Способы и методы обеспечения электробезопасности

Содержание

 

Введение

 

Электробезопасностью  на рабочем месте называют систему  сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, связанной с влиянием электрического тока и электромагнитных полей. Электробезопасность включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

    Большинство опасных и вредных производственных факторов воспринимаются органами чувств человека, поэтому их легко обнаружить и принять меры, чтобы предупредить последствия воздействия на организм. Некоторые из них (электрический ток, излучения и др.) не могут быть обнаружены органами чувств, это увеличивает опасность поражение.

Ситуация  в сфере  охраны труда и травматизма  остается острой. Расследование несчастных случаев  свидетельствует о том, что большинство  несчастных случаев и электротравм происходит из-за нарушений требования мер электробезопасности и охраны труда и не обеспечение со стороны работодателей своих функциональных обязанностей в организации производства работ, а также по соблюдению норм и правил охраны труда.

 

Способы и методы электробезопасности

 

Электробезопасность персонала  обеспечивается конструкцией электроустановок, организационными и техническими мероприятиями, а также техническими способами, средствами и приспособлениями.

Организационные мероприятия  включают в себя: требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, проверка знаний и др.); назначение лиц, ответственных за организацию и производство работ; оформление наряда (распоряжения) на производство работ; осуществление допуска к проведению работ; организацию надзора за проведением работ и др.

Технические мероприятия  в действующих установках со снятым напряжением при работах в электроустановках или вблизи их – это отключение установки (или ее части) от источника; механическое запирание приводов отключающих коммутационных аппаратов; снятие предохранителей; отсоединение концов питающих линий; установка знаков безопасности и ограждений; применение заземления и др.

Технические мероприятия  при выполнении работ под напряжением включают в себя применение изолирующих, ограждающих и вспомогательных защитных средств.

Изолирующие защитные средства служат для изоляции персонала от частей электрооборудования или  проводов сети, находящихся под напряжением, а также для изоляции человека от земли (рис. 1).

Изолирующие средства делятся на основные и дополнительные.

К основным средствам  относятся такие средства, изоляция которых надежно выдерживает  рабочее напряжение электроустановок и при помощи которых допускаются работы в электроустановках под напряжением и изолируют главным образом руки работающих от токоведущих частей или частей, оказавшихся под напряжением (рис. 2).

К ним относятся (в  электроустановках напряжением до 1000В) электрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения (токоискатели) и др.

К дополнительным защитным изолирующим средствам относятся  средства, которые сами по себе не могут  обеспечить электробезопасность и  лишь дополняют защитную роль основных изолирующих средств, изолируя ноги работающих от земли (рис. 1). К дополнительным защитным изолирующим средствам относятся диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки и т.п.

Рис. 1. Основные и дополнительные защитные средства, применяемые для  работы в электроустановках (1 –  изолирующие клещи, 2 – изолирующая штанга, 3 – указатель напряжения, 4 – токоизмерительные клещи, 5 – диэлектрические галоши, 6 – диэлектрические боты, 7 – диэлектрические коврики, 8 – изолирующая поставка, 9 – слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками, 10 - диэлектрические перчатки).

 

Основные изолирующие  средства должны применяться совместно с дополнительными. В этом случае сопротивление в цепи тела человека резко увеличивается, снижая опасность электропоражения.

Рис. 2. Использование основных (I) и дополнительных (II) изолирующих средств.

 

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей и защиты персонала от прикосновения к токоведущим частям оборудования. К ним относятся временные переносные ограждения (щиты, ограждения–клетки и т.п.), изолирующие накладки, кожухи, предупредительные плакаты и др.

При работах на отключенном  оборудовании во избежание электропоражения при ошибочной подаче на него напряжения или появлении наведенного напряжения применяются временные переносные заземления и закоротки.

Предупредительные плакаты  служат для предупреждения персонала  об опасности, напоминания о принятых мерах безопасности, запрещения подачи напряжения и т.п.

Вспомогательные защитные средства служат для защиты персонала от сопутствующих опасностей и вредностей при работе в электроустановках. К ним относятся: приспособления, предохраняющие от падения с высоты (предохранительные пояса, страхующие канаты и т.п.); приспособления для безопасного подъема на высоту (стремянки, лестницы, монтерские когти и т.п.); устройства, защищающие работающих от световых, тепловых, электромагнитных, механических и химических воздействий (защитные очки, респираторы, противогазы, рукавицы и др.).

Для защиты от поражения  электрическим током при эксплуатации различного технологического оборудования, использующего электрическую энергию, применяется ряд технических методов (способов), основными из которых являются: применение малых напряжений для электропитания технических установок, оборудования и ручного инструмента; электрическое разделение сетей; защитное заземление; зануление; устройства защитного отклонения (УЗО) и др.

Применение малых напряжений в пределах наибольших допустимых значений для электропитания приборов, электрифицированного ручного инструмента и установок является наиболее эффективным способом обеспечения электробезопасности. Поэтому в тех случаях, где это возможно, необходимо использовать более низкие напряжения, не превышающие.

К признакам повышенной опасности поражения электрическим током в производственных помещениях относятся: наличие в помещении токопроводящих полов (земляные, металлические, железобетонные, кирпичные и т.п.); поддержание в помещении длительное время (более 2 часов) температуры воздуха равной или более 25°С и относительной влажности равной или более 75%; наличие в воздухе токопроводящей пыли; наличие возможности одновременного прикосновения к корпусам и другим частям оборудования, на которых может оказаться напряжение, с одной стороны, и к каким–либо заземленным конструкциям здания, другого оборудования, с другой.

К признакам особой опасности  помещений относятся: наличие в  помещении двух или более признаков  повышенной опасности; наличие в  воздухе помещения химически  агрессивной среды; поддержание  в помещении высокой относительной  влажности, близкой к 100%.

В качестве источников малого (низкого) напряжения применяются гальванические элементы, выпрямители, преобразователи частоты (для уменьшения массы ручного инструмента на частоте 200 или 400 Гц), понижающие трансформаторы и др. Использование с этой целью автотрансформаторов не допускается, т.к. в этом случае сохраняется гальваническая связь автотрансформатора с электрической сетью, а значит и опасность электропоражения при замыкании («пробое») напряжения электропитания на корпуса или другие части таких устройств.

Электрическое разделение сетей заключается в использовании разделительных трансформаторов с помощью которых сети большой протяженности или сети, имеющие большое количество ответвлений разделяются на отдельные небольшие сети того же напряжения (рис. 3.). Электрическое разделение сетей позволяет обеспечить сопротивление фазных проводов по отношению к земле достаточно большим (500 кОм в сетях до 1000 В) и тем самым обеспечить их безопасность при однофазном прикосновении.

Для разделения сетей могут применяться также преобразователи частоты и выпрямительные установки.

Рис. 3. Электрическое  разделение сетей

 

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических  частей оборудования (например, корпусов), которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции токоведущих частей оборудования (и по другим причинам), с землей посредством заземляющего устройства.

Принцип действия защитного заземления заключается в уменьшении опасности электропоражения за счет снижения напряжения на заземленном корпусе (или других частях) при замыкании на него (или другие части оборудования) питающего напряжения) до значения (где – ток, протекающий через заземлитель; – сопротивление защитного заземления) и выравнивания или снижения разности потенциалов между корпусом установки и землей за счет подъема потенциала земли (основания, на котором стоит человек), возникшего в результате растекания в нем тока.

В связи с тем, что потенциал  на поверхности грунта уменьшается в зависимости от расстояния до заземлителя (места стекания тока в землю) по гиперболическому закону, то по мере удаления от места заземления разность потенциалов между корпусом и основанием будет увеличиваться и в зоне электротехнической земли (расстояние равно около 15–20 м), где потенциал на основании (поверхности грунта) приблизительно равен нулю, она станет равной напряжению на корпусе. В этом случае коэффициент напряжения прикосновения =1, а напряжение прикосновения равно:

Зона, в пределах которой потенциалы на поверхности грунта не равны нулю, называется зоной растекания тока.

Для того, чтобы обеспечить достаточно безопасное значение напряжения прикосновения, т.е. не более 42 В, при длительности воздействия t≥1с, необходимо, как видно из выражения , уменьшать значение сопротивления заземляющего устройства . Так как ток, протекающий через заземлитель , не может быть более 10 А в сетях напряжением до 1000 В, то должно быть не более 4 Ом. Допускается 10 Ом при суммарной мощности источников напряжения сети до 100 кВ·А.

Чтобы получить заземление, обеспечивающее безопасность, т.е. напряжение прикосновения  не более 42 В, применяют сложные групповые  заземлители.

Если расстояние между отдельными электродами (одиночными заземлителями) меньше 20 м, то их поля растекания накладываются, то есть они экранируют друг друга, что выражается величиной коэффициента экранирования  .

Общее сопротивление группового заземлителя  определяется как сопротивление  всех параллельно соединенных одиночных  заземлителей с учетом коэффициента экранирования по формуле:

где – сопротивление одиночного заземлителя;

n – количество одиночных заземлителей.

Заземляющие устройства (заземления) бывают двух типов – выносные и  контурные (распределенные) или выполненные  в ряд.

Выносные заземления устраиваются при отсутствии возможности разместить заземлитель в пределах защищаемой площадки, высоком сопротивлении грунта на этой территории и наличии сравнительно на небольшом удалении мест с повышенной проводимостью, а также при рассредоточенном размещении заземляемого оборудования.

К достоинству выносных заземлений можно отнести возможность  выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное (распределенное) заземляющее устройство применяется в случаях, когда необходимо выровнять потенциал на защищаемой площадке с возможными потенциалами заземленных частей оборудования и тем самым уменьшить напряжение прикосновения (и напряжение шага) до безопасных значений.

Для заземления электроустановок в первую очередь должны использоваться естественные заземлители –– водопроводные и другие трубопроводы, проложенные в земле (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, свинцовые оболочки кабелей, проложенные в земле, нулевые (нейтральные) провода воздушных линий напряжением до 1000 В, рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и др.

Защитное заземление применяется в сетях, изолированных от земли (трехфазные трехпроводные сети с изолированной от земли нейтралью, двухпроводные сети переменного и постоянного тока с изолированными от земли проводами или полюсами).

Заземлению подлежат корпуса и другие части электрооборудования, на которых может оказаться напряжение, во всех случаях при величине номинального напряжения электропитания 380 В переменного тока и 440 В постоянного тока и выше; при номинальных напряжениях равных и выше 42 В (50 Гц) и 110 В помещених с признаками повышенной и особой опасности и в наружных условиях; во взрывоопасных помещениях при любых значениях постоянного и переменного напряжения.