Требования к персоналу
Классы опасности помещений
Классы электроустановок
Б. Напряжения прикосновения и шага при замыкании на землю. Протекание тока через землю может происходить только при наличии замкнутого контура, т.е. соединения с землей как минимум двух точек сети с разными потенциалами.
Потенциал токоведущей части относительно земли, j3, определяется выражением
j3 = Iзrз , (1.10)
где IЗ – ток замыкания, rЗ – сопротивление растеканию тока. При этом вокруг точки замыкания на поверхности грунта происходит снижение потенциала по закону, представленному на рисунке 1.6 Нахождение человека на расстоянии менее 20 м опасно для человека, т.к. он может попасть под опасную разность потенциалов (шаговое напряжение).
| Рисунок 4.5 - Растекание тока в земле через полусферический заземлитель. |
По мере удаления от места замыкания токоведущей части на землю значение потенциала грунта снижается и становится равным нулю теоретически в бесконечности. Практически на расстоянии 20 м от места замыкания потенциал грунта принимают равным нулю. Более точно форма потенциальной кривой определяется удельным сопротивлением грунта и формой заземлителя. Для сферического заземлителя потенциальная кривая представляет собой гиперболу.
Напряжение прикосновения. Напряжением прикосновения Uпр [В] называется разность потенциалов между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или, другими словами, падение напряжения на сопротивлении тела человека Rh. Если пренебречь сопротивлением обуви и основания, на котором стоит человек, то
Uпр = Ih×Rh , (1.11)
где Ih - ток, проходящий через человека.
В устройствах защитных заземлений, занулений и т.п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя jЗ, а другая - потенциал основания jос (см. рисунок 4.6). Тогда
Uпр = j3 - jос = j3 (1 - ) или Uпр = j3 × a, (1.12)
где a - коэффициент напряжения прикосновения.
a = 1 - . (1.13)
В зависимости от расстояния человека до заземлителя коэффициент напряжения прикосновения может принимать значения 0,1 ¸ 1, однако в реальных условиях он близок к единице, поэтому в расчетах для одиночных заземлителей принимается a = 1.
Из рисунка видно, что из двух случаев расположения заземлителей случай I оказывается более опасным, так как напряжение прикосновения получается более высоким (Uпр1 > Uпр2). Наиболее опасным будет прикосновение, когда человек находится на расстоянии ³ 20 м от заземлителя.
| Рисунок 4.6 |
Напряжение шага. Напряжением шага называется напряжение между двумя точками на поверхности грунта, находящимися одна от другой на расстоянии шага, которое принимается равным 0,8 м (см. рисунок 4.7),
| Рисунок 4.7 |
Uш = Iш×Rch , (1.14)
где Iш - ток, , проходящий по пути “нога-нога”, Rch - сопротивление цепи “человек-земля”. Если выразить напряжение шага через разность потенциалов, имеем
(1.15)
Чтобы выразить jх и jх+а через jз, разделим обе части (1.15) на jз .
, или (1.16)
где .
Коэффициент b называется коэффициентом напряжения шага (коэффициентом шага) и учитывает форму потенциальной кривой. Значения b лежат в диапазоне 0,15 ¸ 0,6.
Напряжение шага зависит, таким образом, от величины потенциала в точке заземления, формы заземлителя и сопротивления грунта. Однако на практике, часто говорят о шаговом напряжении между условными точками поверхности, которых касаются ноги человека (а иногда, в случае его падения руки и ноги), расстояние между ними не обязательно 0,8 м. Вот почему, оказавшись в зоне растекания тока, выходить из нее следует, осторожно передвигаясь как можно более мелкими шажками или прыжками «ноги вместе».
Коэффициент напряжения шага играет большую роль в понимании механизма действия защитного заземления.
Лекция 11
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
1. Классы электроустановок
2. Классы опасностей помещений
3. Требования к обслуживающему персоналу
4. Организационные и организационно-технические мероприятия по обеспечению электробезопасности
5. Технические средства защиты в электроустановках
Для обеспечения электробезопасности необходимо строгое выполнение ряда организационно-технических мероприятий установленных ПУЭ («Правила устройства электроустановок») и ПТЭ и ПТБ потребителей (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей).
Согласно ПУЭ ЭУ делятся на:
1. Выше 1000В с заземленной нейтралью
2. Выше 1000В с изолированной нейтралью
3. До 1000В с заземленной нейтралью
4. До 1000В с изолированной нейтралью
Такое деление позволяет разработать оптимальные требования к их конструкциям, а также комплекс мер и средств обеспечения безопасности обслуживающего персонала.
Режим работы нейтрали питания сети определяется системой энергоснабжения. При напряжении сети > 1000 В провода имеют большую емкость относительно земли и для человека одинаково опасно прикосновение к проводу сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Поэтому режим нейтрали сети с напряжением > 1000 В по условиям безопасности не выбирается, а принимается по чисто технологическим требованиям: U - до 35 кВ - изолированная нейтраль, выше 35 кВ - заземленную.
Поскольку окружающая среда помещения воздействует на электрическую изоляцию приборов, устройств, а также на электрическое сопротивление человека, различают:
А: Производственные помещения с повышенной опасностью (ППО)*
Б: Помещения особо опасные (ООП)*
В: Помещения без повышенной опасности (ПБПО)*
1) К классу ППО помещения относятся, если выполняется одно из условий: 1) относительная влажность > 75%
2) токопроводящая пыль
3) повышенная температура t°>35 °C
4) возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей конструкциями зданий, технологическому оборудованию и т.п., а с другой стороны - к металлическим корпусам электроустановок или токоведущим частям (в ВЦ - это машинные залы, помещения для сервисной и периферийной аппаратуры).
5) токопроводящие полы.
К классу ООП помещения относятся, если выполняются следующие условия:
1) помещения особо сырые (d » 100%), потолок и стены, оборудование покрыты влагой и (или)
2) содержат постоянно химически активную среду, которая разрушает изоляцию электрооборудования.
В зависимости от категории помещения принимаются определенные защитные меры. Так в ППО - электроинструменты, светильники должны быть с двойной изоляцией, Uпит £ 42в. В ООП - работы с электроинструментом £ 42в - только с применением СИЗ (диэлектрические перчатки, коврики и т.п.), а Uк переносных светильников £ 12в.
При профилактическом обслуживании оборудования, ремонтно-монтажных работах все работы подразделяются на:
1) со снятием напряжения (напряжение снято со всех токоведущих частей) (например, замена неисправного электроинструмента, смена блока и т.д.);
2) без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них (например, наладка отдельных узлов, блоков). Допускается на установках до 1000 В. При этом необходимы определенные технические или организационные меры (ограждение других токоведущих частей, работа в диэлектрической обуви или на коврике, инструмент с изолирующими рукоятками, если такого нет ® диэлектрические перчатки. Работы 2-го вида не должны выполняться в одиночку!
3) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей - случайное прикосновение к токоведущим частям исключено - специальных мер не требуется.
ПУЭ и ПТБ предъявляют к персоналу, обслуживающему установки, следующие требования:
1) возраст ³ 18 лет
2) отсутствие болезней и увечий, мешающих производственной работе
3) практическая и теоретическая подготовка и аттестация с выдачей удостоверения соответствующей квалификации (лицам 1 квалификационной группы - неэлектротехнический персонал: уборщики, лица, обслуживающие высокочастотные и другие электроустановки, использующие электроинструмент, ВЦ - техники, операторы, - удостоверения не выдают, а регистрируют в специальном журнале. Всего существует 5 квалификационных групп. Работники V группы должны знать и уметь объяснить любой пункт ПТЭ и ПТБ потребителей и ПУЭ.
Если говорить, например, о ВЦ, то II группу присваивают электромонтерам, электрослесарям, математикам-программистам, механикам вычислительных машин, практикантам; III, IV, V - начальникам машин, их заместителям, старшим инженерам; V - старшим электромеханикам. Практикантам, не достигшим 18 лет, запрещается присваивать группу III и выше, молодые специалисты получают это право через 1 месяц практической работы, затем 2 месяца - IV (и V при общем стаже ³ 6 месяцев).
Инженеры по технике безопасности, контролирующие электроустановки, должны иметь знания в объеме IV группы.
На каждом предприятии при отсутствии должности главного энергетика, администрация назначает лицо, ответственное за электрохозяйство (гр. IV, при U £ 1000 В, V при U > 1000 В).
Кроме этого, предусмотрена периодическая проверка знаний электротехнического персонала (непосредственно обслуживающих и ремонтирующих - 1 раз в год, остальные - 1 раз в 3 года).