроводные сети напряже-

нием до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выво-

дом источника однофазного тока;

нулевой защитный проводник – проводник, соединяющий зануляемые

части с глухозаземленной нейтралью точкой обмотки источника тока или ее

эквивалентом.

В стационарных электроустановках напряжением до 1000 В с глухоза-

земленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазно-

го тока применяют зануление или в обоснованных случаях защитное отклю-

чение. При этом заземление корпуса электроприемников без их заземления

не допускается.

В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью заземление не обес-

печивает надлежащей защиты. Так, при фазном напряжении 220 В ток одно-

фазного короткого замыкания и напряжение на заземленном корпусе соста-

вят

чел

= U

/ (R

+ R

) = 220

/ ( 4 + 4)

= 27,5 А,

= I

= 27,5

4 = 110 В

Отсюда видно, что корпус оборудования будет находиться под опасным на-

пряжением, несмотря на то, что он заземлен (рис. 9.5). Проектируют ииспол-

няют зануление в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.

В действующих ПУЭ вместо устаревшего термина "зануление" введен

новый термин "заземляющая система с нулевым заземленным проводом".

Однако в действующем ГОСТ 12.1.009-76 этот термин еще сохранен. В элек-

тробезопасности под занулением понимают мероприятие, которое применя-

ют только в сетях с заземленной нейтралью напряжением ниже 1000 В.

Занулить - значит надежно соединить оборудование с нулевым прово-

дом. Для большей безопасности прибегают к повторному заземлению нуле-

354

вого защитного проводника. В занулении назначение заземлителей иное, чем

при защитном заземлении.

Рассмотрим 2 варианта повреждения изоляции. В первом случае нулевой

провод имеет единственное заземление у источника электроэнергии, во вто-

ром - повторное заземление. В первом случае напряжение прикосновения бу-

дет равно падению напряжения на нулевом проводе при коротком замыкании

между фазным и нулевым проводами. При этом напряжение прикосновения

увеличивается в сторону электроприемника и достигает максимального зна-

чения у его корпуса. Если сопротивление фазного R

и нулевого R

проводов

будут равны, то напряжение прикосновения U

пр

в момент короткого замыка-

ния будет равно половине фазного. Уменьшают это напряжение увеличением

сечения нулевого провода или устройством повторных заземлителей.

Таким образом, системой зануления снижают напряжение прикоснове-

ния за счет уменьшения сопротивления нулевого провода и перераспределе-

ния между основным и повторным заземлителями с помощью многократных

заземлителей.

При устройстве зануления проводимость нулевого провода должна быть

не менее 50 % проводимости фазного провода, а ток короткого замыкания,

возникающий в сети, должен в 3 раза превышать номинальный ток ближай-

шей плавкой вставки предохранителя. В сетях, в которых используют авто-

матические выключатели, имеющими только электромагнитную отсечку,

проводник выбирают так, чтобы в петле "фаза-нуль" был выбран ток корот-

кого замыкания, равный току установки мгновенного срабатывания, умно-

женному на коэффициенты запаса (1,1) и разброса значений (по заводским

данным). Что касается напряжения, то его допустимое значение на нулевом

проводе должно быть не меньше, но и не больше 125 В.

355

14.9 Защитное отключение

В соответствии с положениями основополагающего ГОСТ 12.1.009:

защитное отключение – это быстродействующая защита, обеспечи-

вающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в

ней опасности поражения током.

Назначение – защита от поражения электрическим током путем быстро-

го автоматического отключения оборудования от сети при возникновении в

ней опасности электротравматизма.

Область применения – электроустановки с напряжением до 1000 В с

изолированной или глухозаземленной нейтралью.

Защитное отключение используют в качестве основного или дополни-

тельного способа защиты, если безопасность не обеспечена защитным зазем-

лением или занулением, а также в тех случаях, когда заземление или зануле-

ние по условиям выполнения вызывают трудности в их устройстве или эко-

номически нецелесообразно.

В тех случаях, когда защитное заземление, зануление и защитное отклю-

чение выполнить невозможно, допускают обслуживание электроустановок с

изолирующих площадок.

Защитное отключение рекомендуют применять в качестве основного или

дополнительного технического способа защиты, в тех случаях, когда безо-

пасность не может быть обеспечена устройством заземления или зануления

или их использование вызывает трудности по экономическим или строитель-

но-монтажным аспектам.

Основной элемент защитного отключения – автоматический выключа-

тель, который обеспечивает отключение соответствующего участка оборудо-

вания при получении сигнала от прибора защитного отключения. Этот при-

бор воспринимает входную величину, реагирует на ее изменение и при за-

данном ее значении дает сигнал на отключение выключателя. Прибор реаги-

рует на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, оперативный постоян-

ный ток, напряжение и т.п.

Чаще всего в качестве основного технического способа защиты приме-

няют прибор, реагирующий на потенциал корпуса. Защитное действие за-

ключается в быстром отключении от сети с поврежденной изоляцией, если

возникший на ее корпусе потенциал окажется выше потенциала, при котором

356

напряжение прикосновение к корпусу превышает допустимое значение.

Достоинство данного способа защиты – быстрое отключение повреж-

денного электроприемника. Кроме того, защитное отключение может сраба-

тывать и не при полном замыкании, а уже в начале развития повреждения.

Наряду с этими преимуществами данное устройство имеет ряд недос -

татков: трудность изоляции оборудования от металлических конструкций

зданий, стальной арматуры; более сложное конструктивное исполнение чем

зануление или заземление.

Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего электроус-

тановки используют средства индивидуальной защиты: изолирующие шлан-

ги и клещи, диэлектрические перчатки и т.п.

Итак, при замыканиях на корпус защиту от поражения электрическим

током осуществляют защитным отключением (отключают поврежденный

участок сети быстродействующей защитой - предохранитель), либо защит-

ным заземлением (снижают напряжение прикосновения и шага), или зануле-

нием (отключают оборудование и снижают напряжение прикосновения и ша-

га на период, пока не сработает отключающий прибор).

357

14.10 Факторы, влияющие на надежность заземления и зануления

К таким факторам относят окраску металлических частей оборудова-

ния, сопротивление обуви и пола у станков.

Окраске оборудования отводят дополнительное место в системе меро-

приятий защиты от поражения электротоком. Однако исследования показы-

вают, что защитная "окраска-изоляция" существенно влияет на исход пора-

жения. При измерениях сопротивления изоляционных покрытий, служащих

защитой металлических частей от коррозии, выяснилось, что в местах, где

окраска не была повреждена, оно составляло 10

– 10

Ом, т.е. напряжение

прикосновения оказывалось во много раз менее опасного значения. Вот по-

чему необходимо своевременно ликвидировать повреждения на оборудова-

нии защитного слоя краски. При окрасочных и ремонтных работах следует

выбирать более прочные краски, например, масляно-глифталевые лаки.

Сопротивление пола значительно зависит от его материала. Поэтому

состояние изоляции поверхностей имеет большое значение для достижения

электробезопасности. В данном случае существенную роль играет узел кон-

такта между корпусом защищаемого оборудования и заземляющей шиной

(проводом). Следовательно, систематическая проверка заземляющих контак-

тов позволяет своевременно ликвидировать разрывы заземляющей и зану-

ляющей цепи, тем самым обеспечивать безопасность работы.

При проектировании, реконструкции цехов следует учесть и тот фактор,

что использование новых изоляционных материалов предпочтительней чем

устройство заземления и зануления. В таких случаях более эффективно и

экономично использование защитного отключения и профилактического ис-

пытания изоляции.

358

14.11 Профилактика электротравматизма

Из результатов исследований ряда ученых следует, что производствен-

ный электротравматизм находится в прямой зависимости от реорганизации

эксплуатации электрохозяйства предприятия. Его неудовлетвори- тельное

состояние и эксплуатация порождают электротравмы не только электротех-

нического персонала, но и работников других профессий. Поэтому для про-

филактики травматизма, кроме перечисленных выше мероприятий, необхо-

димы и такие, как: • четкая организация ведения электрохозяйства.

Организация эксплуатации ЭУ. Технически грамотную эксплуатацию

ЭУ регламентируют специальные Правила (ПТЭУ), которые предполагают: •

четкое определение конкретных задач электротехнического персонала пред-

приятия, его прав и обязанностей, подтверждаемых должностными инструк-

циями; • специальную подготовку персонала; • надлежащее оперативное

управление электрохозяйством предприятия; • технически грамотную орга-

низацию планово-предупредительного ремонта электрооборудования с свое-

временным и квалифицированным его выполнением;

• организацию безопасного проведения всех видов работ при обслужи-

вании оборудования; • наличие и правильное ведение постоянной и опера-

тивной документации электрохозяйства.

Специальная подготовка персонала. Для обслуживания ЭУ приказом

по предприятию утверждают структуру и штат персонала. Отличают два

вида обслуживания ЭУ: • дежурства, обходы, осмотры, оперативные пере-

ключения, мелкие ремонтные работы; • выполнение ремонтных, монтажных,

строительных и других работ на действующих установках.

Персонал, обслуживающий ЭУ, делят на оперативный, ремонтный,

оперативно-ремонтный. К работе на ЭУ допускают только квалифицированный

персонал – лица, имеющие предусмотренную действующими правилами квали-

фикацию, выдержавшие испытания в объеме, обязательном для данной работы

(должности). После обучения и проверки знаний подготовленности работнику

присваивается квалификационная группа и выдается удостоверение на право

проведения соответствующих присвоенной группе работ.

Отличают 5 квалификационных групп работ: • I – присваивается рабочим –

электрикам, вновь принятым на работу, но еще не прошедшим проверку знаний

или просрочившим время проверки знаний, а также рабочим-

359

производственникам (не электротехнический персонал), работающим с электро-

инструментом, обслуживающим электроустановки (электропечи, электрофильт-

ры и т. п.), если по характеру работы им не требуется присвоение более высокой

квалификация (включение и выключение электроустановок).

• II – присваивается рабочим для работы на ЭУ; • III – присваивается работни-

кам, обслуживающим ЭУ с напряжением до 1000 В. Им предоставляется право на

самостоятельное обслуживание ЭУ, включающее периодические осмотры, про-

верки, измерения и текущий ремонт; • I V – как правило, при обслуживании элек-

троустановок напряжением выше 1000 В. Старший в смене (бригадир) или оди-

ночный дежурный должны иметь такую квалификационную группу;

• V – наиболее ответственные работы. Такую квалификационную группу при-

сваивают специалистам, имеющим большой производственный стаж работы по об-

служиванию ЭУ.

Следует помнить, что к работе на электрических установках допускаются

только лица, имеющие квалификацию не ниже II группы.

Работы, выполняемые на действующих ЭУ напряжением выше 1000 В, под-

разделяют на следующие виды: • работы при полном снятии напряжения в то-

коведущих частях ЭУ; • работы с частичным снятием напряжения;

• работы без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находя-

щихся под напряжением; • работы без снятия напряжения вблизи или на токо-

ведущих частях, находящихся под напряжением.

Для проведения таких работ работодатель выдает письменное распоряжение

в виде наряда или устное с последующим оформлением, оформленный допуск к

работе, надзор за ней.

До начала работ необходимо: • отключить электроустановку от сети; • прове-

рить отсутствие напряжения на предназначенных к работе частях установок; •

осуществить временное заземление; • установить временные ограждения;

• подвесить или установить на подставках предупредительные плакаты.

Работы проводятся бригадой в составе не менее двух человек. Периодическая

проверка знаний по технике безопасности, охране труда и должностным инст-

рукциям проводится ежегодно для электротехнического персонала. Проверку

проводит комиссия в составе не менее трех человек. Результаты проверки заносят

в журнал установленной формы. Каждому работнику, успешно прошедшему про-

верку, выдается удостоверение соответствующей формы.

360

14.12 Защита от статического электричества

Статическое электричество - это электрические заряды, находящиеся в

состоянии относительного покоя, распределенные на поверхности или в объ-

еме рассматриваемых материальных сред.

Под материальной средой подразумевают различные материалы и со-

стояния веществ. Заряды статического электричества перемещаются в про-

странстве вместе с наэлектризованными средами. Безопасность работы в

электростатических полях регламентирует ГОСТ 12.1.045-84. ССБТ. Элек-

трические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к про-

ведению контроля.

Статическое электричество возникает в различных технологических

процессах:

• налив и транспортировка электризующих жидкостей;

• транспортировка пылевоздушной смеси в незаземленных трубах и ап-

паратах;

• перемешивание связующих веществ в смесителях для изготовления

какого-либо продукта, например, древесностружечных плит;

• трения трансмиссионных ремней о шкивы;

• трения шлифовальной шкурки о шкивы, утюжок и отрабатываемый ма-

териал при работе на ленточно-шлифовальных станках;

• полирования лаковых поверхностей и т.п.

Воздействие электростатических зарядов

Электрический ток, возникающий при электризации, не является опас-

ным для жизни человека, но длительное воздействие даже слабых токов вы-

зывает расстройство нервной системы. Это проявляется головной болью,

плохим сном, раздражительностью, неприятными ощущениями в области

сердца, что снижает работоспособность и приводит к утомлению.

Кроме того, электрические разряды влияют на ход развития организма.

При нормальных условиях человек находится под рассредоточенным распре-

делением зарядов, которые в целом сохраняют суммарные нейтральные заря-

ды. В случае возникновения электрических зарядов количество ионов в воз-