Классификация эу в отношении электробезопасности. Классификация электрооборудования
5.3. Классификация электроустановок и помещений в отношении электробезопасности
Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования в другой вид энергии.
Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки до 1000 В и электроустановки выше 1000 В.
В отношении опасности поражения людей электрическим током ПУЭ определены три категории помещений: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.
К первой категории относятся: сухие помещения, в которых относительная влажность не превышает 60%; влажные, в которых относительная влажность выше 60%, но длительно не превышает 75%; с токонепроводящими полами; с токонепроводящей пылью; нежаркие, с температурой воздуха до +35°С включительно; без возможного одновременного прикосновения, с одной стороны, к металлическим конструкциям зданий, машин, аппаратов, имеющих хорошее соединение с землей, и с другой − к корпусам электрооборудования, установок.
Помещения второй категории характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность сырости (относительная влажность длительно превышает 75%); токопроводящей пыли (технологическая пыль, выделяемая по условиям производства в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и способна пропускать электрический ток); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.); высокой температуры (температура постоянно или периодически более одних суток превышает +35°С); возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания, технологическим аппаратам, механизмам и к металлическим корпусам оборудования.
Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих признаков: особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100% − потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); химически активной или органической среды (в помещении длительно или постоянно содержатся агрессивные пары, жидкости, газы, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования), одновременного наличия двух или более условий, характеризующих помещения с повышенной опасностью.
В отношении опасности поражения людей электрическим током территории размещения наружных электроустановок приравнены к особо опасным помещениям.
5.4. Основные меры защиты, обеспечивающие безопасность электротехнического персонала и посторонних лиц
Для защиты электротехнического персонала и посторонних лиц от поражения электрическим током существуют организационные и технические мероприятия.
К организационным мероприятиям следует отнести:
1)
любую работу или перечень работ необходимо
оформлять нарядом или распоряжением,
где указывается место работы, время её
начала и окончания, условия безопасного
проведения, состав бригады и работников,
ответственный за безопасность проведения
работы;
2) перед началом проведения работ необходимо получит допуск бригады или работника у лиц из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала, которые следят за правильностью и достаточностью мер безопасности, указанных в наряде;
3) надзор наблюдающего за чёткость и полноту целевого инструктажа членам бригады, а также за наличие технических мер безопасности на месте проведения работ;
4) оформление перерыва в работе, перевода на другое место работы, окончание работы.
В электроустановках применяются следующие технические защитные меры: применение малых напряжений; электрическое разделение сетей; защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую; контроль и профилактика повреждений изоляции; компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; зануление; защитное отключение; применение электрозащитных средств. Применение этих защитных мер регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.
При рассмотрении и выборе перечисленных мер защиты следует иметь в виду, что ни одна из них не является универсальной. Каждая мера защиты имеет присущие ей достоинства и недостатки, что и накладывает определенные ограничения на область ее применения. В каждом конкретном случае выбираются те меры защиты, которые в заданных условиях являются более эффективными и надежными.
При
эксплуатации некоторых электроустановок
для обеспечения электробезопасности
бывает недостаточно какой-либо одной
меры защиты. 
Тогдаприменяют
две и более дополняющих друг друга защит
(например, заземление и защитное
отключение,
зануление с выравниванием потенциалов
и т.п.). Но самой главной и основной
защитой человека от возможного поражения
электрическим током является надлежащий
уровень эксплуатации электроустановок,
электрохозяйства предприятия.
Защитное заземление − одна из наиболее распространенных мер защиты в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В и в сетях выше 1000 В вне зависимости от режима работы нейтрали источника питания. Оно защищает человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции могут оказаться под напряжением. Широкоеприменение заземления объясняется, с одной стороны, достаточной надежностью, а с другой − относительной простотой устройства и обслуживания элементов этой защиты по сравнению с другими видами защит.
Защитным заземлением называется преднамеренное, с цельюобеспечения электробезопасности, соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с заземляющим устройством.
Зануление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током в электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (промышленные, сельскохозяйственные и коммунальные предприятия) в случае прикосновения к корпусам электрооборудования или металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции или однофазного короткого замыкания.
Зануление
называется
преднамеренное, с целью обеспечения
электробезопасности, соединение
металлических частей электроустановки
(корпуса электрооборудования, конструкции
для прокладки кабелей, стальные трубы
и др.), нормально не находящиеся под
напряжением, с глухозаземленной 
нейтралью
источника питания с помощью нулевогорабочего
или защитного провода.
Поскольку при определенных условиях даже самые совершенные меры защиты, заложенные в конструкцию или предусмотренные ПУЭ, не могут обеспечить безопасность работающих, Правила настоятельно требуют при обслуживании действующих электроустановок обязательное применение защитных средств и приспособлений как одну из наиболее доступных и эффективных мер защиты.
Применение защитных средств в ряде случаев исключает возможность создания непрерывной электрической цепи, в которую могло бы включиться по какой-либо причине тело человека.
Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений, аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего в электроустановках, от поражения электрическим током, а также от воздействия электрической дуги и продуктов горения и т.п.
Используемые в электроустановках защитные средства условно разделяются на несколько групп: изолирующие, ограждающие защитные средства, приспособления для работы на высоте и вспомогательные приспособления.
Изолирующие защитные средства препятствуют образованию непрерывной цепи при попадании человека под напряжение путем обеспечения электрической изоляции тела человека от токоведущих или заземленных частей оборудования, а также от земли.
Следует отметить, что некоторые защитные средства служат дополнительно для защиты от напряжения шага (боты, галоши, коврики), для защиты от воздействия электрической дуги, тепловых ожогов (очки, маски) и т.д.
Ограждающие
защитные средства
предназначены
для временного ограждения токоведущих
частей, а также для предупреждения
ошибочных операций с 
коммутационной
аппаратурой. К ним относятся переносные
щиты, клетки, изолирующие накладки,
переносные заземления и плакаты.
Приспособления для работы на высоте предназначены для обеспечения безопасных условий труда при обслуживании электроустановок, расположенных на высоте, а также при работах на ВЛ. К ним относятся предохранительные пояса, страхующие канаты, монтерские когти, лазы, лестницы, передвижные телескопические вышки и т.п.
Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты от световых, тепловых, механических воздействий, а также от воздействия кислот и щелочей. К этим средствам относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы, сапоги и т.д.
Для соблюдения всех выше рассмотренных мероприятий и средств защиты персонала от поражения электрическим током электробезопасность регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.
| " |
В наше время практически невозможно представить какую-либо область промышленности без использования электрики. О какой-то сфере использования электрической энергии мы хорошо осведомлены, а о какой-то имеем довольно смутное представление. А многие ли из нас могут дать ответ на вопрос «Что такое электроустановка и где ее используют?».
Что представляет собой электроустановка
Электроустановка - это группа электрического оборудования, которое взаимосвязано между собой и расположено на одной территории или площади. Электроустановкой по праву можно считать разного рода оборудование и инструменты, линии и машины при помощи которых выполняются такие виды операций:
- Преобразование;
- Трансформация;
- Распределение;
- Преобразование и пр.
С участием разного рода электрического оборудования и инструментов происходит преобразование одного вида электрической энергии в другую. Их функционирование невозможно без участия электрической энергии, которая подается в результате действия коммутационной аппаратуры.
Классификация электроустановок
На расположение в помещении электрического оборудования и электрических установок в целом определяющее значение имеют несколько факторов:
Электрические установки между собой подразделяются по мощности:
- До 1000 В . Используются для обеспечения функционирования оборудования, мощностью до 1000 В;
- От 1000 до 1500 В . Применяются для подачи постоянного тока от источника питания до его потребителей не больше 1500 В.
По типу использования эклектические установки подразделяются на такие виды:
- Электрические станции . Используются для обеспечения работы электрического промышленного оборудования и функционирования линий теплоснабжения;
- Высокомощные нагреватели воды . Предназначены для нагревания большого количества воды;
- Осветительные системы . Обеспечивают электрическое снабжение частных и загородных домов.
Меры предосторожности при использовании электрических установок
Дабы избежать удара электрического тока необходимо соблюдать определенные меры безопасности при работе с электроустановками:
- Запрещается проводить ремонт или техническое обслуживание электрических установок, находящихся во включенном состоянии;
- При непосредственном контакте с электрическим оборудованием или проводами необходимо использовать специальные приспособления (резиновые перчатки, специальный инструмент с прорезиненными рукоятками, резиновые коврики и калоши);
- Для проведения работ с электрическими установками необходимо пройти специальный инструктаж и иметь допуск работ с ними.
Лучше всего не проводить работы самостоятельно, а обратиться за помощью специалиста.
Электроустановки и электрические сети могут быть:
Напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю, например, сети 110 кВ и выше);
Напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю, например, сети 6-35 кВ);
Напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (например, 220/380 В);
напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (применяются ограниченно).
Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостной ток в сети; трансформатор напряжения; или другие аппараты, имеющие большое сопротивление.
Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
Состояние окружающей среды, а также окружающая обстановка могут увеличить или уменьшить опасность поражения током. Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек. Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов, производственного оборудования, водопроводов, газопроводов и т.п.
Электрооборудование, а также защитные мероприятия и их объем нужно выбирать в зависимости от реальной степени опасности, определяемой условиями и характером окружающей среды, где предполагается эксплуатировать это оборудование.
Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) помещения по характеру окружающей среды подразделяются на: нормальные, сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные и с химически активной или органической средой.
Нормальными называются сухие помещения, в которых отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной или органической средой.
К сухим относятся помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%.
Влажными считаются помещения, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются не постоянно и в небольших количествах, а относительная влажность воздуха составляет 60-75%.
Сырыми являются помещения, относительная влажность воздуха которых длительное время превышает 75%.
Особо сырыми называются помещения, относительная влажность в которых близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).
К жарким относятся помещения, температура в которых под воздействием различных тепловых излучений превышает постоянно или периодически (более суток) +30С.
Пыльными считаются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. Пыльные помещения подразделяются на помещения с токопроводящей и с нетокопроводящей пылью.
В помещениях с химически активной или органической средой постоянно или в течение длительного времени выделяются агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающе действующие на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.
По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяются на три категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; помещения особо опасные.
В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. К ним относятся жилые и конторские помещения, участки ручных брошюровочно-переплетных процессов, контроля, корректорские и т.п.
Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих условий: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.); высокая
температура (жаркие помещения); возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.д. - с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из условий, создающих особую опасность: особой сырости; химически активной или органической среды, а также одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности (гальванические, травильные и другие подобные отделения).
Поскольку рабочее напряжение электроустановки влияет на исход случайного прикосновения к токоведущим частям, то напряжение согласно ПУЭ должно соответствовать назначению электрооборудования и характеру окружающей среды. Так, для питания электроприводов производственных машин и станков допускается напряжение 220, 380 и 660 В. Для стационарных осветительных установок - до 220 В; для ручных светильников и электрифицированного ручного инструмента, в особо опасных помещениях - до 12 В, а в помещениях с повышенной опасностью - до 36 В.
Технические меры электробезопасности при эксплуатации электроустановок. Электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями.
В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 технические способы и средства защиты устанавливаются с учетом:
Номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;
Способа электроснабжения (от стационарной сети, автономного источника);
Режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная, заземленная);
Вида исполнения электроустановки (стационарная, передвижная, переносная);
условий внешней среды (помещения особо опасные, повышенной
опасности, без повышенной опасности, на открытом воздухе);
Возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых предполагается работа;
Характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное, двухфазное, прикосновение к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением);
Возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока;
Вида работ (монтаж, наладка, испытание, эксплуатация электроустановок в зоне их расположения, в том числе в зоне воздушных линий электропередачи).
В целях обеспечения электробезопасности используют следующие технические способы и средства (часто в сочетании одного с другим): защитное заземление; зануление; защитное отключение; выравнивание потенциалов; малое напряжение; электрическое разделение сети; изоляцию токоведущих частей; оградительные устройства; предупредительную сигнализацию, блокировку, знаки безопасности; электрозащитные средства, предохранительные приспособления и др.
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции (ГОСТ 12.1.009-76). Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.
Согласно ГОСТ 12.1.030-81 защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Защитное заземление следует выполнять: при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях;
при номинальном напряжении 42-380 В переменного тока и 110-440 В постоянного тока при работе в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.
Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения током в случае появления напряжения на металлических нетоковедущих частях электрооборудования (например, вследствие замыкания на корпус при повреждении изоляции). Защита человека обеспечивается за счет снижения до безопасных значений напряжений прикосновения и шага.
Если корпус оборудования не заземлен и произошло замыкание на него одной из фаз, то прикосновение человека к такому корпусу равнозначно прикосновению к фазе. Задача заключается в том, чтобы создать между корпусом защищаемого оборудования и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением для того, чтобы в случае замыкания на корпус этого оборудования прикосновение к нему человека не могло вызвать прохождение через его тело тока опасной величины. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек до значения, близкого к потенциалу заземленного оборудования.
Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением до 1000 В, работающих с изолированными нейтралями, не должно превышать 4 Ом.
При мощности источников, питающих сеть до 100 кВА сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.
Заземляющим устройством называется совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя (рис.5). Заземлители бывают естественными и искусственными.
Рис. 5. Принципиальные схемы защитного заземления:
а - в сети с изолированной нейтралью до 1000 в и выше;
б - в сети с заземленной нейтралью; 1 - заземленное оборудование;
2 - заземлитель защитного заземления; 3 - заземлитель рабочего
заземления; - сопротивление соответственного защитного
и рабочего заземления; - ток замыкания на землю
В качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные, вертикально заложенные в землю трубы (диаметр 30-60 мм, длина 200-300 см, толщина стенок не менее 3-5 мм); стальные уголки (размеры 6060 мм, длина 250-300 см); стальные прутки (диаметр 10-12 мм, длина до 10 м) или полосы. Толщина полос должна быть не менее 4 мм, а сечение - не менее 48 .
В качестве заземляющих проводников используют стальные полосы и сталь круглого сечения. Заземляющие проводники соединяют с заземлителями и между собой сваркой, а с корпусами заземляемого оборудования - сваркой или болтами. Заземляемые объекты присоединяют к магистрали заземления параллельно. Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное подключение нескольких заземляемых корпусов оборудования к магистрали заземления запрещено.
Сопротивление заземлителей растеканию тока определяется их формой и размерами, а также удельным сопротивлением грунта, зависящим от его вида и влажности. Например, при влажности грунта 10-20% удельное сопротивление () составит: для песка - 700, супеска 300, суглинка 100, глины - 40 и чернозема - 20.
На практике для приближенного расчета сопротивления заземлителя (электродов) растеканию тока можно пользоваться упрощенными формулами: для труб RT=0,9 p/l для полосы Rп = 2,1 p/l, где l - длина электродов (заземлителей), м.
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), которые могут оказаться под напряжением.
Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (генератора или трансформатора) или ее эквивалентом. Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.
При занулении, в случае замыкания сети на корпус электрооборудования, возникает однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами. Вследствие этого установка отключается автоматически защитным аппаратом максимальной токовой защиты (перегорают плавкие предохранители или срабатывают автоматические выключатели). Так обеспечивается защита людей от поражения электрическим током.
Для быстрого перегорания плавкой вставки предохранителя или отключения автомата необходимо, чтобы ток короткого замыкания, превышал в 1,5 раза ток отключения автомата, или в 3 раза - номинальный ток плавкой вставки.
Таким образом, при занулении исключительно большое значение имеет
правильный выбор предохранителей или автоматов в соответствии с величиной тока короткого замыкания петли фаза-нуль. При неправильном выборе плавкой вставки или автомата, когда или плавкая вставка предохранителя может не перегореть или не отключится автомат.
Нулевой провод обычно заземляется непосредственно у трансформатора или генератора (основное рабочее заземление) и повторно в местах разветвления, в конечном пункте сети, а также на воздушной линии через каждые 2-3 км. Сопротивление рабочего заземления нулевого провода должно быть не больше 4 Ом.
В сетях с глухозаземленной нейтралью недопустимо выполнять защитное заземление отдельных корпусов электрооборудования без присоединения их к нулевому проводу. В этом случае при замыкании фазы на заземленный корпус образуется однофазная цепь через два последовательно включенных сопротивления Rо и Rз. Например, если их значения в соответствии с нормами Rо=Rз=4 Ом, то при напряжении трехфазной четырехпроводной сети 220/380 В ток замыкания составит
Lк = Uф/ Rо+ Rз= 220/4+4= 27,5 А
Если в цепи питания данного электроприемника установлена защита из расчета номинального тока = 40 А, то отключения не произойдет и корпус длительное время будет находиться под напряжением относительно земли (), что недопустимо. Под таким же напряжением относительно земли окажутся корпуса всего остального оборудования, это чрезвычайно опасно.
К частям, подлежащим заземлению и занулению, относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников; металлические оболочки проводов, стальные трубы электропроводки; каркасы распределительных щитов и др.
Защитное отключение - это быстродействующая защита,
обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (не более чем за 0,2 с) при возникновении в ней повреждения, в том числе при пробое изоляции на корпус оборудования.
Выравнивание потенциалов - метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.
Выравнивание потенциалов достигается путем устройства контурных заземлений. Вертикальные заземлители в контурном заземлении располагают как по контуру, так и внутри защищаемой зоны, и соединяют стальными полосами. При замыкании токоведущих частей установки на корпус, соединенный с таким контурным заземлением, участки земли внутри контура приобретают высокий потенциал, близкий к потенциалу заземлителей. Тем самым максимальные напряжения прикосновения и шага снижаются до допустимых значений.
ёВнутри помещений выравнивание потенциалов происходит через металлические конструкции, кабели, трубопроводы и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.
Малое напряжение - номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током.
К малым напряжениям прибегают в случаях питания электроинструментов, переносных светильников и местного освещения на производственном оборудовании в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. Однако малое напряжение нельзя считать абсолютно безопасным для человека. Поэтому наряду с малым напряжением используют и другие меры защиты.
Электрическое разделение сети - разделение сети на отдельные, электрически не связанные между собой, участки с помощью разделяющего
трансформатора. Если сильно разветвленную электрическую сеть, имеющую
большую емкость и малое сопротивление изоляции, разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, то они будут обладать незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Опасность поражения током при этом резко снижается.
Изоляция в электроустановках служит для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям. Различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную электрическую изоляцию.
Рабочей называется изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.
Дополнительной является изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.
Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Она достигается путем изготовления корпусов и рукояток электрооборудования из изолирующего материала (например, электрическая дрель с корпусом из пластмассы).
Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, обеспечивающую такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.
Оградительные устройства используются для предотвращения прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям.
Блокировки широко применяются в электроустановках. Они бывают механическими, электрическими, электромагнитными и др. Блокировки обеспечивают снятие напряжения с токоведущих частей при попытке проникнуть к ним при открывании ограждения без снятия напряжения.
Оградительные устройства и блокировки обычно сочетают с предупредительной сигнализацией (световой и звуковой). В ряде случаев токоведущие части располагают на недоступной высоте или в недоступном
Организационные меры по безопасной эксплуатации электроустановок.К работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда и не имеющие медицинских противопоказаний. Проверка знаний правил безопасности осуществляется в соответствии с занимаемой должностью с присвоением соответствующей квалификационной группы. Существует пять квалификационных групп по технике безопасности. Чем выше квалификационная группа, тем большие требования предъявляются к работнику, его теоретической и практической подготовке.
Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы на действующих электроустановках, являются: назначение лиц, ответственных за организацию и производство работ; оформление наряда или распоряжения на производство работ; осуществление допуска к проведению работ; организация надзора за проведением работ; оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места.
Работы на действующих электроустановках в соответствии с принятыми мерами безопасности подразделяются на четыре категории.
1. Выполняемые при полном снятии напряжения;
2. При частичном снятии напряжения.
3. Без снятия напряжения вблизи токоведущих частей и на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
4. Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.
В целях безопасности обслуживающего персонала при работе на действующих электроустановках должны выполняться следующие технические и организационные мероприятия.
При проведении работ со снятием напряжения на действующих электроустановках или вблизи них:
Отключение установки (части установки) от источника питания электроэнергией;
Механическое запирание приводов отключенных коммутационных аппаратов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий; и другие мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения;
Установка знаков безопасности и ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние;
Наложение заземлений (включение заземляющих ножей или наложение переносных заземлений); ограждение рабочего места и установка знаков безопасности.
При проведении работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и вблизи них: выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами с применением электрозащитных средств, под непрерывным надзором, с обеспечением безопасного расположения работающих и используемых в работе механизмов и приспособлений.
Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) и Правилам техники безопасности электроустановок потребителей (ПТБ) на предприятии необходимо проводить систематический контроль изоляции электрических сетей и электроустановок, а также периодическую проверку заземляющих устройств и периодические испытания электромеханических защитных средств.
Сопротивление изоляции электропроводок, электрических машин и аппаратов измеряют не реже одного раза в год, а оборудования, находящегося в сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой, - не реже двух раз в год
Электрозащитными средствами называют переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от
поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля (ГОСТ 12.1.009-76).
Электрозащитные средства дополняют такие защитные устройства электроустановок, как ограждения, блокировки, защитное заземление, зануление, отключение и др. Необходимость применения электрозащитных средств вызвана тем, что при эксплуатации электроустановок иногда возникают условия, когда защитные устройства самих электроустановок не гарантируют безопасность человека.
По своему назначению средства защиты условно разделяют на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.
Изолирующие средства защиты предназначены для изоляции человека от частей электроустановок, находящихся под напряжением, и (или) от земли, если человек одновременно касается земли или заземленных частей электроустановок и токоведущих или металлических частей, оказавшихся под напряжением.
Существуют основные и дополнительные изолирующие средства.
Основные изолирующие средства имеют изоляцию, надежно выдерживающую рабочее напряжение электроустановки, поэтому с их помощью человек может касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.
К основным средствам, применяемым при обслуживании электроустановок напряжением до 1000 В, относятся диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, инструменты с изолирующими ручками, токоизмерительные клещи и указатели напряжения; в электроустановках свыше 1000 В - оперативные и измерительные штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ.
Изолирующие штанги применяются для непосредственного управления разъединителями, не имеющими механического привода, для наложения
переносного заземления на токоведущие части, при работах как под напряжением, так и в местах, где оно может появиться.
Изолирующие клещи применяют для вставки и снятия предохранителей, надевания резиновых изолирующих колпаков и других аналогичных работ.
Дополнительные изолирующие средства не обладают достаточной степенью защиты, и предназначены только для использования совместно с основными средствами. К ним относятся: при работах с напряжением до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; при работах с напряжением свыше 1000 В - диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.
Для проверки диэлектрических свойств все изолирующие средства защиты должны подвергаться электрическим испытаниям после изготовления и периодически в процессе эксплуатации.
Ограждающие средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей (переносные ограждения), а также для заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности при случайном появлении напряжения (временные заземления).
Вспомогательные средства служат для индивидуальной защиты работающего от тепловых, световых и механических воздействий, а также для предотвращения случайного падения с высоты. К ним относятся защитные очки, рукавицы, предохранительные пояса, страхующие канаты, «когти» и т.п.
Глава девятая
ОСНОВНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
9.1. Классификация электроустановок.
В § 3.1 было показано, насколько электрический ток опасен для организма человека, приведены значения тока, который, проходя через тело человека, может вызвать ту или иную степень поражения - электрическую травму.
Включение человека в цепь электрического тока возможно при случайном прикосновении или даже приближении частей его тела на недопустимое расстояние к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением. Поражение электрическим током возможно и во время прикосновения к конструктивным нетоковедущим металлическим частям электроустановки, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции (например, обмоток электрических машин и аппаратов, проводов и кабелей и других элементов электрооборудования).
В этих случаях ток, проходящий через человека, будет существенно зависеть как от напряжения электроустановки, схемы включения человека в электрическую цепь, так и от особенностей помещения (температура, влажность, наличие химически активных веществ и др.).
Согласно ПУЭ (разд. I «Общие правила») безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться путем применения надлежащей изоляции, соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем их закрытия, ограждения, применения блокировки аппаратов и ограждений, заземления или зануления корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции и ряда других мер, рассмотренных ниже.
Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:
электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);
электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);
электроустановки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью;
электроустановки напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.
Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная сеть напряжением выше 1000 В, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.
Коэффициентом замыкания на землю называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания. Электрические сети с номинальным напряжением 110 и 220 кВ имеют нейтрали источника питания (повышающего трансформатора), заземленные на питающих подстанциях. В целях уменьшения значений токов короткого замыкания, в частности однофазного замыкания на землю, используется включение в нейтрали резисторов или реакторов. От районных повышающих трансформаторных подстанций по линиям электропередачи (обычно воздушным) получают питание понижающие трансформаторы, устанавливаемые на главных понизительных подстанциях промышленных предприятий (ГПП) или районных (городских) подстанциях.
Электроустановками напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю, т. е. с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через большое сопротивление, являются электрические сети на второй ступени электроснабжения от энергосистем напряжением 10 (6), 20 и 35 кВ, питающие заводские (городские, сельские) и цеховые трансформаторные подстанции. Источником их питания служат понижающие трансформаторы ГПП или районных трансформаторных подстанций, вторичные обмотки которых соединяют в треугольник или звезду и нейтрали изолируют от земли или заземляют через специальные аппараты с большим индуктивным сопротивлением (заземляющие реакторы). В этих сетях в случае замыкания одной из фаз на землю не образуется цепи короткого замыкания, а ток замыкания зависит от состояния изоляции сети и емкости относительно земли.
Электроустановки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью широко применяют для электроснабжения осветительной и силовой нагрузок на промышленных предприятиях, в городском и сельском хозяйстве. Электрические сети этих электроустановок питаются от вторичных обмоток понижающих трансформаторов на второй ступени электроснабжения с номинальным напряжением 400/230. В и служат для питания электродвигателей на номинальное напряжение 380 В и осветительных приборов на 220 В. Это четырехпроводные трехфазные сети, нейтраль источников питания (трансформаторов или генераторов) которых заземляется на подстанции наглухо. Это могут быть также сети, питающиеся непосредственно от трехфазных генераторов номинальным напряжением 400/230 В.
Электрические сети напряжением до 1000 В с изолированной от земли нейтралью - сети на номинальное напряжение потребителей 220, 380 или 660 В, питаются от трехфазных трансформаторов или генераторов, нейтрали и фазы которых не имеют глухого заземления, но присоединены к заземлению через пробивной предохранитель. Эти электросети применяют для питания электроприемников, работающих в условиях повышенной опасности поражения электрическим током (торфяные предприятия, угольные шахты и др.). Пробивной предохранитель служит защитой от возможных перенапряжений во вторичных цепях в случае перехода высшего напряжения первичной обмотки понижающего трансформатора во вторичную цепь при пробое изоляции между его обмотками.
Пробивной предохранитель представляет собой разрядник с воздушным промежутком между двумя электродами, один из которых присоединен к вторичной обмотке понижающего трансформатора, а Другой- к рабочему заземлению. Воздушный промежуток, калиброванный тонкой слюдяной пластинкой с отверстиями, при повышении напряжения относительно земли выше 300-400 В пробивается, и через искровой разряд вторичная обмотка замыкается на землю. Тем самым исключается появление во вторичной сети напряжения, передаваемого от высоковольтной первичной обмотки через место повреждения изоляции во вторичную сеть.
Как показывают практика и научные исследования большое значение в исходе поражения человека электрическим током имеет состояние окружающей среды (температура, влажность, электропроводность пола, наличие металлических масс и др.), в которой находится электрооборудование.
Согласно ПУЭ в отношении опасности электропоражения производственные и иные помещения и наружные электроустановки подразделяются на:
помещения с повышенной опасностью;
помещения особо опасные;
помещения без повышенной опасности;
территории размещения наружных электроустановок, которые в отношении опасности поражения людей электрическим током приравниваются к особо опасным помещениям.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий опасности:
а) сырости, токопроводящей пыли;
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);
в) высокой температуры воздуха;
г) возможности одновременного прикосновения человека с одной стороны к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п. и с другой стороны к металлическим корпусам электрооборудования. К помещениям с повышенной опасностью относятся все производственные помещения, характеризуемые относительной влажностью более 75 %, наличием токопроводящих пыли и полов, неотапливаемые помещения, а также помещения с температурой воздуха выше 35 °С.
Особо опасные помещения характеризуются следующими условиями:
а) особой сыростью (относительная влажность близка к 100%);
б) химически активной или органической средой;
в) наличием одновременно двух или более признаков повышенной опасности.
Например, к особо опасным помещениям относятся котельные, туннели и колодцы, котлованы при строительстве фундаментов и подземных сооружений, химические цеха, бани и прачечные, помещения для технической мойки, литейные и др. Наружные электроустановки также относятся к категориям особо опасных.
Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием признаков повышенной опасности или особой опасности. К таким помещениям можно отнести конторские помещения, чертежные залы, конструкторские бюро, комнаты отдыха, жилые комнаты и др.
Опасность поражения электрическим током существенно зависит от схемы электрической сети, конструкции электрических машин, аппаратов и приборов, способа электроснабжения, рабочего напряжения электроустановки, режима нейтрали источника питания, состояния изоляции электрооборудования, наличия ограждений и блокировок и др.
При рассмотрении защитных мер от поражения электрическим током необходимо руководствоваться указаниями ПУЭ (разд. I «Общие правила»), ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования» и другими нормативными документами.
Классификация электроустановок и помещений
Проведенный анализ показывает, что опасность поражения человека электрическим током в электроустановках зависит от:
- напряжения электроустановки;
- режима нейтрали источника питания;
- тока замыкания на землю;
- сопротивления изоляции токоведущих частей относительно земли и заземленных конструкций;
- сопротивления тела человека;
- удельного сопротивления грунта в зоне растекания тока.
Условно все электроустановки можно разделить на:
- электроустановки до 1 кВ;
- электроустановки выше 1 кВ;
- электроустановки с малым напряжением (не более 42 В);
- электроустановки с малыми токами замыкания на землю (I з 500А);
- электроустановки с большими токами замыкания на землю (I з >500А).
«Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) в отношении мер электробезопасности разделяет электроустановки на:
- электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно-заземленной нейтралью;
- электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
- электроустановки до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;
- электроустановки до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.
К первой категории относятся электроустановки в сетях 220 кВ и выше работающие с глухим заземлением нейтралей трансформаторов, а также электроустановки в сетях 110-220 кВ, работающие с эффективно-заземленными нейтралями трансформаторов (у части трансформаторов данной сети нейтрали разземлены, либо в нейтрали некоторых трансформаторов включены специальные активные, реактивные или нелинейные сопротивления). Эффективно-заземленные нейтрали применяют для ограничения токов замыкания на землю.
Ко второй категории относятся электроустановки в сетях 3-35 кВ, работающие с изолированной нейтралью при относительно небольшом емкостном токе замыкания на землю, а также электроустановки 3-35 кВ, работающие в режиме резонансного заземления части нейтралей элементов сети. Заземление нейтралей через дугогасящие реакторы или резисторы применяется для ограничения токов замыкания на землю (для компенсации емкостных токов замыкания на землю).
Условия эксплуатации электроустановок также существенно влияют на опасность поражения. Так, влажность, повышенная температура, едкие пары, токопроводящая пыль изменяют сопротивление изоляции токоведущих частей электроустановки. Под их действием изменяется и сопротивление человека.
В отношении опасности поражения людей электрическим током помещения различаются на:
Помещения без повышенной опасности , в которых отсутствуют условия, создающие повышенную и особую опасность;
Помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием одного из следующих условий:
- высокая температура;
- возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющих соединение с землей, технологическим аппаратом, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.
Особо опасные помещения , характеризуются наличием одного из следующих условий:
- особая сырость;
Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям .
В таблицах 3.1 и 3.2 представлена классификация помещений по характеру окружающей среды и степени опасности поражения людей электрическим током.
По доступности электрооборудования помещения делятся на:
- закрытые электротехнические - закрытые на замок помещения, в которых установлено электрооборудование, не требующее постоянного надзора. Доступ в эти помещения разрешен только лицам из числа электротехнического персонала на непродолжительное время (помещения распределительных устройств до и выше 1 кВ);
Персонал электротехнический - административно-технический, оперативный, оперативно-ремонтный, ремонтный персонал, организующий и осуществляющий монтаж, наладку, техническое обслуживание, ремонт и управление режимом работы электроустановок (имеющий квалификационные группы II-V по электробезопасности).
- электротехнические - помещения или отгороженные части помещении, в которых установлено электрооборудование, требующее постоянного электротехнического персонала (помещения управления, машинный зал ГЭС и т.д.);
- производственные - помещения, в которых электрооборудование доступно в течение длительного времени электротехнологическому персоналу (мастерские);
Персонал электротехнологический - персонал, у которого в управляемом им технологическом процессе основной составляющей является электрическая энергия (например, электросварка, электролиз и т.д.), использующий в работе ручные электрические машины, переносной электроинструмент (где требуется II или более высокая группа по электробезопасности).
- служебные и бытовые - столовые, раздевалки, служебные конторские помещения, жилые комнаты и т.п.
Таблица 3.1. Классификация помещений по характеру окружающей среды
|
Класс помещения |
Характеристика помещения |
|---|---|
|
|
Относительная влажность воздуха не превышает 60% |
|
|
Относительная влажность воздуха от 60 до 75% |
|
|
Относительная влажность превышает 75% |
|
Особо сырое |
Относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой) |
|
|
Под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 0 С |
|
|
По условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. |
|
С химически активной или органической средой |
Постоянно или в течение длительного времени содержаться агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования. |
Таблица 3.2. Классификация (по ПУЭ) помещений по степени опасности поражения людей электрическим током
|
Класс помещения |
Характеристика помещения |
|---|---|
|
Без повышенной опасности |
Отсутствуют условия, создающие повышенную и особую опасность |
|
С повышенной опасностью |
|
|
Особо опасные |
Наличие одного из следующих условий:
|