Электробезопасность. 191. Назначение лица ответственного за электрохозяйство [23]

191. Назначение лица ответственного за электрохозяйство [23]

Согласно Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП) для безопасной эксплуатации электроустановок (ЭУ) должно быть назначено лицо, ответственное за электрохозяйство [23]:

· · на предприятии приказом руководителя - это лицо из ИТР (если есть, то главный энергетик); назначается одновременно и лицо, заменяющее ответственного за электрохозяйство ( в период отпуска, болезни, командировок), причем приказ издается после проверки знаний и присвоения группы по электробезопасности: V - в электроустановках выше 1000 В; IV - до 1000 В;

· · на малых индивидуальных семейных предприятиях, кооперативах и т.д., использующих осветительные устройства, инструменты и механизмы напряжением до 400 В - по согласованию с местным органом энергонадзора, руководитель или владелец этого предприятия без проверки знаний и присвоения группы по электробезопасности;

· · на индивидуальных , семейных предприятиях, крестьянских (фермерских) хозяйствах, имеющих ЭУ до 1000 В - это владелец или по его письменному согласию член семьи после их обучения и получения в комиссии Энергонадзора III группы по электробезопасности, а имеющие только ЭУ до 400 В - проходят инструктаж в местном органе Энергонадзора и получают на руки инструкцию (памятку по безопасности обслуживания ЭУ) с отметкой в журнале и в заявлении владельца. Руководитель предприятия, по представлению ответственного за электрохозяйство, может назначить ответственных за электрохозяйство в подразделениях.

192. Требования к персоналу для эксплуатации электроустановок [23]

Руководители, имеющие в подчинении электротехнологический персонал, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже, чем у подчиненного персонала. Перечень должностей ИТР и электротехнического персонала, которым необходимо иметь соответствующую квалификационную группу по электробезопасности, утверждает руководитель предприятия.

Неэлектротехническому персоналу, выполняющему работы, при которых может возникнуть опасность поражения электротоком, присваивается I группа по электробезопасности, перечень этих профессий и рабочих мест определяет руководитель предприятия. I группа присваивается после инструктажа и проверки знаний лицом не ниже III группы по электробезопасности, проверка оформляется в специальном журнале.

К работе на ЭУ не допускаются люди моложе 18 лет и не имеющие медицинских противопоказаний. Практиканты (из институтов, техникумов, училищ) допускаются к пребыванию в действующих ЭУ под постоянным надзором лица с группой по электробезопасности не ниже III - при напряжении до 1000 В и IV - выше 1000 В.

Допуск к стажировке и самостоятельной работе электротехнического персонала оформляется для ИТР распоряжением по предприятию, для рабочих - распоряжением по цеху после проверки знаний.

Стажировка на рабочем месте проводится не менее 2 недель под руководством опытного работника.

Проверка знаний правил и инструкций должна проводиться:

• первичная - перед допуском к самостоятельной работе; периодическая - для электротехнического персонала, непосредственно обслуживающего ЭУ - 1 раз в год, а для руководителей и специалистов и инженеров по ОТ 1 раз в 3 года;

· · внеочередная - при нарушении правил и инструкций. При получении неудовлетворительной оценки назначается повторная проверка не ранее 2 недель и не позднее 1 месяца со дня последней проверки, при получении неудовлетворительной оценки при третьей проверке человек переводится на другую работу или с ним расторгается договор из-за недостаточной квалификации.

Проверка знаний проводится комиссией в составе не менее трех человек - ответственного за электрохозяйство предприятия, его заместителя и инженера по ОТ с участием руководителя предприятия или его заместителя, инспектора Энергонадзора и представителя отдела ОТ или профкома.

Допускается назначение комиссии органом Энергонадзора.

Проверка знаний проводится индивидуально с записью результатов в журнал с подписью всех членов комиссии, после чего выдается удостоверение.

193. Разделение электросетей по режиму нейтрали [9, с.100]

Различают электрические сети с изолированной и заземленной нейтралью.

Согласно ГОСТ 12.1.030 изолированной нейтралью называется нейтраль генератора (трансформатора), не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление. Заземленной нейтралью называется нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

К сетям с изолированной нейтралью относятся:

· · - четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью;

· · - сеть с компенсацией емкостной составляющей тока замыкания на землю;

· · - сеть с включением между нейтралью и землей трансформаторов напряжения, вольтметров и т.п.

194. Определение терминов: “электротехническая земля”, “поле растекания” [9, с. 91]

Рассмотрим некоторые термины.

Замыкание на землю - это случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с землей (контакт токоведущих частей с заземленным корпусом, падение оборванного провода на землю и т.д.), при этом ток проходит через электрод, непосредственно касающийся земли ( форма электродов может быть самая разнообразная).

Специальный металлический электрод для соединения с землей называется заземлителем. Для упрощения представления картины замыкания на землю представим одиночный заземлитель в виде полусферы (рис. 59).По мере удаления от заземлителя общее сопротивление от заземлителя до рассматриваемой точки грунта будет увеличиваться, а сила тока снижаться.

В цепи замыкания на землю наибольшим потенциалом обладает заземлитель, а точки поверхности грунта имеют тем меньший потенциал, чем дальше они расположены от заземлителя и далее изменяются по гиперболическому закону.

Область поверхности грунта, потенциал который равен нулю, называется электротехнической землей, практически эта земля начинается с расстояния 10 - 20 м от заземлителя.

Область грунта, лежащая вблизи заземлителя, где потенциал не равен нулю, называется полем растекания.

Рис. 59. Растекание тока в грунте через полусферический заземлитель

195. Возможные схемы случайного включения человека в цепь тока [7, с. 195; 8, c. 275; 9, с. 80]

Рассмотрим возможные схемы случайного включения человека в цепь тока.

Двухфазное (двухполюсное – рис. 60) прикосновение - человек касается двух полюсов сети постоянного тока, однофазной сети переменного тока или к двум фазам трехфазной сети. При этом ток, проходящий через человека, определяется сопротивлением тела человека и рабочим напряжением сети:

где
U_раб ,U_л ,U_ф - напряжение соответственно рабочее, линейное, фазное;
R_r - фактическое сопротивление человека.

В данном случае изоляция человека от земли не защищает его от поражения током.

Однофазное (рис. 61) прикосновение возможно при прикосновении стоящего на земле человека к одному из полюсов или одной из фаз - цепь тока замыкается через землю, сопротивление изоляции и емкости фаз в сети с изолированной нейтралью или через заземление нейтрали. Однофазные сети могут быть изолированы от земли и иметь заземленную нейтральную точку или заземленный полюс. Сети, изолированные от земли, имеют активную проводимость провода относительно земли (через изоляцию), кроме того, между проводами и землей имеется емкость. При одинаковых активных и емкостных проводимостях обоих проводов относительно земли ток, проходящий через человека составляет:

I_r = U/(R_r + Z),

где Z - полное сопротивление изоляции относительно земли.

В трехфазной сети:

I_r = U/(R_r(Z₁ +Z ₂)+Z₁ Z ₂)

и при Z =Z₂ =Z₃ =Z_ф

I_r = U/R_r + Z_ф

Если изоляция другой фазы будет нарушена (замыкание на землю), то ток, проходящий через человека при Z_ф = 0, будет:

I_r = U/R_r

Рис.60. Двухфазное (двухполюсное) прикосновение к токоведущим частям: а - в однофазной сети или в сети постоянного тока; б - в трехфазной сети нейтралью

Рис. 61. Однофазное (однополюсное) прикосновение к токоведущим частям: а – в сети с изолированной нейтралью; б – в сети с заземленной

Таким образом, при однополюсном прикосновении человек находится под защитой изоляции сети, и если находится в обуви (на коврике), то и под дополнительной защитой обуви. Необходимо иметь в виду, что при разветвленных сетях с большим числом токоприемников, полное сопротивление изоляции фазы относительно земли будет сравнительно небольшим и при однополюсном прикосновении ток через тело человека окажется наиболее опасным.

196. Напряжение прикосновения. Напряжение шага [8, с. 270; 9, c. 94; 24, с. 187]

Прикосновение к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.

Указанные части электроустановок (корпуса, оболочки, кабеля) могут оказаться под напряжением лишь случайно в результате повреждения изоляции. При случайном касании этих частей человек будет находиться под воздействием напряжения прикосновения (рис.62).

Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009). При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю будет проходить через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение).

Рис. 62. Прикосновение к корпусу, оказавшемуся под напряжением:
а – при исправном заземлении; б – при отсутствии заземления

Величина напряжения прикосновения для человека, стоящего на грунте и коснувшегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса, может быть определена как разность потенциалов руки (корпуса) и ноги (грунта) с учетом коэффициентов:

a ₁ - учитывающего форму заземлителя и расстояния от него до точки, на которой стоит человек;

a ₂ - учитывающего дополнительное сопротивление в цепи человека (одежда, обувь)

U_пр = U₃*a ₁*a ₂,

а ток, проходящий через человека

I_h = (I₃*R₃*a ₁*a ₂)/R_h

Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением и расположенному вне поля растекания (рис. 63).

Рис. 63. Напряжение прикосновения к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением::
I – кривая распределения потенциалов; II - кривая распределения напряжения прикосновения

Напряжением шага (шаговым напряжением) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1.009).

U_ш = U₃ b ₁b ₂, I_h = I₃*(R₃/R_r)b₁*b ₂,

где
b ₁ - коэффициент, учитывающий форму заземлителя;
b ₂- коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека (обувь, одежда).

Таким образом, если человек находится на грунте вблизи заземлителя, с которого стекает ток, то часть тока может ответвляться и проходить через ноги человека по нижней петле (рис. 64).

Рис. 64. Включение на напряжение шага

Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой - на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания или на одной эквипотенциальной линии, то напряжение шага равно нулю (рис. 65).

.Необходимо иметь в виду, что максимальные значения a ₁ и a ₂ больше таковых соответственно b ₁ и b ₂, поэтому шаговое напряжение значительно меньше напряжения прикосновения.

Рис.65. Напряжение шага:
а - общаясхема; б – растекание тока с опорной поверхности ног человека

Кроме, того путь тока "нога-нога" менее опасен, чем путь "рука-рука". Однако имеется много случаев поражения людей при воздействии шагового напряжения, что объясняется тем, что при воздействии шагового напряжения в ногах возникают судороги, и человек падает.

После падения человека цепь тока замыкается через другие участки тела, кроме того человек моможет замкнуть точки с большими потенциалами.

Пример.

По территории завода был проложен времен ный гибкий кабель. Кабель лежал на пути перемещения ручной тележки, поэтому в этом месте он был прирыт железным листом, при перемещении груженой тележки кабель был поврежден и одна из его жил была в соприкосновении с листом. В результате вокруг листа возникло шаговое напряжение. Двое рабочих, толкавших тележку, получили электрический удар, от которого один упал, а второй с криком отскочил от тележки. Оба отделались испугом. Третий рабочий, шедший рядом и не касавшийся тележки, получил удар от шагового напряжения. Вначале он стал медленно приседать, затем, скорчившись, упал и умер.

197. Защитные меры в электроустановках [7, с.202; 8, c.282; 9, с.115; 24, с.180; 28, c. 158]

Согласно ГОСТ 12.1.019 электробезопасность электроустановок обеспечивается конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями.

Все меры обеспечения электробезопасности сводятся к трем путям:

1) недопущение прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

2) снижение напряжения прикосновения;

3) уменьшение продолжительности воздействия электрического тока на пострадавшего.

К техническим способам относятся следующие, предусмотренные ПУЭ:

1) применение надлежащей изоляции и контроль за ее состоянием;

2) обеспечение недоступности токоведущих частей;

3) автоматическое отключение злектроустановок в аварийных режимах - защитное отключение;

4) заземление или зануление корпусов электрооборудования;

5)выравнивание потенциалов;

6) применение разделительных трансформаторов;

7) защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую;

8) компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;

9) применение малых напряжений.

198. Применение надлежащей изоляции. Термин "участок сети"[8, с. 300; 9, c.118; 24, с.180]

Для предупреждения электропоражений применяется рабочая изоляция токоведущих частей, кроме того применяется двойная изоляция - это изоляция металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением.

Последний метод защиты имеет недостаток - при пробое на корпусе из-за повреждения рабочей изоляции возможна работа с таким оборудованием, а при повреждении второго слоя изоляции открывается доступ к металлическим частям (корпусу), находящимся под напряжением.

Таким образом надежность работы электроустановок в большой степени зависит от состояния изоляции токоведущих частей.

Повреждение изоляции является основной причиной многих несчастных случаев.

Надежность изоляции достигается:

1) правильным выбором ее материала и геометрии (толщина, форма);

2) правильными условиями эксплуатации;

3) надежной профилактикой в процессе работы.

Изоляция исключает возможность прохождения тока через тело человека при прикосновении к токоведущим частям или ограничивает этот ток до безопасных значений для человека (до 100 мкА). В последнее время наблюдается широкое внедрение новых видов изоляционных материалов (пластмасс и пр.), заменяющих каучуковую, хлопчатобумажную и т.п. виды изоляции. Для поддержания высокого уровня надежности изоляции необходимо проводить ее испытание повышенным напряжением и контроль изоляции. Испытания проводятся при приеме-сдаче электроустановок и периодически во время их эксплуатации. Объем испытаний изоляции регламентируется ПУЭ, ПТЭ и ПТБ. При испытании повышенным напряжением дефекты изоляции обнаруживаются вследствие пробоя и прожигания изоляции.

Под контролем изоляции понимается измерение ее активного сопротивления с целью обнаружения ее дефектов и предупреждения коротких замыканий на землю. Измерения проводятся при снятом рабочем напряжении на каждом участке сети, при этом измеряется величина сопротивления изоляции каждой фазы относительно земли и между каждой парой фаз.

Под участком сети понимается сеть между двумя последовательно установленными предохранителями, аппаратами защиты и т.п. или за последним предохранителем.

Сопротивление изоляции (устанавливается ПУЭ и ПТЭ) участка сети в сетях напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 мОм на фазу, а сопротивление изоляции для различных электроаппаратов устанавливается различным от 1 до 25 мОм.

Величина сопротивления изоляции некоторых электроаппаратов (например, силовых трансформаторов) вообще не нормируется.

Однако путем сравнения величины сопротивления изоляции аппарата, измеренной при пуско-сдаточных испытаниях и в данный момент, можно судить о надежности изоляции. Изоляция считается недостаточной, если установлено снижение сопротивления изоляции по отношению к первоначальным значениям на 30 и более процентов.

199. Приборы и схемы для измерения и непрерывного контроля изоляции [9, с. 119]

Измерение величины изоляции производится мегаомметром, который состоит из генератора переменного тока с ручным приводом, логометром, добавочных сопротивлений и выпрямительных диодов. Показания логометра не зависят от скорости вращения рукоятки генератора.

Измерительное напряжение должно быть не меньше рабочего и несколько больше его. Чрезмерно высокое напряжение может повредить изоляцию. Поэтому в ПТЭ регламентируется напряжение мегаомметра в зависимости от номинального напряжения установки.

Выпускаются мегаомметры М4100/1- М4100/5 (рис. 66). Эти мегаомметры выпускаются в пяти модификациях на различные диапазоны измерений сопротивления (0-2000 кОм, 0-1000 МОм) и при напряжениях 100, 250, 500, 1000 и 2500 В. Измерение величины сопротивления изоляции по участкам сети позволяет установить участки сети с дефектной изоляцией и устранить дефекты.

Рис.66. Схемы мегаомметров М41000 а – М4100/1 – М4100/4; б - М4100/5

Рис.67. Измерение сопротивления изоляции фаз относительно земли под рабочим напряжением: а–схема подключения мегаомметра; б - схема замещения

Чтобы получить представление о сопротивлении изоляции всей сети (оно - то и определяет ток замыкания на землю), измерение надо производить под рабочим напряжением с подключенными потребителями (рис. 67). Такой замер возможен только в сетях с изолированной нейтралью. При этом прибор покажет сопротивление изоляции всей сети независимо от того, к какой фазе он подключен. Измерения можно проводить мегаомметром с малым (20 -30 в) измерительным напряжением, т. к. оно суммируется с рабочим напряжением. Можно производить измерения обыкновенным омметром, к которому последовательно подключается дроссель для ограничения переменного тока, проходящего через прибор (рис. 68).

При периодическом контроле состояния изоляции не исключаются аварийные повреждения. Надежность электроснабжения повышается при непрерывном (постоянном) контроле изоляции, т.е. измерении сопротивления изоляции под рабочим напряжением в течение всего времени работы электроустановки без автоматического отключения.

Отсчет величины сопротивления изоляции производится по шкале прибора. При снижении сопротивления изоляции до предельно допустимого значения или ниже прибор подает звуковой или световой сигнал (или оба сигнала).

Для постоянного контроля изоляции применяются приборы двух типов: на постоянном оперативном токе и вентильные. К первым относится прибор ПКИ (рис. 69), работающий на постоянном оперативном токе посредством трансформатора Тр и выпрямителя В. Положение стрелки kОм указывает на состояние изоляции: чем ниже сопротивление, тем больше отклонение стрелки указателя. При недопустимом снижении сопротивления изоляции (15-20 кОм) срабатывает реле Р и включает сигнал (световой или звуковой). Прибор не осуществляет самоконтроля исправности. Исправность прибора осуществляется нажатием кнопки К (контроль).

Вентильные схемы контроля изоляции измеряют сопротивление выпрямленным током.

Рис.68. Схема периодического контроля изоляции омметром

Рис.69. Принципиальная схема прибора ПКИ

Например, простейшая вентильная схема 3В (три вентиля – рис. 70). Указатель прибора градуируется в килоомах. Через него проходит ток, выпрямленный тремя вентилями.

Рис.70.Вентильная схема контроля изоляции

Рис.71. Схема трех вольтметров

Недостатками вентильных схем являются отсутствие самоконтроля исправности и зависимость точности измерения от колебаний напряжения в сети; достоинствами – простота, компактность устройства.

Для контроля замыканий на землю или для защиты от них (с подачей сигнала или без него) применяются приборы, реагирующие на напряжение фаз относительно земли, на напряжение нулевой последовательности или на ток нулевой последовательности.

Простейшая схема – схема трех вольтметров (рис. 71). При исправной изоляции показания вольтметров примерно одинаковы, при замыкании на землю – один вольтметр показывает нуль, два других – линейное напряжение. В сетях напряжением выше 1000 В контроль изоляции постоянным током затруднен. Дефекты изоляции при появлении в течение короткого времени усиливаются, и возникает замыкание на землю, которое обнаруживается вольтметрами. Вольтметры включаются или через однофазные трансформаторы напряжения(рис.72,а) или вторичные обмотки пяти-стержневого трансформатора(рис.72,б).

В сетях с заземленной нейтралью для обнаружения замыкания на землю используются приборы, реагирующие на ток нулевой последовательности, равный сумме токов утечки через изоляцию. Датчиком в такой схеме служит трансформатор тока нулевой последовательности (рис. 73); в качестве первичной обмотки служат фазные жилы кабеля, пропущенные в окно магнитопровода трансформатора.

Рис.72. Включение земляных вольтметров через трансформаторы напряжения:
а – три однофазных однонофазных трансформатора; б - пяти-стержневой тра нсформатор

Рис.73. Принципиальная схема для определения тока нулевой последовательности (б);
а – трансформатор тока нулевой последовательности

200. Обеспечение недоступности токоведущих частей [9, c.132; 28, с.158]

Прикосновение к токоведущим частям всегда опасно, а при напряжении выше 1000 В опасно приближение к токоведущим частям.

Изоляция проводов достаточно защищает при напряжениях до 1000 В, при больших напряжениях опасно прикосновение и к изолированному проводу также опасно, т. к. повреждение изоляции бывает незаметно, если он подвешен на изоляторах.

Чтобы исключить прикосновение или приближение к токоведущим частям, обеспечивается их недоступность посредством ограждения, блокировок, расположения токоведущих частей на недоступном месте или на недоступной высоте.

Ограждения применяются сплошные или сетчатые. Первые применяются при напряжениях до 1000 В в виде кожухов и крышек, укрепленных на шарнирах, запирающихся на замок или запор, открывающийся специальным ключом. Сетчатые ограждения (с размером ячеек 25х25 мм) имеют двери, закрывающиеся на замок.

Блокировки применяются в электроустановках с ограждаемыми токоведущими частями, а также в различных электроаппаратах, пускателях и т.п., работающих в условиях с повышенными требованиями безопасности (шахты, суда).

Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи управления (магнитного пускателя и т.п.) специальными контактами, установленными на дверях ограждений, крышках и дверцах кожухов таким образом, чтобы при незначительном открывании дверей (крышек) контакты срабатывали (рис. 74).

Рис.74. Схема электрической блокировки дверей

Механическая блокировка применяется в электрических аппаратах, пускателях, рубильниках.

Расположение токоведущих частей на недоступной высоте или недоступном месте должно обеспечить безопасность работ без ограждений, при этом должна учитываться возможность случайного прикосновения к токоведущим частям посредством длинных предметов, которые человек может держать в руках.

201. Защитное отключение[7, с. 213; 8, c. 295; 9, с.161; 24, с.193; 28, c. 166]

Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (за время 0,03-0,1 сек.) при возникновении в ней опасности поражения током.

Повреждение электроустановки приводит к изменениям некоторых величин, которые могут быть использованы как входные величины автоматического защитного устройства, осуществляющего защитное отключение. Так, при замыкании на корпус он оказывается под напряжением относительно земли . Если корпус заземлен, возникает ток замыкания на землю. Вследствие нарушения симметрии сопротивлений фаз относительно земли возникает напряжение между нейтралью источника питания и землей (напряжение нулевой последовательности).

Значение входной величины, при котором срабатывает защитное устройство, называется уставкой; например, устройство защитного отключения типа Астро-УЗО имеет уставки 10, 30, 100 мА и время срабатывания 20-30 мс.

Рис.75. Схемы защитного отключения:
а, б – на напряжении корпуса относительно земли, в – на токе замыкания на землю

В зависимости от того, что является входной величиной, выделяются следующие схемы защитного отключения:

· · на напряжении корпуса относительно земли – датчиком служит реле напряжения РЗ ( рис. 75, а, б);

· · на токе замыкания на землю - датчиком является также реле, включенное в рассечку заземляющего провода (рис. 75, в );

· · на напряжении нулевой последовательности – датчиком в схемах этого типа служит фильтр напряжения нулевой последовательности, включенный между фазным проводом и землей (рис. 76);

Рис. 76. Типы фильтров напряжения нулевой последовательности

· · на напряжении фазы относительно земли - в схемах этого типа датчики включаются между фазами и землей и измеряют напряжения фаз относительно земли; при повреждении изоляции фазы напряжение этой фазы относительно земли уменьшается и, если оно окажется ниже уставки, сеть отключается (рис. 77);

Рис.77. Схема защитного отключения на напряжение фазы относительно земли

Наиболее желательно применение защитного отключения в передвижных электроустановках и для ручного электроинструмента, т. к. условия их эксплуатации затрудняют обеспечение безопасности применения заземления или других защитных мер.

Защитное отключение может быть применено как основная мера защиты с дополнительным защитным заземлени ем или занулением, а также как дополнительная мера к ним, кроме того защитное отключение может быть единственной мерой защиты вместо заземления, в этом случае обязателен самоконтроль защитного отключения.

202. Защитное заземление и выравнивание потенциалов, зануление[7, с. 202; 8, c. 285;9, с.133; 24, с.187]

В электроустановках переменного и постоянного тока защитное заземление и зануление обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

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

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитному заземлению и занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Так, корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и др. нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Если корпус не заземлен, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. При заземлении корпуса ток через тело человека при его прикосновении к корпусу будет тем меньше, чем меньше ток замыкания на землю и сопротивление цепи заземления и чем ближе человек стоит к заземлителю. Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство.

Заземляющее устройство - это совокупность проводников и заземлителей. Заземлитель - это проводник или совокупность металлических соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя, в первую очередь, необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты).

В качестве искусственных заземлителей применяются стальные стержни из уголковой стали 60х60 мм, стальные трубы 35-50 мм. Стержни и трубы длиной от 2,5 до 5 м погружают в грунт вертикально и соединяют стальной шиной сечением не менее 100 мм² (рис.78).

Заземляющий проводник - это проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем. В помещениях прокладывается магистраль заземления, зануления - заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями. По расположению заземлителей относительно заземляемых частей заземляющие устройства подразделяются на выносные и контурные.

Рис.78. Установка трубчатого заземлителя в траншее

При выносном заземлении (рис. 79) заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования, которое может оказаться вне поля растекания, и человек будет защищен только за счет малого сопротивления цепи заземления.

Рис.79. Выносное заземление а –принципиальная схема б – план

Рис.80. Контурное заземление а – разрез; б – план; в – распределение потенциалов

При контурном заземлении (рис. 80) заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого оборудования, при этом поля растекания отдельных заземлителей накладываются, и разность потенциалов между точками поверхности внутри контура уменьшается. Для большего выравнивания потенциалов внутри контура прокладывают горизонтальные металлические полосы, соединенные с заземлителями - выравнивание потенциалов.

Все элементы заземляющих устройств соединяются сваркой. Заземляющие проводники соединяются с заземляемым оборудованием при помощи болтов, винтов, шпилек из металла, стойкого к коррозии или покрытых таким металлом, как и контактные площадки (ГОСТ 12.2.007.0).

Зануление выполняется соединением металлических частей ЭУ с заземленной точкой источника питания при помощи нулевого защитного проводника, при этом в цепи нулевого проводника не допускается установка выключателей, рубильников, т.е. должна быть обеспечена непрерывность цепи от каждого корпуса электрооборудования до заземленной нейтрали источника питания (рис. 81).

Рис.81. Принципиальная схема зануления

Нулевой провод имеет повторные заземления через каждые 250 м и на концах ответвлений длиной более 200м, а также на вводах от ВЛ к электроустановкам.

Выравнивание потенциала – это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно прикосновение или на которых может одновременно стоять человек. Оно выполняется в виде металлических горизонтальных полос (проводников) внутри контура защитного заземления (рис. 82).

Рис. 82. Заземлитель с выравниванием потенциалов внутри контура (сетка):
а – вид на плане; б– форма потенциальной кривой

203. Применение разделительных трансформаторов [9, c.113]

Электрическое разделение сетей – это разделеление электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделительных трансформаторов. При большой протяженности и разветвленности электрической сети она имеет большую емкость и небольшое сопротивление исправной изоляции фаз.

Вследствие этого могут возникнуть большие токи замыкания на землю, и повышается опасность при прикосновении человека к фазе. Для снижения этой опасности электрическую сеть разделяют на несколько небольших сетей такого же напряжения.

Такие сети обладают небольшой емкостью и высоким сопротивлением фаз.

Рис. 83. Подключение электроинструмента через разделительный трансформатор РТ

Более эффективным является разделение сетей напряжением до 1000 В. Для этой цели применяют разделительные трансформаторы, от которых питаются отдельные, чаще передвижные или переносные потребители (электроинструменты – рис. 83). Также для разделения сетей применяются преобразователи частоты и выпрямительные установки, которые не должны иметь электрической связи с питающей их сетью.

В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок. Поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры.

Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем.

204. Защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую [9, c. 158]

Повреждение изоляции в трансформаторе может привести к замыканию между обмотками разных напряжений. В этом случае на сеть низкого напряжения накладывается более высокое напряжение, на которое эта сеть не рассчитана.

Рис. 84.Схема включения пробивного предохранителя:
а – в нейтраль обмотки низкого напряжения; б – на фазу со стороны низкого напряжения

При переходе напряжения 6 или 10 кВ на сторону до 1000 В на низкое напряжение накладывается фазное напряжение более 3000 В (при 6 кВ - 3460 В). В этом случае безопасность обеспечивается заземлением нейтрали и применением нулевого провода, при этом происходит замыкание на землю и напряжение замыкания относительно земли не превысит линейного напряжения низкой стороны.

При невозможности заземления нейтрали применяется пробивной предохранитель - два электрода, разделенные слюдяной прокладкой с отверстиями, который включается между нейтралью (а при соединении в треугольник - между фазой) и землей (рис. 84). Этот предохранитель срабатывает (воздушные промежутки пробиваются и электроды замыкаются) при напряжении выше 3000 В.

Рис. 85. Защита от опасности перехода высокого напряжения на сторону низкого в сети напряжением до 1000 В:
а – заземление одного из концов вторичной обмотки; б – заземление средней точки; в – трансформаторс заземленным экраном

При высшем напряжении ниже 1000 В применяются меры защиты:

- заземление вторичных обмоток понизительных трансформаторов (лучше средней точки обмотки);

- заземляемые экраны или заземленные экранные обмотки, размещенные между первичной и вторичной обмотками трансформатора (рис. 85).

205. Компенсация емкостной составляющейтока замыкания на землю. Применение малых напряжений [9, c. 115,128]

В сетях с изолированной нейтралью при их емкости более 0,3 мкФ и сопротивлением изоляции 50 кОм на фазу дальнейшее увеличение сопротивления изоляции не снижает ни тока замыкания на землю, ни тока через человека, т.к. в указанном случае величина тока замыкания на землю определяется емкостью между фазами и землей.

Известно, что снижение тока замыкания на землю приводит к снижению напряжений прикосновения и шага. Уменьшить ток замыкания в таких сетях можно за счет снижения емкостной составляющей тока замыкания на землю, что достигается включением индуктивности (компенсирующей или дугогасящей катушки ) между нейтралью и землей (рис. 86).

Рис. 86. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю:
а – принципиальная схема; б –в сети без компенсации; в - векторная диаграмма тока замыкания на землю в компенсированной сети при полной компенсации

При точной настройке компенсирующей катушки в резонанс индуктивная составляющая компенсирует емкостную.

В этом случае ток замыкания на землю соответствует активному сопротивлению изоляции фаз, увеличенному на сопротивление обмотки компенсирующей катушки.

Компенсация емкостной составляющей применяется обычно в сетях напряжением выше 1000 В при токах замыкания на землю от 5 А и выше, регламентируется ПУЭ в зависимости от напряжения - 10А - 35 кВ, 30А - 6кВ. В сетях напряжением до 1000 В компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю осуществляется в подземных сетях рудников и шахт.

Применение малых напряжений не более 42 В. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях 6-10 В, т.к. в этом случае ток через человека минимальный. Но такое напряжение применяется редко (шахтерские лампы - 2,5 В, детские игрушки - 4,5 В, бытовые фонари).Чаще в производственных условиях применяется напряжение 12 и 36 В. Неудобством применения малого напряжения в силовых сетях является необходимость уменьшения протяженности этих сетей, т.е. применения отдельного источника для групп или одного потребителя (большой ток); поэтому такое напряжение применяется для электрифицированного инструмента, ручных и станочных ламп.

Для получения низкого напряжения запрещается применение автотрансформаторов. Применяются аккумуляторы или трансформаторы, причем вторичная обмотка последних заземляется (зануляется).

При напряжении 12 и 36 В возможно прохождение через тело человека тока, превышающего значение порога неотпускания, поэтому принимаются дополнительные меры защиты: двойная изоляция и др.

206. Классификация электрозащитных средств [7, с. 214; 9, c. 172]

При эксплуатации ЭУ важную роль в обеспечении безопасности электротехнического персонала играют электротехнические средства защиты и предохранительные приспособления. Согласно ГОСТ 12.1.009 электрозащитными средствами называются переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с ЭУ, от поражения электротоком, от воздействия электрической дуги и ЭМП.

Согласно Правил применения и испытания средств защиты, используемых в ЭУ (-М.: Энергоатомиздат,1983,- 63 с.), все электрозащитные средства подразделяются на следующие группы:

· · штанги изолирующие (оперативные, измерительные, для наложения заземления);

· · клещи изолирующие (для операций с предохранителями) и электроизмерительные (токоизмерительные), указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки;

· · изолирующие средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В и слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

· · диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие накладки, изолирующие подставки;

· · индивидуальные экранизирующие комплекты;

· · переносные заземления; временные ограждения, знаки и плакаты по ТБ;

· · защитные очки, рукавицы, противогазы, предохранительные монтерские пояса, когти, страховочные канаты, защитные каски.

207. Классификация изолирующих электрозащитных средств [7, с. 214; 9, c. 172]

Изолирующие электрозащитные средства подразделяют на основные и дополнительные.

Основными называются изолирующие электрозащитные средства: изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение ЭУ; позволяющие прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Они испытываются повышенным напряжением, величина которого зависит от напряжения, в котором они применяются.

К основным изолирующим электрозащитным средствам относятся:

а) при напряжении выше 1000 В - оперативные и измерительные штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ (лестницы, площадки и др.);

б) при напряжении до 1000 В, кроме указанных (в п. а), диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками.

Дополнительными изолирующими электрозащитными средствами называются такие, которые: являются дополнительной мерой к основным средствам и служат мерой защиты от напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Они испытываются повышенным напряжением, не зависящим от напряжения, при котором они будут применяться.

К дополнительным изолирующим электрозащитным средствам относятся:

а) при напряжении выше 1000 В - диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические коврики, изолирующие подставки на фарфоровых изоляторах, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства;

б) при напряжении до 1000 В - диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики и изолирующие подставки.

208. Организационные мероприятия. Наряд. Распоряжение [7, с. 214; 9. c. 234; 16; 24, с.195]

К организационным мероприятиям (ПТБ глава Б 2.2.) относятся:

а) оформление работы нарядом-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

б) допуск к работе;

в) надзор во время работы;

г) оформление перерыва в работе, перевод на другое рабочее место, окончания работы.

Работа в ЭУ производится по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации.

Наряд - это задание на безопасное производство работы, оформленное на специальном бланке и определяющее содержание, место работы, время ее начала и окончания, условия безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность выполнения работы.

Согласно ПТБ наряд выдается непосредственно перед началом работы в двух экземплярах - один у руководителя работ, - второй у выдавшего его. Допускается передача наряда по телефону - тогда заполняется 3 экземпляра: один заполняет выдавший наряд, а второ- принимающий по телефону (один выдает лицу, ответственному за работу).

Работа по наряду выполняется бригадой не менее чем из 2-х человек: производителя работ и члена бригады. Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий по подготовке рабочего места. После проверки инструктажа ответственный руководитель ( а если не назначался, то производитель работ) расписываются на оборотной стороне наряда.

Допуск бригады к работе заключается в том, что допускающий проверяет соответствие состава бригады записанному в наряде, зачитывает задание, инструктирует бригаду о том, где снято и где осталось напряжение, а также показывает (показом наложенных заземлителей, указателем напряжения, а после рукой) отсутствие напряжения, сдает рабочее место руководителю работ с указанием времени и даты в обоих бланках наряда за своей подписью и производителя работ. Второй экземпляр наряда остается у оперативного персонала в папке. Время допуска и окончания работ с номером наряда вносится в оперативный журнал.

После допуска обеспечение безопасности работ возлагается на производителя или наблюдающего. Наблюдающему запрещается совмещать надзор с выполнением работ. При работе по данному наряду в течение нескольких дней допуск к работе на следующий день оформляется подписями допускающего ( ответственного руководителя работ) и производителя работ.

После полного окончания работы рабочее место принимается ответственным руководителем, который после вывода бригады расписывается в наряде об окончании работы и сдает его оперативному персоналу, последние закрывают наряд после снятия заземлений, временных ограждений, плакатов и восстановления постоянных ограждений. Включение ЭУ допускается только после закрытия наряда.

Срок действия наряда не более 5 суток. Закрытые наряды хранятся 30 суток, после чего уничтожаются.

Распоряжение - это задание на производство работы, определяющее ее содержание, место, время, меры безопасности и лиц, которым поручено ее выполнение. Оно выдается непосредственно или через средства связи с последующей записью в оперативном журнале. Распоряжение имеет разовый характер.

Текущая эксплуатация - это проведение работ по перечню оперативным персоналом самостоятельно на закрепленном за ним участке в течение смены.

209. Технические мероприятия [9, c. 234; 24, с. 195]

К техническим мероприятиям по обеспечению электробезопасности работ в электроустановках относятся:

а) отключение ремонтируемого оборудования и принятие мер против его ошибочного обратного включения или самовыключения;

б) установка временных ограждений неотключенных токоведущих частей и вывешивание запрещающих плакатов "Не включать, работают люди" или " Не включать - работа на линии";

в) присоединение переносного заземления - закоротки к заземляющей шине стационарного заземляющего устройства и проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые на время работ должны быть закорочены и заземлены;

г) наложение переносных заземлителей - закороток на отключенные токоведущие части ЭУ сразу после проверки отсутствия на них напряжения или включение заземляющих ножей разъединителей, имеющихся в РУ;

д) ограждение рабочего места и вывешивание разрешающего плаката "Работать здесь".

Ремонтируемое ЭО должно быть отключено со всех сторон, откуда может быть подано на него напряжение. Отключение производится с видимым разрывом цепи. Отключаются разъединители, выключатели нагрузки, снимаются плавкие вставки предохранителей, а в комплектных РУ (КРУ) - выкатываются тележки с выключателем.

Для предотвращения случайного включения отключенных аппаратов, их приводы надежно зафиксированы в отключенном положении механическим запором чека в проушине рычага разъединителя, у электромагнитных приводов с дистанционным управлением должны быть сняты плавкие предохранители в цепи оперативного тока.

Токоведущие части, оставленные под напряжением, ограждаются временными переносными ограждениями.

Необходимо обеспечить соответствующее расположение работающих по отношению к токоведущим частям, соблюдая минимальные допустимые расстояния до них так, чтобы находящиеся под напряжением токоведущие части ЭУ находились перед работающими и только с одной стороны.