Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання


НазваКонспект лекцій для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання
Сторінка5/10
Дата19.03.2013
Розмір1.32 Mb.
ТипКонспект
bibl.com.ua > Право > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом

Характер фізіологічних реакцій, які визначають ступінь важкості електротравми, залежить від різних факторів. Небезпека ураження людини електричним струмом визначається факторами:

електричного струму:

  • сила струму,

  • напруга,

  • рід та частота струму,

  • електричний опір людини

неелектричного характеру:

  • індивідуальні особливості людини

  • тривалість проходження струму через тіло людини

  • шлях проходження струму через тіло людини

  • також стан навколишнього середовища.

Сила струму є головним фактором, що зумовлює ступінь ураження людини i, у залежності від цього, встановлюють такі порогові значення струму:

Вид

Характер

поріг відчуття струму

найменший відчутний струм (0,5 – 1,5 мА змінного та 5 – 7 мА постійного струму

поріг невiдпускаючого струму

найменший струм, при якому людина вже не може самостійно керувати м'язами крізь які проходить струм і звільнитися від захоплених руками предметів (10 – 15 мА змінного та 50 – 80 мА постійного струму). Менші величини струму називаються відпускаючими. За тривалий допустимий струм приймають до 10 мА;

пороговий фiбріляцiйний струм

клінічна смерть (100 мА 5 А змінного та 300 мА 5 А постійного струму


Небезпека ураження тим більша, чим більший струм протікає крізь людину, але ця залежність не рівнозначна, так як небезпека ураження залежить не тільки від значення струму, але й від інших факторів.

Струм більше 5 А, як правило, фібриляцію серця не викликає. При таких струмах відбувається зупинка серця (минаючи стан фібриляції), а також параліч дихання.

Величина напруги – один з головних факторів, від якого залежить наслідок ураження електричним струмом, оскільки визначає, згідно із законом Ома значення струму, який протікає через людину.

U = I · Rлюд , В

де I – струм, який проходить крізь людину, мА; Rлюд – опір людини.

Від величини напруги залежить можливість пробою шкіри та наступне за тим різке зниження загального опору тіла (при великих значеннях напруги опір тіла людини наближається до своєї найменшої межі 300 Ом).

Вид i частота струму, що проходить крізь тіло людини, мають великий вплив на наслідок ураження. За результатами багатьох досліджень постійний струм напругою до 500 В в 45 разів менш не безпечніший для людини, ніж змінний струм промислової частоти тієї ж напруги. Це пояснюється тим, що змінний струм має на живі тканини людського організму більш дратуючу дію, ніж постійний.

Найбільш небезпечний є змінний струм промислової частоти 20 – 100 Гц. При збільшенні або зменшенні за цими межами його частоти значення невiдпускаючого струму зростають, i він стає безпечнішим, і при частоті, яка дорівнює нулю (постійний струм), вони збільшуються приблизно в 3 рази. При частотах понад 500 Гц майже відсутній електричний удар, а ураження – опік.

Електричний опір тіла людини – змінна величина, яка має нелінійну залежність від багатьох факторів, у тому числі від стану шкіри, параметрів електричного кола, фізіологічних факторів та стану навколишнього середовища. Головним опором у колі струму, що проходить крізь тіло людини є верхній роговий шар шкіри (епідерміс), товщина якого складає 0,05-0,2 мм. При сухій непошкодженій та чистій шкірі опір тіла людини коливається в межах від 3000 до 100000 Ом , а іноді i більше. При пошкодженому роговому шарі шкіри опір внутрішніх тканин не перевищує 500-700 i навіть 300 Ом.

Електричний опір людини (Rлюд) еквівалентний сумарному опору декількох елементів, що включені послідовно: тіло людини r т.л., одягу rод.

(при торканні ділянки тіла, що захищено одягом), взуття rвз. Та опорної поверхні ніг rн.: Rлюд = rт.л.+rод.+rвз.+rн. , Мом (3.1)

Із рівняння можна зробити висновок: велике значення мають ізоляційні властивості підлоги та взуття для забезпечення безпеки людей від ураження струмом.

Електричний опiр людини (Rлюд) еквівалентний сумарному опору декількох елементів, що включені послідовно: тiло людини r т.л., одягу rод.

(при торканні ділянки тіла, що захищено одягом), взуття rвз. Та опорної поверхні ніг rн.: Rлюд = rт.л.+rод.+rвз.+rн. , Мом (3.2)

Із рівняння можна зробити висновок: велике значення мають ізоляційні властивості підлоги та взуття для забезпечення безпеки людей від ураження струмом.

Індивідуальні властивості опору тіла людини Встановлено, що здорові та фізично виносливі люди легше переносять електричні удари, ніж хворі та слабкі. Опір тіла людини зменшується при алкогольному сп'янінні, а також у людей що страждають хворобами шкіри, серцево–судинними, легенів, нервовими хворобами та ін. Небезпека електротравми також значно підвищується при перевтомі, наслідком якої є розсіяність уваги, порушення координації рухів і зниження швидкості реакції. Як доводить статистика, число уражень в кінці зміни та понадурочний час зростає. Таким чином, опір тіла людини є змінною величиною, яка залежить від фізіологічних факторів, стану здоров’я, психічного стану. Тому правила техніки безпеки передбачають відбір за станом здоров’я персоналу для обслуговування діючого електроустаткування. Для цього проводиться медичний огляд персоналу.

Крім того, правила техніки безпеки дозволяють залучати до обслуговування електроустаткування тільки дорослих, які мають певні знання в області електробезпеки, що відповідні об’єму та умовам виконуємих ними робіт. При проведені різних розрахунків по забезпеченню електробезпеки умовно приймають нормативний опір тіла людини рівним R = 1000 Ом.

Тривалість дії струму – головний фактор, що визначає наслідок електротравми. Збільшення тривалості впливу струму на людину поглиблює важкість ураження через зниження опору тіла за рахунок зволоження шкіри потом, і відповідно, збільшення струму, що проходить крізь неї, виснаженню захисних сил організму, які протидіють впливу електричного струму. Чим більший час людина буде знаходитися під дією електричного струму, тим можливіший важкий або смертельний кінець ураження. Швидке відключення невідпускаючого струму дозволяє попередити порушення дихання та роботи серця. Ще важливіша тривалість протікання крізь людину фібріляційних струмів. Чим менший час протікання, тим вище значення порогового фібріляційного струму.

Шлях струму через людину помітно впливає на наслідок ураження, небезпека якого особливо велика, якщо він проходить через життєво важливі органи: серце, легені, головний мозок. Оскільки шлях струму залежить і від опору шкіри на різних ділянках тіла та ділянок, якими потерпілий торкається струмоведучих частин, його вплив на наслідок ураження може бути різним. В тілі людини струм проходить не по найкоротшій відстані між електродами, а рухається, головним чином, уздовж потоку тканинної рідини кров’яних та лімфатичних судин і оболонок нервових стволів, що мають найбільшу електропровідність.

Шлях струму в тілі людини називають петлями струму і їх дуже багато. Однак найбільш часто зустрічаються слідуючи: права рука–ноги, ліва рука – ноги, рука – рука, нога – нога. Небезпека тієї або іншої петлі струму можна оцінювати по важкості ураження, а також за значенням струму, що проходить крізь серце при даній петлі.



Вплив навколишнього середовища є визначальним при ураженні електричним струмом. У вологих приміщеннях з високою температурою умови для забезпечення електробезпеки несприятливі, так як при цьому терморегуляція організму людини здійснюється, в основному, за допомогою потовиділення, а це приводить до зменшення опору тіла людини. Струмопровідний пил підвищує можливість випадкового електричного контакту людини зі струмоведучими частинами і землею. Тому необхідно створювати такі санітарно–гігієнічні умови на робочих місцях, які б забезпечили високий рівень електробезпеки.

Вплив стану навколишнього середовища ураховується Згідно „Правил влаштування електроустановок” (ПУЕ).


    1. Класифікація приміщень за ступенем враження електричним струмом

Навколишнє середовище у виробничих приміщеннях посилює чи послаблює небезпеку ураження струмом. За ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом усі приміщення поділяються на три класи:

Категорія

Параметри

І – Приміщення без підвищеної небезпеки

До цього класу відносяться лабораторії, адміністративні, більшість санітарно-побутових і допоміжних приміщень та інш.


ІІ – Приміщення з підвищеною небезпекою

Які характеризуються наявністю в них однієї з таких умов:

а/ наявність вологості вище 75%;

б/ струмопровідного пилу;

в/ струмопровідних підлог (металевої, залізобетонної, цегляної і т. п.);

г/ високої температури (понад 35С);

д/ можливості одночасного дотикання людиною до з’єднаних з землею металоконструкцій будівель, технологічного обладнання, механізмів, з одного боку, та до металічних корпусів електроустаткування – з другого

ІІІ – Приміщення особливо небезпечні

Які характеризуються наявністю однієї з таких умов:

а/ відносна вологість повітря близька до 100%;

б/ хімічно активне середовище;

в/ одночасна наявність двох чи більше умов підвищеної небезпеки.

Оскільки наявність небезпечних умов впливає на наслідки випадкового доторкання до струмопровідних частин електроустаткування, то для ручних світильників, місцевого освітлення, та ручних інструментів в приміщення з підвищеною небезпекою допускається напруга 36 В, а в особливо небезпечних – 12 В.

Категорію приміщень та умов праці за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом визначають особи, які відповідають за електрогосподарство разом з технологами та інженерами з охорони праці, виходячи з місцевих умов та у відповідності з наведеною вище класифікацією.
Аналіз небезпеки ураження електричним струмом

Схеми замикання людини в електричний ланцюг можуть бути різними:

  • однофазне, коли людина дотикається однієї фази електроустановки;

  • двофазне, коли людина дотикається одночасно двох неізольованих фаз електроустановки;

  • дотикання до не струмоведучих частин електроустановки, які опинилися під напругою у результаті пошкодження ізоляції /рівноцінно однофазному дотиканню/;

  • наявність на поверхні землі зони розтікання струму з різницею потенціалів між двома точками на відстані кроку 0,8м /крокова напруга/.


Рис.3.1 Схема двофазного доторкання

а) в мережі постійного або однофазного змінного струму




б) в трифазній мережі


Рис. 3.2 Схеми можливого дотикання людини у мережі трьохфазного струму:

в) – однофазне дотикання

відповідно в мережі з ізольованою нейтраллю



г) однофазне дотикання

відповідно у мережі заземленою нейтраллю;


При дотиканні до однієї фази у трьох провідній мережі з ізольованою нейтраллю (рис. В) сила струму, що проходить скрізь людину, становитиме

(3.3)

де Uф – фазова напруга мережі, В; Uі3/3 – опір ізоляції однієї фази мережі відносно землі, Ом.

У чотирьох провідній мережі з заземленою нейтраллю (рис. Г) сила струму, що проходить скрізь людину, визначається рівнянням

(3.4)

де R0 – опір заземлення нейтралі джерела струму, Ом.

Через те, що Rл>>R0, то

(3.5)

Двофазове дотикання /рис. 1, в/ - найбільш небезпечне, оскільки між точками дотикання буде найбільша напруга – лінійна і по шляху рука-рука піде струм значної сили

(3.6)

де Uл – лінійна напруга мережі, В.

При експлуатації електричних мереж та електроустаткування можливе аварійне електричне з’єднання фази або струмопровідної частини безпосередньо із землею. Це явище називається електричним замиканням на землю. У зоні розтікання струму з’являється різниця потенціалів між окремими точками її поверхні /падіння напруги/, тому що земля має опір.
3.4. Дія на людину напруги кроку.

При замкненні струмоведучих частин безпосередньо на землю чи на корпуси електрообладнання, що мають зв'язок із землею і струмопровідні основи, електричний струм розтікається від місця замкнення рівномірно в усі напрямки напівсфери об'єму землі. По мірі віддалення від місця розтікання густина струму землі зменшується, так як збільшується об'єм землі, по якому проходить струм. На відстані від місця замкнення 20 м і більше густина струму стає настільки малою, що практично приймається рівною нулю. Такий же характер має і розподіл потенціалів навкруги місця замкнення на землю.

Людина, що стоїть ногами (взуття, що проводить струм) в зоні розтікання струму на точках з різними потенціалами, знаходиться під впливом різниці потенціалів або, інакше кажучи, під впливом напруги кроку (опиняється включеним в електричне коло), внаслідок чого через тіло людини проходить струм по шляху нога-нога.

Ukk U3=I3r3

Ukk

L, м L, м

0,8 0,8



  1. 20


Рис. 3.3 Розподіл потенціалу на поверхні землі в зоні розтікання струму напівсферичного заземлювача
Крокова напруга є різниця потенціалів між двома точками в зоні розтікання струму, що знаходяться на відстані кроку, і приймається рівною

0,8 м.

Незважаючи на те, що шлях струму нога–нога відноситься до порівняно небезпечних, реальна загроза життю людини полягає в тому, що в більшості випадків кроковою напругою людина через судоми ніг падає, і це призводить не тільки до збільшення діючої на неї напруги, а і появи струму, що проходить по одному із самих небезпечних шляхів: рука-нога. Величина крокової напруги залежить від ширини кроку і відстані до місця замкнення на землю.

При виявлені замкнень на землю забороняється наближатися до них на відстань менше 4 .0 м в закритих приміщеннях і ближче 8.0 м на відкритій місцевості. Наближення на меншу відстань припускається тільки з метою виконання робіт по усуненню замкнення на землю та при необхідності надання допомоги потерпілим. В цих випадках слід користуватися електрозахисними засобами (діелектричними калошами, ботами, рукавицями та ін.).

При необхідності виходу з небезпечної зони або входу до неї для надання допомоги слід віддалятися від місця замкнення або наближення до нього стрибками на одній або двох ногах, або мілкими кроками, що не перебільшують довжину ступні, це зменшує потенціал крокової напруги практично до 0
3.5. Заходи та засоби по запобіганню враження людини електричним струмом

Заходи

Засоби

Технічні

Захисні огорожі

Блокування

Ізоляція струмоведучих частин

Попереджувальна сигналізація

Використання малих напруг

Електричний розділ мережі

Вирівнювання потенціалів

Захисне заземлення

Захисне занулення

Захисне відключення


Організаційні заходи

Призначення відповідальних

Медогляди

Інструктажі

Оформлення наряду-допуску

Електрозахисті засоби та запобіжні пристосування

Ізолювальні електрозахисті засоби

Огороджувальні електрозахисті засоби

Запобіжні електрозахисті засоби та пристосування




  1. Захисні огорожі. Щоб виключити можливість дотику або небезпечного наближення до ізольованих струмоведучих частин, необхідно забезпечити їх недосяжність за допомогою огорож, блокувань та розташування струмоведучих частин на недосяжній висоті або в недоступному місці. Огорожі застосовують як суцільні, так і сітчасті (сітка 25х25 мм). Суцільні огорожі у вигляді кожухів та кришок використовують в електроустаткуванні напругою до 1000 В. Огорожі споруджуються у вигляді кришок, дверцят або дверей, що зачиняються на замок або забезпечені блокуванням. Застосування з’ємних кришок, що закріплені болтами, не забезпечує надійного захисту, так як часто кришки знімаються, губляться або використовуються для інших цілей, внаслідок чого струмоведучі частини залишаються довгий час відкритими. Сітчасті огорожі мають двері, що зачиняються на замок, та використовуються в установках напругою до 1000 В та вище.

Важливу роль у забезпеченні недосяжності дотику до струмоведучих частин відіграє блокування. Воно призначене для від помилкових дій персоналу та від проникнення в небезпечні зони. Блокування забезпечує зняття напруги з струмоведучих частин електроустаткування при проникненні до них без зняття напруги. Блокування використовується в електроустановках напругою вище 250 В, в яких часто проводяться роботи на огороджених струмоведучих частинах (випробувальні стенди, устрої для випробування ізоляції підвищеною напругою і т.п.).

Блокування також застосовується в рубильниках, пускачах, автоматичних вмикачах та інших електричних приладах, де необхідні підвищені умови небезпеки. По принципу дії блокування поділяють на механічне, електричне і електромагнітне.

Механічне блокування не дозволяє відчиняти обладнання (знімати кришку), коли воно включене та, навпаки, включити обладнання при відчиненій (знятій) кришці. В обладнанні автоматики, обчислювальних машинах, радіо та відео установках застосовуються блочні схеми: коли блок висувається або віддаляється зі свого місця, штепсельний роз`єм розмикається. Таким чином, блок відключається автоматично при відчиненні його струмоведучих частин.

Електричне блокування розриває ланцюг за допомогою спеціальних контактів, що встановлені на дверях огорожі, кришках і дверцятах кожухів. Це блокування найбільш доцільно використовувати разом з дистанційним управлінням електрообладнання.

Для попередження про наявність напруги на тих або інших частинах електрообладнання широко використовується світлова сигналізація. Експлуатаційний персонал зобов`язаний слідкувати за його справністю, заміною сигнальних ламп і т.п., оскільки це важливий технічний засіб захисту від випадкового дотику до струмоведучих частин.

Ізоляція струмоведучих частин. Покриття струмоведучих частин або відокремлення їх від інших частин прошарком діелектрика забезпечує протікання струму по потрібному шляху та безпечну експлуатацію електрообладнання. В електроустановках застосовуються такі види ізоляції: робоча, допоміжна, подвійна та посилена. Робоча – це ізоляція струмоведучих частин, що забезпечує нормальну роботу електроустановки і захист від ураження електричним струмом. Допоміжною називають ізоляцію, що передбачається доповненою до робочої для захисту від ураження електричним струмом у випадках її пошкодження. Подвійна ізоляція складається із робочої і допоміжної ізоляції. Посилена – це покращена робоча ізоляція, що забезпечує таку ж ступінь захисту, як подвійна.

При подвійній ізоляції, крім головної робочої, на струмоведучих частинах застосовується шар ізоляції, що захищає людину при дотику до металевих не струмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою при пошкодженні робочої ізоляції. Найбільш досконалою подвійною ізоляцією є виготовлення корпусів електрообладнання із ізолюючого матеріалу. Як правило подвійну ізоляцію має апаратура електропровідників (вимикачі, розетки, вилки, патрони ламп, переносні світильники, електровимірювальні прилади, електрифіковані ручні інструменти).

Більшість уражень в електроустановках напругою до 1000 В (внаслідок безпосереднього дотику до струмоведучих частин або дотику до металевих корпусів електрообладнання, які опинилися під напругою через пошкодження електричної ізоляції) пов`язано з пошкодженням ізоляції. Надійність ізоляції повинна забезпечуватися: правильним вибором ізоляційного матеріалу, його форми та геометричними розмірами з урахуванням умов навколишнього середовища та експлуатації (напруги, вологості, температури, наявності хімічно активних речовин струмопровідного пилу та ін.); захистом від механічних пошкоджень; проведенням приймально–здавальних випробувань у відповідні з нормами ПУЕ; систематичним контролем за станом ізоляції з проведенням профілактичних випробувань згідно вимог ПУЕ та Правил техніки безпеки (ПТБ).

Належить враховувати, що навіть найякісніша ізоляція під впливом фізичних процесів, що пов`язані з роботою електроустаткування, від дії навколишнього середовища і, нарешті, просто з часом губить свої ізоляційні властивості. Тому кваліфіковане своєчасне технічне обслуговування та профілактика електроустановок, постійний контроль за станом ізоляції є надійною гарантією забезпечення електробезпеки.

Опір ізоляції нормується для дільниці мережі і повинен бути не менше:

10 Мом – для вторинних ланцюгів електричних колів керування захисту, вимірювання та сигналізації в електроустановках напругою більше 1000 В; 5 Мом – для вторинних ланцюгів керування, захисту, сигналізації в релейно–контакторних схемах установок напругою до 1000 В.

З метою своєчасного виявлення дефектів та пошкоджень ізоляції електроустановки в мережі з заземленою нейтраллю, підлягають приймально–здавальним випробуванням при капітальному та профілактичному ремонтах (міжремонтні випробування). Приймально–здавальні випробування проводяться при вводі в експлуатацію змонтованих або відремонтованих електроустановок. Об`єм та норми цих випробувань регламентуються ПТЕ та ПТБ.

Опір ізоляції машин визначається в залежності від їх потужності:

(3.7)

де U – напруга, В; N – потужність, Вт.

Для вимірювання використовують прилад мегометр типу М1101 призначений на напруги 500,1000,2500 В з межами вимірювань 0100,01000,010000 Мом. Щоб отримати уявлення про опір ізоляції всієї мережі, вимірювання треба проводити під робочою напругою з підключеними споживачами.

Такий контроль можливий тільки в мережах з ізольованою нейтраллю, в мережі з заземленою нейтраллю постійний струм приладу контролю ізоляції замикається через заземлення нейтраллі і мегометр покаже нуль.

На підприємствах широко використовується випробування ізоляції підвищенною напругою. Цей метод найбільш ефективний для виявлення місцевих дефектів ізоляції і визначення її міцності, тобто властивості довгочасно витримувати робочу напругу. Електричні машини і апарати випробовують струмом промислової частоти, як правило, на протязі однієї хвилини. Подальша дія струму може вплинути на якість ізоляції. Значення випробувальної напруги нормується в залежності від номінальної напруги електроустаткування та виду ізоляції.

Попереджувальна сигналізація. Для чіткої орієнтації персоналу та безпомилкового визначення увімкненого та вимкненого обладнання, що призначене для передачі напруги в електрообладнанні, служать написи, визначаючі стан апарату ”ВКЛ”, “ВИКЛ” і т.п. Для попередження помилкових дій персоналу, наслідком яких може стати дотик до струмоведучих частин, служать також попереджувальні і забороняючи позначки та написи, наприклад, “Стій. Напруга”, “Не вмикати! Працюють люди!” і т.п. Має бути встановлений чіткий порядок вивішування і зняття переносних плакатів, які будуть сприяти вихованню у персоналу уважного відношення до цих засобів захисту.

Використання малих напруг. Мала напруга – номінальна напруга змінного струму не більше 42 В, використовується з метою зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Якщо номінальна напруга електроустановки не перевищує довгочасно припустиму величину напруги дотику, то навіть одночасний контакт людини із струмоведучими частинами різних фаз або полюсів безпечний.

Найбільший ступінь безпеки досягається при напрузі 612 В, так як при такій напрузі струм, що проходить через людину, не перевищує 11,5 мА. В приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних, де опір тіла людини може бути значно знижений, струм що проходить через тіло людини, може в декілька разів перевищувати ці величини. Однак, навіть якщо прийняти опір тіла людини Rлюд = 1000 Ом, то при напрузі 12 В струм не перевищує величину, довгочасно припустиму при випадковому дотику – 12 мА.

Джерелом малої напруги може бути батарея гальванічних елементів, акумулятор, що випрямлюють електричний струм обладнання, перетворювач частоти, понижуючий трансформатор, що працюють на напругах 12, 24, 42 В. Використання в якості джерела малих напруг автотрансформаторів заборонено, так як мережа малої напруги в цьому випадку завжди зв`язана з мережею вищої напруги.

Електричний розділ мережі. Розгалужена мережа великої довжини має значну ємність та невеликий активний опір ізоляції відносно землі. Тому однофазний дотик в мережі навіть з ізольованою нейтраллю є, безумовно, небезпечними.

Якщо єдину, сильно розгалужену мережу з великою ємністю та малим опором ізоляції розділити на ряд невеликих мереж такої ж напруги, які будуть мати незначну ємність та високий опір ізоляції, небезпека ураження різко знижується. Як правило, електричний розділ мереж здійснюється шляхом підключення окремих електроприймачів через розподільний трансформатор, що живиться від основної розгалуженої мережі.

Для розділу мереж можуть застосовуватися не тільки трансформатори, а й перетворювачі частоти та випрямляючі установки, які повинні зв`язуватися з мережею живлення тільки через розділяючий трансформатор.

  • Захисне заземлення – це навмисне електричне з`єднання з землею або її еквівалентом металевих не струмоведучих частин електроустановок–корпусів та оболонок, конструкцій, огороджень та го., які можуть опинитися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції.

Основна мета захисного заземлення полягає в тому, щоб знизити до безпечної величини напругу відносно землі, яка виникає на не струмоведучих металевих частинах електроустановок при пошкодженні ізоляції або відповідному з'єднанні з струмоведучими частинами. Безпека забезпечується шляхом заземлення корпуса заземлювача, що має малий опір і малий коефіцієнт напруги дотику (рис.3.4).





Із схеми заміщення ланцюгу однофазного струму замкнення видно, що опори тіла людини і заземлювача паралельні. Тому переважна частина струму замкнення на землю пройде через заземлювач (rз = 4 Ом) і тільки незначна частина – крізь тіло людини (опір тіла людини навіть в найгірших умовах Rлюд = 1000 Ом). В цьому суть захисного заземлення.

Захисне заземлення може бути ефективне в тому випадку, якщо струм замкнення на землю не збільшується із зменшенням опору заземлювача. Це можливо у мережах з ізольованою нейтралю, де при замкненні на землю або на заземлений корпус струм не залежить від провідності (або опору) заземлення, а також в мережах напругою вище 1000 В з заземленою нейтраллю. В остатньому випадку замкнення на землю є коротким замкненням, при ньому спрацьовує максимальний струмовий захист. В мережі з заземленою нейтраллю напругою до 1000 В заземлення не ефективне, так як навіть при глухому замкненні на землю струм залежить від опору заземлення та із зменшенням остатнього струм зростає.

Згідно з діючими правилами захисне заземлення повинно влаштовуватися в електроустановках при напрузі вище 42 В змінного струму та 110 В постійного струму в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних та в зовнішньому електроустаткуванні.

Об`єкти, що підлягають заземленню, приєднують до заземлюючої магістралі за допомогою окремого заземлюючого провідника. Не дозволяється послідовне з`єднання заземлюючих провідників від декількох одиниць обладнання, так як у випадку порушення цілості з`єднання незаземленими можуть опинитися зразу декілька електроустановок. Опір заземлюючого пристрою дорівнює сумі опорів розтікання струму із заземлювачів в землю та опору заземлюючих провідників.

Для забезпечення безпеки величина опору заземлюючих пристроїв у відповідності з ПУЕ не повинна перебільшувати 4 Ом, а при потужності генераторів та трансформаторів 100 кВ А та менше опір заземлюючих пристроїв не менше 10 Ом.

Заземлюючим пристроєм називається сукупність заземлювачів – провідників (електродів), з`єднаних між собою, що знаходяться в безпосередньому дотику із землею, та заземлюючих провідників, які з’єднують заземлюючі частини електрообладнання із заземлювачем.

Приєднання заземлюючих провідників до заземлювачів, заземлюючого контуру та до заземлюючих конструкцій повинно виконуватися зваркою, а до корпусів апаратів, машин та опор повітряних ліній електропередачі – зварюванням або надійним болтовим з`єднанням.

Відкрито прокладені заземлюючі провідники повинні мати відрізняюче пофарбування у відповідності з вимогами ГОСТ. Використання землі в якості фазного або нульового проводу в електроустановках напругою до 1000 В забороняється.

В залежності від розташування заземлювачів по відношенню до заземленого обладнання заземлювачі бувають виносні і контурні.

Позитивною якістю виносного заземлюючого пристрою є можливість вибору місця розміщення електродів заземлювача з найменшим опором землі.

Контурний заземлюючий пристрій характеризується тим, що заземлюючі електроди розміщуються за контуром (периметром) площадки, на якій знаходиться обладнання, що заземлене.

Основним елементом заземлюючого пристрою є заземлювачі, які бувають:

Природними

відносяться різні технологічні металоконструкції, що мають добрий контакт із землею – арматура залізобетонних конструкцій, металеві оболонки кабелів (крім алюміневих), обсадні труби та ін. Для заземлення в першу чергу повинні використовуватися природні заземлювачі.

Штучними

використовують сталеві труби діаметром 3550 мм та кутову сталь (40х40, 60х60 мм) з товщиною стінок не менше 3,5 мм (для зварювання) та довжиною 25003000 мм; пруткову сталь діаметром не менше 10 мм (довжиною до 1000 мм), сталеві шини перерізом не менше 100 мм2. Вертикальні заземлювачі зєднують в контур сталевою полосою перерізом не менше 4х12 мм або круглого перерізу діаметром не менше 6 мм за допомогою зварювання

Опір розтікання струму для природних заземлювачів визначається за формулами:

а) неізольований металевий трубопровід

Ом (3.8)

Опір одиничних штучних заземлювачів визначають за формулами:

а) стержневий електрод круглогу перерізу (трубчатий), чи з кутової сталі у поверхні землі; для кутової сталі з шириною полиці d=0.95:

(3.9)

б) теж саме в землі:
(3.10)

в) горизонтальний електрод з полосової сталі:

(3.11)

де – еквівалентний питомий опір землі, Омм; – довжина трубопроводу, м (не більше 200 м); h – глибина залягання трубопроводу від поверхні землі; d – діаметр трубопроводу, м; – ширина полосового заземлювача (для кутової сталі – ширина полиці), м.

Для визначення технічного стану заземлюючого пристрою періодично проводяться:

а) зовнішній огляд частини заземлюючого пристрою, яку можна бачити;

б) огляд з перевіркою ланцюгу між заземлювачем та заземлюваними елементами;

в) вимір опору заземлюючого пристрою (не менше 1 разу в рік):

г) перевірку ланцюгу фаза–нуль;

д) перевірка надійності з`єднань штучних заземлювачів;

є) вибіркове розкриття ґрунту для огляду елементів заземлюючого пристрою, що знаходиться у землі.

Зовнішній огляд заземлюючого пристрою виконується разом з оглядом електрообладнання, трансформаторів підстанцій та розподільних пунктів, а також цехових та інших електроустановок.

При огляді, виявлені пошкодження та прийняті заходи повинні бути зроблені відповідні записи в журналі огляду заземлюючих пристроїв або оперативному журналі.

  • Захисне зануленняназивається навмисне електричне з`єднання з нульовим захисним провідником металевих не струмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.

Занулення служить для захисту від ураження електричним струмом при дотику до не струмоведучих металевих частин електроустаткування, що опинилося під напругою, та застосовується в електроустановках напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтралю (трьохфазних чотирьохпровідних) або з глухозаземленим виводом джерела однофазного струму.

Фізична сутність занулення полягає в тому, що завдяки навмисно виконаному за допомогою нульового захисного провідника металевому зв`язку корпусів обладнання з глухозаземленою нейтралю джерела живлення, любе замкнення на корпус перетворюється в однофазне коротке замкнення з наступним автоматичним відключенням аварійної ділянки від мережі апаратами захисту (запобіжники, автоматичні вимикачі та ін.). Крім того ще до спрацьовування захисту струм короткого замкнення викликає перерозподіл напруги в мережі, що приводить до зниження напруги корпусу відносно землі. Таким чином, занулення зменшує напругу дотику та обмежує час, на протязі якого людина, що торкнулася корпусу, може попасти під дію напруги.

В мережі з зануленням треба розрізняти нульовий захисний провідник (НЗ) та нульовий робочий провідник (НР). Нульовим захистним провідником називається провідник, що з’єднує занулені частини із заземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом. Нульовий робочий провідник використовують для живлення струмом електроприймачів і також з’єднують із заземленою нейтралю трансформатора або генератора (рис. 3.5).
Рис.3.5 Схема функціонування

занулення в трьохфазній мережі

1-нейтраль трансформатора;

2-корпус елктроприймача;

3-плавкий запобіжник;

4-зануляючий провідник;

5-повторне заземлення нульового

проводу;

Uф-фазна напруга;

Ф-фазний провід;

О-нульовий провід.

В мережі з зануленням неможна застосовувати заземлення окремих електроприймачів, не з`єднав їх перед цим з нульовим захистним провідником. В противному разі при замкненні фази на заземлений, але не приєднаний до нульового захисного провідника корпус утворюється ланцюг струму через заземлення нейтралі джерела струму. Такий випадок є небезпечним, так як засоби захисту не зможуть вимкнути такий електроприймач через мале значення струму і небезпечна напруга на всіх корпусах може зберігатися довгий час, пока заземлений приймач не буде відключений вручну.

Важливо відмітити, якщо занулений корпус одночасно заземлений, то це тільки поліпшить умови безпеки, так як забезпечується допоміжне заземлення нульового захисного провідника.

  • Захисне відключення. Захисним відключенням називається система, яка забезпечує швидке автоматичне відключення аварійної ділянки мережі, при замиканні на корпус, при знижені опору ізоляції відносно землі і у випадку безпосереднього контакту людини, яка стоїть на землі, до струмової частини електроустановки, яка знаходиться під напругою.

Захисне відключення рекомендують приймати як допоміжний засіб коли немає повної довіри в надійності заземлення чи занулення. Цей прилад дозволяє миттєво (на протязі 0.10.2 с) автоматично відключати дільницю електричної мережі, при появі в ній небезпеки ураження людини струмом.

Найбільш раціональним є використання захисного відключення в електроустановках напругою до 1000 В в таких випадках: в рухомих електроустановках з ізольованою нейтраллю; в стаціонарних установках для захисту електрофікованого інструменту; в умовах підвищеної небезпеки враження електричним струмом та вибухонебезпечності приміщення особливо небезпечні і з підвищеною небезпекою; в стаціонарних електроустановках з наглухо заземленою нейтраллю на окремих споживачах великої потужності виробництв. Пошкодження електроустановки призводить до змін деяких величин, які можна використовувати як вхідні величини автоматичного приладу, який здійснює Захисне відключення. Так при замиканні на корпус він є під напругою відносно землі.

Якщо корпус заземлений або замикання відбулось безпосередньо на землю, виникає струм замикання на землю. Внаслідок порушення симетрії опору фаз відносно землі, при замиканні на землю змінюються фазні напруги відносно землі і виникає напруга між нейтралю джерела та землею. Замикання на землю призводить до зниження загального опору мережі відносно землі.

Всі пристрої захисного відключення складаються із датчика, перетворювача і виконавчого органа. В залежності від прийнятих вхідних величин, пристрої захисного відключення умовно діляться на такі типи: реагуючі на потенціал (напругу) корпуса відносно землі, струму замикання на землю, напруги і струму нульової послідовності, напруги фази відносно землі, оперативний струм, вентильні схеми.

Організаційні заходи

Особи, які приймаються на роботу по обслуговуванню електричного устаткування повинні підлягати медичному огляду у відповідності із вказівками Мінохоронздоров’я України. Медичний огляд переглядається раз в 24 місяці.

До роботи при обслуговуванні електроустаткування допускаються особи не молодші 18 років, які мають технічну кваліфікаційну групу відповідно виконуємій роботі, пройти навчання безпечним методам робіт на робочому місці під безпосереднім керівництвом досвідченої особи і перевірку знань кваліфікаційною комісією, бути практично навченим прийомам (навикам) визволення потерпілих від дії електричного струму, навикам штучного дихання, правилам надання першої допомоги.

В процесі експлуатації електроустановок обов’язково виконують планово–запобіжні роботи. Організація цих робіт в діючих електроустановках повинна відповідати вимогам правил техніки безпеки і залежати від призначення та конструкції електроустановки, від її робочої напруги та характеру відповідної роботи.

Організаційними заходами, що забезпечують безпеку при виконанні робіт в діючих електроустановках, є оформлення роботи нарядом чи розпорядження, дозвіл до роботи, нагляд під час роботи, оформлення перерви в роботі, перевід на другі робочі місця і закінчення роботи.

Для забезпечення безпеки робіт в діючих електроустановках при частковому або повному знятті напруги на робочих місцях виконуються слідуючи технічні заходи: відключаються необхідні електроустановки або їх частина і приймаються міри, які не дають можливості подати напругу до місця роботи через помилки або самовільного включення комунікаційної апаратури, вивішуються забороняючі плакати і при необхідності установлюються тимчасові огорожі, приєднується до заземлюючої шини переносне заземлення і перевіряється відсутність напруги на струмоведучих частинах, на які повинно накладатись переносне заземлення. Безпосередньо після перевірки відсутності напруги накладається заземлення на відключення струмоведучих частин електроустановки, огороджується робоче місце і вивішуються застерігаючі і дозволяючі плакати.

Під час обслуговування, а також ремонту електроустановок використовувати металеві драбини забороняється. Підмостки і драбини, що застосовують для ремонтних робіт, повинні бути міцними і надійними. Драбини, які встановлюють на гладкій поверхні, повинні мати в основі підбиту гуму, а ті, що встановлюють на землі - гострі металеві наконечники. Зв’язані драбини використовувати забороняється.

Електрозахисті засоби та запобіжні пристосування

Електрозахисними засобами називають переносні і пересувні вироби, які служать для захисту людей, працюючих з електроустановками, від ураження електричним струмом, від дії електромагнітної дуги і електромагнітного поля.

Електрозахисні засоби доповнюють такі захисні улаштування електроустановок, як огорожа, блокування, захисне заземлення, занулення, відключення і ін. Необхідність використання електрозахисних засобів викликано тим, що при експлуатації електроустановок інколи виникають умови, коли самі досконалі захисні улаштування електроустановок не гарантують безпеки людини. По своєму призначенню засоби захисту умовно розділяють на

Засоби

Призначення

Ізолюючі

розділяються на основні і додаткові .

Ізоляція основних засобів надійно видержує робочі напруги в електроустановках. До 1000 В – показники напруги, ізолюючі і електровимірювальні кліщі, оперативні і вимірювальні штанги. Додаткові – діелектричні калоші, килимки, ізолювальні підставки.

Огороджувальні

Призначені для тимчасового огородження струмопровідних частин: щити, огорожі–клітки, а також тимчасове заземлення (не постійне)

Допоміжні

для захисту персоналу від випадкового падіння з висоти (запобіжні пояси), для захисту від світлових, теплових, механічних і хімічних дій впливу електричного струму (захисні окуляри, рукавиці, щитки і т.п.), для забезпечення піднімання на висоту (кігті, драбини)

.

3.6. Статична електрика та її небезпека

Статична електрика – це процес утворення і розділення зарядів у просторі при контакті двох матеріалів, якщо хоча б один з них є діелектриком.

Підвищений рівень статичної електрики відноситься до групи фізичних небезпечних і шкідливих виробничих факторів.

Особливу небезпеку в зв’язку з накопиченням статичної електрики становлять підприємства харчової промисловості, на яких технологічні процеси пов'язані з подрібненням, просіюванням продукту /хлібопекарські, кондитерські, крохмальні, цукрові та інш. /, з очисткою і переробкою зерна, транспортуванням твердих і рідких продуктів за допомогою ковейерів та по трубах /склади безтарного зберігання муки, пивоварні, спиртові заводи та інш. /. Заряди можуть мати високі потенціали /при процесах подрібнення – до 50 кВ /.

Заряди статичної електрики можуть накопичуватися і на людях, особливо при користуванні взуттям з підошвами, що не проводять електрику – одягу та білизною з шерсті, шовку та штучного волокна, при русі по струмонепровідному покриттю підлоги, при виконанні ряду операцій з діелектриками. Потенціал людини ізольованої від землі може перевищувати 7кВ.

При накопиченні заряду і утворенні електричного поля, напруженість якого стане рівною чи перевищить електричну міцність діелектрика /наприклад, повітря /, може виникнути електричний іскровий розряд. Для повітря пробивна або критична напруга приблизно дорівнює 30кВ/см.

Розряд статичної електрики, що відчувається людиною як болісний укол, може в деяких випадках стати причиною нещасного випадку /переляк, падіння з висоти /. Але основна небезпека електризації у виробничих процесах – можливість спалахнення горючих сумішей іскровими розрадами.

Установлено, що при потенціалі 3кВ енергії іскрового розряду досить для спалаху майже усіх горючих газів, а при 5кВ – більшості пилоповітряних сумішей.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів всіх спеціальностей і форм навчання Затверджено
Васійчук В. О., Гончарук В.Є., Дацько О. С., Качан С.І., Козій О.І., Ляхов В. В., Мохняк С. М., Петрук М. П., Романів А. С., Скіра...
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ для студентів денної...
Політологія. Методичні рекомендації до вивчення дисципліни для студентів денної та заочної форми навчання усіх спеціальностей [Текст]...
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів економічних спеціальностей усіх форм навчання
Проектний аналіз : конспект лекцій / укладачі: О. І. Карпіщенко, О. О. Карпіщенко. – Суми : Сумський державний університет, 2012....
РЕДАКЦІЙНО-ВИДАВНИЧИЙ ВІДДІЛ
Економічна теорія. Конспект лекцій для студентів технічних спеціальностей денної та заочної форми навчання – Луцьк: ЛНТУ, 2011. –...
Курс лекцій Для студентів денної і заочної форми навчання Всіх спеціальностей університету
ТЕМА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА ВЛАСНІСТЬ ЯК ПРАВО НА РЕЗУЛЬТАТИ ТВОРЧОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
Устаткування закладів ресторанного господарства" для студентів денної та заочної форм навчання напряму підготовки 051701 "Харчові...
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для курсантів/слухачів очної та заочної форм навчання...
Бізнес-планування зовнішньоекономічної діяльності авіаційного підприємства: Комплекс навчально-методичного забезпечення частина 1:...
Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення...
Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення промислових підприємств» (для студентів 5-6 курсів денної...
Закон діючих мас 7
Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “загальна хімія” для студентів І-го курсу всіх спеціальностей денної та заочної...
«Розробка і аналіз бюджету грошових коштів» з дисципліни «Фінанси...
«Фінанси підприємства» для спеціальностей 050205, 050201, 050106, 050108 для студентів факультетів бізнесу і фінансів та економічного...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка