Навчально-методичний посібник для студентів вищих педагогічних навчальних закладів



Скачати 12.38 Kb.

Сторінка7/19
Дата конвертації11.01.2017
Розмір12.38 Kb.
ТипНавчально-методичний посібник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19
131
6.3. Класифікація приміщень за ступенем
небезпеки ураження електричним струмом
Відповідно до Правил устройства электроустановок (ПУЭ) усі приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяються натри класи без підвищеної безпеки

зпідвищеною безпекою особливо небезпечні.
Приміщення без підвищеної небезпеки – це сухі незапилені приміщення з нормальною температурою повітря та ізолюючими підлогами. Монтаж електричних улаштувань можна виконувати, застосовуючи дріт без підвищеної ізоляції з установкою будь-яких вимикачів, штепсельних розеток і світильників.
Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються такими умовами
– відносна вологість повітря перевищує 75 %;
– температура повітря в приміщенні більше однієї доби перевищує 35 С
– струмопровідна підлога – металева, бетонна, цегляна, земляна тощо
– струмопровідний пил
– можливість одночасного доторкання людини до неструмоведучих частин електроустановки ідо металоконструкцій, що мають контакт із землею.
Приміщення особливо небезпечні характеризуються наступними умовами
– відносна вологість повітря близька до 100 % (стеля, стіни, речі, що знаходяться у приміщенні, покриті вологою
– хімічно активне або органічне середовище, а саме постійно або протягом тривалого часу міститься агресивна пара, гази, рідини, утворюються відкладення або пліснява, які руйнують ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання



132
– одночасна наявність двох або більше умов, властивих приміщенням з підвищеною небезпекою. Для надзвичайно небезпечних приміщень правилами передбачається роздільне прокладання дроту з якісною ізоляцією, спеціальної конструкції вимикачі, електродвигуни, пускова і освітлювальна арматура. Категорію приміщень і умов роботи за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом визначають особи, відповідальні за електрогосподарство, виходячи з місцевих умові відповідно до наведеної класифікації.
6.4. Умови ураження людини небезпечним струмом
6.4.1. Ураження електричним струмом при дотику
або наближенні до струмоведучих частин
Усі випадки ураження людини електричним струмом у результаті електричного удару можливі тільки в разі замикання електричного кола через людину під час дотику людини не менш ніж до двох місць кола, між якими є напруга. Небезпека такого дотику оцінюється значенням струму, що проходить через людину, і залежить від таких факторів напруги електромережі схеми електромережі, режиму роботи нейтралі, ступеня ізоляції струмоведучих мереж від землі, схеми замикання кола струму через людину. Зазначенням номінальної напруги електромережі поділяються на мережі з напругою понад 1000 В мережі з напругою до 1000 В мережі малої напруги (не вище 42 В змінного та 110 В постійного струму. За видом струму електромережі поділяються на мережі постійного і змінного струму (одно- та багатофазні. Найчастіше



133
застосовуються трифазні мережі з ізольованою нейтраллю таз глузозаземленою нейтраллю.
Нейтраль глузозаземлена – нейтраль трансформатора або генератора, приєднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через малий опір (наприклад, через трансформатори струму.
Нейтраль ізольована – нейтраль трансформатора або генератора, не приєднана до заземлювального пристрою або приєднана до нього через прилади сигналізації, вимірів, захисту, заземлювальні або дугогасні реактори та подібні до них пристрої, які мають великий опір. Схеми під’єднання людини до електричного кола можуть бути різними. Однак найбільш характерними є дві схеми двофазний дотик та однофазний дотик. Однофазний дотик – дотик до однієї фази електроустановки, що перебуває під напругою. У мережі з заземленою нейтраллю коло струму, що проходить через людину, включає в себе, крім опору людини, ще й опір взуття, опір підлоги, на який стоїть людина, а також опір заземлення нейтралі струму. Усі ці опори увімкнені послідовно (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Схема однофазного дотику
у трифазній мережі з заземленою нейтраллю



134
Враховуючи зазначені опори, струм, що проходить через людину, визначається
0
R
R
R
R
U
I
h
h







, (6.1) Ф – фазна напруга мережі, В
R
h
– опір людини, Ом в – опір взуття людини, Ом п – опір підлоги, на який стоїть людина, Ом
R
0
– опір заземлення нейтралі, Ом. Найбільш несприятливий за умов однофазного дотику буде той випадок, коли людина, що доторкається до фази, взута в струмопровідне взуття і стоїть на струмопровідній підлозі. Тоді в
= 0 та п 0. Вираз набуде вигляду
0
R
R
U
I
h
h



, (6.2) Але оскільки опір заземлення нейтралі зазвичай у багато разів менший опору людини, то ним можна нехтувати. Тоді струм, який проходить через людину, що дотикається до однієї фази мережі із заземленою нейтраллю, за самого несприятливого випадку, буде
h
h
R
U
I


, (6.3) За таких умов однофазний дотик є досить небезпечним. Таку мережі з фазною напругою Ф = 220 в за R
h
= 1000 Ом, струм згідно з виразом (6.) буде І = 220/1000 = 0,22 А = 220 мА, який є смертельно небезпечним. У разі, коли людина буде у взутті та стоятиме на ізолювальній основі, наприклад на дерев’яній підлозі, то, приймаючи в = 10 000 Ом, п = 100 000 Ом, отримаємо І = 220/(1000 + 10 000 + 100 000) – 2 мА, який є безпечним для людини. Цей приклад показує, яке велике значення для безпеки осіб, що працюють в електроустановках, має неструмопровідне взуття і особливо ізолююча підлога.



135
У мережі з ізольованою нейтраллю струм, що проходить через людину в землю, повертається до джерела струму через ізоляцію дротів мережі, яка у справному стані має великий опір (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Схема однофазного дотику у трифазній мережі
з ізольованою нейтраллю
Враховуючи опір взуття та підлоги чи основи, на якій стоїть людина, струм, що проходить через людину, визначається виразом
3
/
Riз
R
R
R
U
I
h
h







, (6.4) де, із – опір ізоляції однієї фази відносно землі, Ом. У найбільш несприятливому випадку, коли людина має струмопровідне взуття та стоїть на струмопровідній підлозі, тобто коли в
= 0 та п = 0, вираз (6.4) набуде вигляду
3
/
Riз
R
U
I
h
h



, (6.5) Для цього випадку за фазної напруги в мережі Ф = 220 В та опором ізоляції фази із = 90 000 Ом при R
0
= 1000 Ом струм, що проходить через людину, буде
мА
A
I
h
7 007
,
0 30000 1000 Цей струм значно менший струму (220 мА), обчисленого для випадку однофазного дотику в мережі з глухозаземленою нейтраллю



136
за аналогічних умов. Це пов’язано з тим, щодо загального опору електричного кола ще додається опір ізоляції. Із цього можна зробити висновок, що в мережах з ізольованою нейтраллю умови безпеки прямо залежать від опору ізоляції проводів відносно землі чим вищий опір, ти менший струм, що проходить через людину. Крім того, у мережі з ізольованою нейтраллю струм, що проходить через людину, яка доторкається до фази, визначається опором взуття та підлоги. Необхідно зауважити, що вищенаведені міркування стосуються нормальної роботи електромережі. У випадку аварії, коли одна із фаз замкнена на землю, мережа з ізольованою нейтраллю може стати більш небезпечною, ніж мережа із глухозаземленою нейтраллю. Пояснюється це тим, що у випадку такої аварії напруга пошкодженої фази відносно землі може збільшитися від фазної до лінійної, тоді яку мережі із глухозаземленою нейтраллю підвищення напруги практично немає. Двофазний дотик – одночасний дотик до двох фаз електроустановки, що перебуває під напругою. Двофазний дотик більш небезпечний, ніж однофазний, оскільки до людини прикладається більша напруга даної мережі – лінійна, і відповідно через людину пройде струм більший в 1,73 разу (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Схема двофазного доторкання в трифазній мережі



137
При двофазному дотику до струмоведучих частин сила струму, що проходить через тіло людини визначається h
R
л
h
U
I

, (6.6) де, л – лінійна напруга мережі
R
h
– опір тіла людини. При двофазному дотику струм, що проходить через людину, практично не залежить від режиму роботи нейтралі мережі, відповідно, двофазний дотик є однаково небезпечним як в мережі з ізольованою, такі у мережі із глухозаземленою нейтраллю. Також небезпека ураження електричним струмом суттєво не зменшиться, якщо людина буде надійно ізольована від землі, тобто буде мати діелектричне взуття чи буде стояти на дерев’яній підлозі або діелектричному килимі. Для більшої наочності визначимо силу струму, що може пройти через тіло людини при двофазному дотику до струмоведучих частину трифазній мережі з лінійною напругою л = 380 В
І
л
= 380/1000 = 0,38 А = 380 мА. Таким чином при двофазному дотику через тіло людини може пройти струм, який перевищує значення порогового фібриляційного струму, що може призвести до смертельного ураження.
6.4.2. Небезпека при замиканні на землю
в електроустановках
Замиканням на землю – випадкове електричне з’єднання струмоведучої частини безпосередньо з землею, або неструмоведучими провідними конструкціями чи предметами, які неізольовані від землі. Таке замикання може відбутись у разі пошкодження чи пробою ізоляції та переході фазної напруги мережі на заземлені корпуси електроустановок, у разі падіння на землю проводу повітряної лінії електропередачі та в інших випадках. Струм від заземлених корпусів, що опинились під напругою переходить уземлю через електрод, який здійснює контакт з ґрунтом. Спеціальний металевий електрод, що для цього використовують прийнято називати заземлювачем. Струм, розтікаючись у ґрунті, створює на його поверхні електричні потенціали. Зона розтікання струму – зона землі, за межами якої електричні потенціали, обумовлені струмом замикання на землю, можна умовно прийняти за нуль. Так зона обмежується об’ємом півсфери радіусом приблизно 20 м. Людина, що стоїть на землі чина струмоведучій підлозі в зоні розтікання струму і доторкається при цьому до заземлених струмоведучих частин, опиняється під напругою дотику. Якщо ж людина стоїть чи проходить через зону розтікання, то вона може опинитися під напругою кроку, коли її ноги знаходяться в точках з різними потенціалами. У будь-яких електричних мережах людина, що знаходиться в зоні розтікання струму, може опинитися під напругою кроку і напругою дотику. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76 “ССБТ. Электробезопасность.
Термины и определения” напруга кроку – напруга між точками ланцюга струму, що знаходяться одна від одної на відстані кроку, на яких одночасно стоїть людина (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Напруга кроку



139
При віддаленні від місця замикання щільність струму в землі зменшується, оскільки збільшується об’єм землі, через який проходить струм. На відстані χ від місця замиканням і більше щільність струму стає такою малою, що практично дорівнює нулю. Такий же характер має й розподіл потенціалів навколо місця замикання на землю. Людина, стоячи у взутті, що проводить струму зоні розтікання струму на точках 1 із різними потенціалами U
1 і U
2
підпадає під дію різниці потенціалів цих точок, точніше кажучи, під діє напруги кроку
S, внаслідок чого струм проходить через тіло людини по шляху нога- нога. У розрахунках довжину кроку приймають 0,8 м. Напруга кроку залежить від сили струму замикання на землю, питомого опору ґрунту, відстані від місця замикання на землю, довжини кроку, характеру розповсюдження потенціалу на поверхні в зоні розтікання струму. Точки, рівновіддалені від місця замикання, мають однаковий потенціал. Геометричними місцями таких точок є концентричні кола або поверхні з центром у місцях замикання. Напруга кроку може дорівнювати нулю, якщо людина стоятиме обома ногами на еквіпотенціальному колі. Незважаючи нате, що шлях струму “нога-нога” відноситься до порівняно безпечного, реальна загроза життю людини полягає втому, що в більшості випадків ураження напругою кроку людини призводить до судоми ніг і падіння, що у свою чергу, призводить не тільки до збільшення діючої на неї напруги, але ідо проходження струму по одному з найнебезпечніших шляхів – рука-нога. Важкі наслідки ураження напругою кроку пояснюються незнанням елементарних заходів безпеки і правил виходу із небезпечної зони. При виявленні замикання на землю забороняється наближатися до місця замикання на відстань не менше 4 м – у закритих приміщеннях і не менше 8 м – на відкритій місцевості. Наближення на меншу відстань допустиме тільки при виконанні робіт з ліквідації замикання на землю і надання першої допомоги потерпілому. У цих випадках слід користуватися електрозахисними засобами.



140
Якщо треба виходити з небезпечної зони або ввійти в неї для надання першої допомоги, слід віддалятися від місця замикання чи наближатися до нього стрибками на одній чи двох ногах, або маленькими кроками, які не перевищують довжини ступні (рис. 6.8).







Рис. 6.8. Безпечний засіб виходу із зони напруги кроку
Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76 “ССБТ. Электробезопасность.
Термины и определения” напруга дотику – це напруга між двома точками електричного кола, до яких одночасно доторкається людина рис. 6.9). На малюнку зображено три корпуси споживачів електродвигунів) які приєднанні до заземлювача R
з
. Напруга дотику
U
дот
визначається як різниця напруги замикання U
з
та напруги тієї точки ґрунту, на якій стоїть людина. Якщо людина стоїть над заземлювачем, то напруга дотику дорівнює нулю, оскільки потенціали рук та ніг однакові і дорівнюють потенціалу корпусів напрузі замикання. При віддаленні від заземлювача напруга дотику зростає і у людини, що доторкнулася до останнього (третього) корпуса, вона стає рівною напрузі замикання, оскільки в цій точці



141
ґрунту потенціал ніг людини дорівнює нулю. Таким чином, напруга дотику в межах зони розтікання струмує часткою напруги замикання і зменшується в міру наближення до заземлювача. У загальному випадку напруга дотику визначається



з
U
доп
U
, (6.7) де ά – коефіцієнт напруги дотику, який залежить від форми заземлювача і відстані від нього.

Рис. 6.9. Напруга дотику до заземлених струмоведучих частин,
що опинилися під напругою І – крива розподілу потенціалів
ІІ - крива розподілу напруги дотику
ГОСТ 12.1.038-82 “ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов” встановлює граничнодопустимі значення напруги дотику та сили струму для нормального (табл. 6.4) та аварійного режимів електроустановок при проходженні струму через тіло людини по шляху “рука-рука” чи “рука-ноги” (табл. 6.5).





142
Т а б лиця
Гранично допустимі значення напруги дотику та сили струму, що проходять
через тіло людини при нормальному режимі електроустановки
U, В
І, мА
Вид струму
Не більше Змінний, 50 Гц 2,0 0,3 Змінний, 400 Гц 3,0 0,4 Постійний 8,0 1,0 Таблиця
Гранично допустимі значення напруги дотику та сили струму, що проходять
через тіло людини при аварійному режимі електроустановки
Граничнодопустимі значення, не більше,
при тривалості дії струму t, с
Вид струму Нормоване
значення
0,01-
0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Св.1,0
U,
B 550 340 160 135 120 105 95 85 75 70 60 20 Змінний
50 Гц
I, мА 650 400 190 160 140 125 105 90 75 65 50 6
U, B
650 500 500 330 250 200 170 140 130 110 100 36 Змінний
400 Гц
I, мА





8
U, B
650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200 40 Постійний
I, мА





15 Для контролю граничнодопустимих значень напруги дотику і струмів вимірюють напругу і струми в місцях, де може статися замикання електричного ланцюга через тіло людини. Клас точності вимірювальних приладів не нижче 2,5. При вимірі струмів і напруги дотику опір тіла людини в електричному ланцюзі при частоті 50 Гц повинно моделюватися резистором опіру. При вимірі напруги дотику і струмів в електроустановках мають бути встановлені режими і умови, що створюють найбільші значення напруги дотику і струмів, що впливають на організм людини.



143
6.5. Система засобів і заходів
безпечної експлуатації електроустановок
Відповідно до ГОСТ 12.1.019-79 “ССБТ. Электробезопасность.
Общие требования и номенклатура видов защиты” система засобів та заходів безпечної експлуатації електроустановок включає технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок, систему електрозахисних засобів, систему організаційних заходів рис. 6.10).


Рис. 6.10. Класифікація засобів і заходів
безпечної експлуатації електроустановок
6.6. Технічні засоби безпечної експлуатації
електроустановок
Технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок поділяються нарис- технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок при нормальних режимах роботи (ізоляція струмоведучих частин, недосяжність до неізольованих струмоведучих частин, захисні огородження, блокувальні пристрої, засоби орієнтації та сигналізації, Система засобів і заходів безпечної експлуатації електроустановок Технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок Система електрозахисних засобів Система організаційних заходів



144
малі напруги, вирівнювання потенціалів, захисне розділення електромереж
- технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок при переході напруги на нормально неструмоведучі частини (захисне заземлення, захисне вимикання, занулення.



















Рис. 6.11. Класифікація технічних засобів
безпечної експлуатації електроустановок


Технічні засоби безпечної експлуатації
електроустановок
При переході напруги
на нормально
неструмоведучі частини
При нормальних
режимах роботи
Ізоляція струмоведучих частин Недосяжність до неізольованих струмоведучих частин Засоби орієнтації та сигналізації Малі напруги Захисне розділення електромереж Вирівнювання потенціалів Заземлення Занулення Захисне вимикання



145
6.6.1. Технічні засоби безпечної експлуатації
електроустановок при нормальних режимах роботи
Ізоляція струмоведучих частин є найголовнішим засобом електробезпеки. Головна функція ізоляції – запобігати проходженню електричного струму через частини електрообладнання та виробничого устаткування, до яких можливий дотик людей, забезпечувати захист від випадкового дотику до струмоведучих частин. Ізоляція струмоведучих частин забезпечується шляхом покриття їх шаром діелектрика. Розрізняють робочу, додаткову, подвійну та посилену ізоляцію.
Ізоляція робоча – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує її нормальну роботу та захист від ураження електричним струмом.
Ізоляція додаткова – електрична ізоляція, що передбачається додатково до робочої ізоляції для захисту від ураження електричним струмом у разі пошкодження робочої ізоляції.
Ізоляція подвійна – електрична ізоляція, яка складається з основної та додаткової ізоляції.
Ізоляція підсилена – покращена робоча ізоляція, що забезпечує такий же ступінь захисту від ураження електричним струмом, які подвійна ізоляція. Стан ізоляції перевіряється перед вводом електроустановки в експлуатацію, а також періодично у процесі експлуатації в терміни, передбачені Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів. Таку приміщеннях з підвищеною безпекою та в особливо небезпечних перевіряють стан ізоляції відповідно одного разу в два рокита в півріччя. При цьому в електроустановках понад
1000 В виконуються всі види випробувань ізоляції випробування підвищеною напругою, визначення діелектричних втрат та вимірювання опору. В електроустановках до 1000 В контроль стану ізоляції обмежується вимірами її опору, а також випробуванням ізоляції деяких елементів мережі підвищеною напругою. Забезпечення недоступності струмоведучих частин передбачає застосування захисних огороджень, блокувальних пристроїв та



146
розташування неізольованих струмоведучих частинна недосяжній висоті чи в недоступному місці.
Обгородження
струмоведучих
частин передбачається конструкцією електрообладнання і є складовою частиною останнього. Корпуси, кожухи, оболонки багатьох типів електричних машин, апаратів та приладів надійно захищають струмоведучі частини від випадкового дотику до них. При спорудженні електроустановок незахищені шини, дроти, прилади, апарати, розподільні щитки поміщують у спеціальні камери, шафи, що закриваються суцільними або сітчастими огородженнями. Суцільні огородження застосовуються в електроустановках з напругою до
1000 В. а сітчасті – до і вище.
Розміщення струмоведучих частин на недоступній для дотику висоті провадиться в тих випадках, коли ізоляція або огородження стає неможливим та недоцільним. Очевидно, що дроти повітряних ліній електропередачі обгороджувати або ізолювати недоцільно, оскільки під впливом атмосфери така ізоляція швидко руйнується, тому на повітряних лініях електропередачі застосовуються, як правило, голі дроти. Вибираючи необхідну висоту підвісу дротів під напругою враховують можливість випадкового доторкання до них довгих струмопровідних елементів, інструменту чи транспорту. Так, висота підвісу дротів повітряних ліній електропередач відносно землі при лінійній напрузі до 1000 В повинна бути не меншою ніж 6 м.
Блокувальні пристрої застосовуються в електроустановках, експлуатація яких пов’язана з періодичним доступом до огороджених струмоведучих частину комутаційних апаратах, помилки в оперативних переключеннях яких можуть призвести до аварії і нещасних випадків, у рубильниках, пусковій апаратурі, автоматичних вимикачах, які працюють в умовах підвищеної небезпеки. Призначення блокувальних пристроїв – унеможливити доступ до неізольованих струмоведучих частин без попереднього зняття з них напруги, попередити помилкові оперативні та керуючі дії персоналу при експлуатації електроустановок, не допустити порушення рівня електробезпеки та вибухозахисту електрообладнання без



147
попереднього відключення його від джерела живлення. Блокувальні пристрої за принципом дії поділяються на механічні, електричні, електронні. Засоби орієнтації та сигналізації є пасивними засобами захисту, які не усувають небезпеки ураження, а лише інформують про її наявність. До засобів орієнтації в електроустановках належать маркування частин електрообладнання, дротів і струмопроводів; бирки на проводах кольорові рішення неізольованих струмоведучих частин, ізоляції, внутрішніх поверхонь електричних шафі щитів керування попереджувальні сигнали, написи, таблички знаки високої електричної напруги знаки попереджувальні. Попереджувальні сигнали використовують з метою забезпечення надійної інформації про перебування електрообладнання під напругою, про стан ізоляції та пристроїв захисту, про небезпечні відхилення режимів роботи від номінальних тощо. Світловою сигналізацією обладнуються в електроустановках напругою понад
1000 В комірки роз’єднувачів, масляних вимикачів, трансформаторів. У ввідних шафах комплектних трансформаторних підстанцій, незалежно від величини напруги, передбачається попереджувальна сигналізація станів Увімкнено і Вимкнено. Плакати і знаки безпеки в залежно від умов застосування можуть бути такими
- заборонні – для заборони дій з комутаційними апаратами, помилкове увімкнення яких може призвести до попадання напруги на місце виконання робіт для заборони пересування без засобів захисту в ВРУ 330 кВ і більше з напругою електричного поля понад 5 кВ/м;
- попереджувальні – для попередження про небезпеку наближення до струмовідних частин, що перебувають під напругою
- настановчі – для дозволу визначених дій – тільки у разі виконання конкретних вимог безпеки праці
- вказівні – для зазначення місця розміщення різних об’єктів та пристроїв. За характером застосування плакати і знаки безпеки можуть бути постійними і переносними.





Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал