Обеспечение электробезопасности персонала

Основными мерами защиты от поражения электрическим током являются:

• обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения;

• электрическое разделение сети;

• устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, использованием двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным зазем­лением, занулением, защитным отключением и другими мерами;

• применение специальных электрозащитных средств — переносных приборов и приспособлений (средств индивидуальной за­щиты);

• организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Недоступность токоведущих частей электроустановок для слу­чайного прикосновения может быть обеспечена: изоляцией токоведу­щих частей, размещением их на недоступной высоте, ограждением и другими средствами.

Электрическое разделение сети — это разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью специальных разделяющих трансформаторов. В результате изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изо­ляции и малой емкостью проводов относительно земли, за счет чего значительно улучшаются условия безопасности.

Для устранения опасности поражения током в случае повреждения изоляции переносного ручного электроинструмента и переносных ламп их питают малым напряжением не выше 42 В. Кроме того, в осо­бо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях (напри­мер, работа в металлическом резервуаре, работа сидя и лежа на токоведущем полу и т.п.) для питания ручных переносных ламп применя­ют еще более низкое напряжение 12 В.

Двойная изоляция — это электроизоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.

Рабочая изоляция предназначена для изоляции токоведуших частей электроустановки, обеспечивая ее нормальную работу и защиту персо­нала от поражения током.

Дополнительная изоляция предусматривается дополнительно к ра­бочей для защиты от поражения током в случае повреждения рабочей изоляции.

Применяется при создании ручных электрических машин, при этом заземление или зануление их корпусов не требуется.

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соеди­нение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение защитного заземления — устранение опасности пора­жения людей электрическим током при появлении напряжения на кон­структивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании их на корпус.

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопас­ных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных за­мыканием на корпус, за счет уменьшения потенциала заземленного оборудования, а также выравнивания потенциалов основания и обору­дования.

Рис. 13.2. Принципиальная схема защитного заземления:

1— оборудование, 2— заземлитель, r_З, — сопротив­ление защитного заземления, Ом, Z1, Z2, Z3 — сопро­тивления фаз относительно земли

Область применения за­щитного заземления — трех­фазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режи­мом нейтрали.

Заземляющее устройство представляет собой совокуп­ность заземлителя (металличе­ских проводников, находя­щихся в непосредственном со­прикосновении с землей) и за­земляющих проводников, со­единяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Принципиальная схема защитного заземления (сеть с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В) представлена на рис. 13.2.

Различают два типа заземляющих устройств: выносное (или сосре­доточенное) и контурное (или распределенное).

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что зазем­литель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляе­мое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площад­ки. Применяется лишь при малых значениях тока замыкания на землю (I₃), в частности, в установках напряжением до 1000 В.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещаются по контуру (периметру) площад­ки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределе­ны по всей площадке по возможности равномерно.

В заземляющих устройствах применяют искусственные (вертикаль­ные и горизонтальные электроды из стальных труб, уголков, прутков, полос) и естественные (трубопроводы, арматура, свинцовые оболочки кабелей, проложенные или связанные с землей) заземлители.

В качестве заземляющих проводников применяют полосовую и круглую сталь. Прокладку их производят открыто по конструкциям зданий. Последовательное включение заземляемого оборудования не допускается.

Согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок) сопротив­ление защитного заземления в любое время года не должно превы­шать:

4 Ом — в установках напряжением до 1000 В; если мощность ис­точника тока (генератора или трансформатора) 100 кВ-А и менее, то сопротивление заземляющего устройства допускается до 10 Ом;

0,5 Ом — в установках напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью;

250/Iз, но не более 10 Ом — в установках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью, где I₃ — ток замыкания на землю, А.

При проектировании заземляющего устройства следует соблюдать приведенные требования.

Заземление в помещениях второго и третьего класса опасности яв­ляется обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного и выше 110 В постоянного тока, а в помеще­ниях без повышенной опасности — при напряжении 380 В и выше пе­ременного и 440 В и выше постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от значения напряжения установки.

Расчет искусственного заземления в однородном грунте в большинстве случаев производится упрощенным методом и будет рассмотрен в ходе выполнения расчетной работы.

Занулением является преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным про­водником металлических нетоковедущих частей, которые мо­гут оказаться под напряжением. Нулевым защитным провод­ником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Схема зануления представле­на на рис. 13.3 .

Рис. 13.3 Принципиальная схема защитного зануления:

1 — корпус, 2— аппараты для защиты от токов короткого замыкания (плавкие предохранители, автоматы и т.п.); Rо — сопротивление заземления

нулевого замыкания; Iк — ток короткого замыкания; О— нулевой защитный проводник

Задача зануления та же, что и защитного заземления: устра­нение опасности поражения лю­дей током при замыкании на корпус.

Принцип действия зануле­ния — превращение замыкания на корпус в однофазное корот­кое замыкание, т. е. в замыкание между фазным и нулевым проводами с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную уста­новку от питающей сети.

Скорость отключения 5...7 с при защите установки плавкими пре­дохранителями и 1...2 с при защите автоматами.

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машино­строительной промышленности и других отраслях, а также сети 220/127 и 660/380 В.

Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током.

Такая опасность может возникнуть, в частности, при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; появ­лении в сети повышенного напряжения; прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров (на­пряжение корпуса относительно земли, напряжение фаз относительно земли и др.), что может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т.е. автоматическое отключе­ние опасного участка сети за время не более 0,2 с.

Основными частями устройства защитного отключения (УЗО) явля­ются прибор защитного отключения и автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения включает следующие элементы: датчик — устройство (реле), воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в соответствующий сигнал; усилитель; цепи кон­троля, служащие для периодической проверки исправности схемы УЗО; вспомогательные элементы — сигнальные лампы, измеритель­ные приборы (омметр).

Автоматический выключатель — устройство, служащее для вклю­чения и отключения цепей, находящихся под нагрузкой, и при корот­ких замыканиях. Он отключает цепь автоматически при поступлении сигнала от прибора защитного отключения.

УЗО в зависимости от параметра, на который оно реагирует, делят­ся на несколько типов, основными среди которых являются:

• УЗО, реагирующие на напряжение корпуса, относительно земли (от повышенного напряжения);

• УЗО, реагирующие на оперативный постоянный ток. Служат для непрерывного контроля изоляции, защиты человека, прикоснув­шегося к токоведущей части.

В процессе эксплуатации электроустановок, например, при рабо­тах вблизи токоведущих частей, находящихся под напряжением, при работах на отключенных токоведущих частях (шинах, проводах и т.п.) существует повышенная опасность поражения человека электри­ческим током, поэтому принимаются дополнительные меры, исклю­чающие эту опасность, возникающую, например, при ошибочной по­даче напряжения.

Такими средствами защиты, дополняющими описанные выше ста­ционарные конструктивные защитные устройства электроустановок, служат переносные приборы и приспособления, применяемые для защиты персонала от поражения током, от воздейст­вия электрической дуги, продуктов горения, падения с высоты и дру­гих опасных факторов.

Рассматриваемые средства индивидуальной защиты условно делят­ся на три группы: изолирующие, ограждающие и предохранительные.

Особое место среди них занимают изолирующие электрозащитные средства.

Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и до­полнительные .

Основные электрозащитные изолирующие средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроуста­новок, и поэтому ими разрешает­ся касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением и работать на этих частях. В элек­троустановках напряжением до 1000 В к ним относятся: диэлек­трические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими ру­коятками (изолирующие штанги и клещи) и указатели напряжения до 1000 В и выше 1000 В.

Дополнительные изолирую­щие электрозащитные средства обладают недостаточной электри­ческой прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение — усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. В электроуста­новках напряжением до 1000 В к ним относятся: диэлектрические га­лоши, коврики и изолирующие подставки.

Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей — переносные ограждения (щиты, ограждения — клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпа­ки); для предупреждения ошибочных операций — предупредитель­ные плакаты; для временного заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности поражения работающего током при случайном появлении напряжения — устройства временного за­земления.

Предохранительные средства защиты предназначены для индиви­дуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся: защитные очки, противогазы, специаль­ные рукавицы и некоторые другие.

Исправность средств защиты должна проверяться осмотром перед каждым их применением, а также периодически через 6...12 месяцев. Изолирующие электрозащитные средства, а также накладки и колпаки периодически подвергаются электрическим испытаниям.

Рассмотренные технические и другие электрозащитные средства дополняются на производстве звуковой или световой сигнализацией о наличии напряжения или его отсутствии в электроустановках, преду­преждающими, предписывающими и указательными плакатами, над­писями и знаками безопасности.

ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Опасность возникновения статического электричества проявляется в возможности образования электрической искры и вредном воздействии его на организм человека. Электризация – это комплекс физических и химических процессов, приводящих к разделению в пространстве зарядов противоположных знаков или к накоплению зарядов одного знака. При статической электризации напряжение относительно земли дости­гает десятков, а иногда и сотен тысяч вольт. Для воспламенения от электрической искры требуется минимальная энергия, так как малый объем газа от искры нагревается до высокой температура за предельно короткое время.

Вредное воздействие на организм человека статическое электриче­ство оказывает не только при непосредственном его контакте с заря­дом, но и за счет действия электрического поля, возникающего вокруг заряженных поверхностей.

Основные способы защиты от статического электричества следую­щие: заземление оборудования, сосудов и коммуникаций, в которых накапливается статическое электричество;

увеличение поверхностной проводимости диэлектрика; увлажнение окружающего воздуха;

иони­зация воздуха или среды нейтрализатором статического электричества;

подбор контактных пар;

изменение режимов технологического процес­са, использование операторами спецобуви с электропроводящей по­дошвой и др.

Организация молниезащиты промышленного предприятия

При превышении напряженностью электрического поля атмосферы критического значения возникает разряд, сопровождающийся ярким свечением — молнией и звуком (громом). Сила тока в канале молнии достигает 200 000 А, температура составляет 6000—10 000 °С и более, время существования молнии 0,1—1 с.

Различают первичные проявления молнии (прямой удар) и вторич­ные проявления в виде электростатической и электромагнитной индук­ции. Прямой удар молнии может вызвать пожар и произвести разру­шение сооружений. Вторичные проявления молнии опасны тем, что возможно искрение, которое устраняется посредством заземления всех металлических элементов.

Устройство, служащее для защиты объекта от прямых попаданий молнии, называется молниеотводом. Он принимает удар молнии на себя и отводит ток в землю. Молниеотвод состоит из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Молниеприемники могут быть стержневыми, тросовыми (антенными), сетчатыми. Все здания и со­оружения по степени требований к молниезащите делятся на три категории в зависимости от назначения и технологических особенностей объекта по степени пожаро- и взрывоопасности.

I категория — это здания (сооружения), отнесенные к зонам клас­сов B-I и В-Н. Молниезащита таких объектов предусматривается неза­висимо от средней грозовой деятельности и места расположения объ­екта на территории России.

II категория — это здания (сооружения) зон классов В-Ia и В-IIа; молниезащита здесь выполняется при грозовой деятельности 10 ч в год и более.

III категория — это здания (сооружения) зон классов П-I, П-II и П-IIа, а также открытые зоны классов П-III. Молниезащита этих объ­ектов предусматривается в местностях с грозовой деятельностью 20 ч в год и более.

Защитное действие молниеотвода характеризуется зоной защиты, под которой понимается пространство, защищенное с определенной вероятностью от попадания молнии. Граница зоны, охраняемой одним стержневым молниеотводом высотой до 60 м (рис. 13.4), определяется образующими двух конусов, высоты которых равны 0,8Н и Н, где Н— высота стержневого молниеотвода, м; а радиусы этих конусов соответ­ственно равны 0,75Н и 1,5Н.

Оптимальное расстояние между двумя спаренными стержневыми молниеотводами следует принимать равным двум-трем высотам од­ного молниеотвода. Молниеприемники и токоотводы должны иметь сечение не менее 50 мм², они долж­ны соединяться с заземлителями кратчайшим путем и не иметь петель и острых углов, которые могут быть источниками искровых и дуговых разрядов.

Величина импульсного сопротивле­ния заземлителя не может быть заме­рена приборами и определяется по из­вестным значениям сопротивления растеканию тока из таблиц.

Тросовые молниеотводы выполня­ют из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм.

Рис. 13.4. Границы зоны, охраняемой одним стержневым молниеотводом

ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ДОВРАЧЕБНОЙ ПОМОЩИ ПОСТРАДАВШЕМУ ОТ НЕСЧАСТНОГО СЛУЧАЯ

Несмотря на принимаемые администрацией предприятия и самими работниками меры, избежать несчастных случаев в обычных и чрезвы­чайных ситуациях не удается. Поэтому одной из важных мер является умелое и своевременное оказание первой помощи по­страдавшему от механической травмы, электротравмы, при от­равлении или ожоге.

Механические травмы могут быть в виде ушиба, растяжения свя­зок, вывиха и перелома, а также ранения.

При ушибах первая помощь оказывается в следующем порядке. К месту ушиба прикладывается холодный компресс (снег, лед, мокрая холодная тряпка) и плотно забинтовывается ушибленное место. При отсутствии ранения кожи не следует смазывать ее йодом, растирать и накладывать согревающий компресс, так как все это ведет лишь к уси­лению боли. При ушибах живота или всего тела, при наличии обмо­рочного состояния немедленно вызывается скорая помощь.

При растяжении связок первая помощь заключается в прикладыва­нии холодного предмета, тугом бинтовании и покое. При вывихах и пе­реломах обеспечивается для больной конечности самое удобное поло­жение. При повреждении черепа прикладывается к голове холодный компресс (сосуд с холодной водой или снегом, холодная примочка и т.п.) и немедленно вызывается врач или пострадавший доставляется в лечебное заведение. При переломе позвоночника, следует осторожно подсунуть под пострадавшего доску, не поднимая его, или повернуть пострадавшего на живот лицом вниз и строго следить, чтобы при под­нимании туловище его не прогибалось. При вывихе и переломе ключи­цы необходимо положить в подмышечную впадину больной стороны небольшой комочек ваты, марли и т. п.; руку, согнутую в локте под прямым углом, прибинтовать к туловищу, бинтовать следует от больной конечности на спину; руку ниже локтя подвязать косынкой к шее; к об­ласти повреждения приложить холодный предмет (лед, вода). При вы­вихе и переломе костей рук накладываются соответствующие шины.

Первая помощь при поражении электрическим током заключается в быстром освобождении пострадавшего от действия тока и переходе к правильному оказанию первой помощи. Необходимо уложить пострадавшего на твердую поверхность. Если он без сознания давать нюхать нашатырный спирт или обрызгивать лицо водой. В случае редкого дыхания или отсутствует дыхание, сердцебиение и пульс, необходимо делать искусственное дыхание и массаж сердца.

При отравлении угарным газом пострадавший удаляется на свежий воздух и по возможности ему дается кислородная подушка.

При тепловых ожогах место ожога перевязывается.

При ожогах кожи химическими веществами обожженное место немедленно промывается сильной струей воды, а далее накладывается повязка.