Классификация эу в отношении электробезопасности. Что такое действующая электроустановка? Какие электроустановки считаются действующими? Классификация электроустановок по напряжению

Лекция 2

Общие вопросы монтажа электрооборудования

1. Классификация электроустановок и электропомещений;

2. Классификация электрооборудования;

3. Общие сведения о материалах и изделиях, применяемых при монтаже;

4. Конструкционные материалы;

5. Электроизоляционные материалы;

6. Сведения об электромонтажных изделиях;

7. Инструменты и специальное оборудование для монтажа;

Электромонтажные инвентарные приспособления

Специализированные машины и передвижные мастерские

Классификация электроустановок и электропомещений

Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.1., вводит следующие термины и определения:

Электроустановка это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в дру­гие виды энергии.

По условиям электробезопасности электрические установки разделяются по уровню рабочего напряжения на установ­ки с напряжением до 1 кВ и установки с напряжением свыше 1 кВ.

По месту размещения электрические установки могут быть откры­тыми (или наружными) и закрытыми (или внутренними). В первом случае электрические установки не защищены от атмосферных воз­действий, во втором - защищены. Установки, защищенные сетка­ми или навесами, относятся к открытым .

Закрытые или внутренние электроустанов­ки это электроустановки, размещенные внутри здания, защищаю­щего их от атмосферных воздействий.

Электропомещения - помещения или отгорожен­ные (например, сетками) части помещения, в которых расположе­но электрооборудование, доступное только для квалифицирован­ного обслуживающего персонала. Они классифицируются на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной или органической средой, нормальные.

Сухие помещения - помещения, в которых отно­сительная влажность воздуха не превышает 60 %.

Влажные помещения - помещения, в которых от­носительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %.

Сырые помещения - помещения, в которых отно­сительная влажность воздуха превышает 75 %.

Особо сырые помещения - помещения, в кото­рых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Ж а р к и е помещения - помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 °С (например, помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные).

Пыльные помещения - помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью .

Помещения с химически активной или органической средой - это помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования

При отсутствии в таких помещениях выше перечисленных условийони называются нормальными .

В отношении опасности поражения людей электрическим током помещения с электрическими уста­новками разделяются на три группы:

1) помещения без повышенной опасности , в ко­торых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

2) помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетон­ные, кирпичные и т. п.); высокая температура; возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, техноло­гическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к ме­таллическим корпусам электрооборудования (открытым проводя­щим частям), с другой;

3) особо опасные помещения , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особая сырость; химически активная или органическая среда; одновременно два или более условий повышенной опасности;

Территории , на которых размещаются наружные электрические установки, относятся к особо опасным помещениям.

Помещения, предназначенные для монтажа и эксплуатации электрического и электромеханического оборудования, должны удовлетворять следующим требованиям. Расстояние между элемен­тами здания и перемещаемыми к месту монтажа электрическими установками должно быть не менее 0,3 м по вертикали и не менее 0,5 м по горизонтали. Ширина проходов между электрическими установками и элементами здания - не менее 1 м. Для оборудова­ния с напряжением до 1 кВ ширина прохода между машинами и щитами управления должна быть не менее 2 м, а при открытых дверцах щита - не менее 0,6 м.

В помещениях с электрическими установками должны быть предусмотрены площади для ремонта и монтажа оборудования, а также необходимые для этого грузоподъемные механизмы. Мон­таж электрического и электромеханического оборудования дол­жен проводиться так, чтобы при его работе шум и вибрации не превышали допустимых пределов.

Похожая информация.

Требования безопасности зависят от вероятности и возможной тяжести электропоражения в тех или иных условиях эксплуатации электрооборудования. Поскольку сопротивление тела человека непостоянно, трудно оценивать условия безопасности по току, который может проходить через тело человека при электропоражении. Поэтому электроустановки классифицируют по значению напряжения. Различают установки с номинальным напряжением до и выше 1000 В. Иногда и внутри этих групп установок требования безопасности зависят от конкретных номинальных напряжений. Применяют, например, термин «малое напряжение» - это номинальное напряжение 42 В и меньше по Правилам устройства электроустановок или 50 В и менее по ГОСТ Р 50571.10-96.
Безопасность обслуживания электрооборудования зависит от характера среды, в которой оно работает. Например, жара и влажность способствуют быстрому ухудшению изоляции, снижению сопротивления кожи человека. По степени опасности поражения электрическим током помещения делят на три класса: помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют признаки помещений двух других классов; помещения с повышенной опасностью, имеющие один из следующих признаков: с относительной влажностью воздуха, длительно превышающей 75 % (сырые); с проводящей пылью, выделяющейся по условиям производства в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин и аппаратов и ухудшать их изоляцию или охлаждение; с токопроводящими полами (земляные, сырые деревянные); жаркие - с температурой более 35 °С, держащейся постоянно или периодически более 1 сут; с возможностью одновременного прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования с одной стороны и к соединенным с землей металлоконструкциям здания или механизмам - с другой. Опасность прикосновения к корпусу электроприемника с поврежденной изоляцией или к токоведущим жилам проводов больше, если человек одновременно касается заземленных труб, радиаторов отопления или стоит на земле, особенно босиком или в сырой обуви; помещения особо опасные, имеющие один из следующих признаков: особо сырые (относительная влажность воздуха близка к 100%, при этом потолок, стены и все предметы покрыты влагой); с химически активными парами, газами или плесенью, грибками, разрушающими изоляцию; имеющие одновременно два или более признаков помещений с повышенной опасностью.
К помещениям первого класса относят учебные лаборатории, где электрическая аппаратура установлена достаточно далеко от радиаторов и труб отопления и водопровода, связанных с землей; ко второму классу - склады с земляными полами; к третьему классу - теплицы, бани, коровники.
Различают не помещения, а условия повышенной или особой опасности, которые могут быть и вне помещений. Причем жаркими считают не только условия при температуре более 35 °С длительно, но и более 40 °С кратковременно. Особо сырые условия, когда на рабочем месте снег, дождь, частое обрызгивание. Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки. По своей квалификации в вопросах техники безопасности все лица, обслуживающие действующие электроустановки, делятся на пять групп.
Возраст для I...IV групп должен быть не менее 18 лет. Только практиканты институтов, техникумов и профессионально-технических училищ, имеющие группы I и II, могут работать с 17 лет. Лиц, не достигших 18 лет, нельзя использовать на работах, к которым не допускаются подростки: на монтаже кабельных муфт, на верховых работах на линиях (при высоте более 3 м от земли до ног), на работах без снятия высокого напряжения, при электроизоляционных работах с применением эпоксидно-фенольных смол и лаков.
К группе I относятся лица, проходящие инструктаж при поступлении на работу и затем периодически не реже 1 раза в квартал и связанные с обслуживанием электроустановок, но не обладающие электротехническими знаниями. Они должны иметь элементарное представление об опасности электрического тока и мерах безопасности при работах в электроустановках, а также практически ознакомиться с приемами по оказанию первой помощи. К этой группе относятся ученики-электромонтеры; уборщицы, работающие в электроустановках, водители автокранов, операторы машинного доения, лица, работающие с электрифицированным инструментом, строительные рабочие. Группу I присваивает им ответственный за электрохозяйство или по его поручению лицо с квалификационной группой III после инструктажа и проверки знания безопасных методов работы на обслуживаемой электрифицированной машине или другом рабочем месте. Присвоение группы фиксируется в журнале с подписями проверяющего знания и проверяемого. Выдавать удостоверения не требуется.

Лица группы II (и выше) должны ежегодно проходить проверку на знания правил техники безопасности. К этим лицам предъявляют следующие требования: стаж работы на данной установке должен составлять не менее 1 мес или после обучения по программе не менее 72 ч, для практикантов профессионально-технических училищ, техникумов и институтов стаж не нормируется; они должны иметь элементарные технические знания по устройству электроустановок; иметь отчетливое представление об опасности электрического тока; им необходимо знать основные меры предосторожности при работах в электроустановках и приобретать практические навыки оказания первой помощи (например, на манекене-тренажере).
Группу II могут иметь электромонтеры и электрослесари; уборщицы, связанные с работой в устройствах напряжением выше 1000 В, такелажники, шоферы, связисты. Группы не совпадают с рабочими разрядами.
К лицам группы III предъявляют следующие требования: общий стаж их работы в электроустановках должен составлять для различных категорий персонала 1...5 мес работы с группой II (в частности, у практикантов институтов и техникумов - не менее 3 мес). Причем для работающих в установках напряжением выше 1000 В стаж учитывается только по этим установкам (также и для последующих групп); им необходимо знать устройство и порядок обслуживания электроустановки. Они должны отчетливо представлять, в чем заключается опасность работы в электроустановках; знать общие правила техники безопасности и, в частности, правила допуска к работам в электроустановках, а также специальные правила техники безопасности по тем видам работ, которые входят в их обязанности; уметь обеспечивать безопасное ведение работ и вести надзор за безопасностью работающих в электроустановках; обязаны знать правила оказания первой помощи и уметь ее оказывать. К этой группе относятся оперативный персонал подстанций, дежурные электрики цехов, электромонтеры.
Лицам группы IVнеобходимо следующее: иметь стаж работы в электроустановках не менее 2...6 мес в предыдущей группе (для окончивших техникум по электротехнической специальности - стаж не менее 3 мес в предыдущей группе); знать электротехнику в объеме специализированного профтехучилища; иметь полное представление об опасностях при работах в электроустановках; знать правила техники безопасности, в частности правила использования и испытания защитных средств, применяемых в электроустановках; знать установки настолько, чтобы свободно разбираться, какие именно элементы должны быть отключены для выполнения работ, уметь находить их в установке и проверять выполнение мер безопасности, организовать безопасное выполнение работ в электроустановках напряжением до 1000 В и обучать персонал правилам безопасности. К группе IV относятся: старшие электромонтеры, оперативный персонал электростанций, начинающие инженеры и техники.
Лицам группы Vb отличие от предыдущих желательно иметь стаж работы в электроустановках в предыдущей группе не менее 3... 24 мес (для лиц с законченным высшим или средним электротехническим образованием стаж 3 мес); четко представлять себе, чем вызвано каждое требование правил безопасности; уметь организовать безопасное проведение работ в установке напряжением как до 1000 В, так и выше; знать схемы и оборудование своего участка. Эту группу могут иметь старшие монтеры, мастера, техники, инженеры.
Знание правил эксплуатации электроустановок и правил техники безопасности при их обслуживании проверяют ежегодно у персонала, непосредственно обслуживающего действующие электроустановки, или выполняющего в них наладочные, электромонтажные и ремонтные работы или профилактические испытания, а также у лиц, организующих эти работы. Инженерно-технические работники, не относящиеся к перечисленному персоналу, проходят проверку знаний по технике безопасности 1 раз в 3 года. Результаты проверки отмечаются в удостоверении, где указываются присвоенная владельцу квалификационная группа и даты проверки и медосмотра.

Электроустановки и электрические сети могут быть:

Напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю, например, сети 110 кВ и выше);

Напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю, например, сети 6-35 кВ);

Напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (например, 220/380 В);

напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (применяются ограниченно).

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостной ток в сети; трансформатор напряжения; или другие аппараты, имеющие большое сопротивление.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

Состояние окружающей среды, а также окружающая обстановка могут увеличить или уменьшить опасность поражения током. Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек. Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов, производственного оборудования, водопроводов, газопроводов и т.п.

Электрооборудование, а также защитные мероприятия и их объем нужно выбирать в зависимости от реальной степени опасности, определяемой условиями и характером окружающей среды, где предполагается эксплуатировать это оборудование.

Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) помещения по характеру окружающей среды подразделяются на: нормальные, сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные и с химически активной или органической средой.

Нормальными называются сухие помещения, в которых отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной или органической средой.

К сухим относятся помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%.

Влажными считаются помещения, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются не постоянно и в небольших количествах, а относительная влажность воздуха составляет 60-75%.

Сырыми являются помещения, относительная влажность воздуха которых длительное время превышает 75%.

Особо сырыми называются помещения, относительная влажность в которых близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

К жарким относятся помещения, температура в которых под воздействием различных тепловых излучений превышает постоянно или периодически (более суток) +30С.

Пыльными считаются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. Пыльные помещения подразделяются на помещения с токопроводящей и с нетокопроводящей пылью.

В помещениях с химически активной или органической средой постоянно или в течение длительного времени выделяются агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающе действующие на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяются на три категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; помещения особо опасные.

В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. К ним относятся жилые и конторские помещения, участки ручных брошюровочно-переплетных процессов, контроля, корректорские и т.п.

Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих условий: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.); высокая

температура (жаркие помещения); возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.д. - с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из условий, создающих особую опасность: особой сырости; химически активной или органической среды, а также одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности (гальванические, травильные и другие подобные отделения).

Поскольку рабочее напряжение электроустановки влияет на исход случайного прикосновения к токоведущим частям, то напряжение согласно ПУЭ должно соответствовать назначению электрооборудования и характеру окружающей среды. Так, для питания электроприводов производственных машин и станков допускается напряжение 220, 380 и 660 В. Для стационарных осветительных установок - до 220 В; для ручных светильников и электрифицированного ручного инструмента, в особо опасных помещениях - до 12 В, а в помещениях с повышенной опасностью - до 36 В.

Технические меры электробезопасности при эксплуатации электроустановок. Электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями.

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 технические способы и средства защиты устанавливаются с учетом:

Номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;

Способа электроснабжения (от стационарной сети, автономного источника);

Режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная, заземленная);

Вида исполнения электроустановки (стационарная, передвижная, переносная);

• условий внешней среды (помещения особо опасные, повышенной

опасности, без повышенной опасности, на открытом воздухе);

Возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых предполагается работа;

Характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное, двухфазное, прикосновение к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением);

Возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока;

Вида работ (монтаж, наладка, испытание, эксплуатация электроустановок в зоне их расположения, в том числе в зоне воздушных линий электропередачи).

В целях обеспечения электробезопасности используют следующие технические способы и средства (часто в сочетании одного с другим): защитное заземление; зануление; защитное отключение; выравнивание потенциалов; малое напряжение; электрическое разделение сети; изоляцию токоведущих частей; оградительные устройства; предупредительную сигнализацию, блокировку, знаки безопасности; электрозащитные средства, предохранительные приспособления и др.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции (ГОСТ 12.1.009-76). Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Защитное заземление следует выполнять: при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях;

при номинальном напряжении 42-380 В переменного тока и 110-440 В постоянного тока при работе в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения током в случае появления напряжения на металлических нетоковедущих частях электрооборудования (например, вследствие замыкания на корпус при повреждении изоляции). Защита человека обеспечивается за счет снижения до безопасных значений напряжений прикосновения и шага.

Если корпус оборудования не заземлен и произошло замыкание на него одной из фаз, то прикосновение человека к такому корпусу равнозначно прикосновению к фазе. Задача заключается в том, чтобы создать между корпусом защищаемого оборудования и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением для того, чтобы в случае замыкания на корпус этого оборудования прикосновение к нему человека не могло вызвать прохождение через его тело тока опасной величины. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек до значения, близкого к потенциалу заземленного оборудования.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением до 1000 В, работающих с изолированными нейтралями, не должно превышать 4 Ом.

При мощности источников, питающих сеть до 100 кВА сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.

Заземляющим устройством называется совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя (рис.5). Заземлители бывают естественными и искусственными.

Рис. 5. Принципиальные схемы защитного заземления:

а - в сети с изолированной нейтралью до 1000 в и выше;

б - в сети с заземленной нейтралью; 1 - заземленное оборудование;

2 - заземлитель защитного заземления; 3 - заземлитель рабочего

заземления; - сопротивление соответственного защитного

и рабочего заземления; - ток замыкания на землю

В качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные, вертикально заложенные в землю трубы (диаметр 30-60 мм, длина 200-300 см, толщина стенок не менее 3-5 мм); стальные уголки (размеры 6060 мм, длина 250-300 см); стальные прутки (диаметр 10-12 мм, длина до 10 м) или полосы. Толщина полос должна быть не менее 4 мм, а сечение - не менее 48 .

В качестве заземляющих проводников используют стальные полосы и сталь круглого сечения. Заземляющие проводники соединяют с заземлителями и между собой сваркой, а с корпусами заземляемого оборудования - сваркой или болтами. Заземляемые объекты присоединяют к магистрали заземления параллельно. Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное подключение нескольких заземляемых корпусов оборудования к магистрали заземления запрещено.

Сопротивление заземлителей растеканию тока определяется их формой и размерами, а также удельным сопротивлением грунта, зависящим от его вида и влажности. Например, при влажности грунта 10-20% удельное сопротивление () составит: для песка - 700, супеска 300, суглинка 100, глины - 40 и чернозема - 20.

На практике для приближенного расчета сопротивления заземлителя (электродов) растеканию тока можно пользоваться упрощенными формулами: для труб RT=0,9 p/l для полосы Rп = 2,1 p/l, где l - длина электродов (заземлителей), м.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (генератора или трансформатора) или ее эквивалентом. Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.

При занулении, в случае замыкания сети на корпус электрооборудования, возникает однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами. Вследствие этого установка отключается автоматически защитным аппаратом максимальной токовой защиты (перегорают плавкие предохранители или срабатывают автоматические выключатели). Так обеспечивается защита людей от поражения электрическим током.

Для быстрого перегорания плавкой вставки предохранителя или отключения автомата необходимо, чтобы ток короткого замыкания, превышал в 1,5 раза ток отключения автомата, или в 3 раза - номинальный ток плавкой вставки.

Таким образом, при занулении исключительно большое значение имеет

правильный выбор предохранителей или автоматов в соответствии с величиной тока короткого замыкания петли фаза-нуль. При неправильном выборе плавкой вставки или автомата, когда или плавкая вставка предохранителя может не перегореть или не отключится автомат.

Нулевой провод обычно заземляется непосредственно у трансформатора или генератора (основное рабочее заземление) и повторно в местах разветвления, в конечном пункте сети, а также на воздушной линии через каждые 2-3 км. Сопротивление рабочего заземления нулевого провода должно быть не больше 4 Ом.

В сетях с глухозаземленной нейтралью недопустимо выполнять защитное заземление отдельных корпусов электрооборудования без присоединения их к нулевому проводу. В этом случае при замыкании фазы на заземленный корпус образуется однофазная цепь через два последовательно включенных сопротивления Rо и Rз. Например, если их значения в соответствии с нормами Rо=Rз=4 Ом, то при напряжении трехфазной четырехпроводной сети 220/380 В ток замыкания составит

Lк = Uф/ Rо+ Rз= 220/4+4= 27,5 А

Если в цепи питания данного электроприемника установлена защита из расчета номинального тока = 40 А, то отключения не произойдет и корпус длительное время будет находиться под напряжением относительно земли (), что недопустимо. Под таким же напряжением относительно земли окажутся корпуса всего остального оборудования, это чрезвычайно опасно.

К частям, подлежащим заземлению и занулению, относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников; металлические оболочки проводов, стальные трубы электропроводки; каркасы распределительных щитов и др.

Защитное отключение - это быстродействующая защита,

обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (не более чем за 0,2 с) при возникновении в ней повреждения, в том числе при пробое изоляции на корпус оборудования.

Выравнивание потенциалов - метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.

Выравнивание потенциалов достигается путем устройства контурных заземлений. Вертикальные заземлители в контурном заземлении располагают как по контуру, так и внутри защищаемой зоны, и соединяют стальными полосами. При замыкании токоведущих частей установки на корпус, соединенный с таким контурным заземлением, участки земли внутри контура приобретают высокий потенциал, близкий к потенциалу заземлителей. Тем самым максимальные напряжения прикосновения и шага снижаются до допустимых значений.

ёВнутри помещений выравнивание потенциалов происходит через металлические конструкции, кабели, трубопроводы и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Малое напряжение - номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током.

К малым напряжениям прибегают в случаях питания электроинструментов, переносных светильников и местного освещения на производственном оборудовании в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. Однако малое напряжение нельзя считать абсолютно безопасным для человека. Поэтому наряду с малым напряжением используют и другие меры защиты.

Электрическое разделение сети - разделение сети на отдельные, электрически не связанные между собой, участки с помощью разделяющего

трансформатора. Если сильно разветвленную электрическую сеть, имеющую

большую емкость и малое сопротивление изоляции, разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, то они будут обладать незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Опасность поражения током при этом резко снижается.

Изоляция в электроустановках служит для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям. Различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную электрическую изоляцию.

Рабочей называется изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.

Дополнительной является изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.

Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Она достигается путем изготовления корпусов и рукояток электрооборудования из изолирующего материала (например, электрическая дрель с корпусом из пластмассы).

Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, обеспечивающую такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Оградительные устройства используются для предотвращения прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям.

Блокировки широко применяются в электроустановках. Они бывают механическими, электрическими, электромагнитными и др. Блокировки обеспечивают снятие напряжения с токоведущих частей при попытке проникнуть к ним при открывании ограждения без снятия напряжения.

Оградительные устройства и блокировки обычно сочетают с предупредительной сигнализацией (световой и звуковой). В ряде случаев токоведущие части располагают на недоступной высоте или в недоступном

Организационные меры по безопасной эксплуатации электроустановок.К работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда и не имеющие медицинских противопоказаний. Проверка знаний правил безопасности осуществляется в соответствии с занимаемой должностью с присвоением соответствующей квалификационной группы. Существует пять квалификационных групп по технике безопасности. Чем выше квалификационная группа, тем большие требования предъявляются к работнику, его теоретической и практической подготовке.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы на действующих электроустановках, являются: назначение лиц, ответственных за организацию и производство работ; оформление наряда или распоряжения на производство работ; осуществление допуска к проведению работ; организация надзора за проведением работ; оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места.

Работы на действующих электроустановках в соответствии с принятыми мерами безопасности подразделяются на четыре категории.

1. Выполняемые при полном снятии напряжения;

2. При частичном снятии напряжения.

3. Без снятия напряжения вблизи токоведущих частей и на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

4. Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В целях безопасности обслуживающего персонала при работе на действующих электроустановках должны выполняться следующие технические и организационные мероприятия.

При проведении работ со снятием напряжения на действующих электроустановках или вблизи них:

Отключение установки (части установки) от источника питания электроэнергией;

Механическое запирание приводов отключенных коммутационных аппаратов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий; и другие мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения;

Установка знаков безопасности и ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние;

Наложение заземлений (включение заземляющих ножей или наложение переносных заземлений); ограждение рабочего места и установка знаков безопасности.

При проведении работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и вблизи них: выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами с применением электрозащитных средств, под непрерывным надзором, с обеспечением безопасного расположения работающих и используемых в работе механизмов и приспособлений.

Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) и Правилам техники безопасности электроустановок потребителей (ПТБ) на предприятии необходимо проводить систематический контроль изоляции электрических сетей и электроустановок, а также периодическую проверку заземляющих устройств и периодические испытания электромеханических защитных средств.

Сопротивление изоляции электропроводок, электрических машин и аппаратов измеряют не реже одного раза в год, а оборудования, находящегося в сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой, - не реже двух раз в год

Электрозащитными средствами называют переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от

поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля (ГОСТ 12.1.009-76).

Электрозащитные средства дополняют такие защитные устройства электроустановок, как ограждения, блокировки, защитное заземление, зануление, отключение и др. Необходимость применения электрозащитных средств вызвана тем, что при эксплуатации электроустановок иногда возникают условия, когда защитные устройства самих электроустановок не гарантируют безопасность человека.

По своему назначению средства защиты условно разделяют на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

Изолирующие средства защиты предназначены для изоляции человека от частей электроустановок, находящихся под напряжением, и (или) от земли, если человек одновременно касается земли или заземленных частей электроустановок и токоведущих или металлических частей, оказавшихся под напряжением.

Существуют основные и дополнительные изолирующие средства.

Основные изолирующие средства имеют изоляцию, надежно выдерживающую рабочее напряжение электроустановки, поэтому с их помощью человек может касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

К основным средствам, применяемым при обслуживании электроустановок напряжением до 1000 В, относятся диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, инструменты с изолирующими ручками, токоизмерительные клещи и указатели напряжения; в электроустановках свыше 1000 В - оперативные и измерительные штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ.

Изолирующие штанги применяются для непосредственного управления разъединителями, не имеющими механического привода, для наложения

переносного заземления на токоведущие части, при работах как под напряжением, так и в местах, где оно может появиться.

Изолирующие клещи применяют для вставки и снятия предохранителей, надевания резиновых изолирующих колпаков и других аналогичных работ.

Дополнительные изолирующие средства не обладают достаточной степенью защиты, и предназначены только для использования совместно с основными средствами. К ним относятся: при работах с напряжением до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; при работах с напряжением свыше 1000 В - диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.

Для проверки диэлектрических свойств все изолирующие средства защиты должны подвергаться электрическим испытаниям после изготовления и периодически в процессе эксплуатации.

Ограждающие средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей (переносные ограждения), а также для заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности при случайном появлении напряжения (временные заземления).

Вспомогательные средства служат для индивидуальной защиты работающего от тепловых, световых и механических воздействий, а также для предотвращения случайного падения с высоты. К ним относятся защитные очки, рукавицы, предохранительные пояса, страхующие канаты, «когти» и т.п.

Классификация помещений электроустановок по электробезопасности

Электроустановками называют такие установки, в которых производиться, преобразуется и потребляется электроэнергия. Они разделяются на электроустановки до 1000В и выше 1000В.

Электропомещениями называют помещения или отгороженные (например сетками) части помещения, доступные только для обслуживающего персонала, в которых установлены находящиеся в эксплуатации электроустановки. По характеру окружающей среды помещения делятся на следующие виды:

Сухие, в которых относительная влажность не превышает 60%. При отсутствии в таких помещениях условий характеризующих «жаркие помещения», «пыльные помещения», «помещения с химически активной средой», они называются нормальными.

Влажные, где пары или компенсирующая влага выделяется лишь временно и в небольших количествах, а относительная влажность более 60%, но не выше 75%.

Сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

Особо сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно близка к 100% (потолок, стена, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Жаркие, где температура длительно превышает 30 ◦ С.

Пыльные, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.; пыльные помещения разделяются на помещения с проводящей и непроводящей пылью.

Помещение с токопроводящими полами – помещение с металлическими, земляными, железобетонными, кирпичными и т.п. полами

Помещения с химически активной средой, где по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Помещения, несущие опасность поражения людей электрическим током, подразделяются на три категории.

Особо опасные. Характеризуются: особой сыростью, химически активной средой, одновременным наличием двух или более условий повышенной опасности.

Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи электростанций, помещения аккумуляторных батарей, кабельные колодцы, шахты телефонных станций и т.п. В этих помещениях рабочее напряжение и местное (рабочее) освещение выбирается 12В. При использовании изолирующих защитных средств в этих помещениях можно работать с инструментом и светильниками на напряжение 42 (36)В. Источником пониженного напряжения 42 и 12В являются, как правило, специальные понижающие трансформаторы, имеющие большое сопротивление между первичной и вторичной обмоткой. Они питаются от сети 380/220В и подключаются через УЗО (устройство защитного отключения) чтобы исключить опасность поражения человека током в случае появления напряжения на корпусе трансформатора или при переходе высшего напряжения на обмотку 42 или 12В, корпус трансформатора и один из выводов (или нейтраль при трехфазном напряжении) должны быть заземлены.

Кроме того, вилки токоприемников низкого напряжения не должны подходить к розеткам большего напряжения.

С повышенной опасностью. Характеризуются наличием одного из следующих признаков: сыростью, высокой температурой, токопроводящей пылью, токопроводящими полами (металлическими, земляными, железобетонными, кирпичными), возможностью одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.

Примером помещений с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки с токопроводящими полами, цехи по механической обработке металла, автозалы телефонных станций, радио и телевизионные мастерские и т.п. В этих помещениях применяется напряжение 42 (36)В. При использовании изолирующих защитных средств в этих помещениях можно работать с инструментом и светильниками на напряжения 220В. Во всех случаях корпус токоприемников напряжением выше 42 (36)В должен быть заземлен или занулен.

3. Без повышенной опасности. Помещения, в которых нет условий повышенной и особой опасности. Примером таких помещений могут служить сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха, с токонепроводящими полами и без заземленными металлоконструкций. В этих помещениях для инструмента и светильников применяется напряжения 220В.

Функционирование электрического хозяйства (электрики), как и работа любой сложной технической системы, сопровождается появлением отрицательного воздействия на работающий персонал и окружающую среду. Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению состояния здоровья работающих или необратимым отрицательным воздействиям на окружающую среду.
Безопасность системы электроснабжения - свойство сохранять с некоторой вероятностью безопасное состояние при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией. Безопасность - отсутствие опасности, предупреждение опасности, можно рассматривать в трех аспектах: 1) как состояние, при котором отсутствуют факторы, опасные и вредные для людей и окружающей среды; 2) как свойство не допускать с некоторой вероятностью ситуации, опасные и вредные для людей и окружающей среды; 3) как систему мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей и окружающей среды от опасных и вредных производственных факторов.
Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит от следующих параметров:
рода тока и величины напряжения и тока;
частоты переменного электрического тока;
пути протекания тока через тело человека;
продолжительности воздействия электрического тока или электрического, магнитного или электромагнитного полей на человека;
условий внешней природной и производственной среды;
индивидуальных особенностей людей.
Проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Обычно выделяют два вида
поражений электрическим током: местные электрические травмы и электрический удар. Местные электрические травмы, ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Электрический ожог возможен при прохождении через тело человека значительных токов, в результате выделения тепла и нагрева пораженных тканей до температуры более 60 °С. Возможны также ожоги и без прохождения тока через тело человека, например, электрической дугой или при прикосновении к сильно нагретым частям электрооборудования, от разлетающихся раскаленных частиц металла и т. д.
Электрические знаки (метки тока) возникают при хорошем контакте с токоведущими частями. Они представляют собой припухлость с затвердевшей в виде мозоли кожей серого или желтовато-белого цвета, круглой или овальной формы. Края электрического знака резко очерчены белой или серой каймой. Природа электрических знаков не выяснена. Предполагается, что они вызваны химическими и механическими действиями тока.
Электрометаллизация кожи - проникновение под поверхность кожи частиц металла вследствие разбрызгивания и испарения его под воздействием тока, например при горении дуги.
Электроофтальмия - поражение глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги или ожогов.
Механические повреждения (ушибы, переломы и пр.) имеют место при падении с высоты вследствие резких непроизвольных движений или потери сознания, вызванных действием тока.
Электрический удар наблюдается при воздействии малых токов при небольших напряжениях. Ток действует на нервную систему и на мышцы, вызывая паралич пораженных органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу. Прохождение тока может вызвать фибрилляцию сердца - беспорядочное сокращение и расслабление мышечных волокон сердца. Опытным путем установлено, что большие значения тока и напряжения более опасны. Наиболее опасен переменный ток. Чем короче время воздействия тока, тем меньше опасность. В табл. 1 приведены значения постоянного и переменного тока, оказывающие определенные воздействия на человека.

Таблица 1. Воздействие постоянного и переменного тока на человека

Обычно выделяют следующие пороговые значения тока: порог ощущений тока - наименьший ощутимый ток (0,5-1,5 мА); порог неотпускающего тока - наименьший ток, при котором человек уже не может самостоятельно освободиться от захваченных электродов действием тех мышц, через которые проходит ток (6-10 мА); смертельный ток (100 мА и более). Пороговые значения зависят от индивидуальных особенностей людей, а опасность поражения током зависит не только от длительности, величины тока и напряжения, но и ряда других факторов: пути тока в теле человека, состояния внешней среды и других. Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце.
По применяемым мерам по электробезопасности различают следующие виды электроустановов: 1) выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими - более 500 А - токами замыкания на землю); 2) выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю); 3) до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью; 4) до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называют трехфазную электрическую сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Под коэффициентом замыкания на землю понимается отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Величина тока и путь его протекания через тело человека зависят от схемы прикосновения к частям электроустановок, находящимся под напряжением; состояния изоляции токоведущих частей; режима работы нейтрали источника питания, величины сопротивления тела человека и от ряда других обстоятельств. Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть двухполюсными и однополюсными.
Наиболее опасным считается двухполюсное прикосновение, когда ток через тело человека определяется линейным напряжением и его сопротивлением и проходит по одному из самых опасных путей: «рука-рука» т и «рука-нога». Случаи двухполюсного прикосновения относительно редки.
Наиболее частыми случаями являются однополюсные прикосновения, когда в тяжести поражения важную роль играет режим работы нейтрали. При прикосновении к одной из фаз сети с изолированной нейтралью последовательно с сопротивлением человека оказываются включенными сопротивление изоляции и емкости относительно земли двух других фаз, и ток через тело человека ограничивается его сопротивлением, а также эквивалентным сопротивлением изоляции и переходным сопротивлением «ноги-земля».

В случае однополюсного прикосновения к одной из фаз сети с изолированной нейтралью при наличии одновременного замыкания на землю другой фазы, когда сопротивление этой фазы становится небольшим, человек оказывается под линейным напряжением, как при двухполюсном прикосновении. При прикосновении человека к нетоковедущим металлическим частям электроустановки в сети с изолированной нейтралью, оказавшейся под напряжением вследствие нарушения изоляции, часть тока замыкания на землю проходит через тело человека. В указанных электрических сетях ток замыкания на землю зависит от состояния изоляции (сопротивление токам утечки) и емкостного сопротивления или, другими словами, от протяженности электрической сети и ее технического состояния. Поэтому в электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью безопасность персонала обеспечивается при сравнительно небольшой протяженности сети и высоком уровне сопротивления изоляции, что, в свою очередь, обеспечивается путем непрерывного контроля изоляции, своевременного и быстрого отыскания и устранения мест ее повреждения. Если электрические сети разветвленные или имеют напряжение выше 1 кВ, емкость сети значительна и система с изолированной нейтралью теряет свое преимущество, так как снижается сопротивление участка цепи «фаза-земля», и в таких случаях предпочтение должно отдаваться, особенно в электроустановках напряжением до 1 кВ, сети с заземленной нейтралью.
При однополюсном прикосновении человека в электрической сети с заземленной нейтралью он оказывается под фазным напряжением, и ток проходит через тело человека, землю и заземленную нейтраль.
При прикосновении человека к одной из фаз электрической сети с заземленной нейтралью в то время, когда другая фаза будет иметь замыкание на землю, к телу человека будет приложено напряжение больше фазного, но меньше линейного. При прикосновении человека к нетоковедущим частям электроустановки, имеющей нарушение изоляции (пробой на корпус), он оказывается включенным в цепь «фаза-корпус-тело человека-земля-заземленная нейтраль» параллельно цепи «фаза-корпус-земля-заземленная нейтраль». Во всех рассмотренных случаях прикосновения большую роль играет любое добавочное сопротивление, включенное последовательно с сопротивлением тела человека (сопротивление пола, обуви, защитных средств).
Во всех случаях соединения частей электроустановки, находящихся под напряжением, с землей или с металлическими нетоковедущими частями, не изолированными от земли, от них в землю проходит ток через электрод, который осуществляет контакт с землей. Специальный металлический электрод, находящийся в соприкосновении с землей, принято называть заземлителем.
Электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами; организационными и техническими мероприятиями.
Для безопасности труда персонала необходимо:
соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;
применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;
применение надлежащей изоляции, а в отдельных случаях - повышенной;
применение двойной изоляции;
компенсация емкостных токов замыкания на землю;
надежное и быстродействующее автоматическое отключение частей электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением и поврежденных участков сети, в том числе защитного отключения;
заземление или зануление корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;
выравнивание потенциалов;
применение разделительных трансформаторов;
применение напряжений < 42 кВ переменного тока частотой 50 Гц и < 110 В постоянного тока;
использование предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;
применение устройств, снижающих напряженность электрических полей;
использование защитных средств и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического поля, в которых напряженность превышает допустимые нормы.
Все перечисленные мероприятия представляют конструктивные и технические способы и средства обеспечения безопасности. Ни одну из перечисленных выше мер нельзя считать универсальной.
В электрических сетях с изолированной нейтралью ток замыкания на землю зависит не только от сопротивления изоляции, но и от ее емкости, а последняя - от протяженности электрической сети и ее геометрических параметров. В процессе эксплуатации емкость электрической сети меняется лишь с изменением объема включенных под напряжение элементов сети. Снижение емкостной составляющей тока замыкания на землю в сети достигается включением параллельно с ее емкостью индуктивности. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю осуществляется в электрических сетях напряжением выше 1 кВ.