ВОПРОСЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Электрические установки при неправильной их эксплуатации и несоблюдении правил безопасности даже при относительно низком напряжении могут представлять большую опасность для здоровья, а иногда и жизни человека. Электрический ток, проходящий через тело человека, в зависимости от его значения сопровождается болезненными ощущениями, судорогами, сильными болями или параличом отдельных органов. Электрическая дуга может вызвать существенные ожоги и металлизацию кожи человека.

Степень поражения электрическим током зависит от значения, длительности и частоты тока, от того, по каким частям тела проходит ток, а также от индивидуальных свойств человека. Наиболее опасным является ток промышленной частоты, который даже при значении 0,05 А может вызвать смертельный исход.

Наиболее опасное поражение возникает, когда ток проходит через мозг и сердце.

Значение тока, проходящего через тело человека, попавшего под напряжение, определяется значением напряжения и сопротивлением тела человека. Сопротивление тела человека зависит от многих факторов состояния кожного покрова, площади поверхности соприкосновения тела с токоведущими частями, психологического состояния организма. Сопротивление человека изменяется в довольно широких пределах — от нескольких тысяч до нескольких сотен Ом. Наименьшее сопротивление человек имеет в сырой запыленной среде, при высокой температуре окружающей среды, когда все тело покрыто обильным потом и сильно загрязнено. Поэтому говорить о каком-то безопасном значении напряжения довольно трудно Практика показывает, что в наиболее тяжелых условиях можно считать безопасным напряжение ниже 12 В, в сухих, мало загрязненных помещениях — ниже 36 В.

По степени опасности, обусловленной характером производства и состоянием окружающей среды, все помещения делятся на три категории: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.

К первой категории относятся помещения сухие, отапливаемые, с токонепроводящими полами и относительной влажностью не более 60%.

Характерными признаками помещений с повышенной опасностью являются высокая влажность, превышающая 75%, токопроводящие полы и температура выше + 30°С.

Признаками особо опасных помещений считаются высокая влажность, близкая к 100%, химически активная среда и т. п.

Токопроводящими считаются грязные или сырые деревянные, бетонные, железобетонные полы или полы из металлических плит. К нетокопроводящим относятся сухие и чистые деревянные, асфальтированные и бетонные полы.

Безопасные условия эксплуатации обеспечиваются рядом мероприятий, предусмотренных техникой безопасности. Основными из них являются: а) защита с помощью соответствующих ограждений всех токоведущих частей; б) сооружение защитного заземления и зануления элементов оборудования, к которым может прикасаться человек, нормально не находящихся под напряжением, но могущих попасть в аварийных случаях под напряжение; в) применение изолирующих подставок, резиновых рукавиц и бот, изолирующих штанг и т. п.

Защитное заземление и зануление предназначены для того, чтобы снизить значение тока, проходящего через тело человека, если он окажется под напряжением.

Заводские сети трехфазного тока бывают трехпроводными и четырехпроводными и получают энергию от трансформаторов. Нейтраль трансформатора в трехпроводной сети изолирована (не соединена с землей). Нейтраль трансформатора в четырехпроводной сети соединена с нейтральным проводом и наглухо соединена с землей.

Рассмотрим вначале причину возникновения и способ устранения опасности для человека в трехпроводных системах с изолированной нейтралью.

Рис. 12.20. К пояснению причины возникновения опасности для обслуживающего персонала при пробое изоляции

На рис 12.20 изображены производственный механизм 1,фланцевый двигатель 2, прикрепленный непосредственно к механизму, заводская сеть 3 и емкости СА, СВ, СС между каждым из проводов заводской сети и землей. Провод сети и земля, между которыми находится изоляция, обладают определенной емкостью. При значительной протяженности заводской сети емкость оказывается значительной, а ее емкостное сопротивление — соизмеримым с сопротивлением тела человека. Электрическое оборудование, в том числе и двигатель, часто устанавливают, как изображено на рис. 12.20, непосредственно на производственном механизме. В нормальных условиях все токоведущие части аппаратов и двигателей надежно изолированы от металлических корпусов и соприкосновение человека с производственным механизмом не представляет никакой опасности. Однако в случае пробоя изоляции электрический провод через поврежденную изоляцию соединится непосредственно с корпусом машины и человек, коснувшийся производственного механизма, окажется соединенным с одним из проводов заводской электрической сети (на рис. 12.20 с проводом А). Казалось бы, при этом человек не попадет под напряжение, так как он касается лишь одного провода. Действительно, человек не окажется под напряжением, если он стоит на сухом полу с хорошими изоляционными свойствами. Однако в большинстве случаев пол влажный и хорошо соединен с землей. Поэтому ноги человека через пол, землю и далее через емкости СВ и СС будут соединены с другими проводами (рис. 12.20). В результате человек окажется включенным параллельно емкости СА и между его рукой и ногами будет напряжение, которое вызовет в человеке опасный ток.

Человек может быть поражен током.
Для устранения такой опасности станину производственного механизма необходимо надежно соединить с землей — заземлить (рис. 12.21).

Рис. 12.21. К пояснению роли защитного заземления

аземлитель 3представляет собой систему стальных труб, уложенных в земле и имеющих с ней хороший контакт. В этом случае тело человека оказывается включенным параллельно заземлителю. Так как сопротивление заземлнтеля 3во много раз меньше сопротивления тела человека, то при нарушении изоляции через тело будет проходить ток ничтожно малого значения, совершенно безопасный для здоровья человека.

В четырехпроводной системе трехфазного тока нейтральный (нулевой) провод надежно заземляется и с целью безопасности производится зануление корпусов электрооборудования — присоединение последних к нейтральному проводу.

Пробой изоляции в этом случае приводит к короткому замыканию, что вызывает сгорание плавких предохранителей и отклонение поврежденного участка. Заземление и зануление обязательны во всех производственных помещениях, где напряжение 127 В и выше, за исключением сухих конторских помещений с деревянными полами, где заземление и зануление обязательны лишь при напряжении 380 В и выше. Заземлению или занулению подлежат корпуса двигателей, станины станков, конструкции распределительных устройств, осветительная арматура, корпуса и магнитопроводы трансформаторов и т. п. Система заземляющих устройств цеха промышленного предприятия изображена на рис. 12.22.

Рис. 12.22. Расположение заземляющих труб и магистралей цеха промышленного предприятия

Система состоит из труб 1,забитых в землю, стальной полосы 2, соединяющей трубы между собой и с контуром заземления 3.Стальные полосы контура заземления прокладываются по стенам зданий или в кабельных каналах, они должны иметь сечение не менее 48 мм2, а все соединения обязательно должны быть сварными. К заземляющему (зануляющему) контуру 3с помощью стальных полосок сечением не менее 24 мм2 присоединяются корпуса и станины, подлежащие заземлению.