
- •Основные термины
- •Глава 1. Общие положения по электробезопасности в хозяйствах и на предприятиях апк
- •Реакция организма на прохождение переменного и постоянного тока через тело человека
- •2. Допустимое значение тока в секундном интервале времени воздействия на человека
- •3. Допустимые для сельскохозяйственных животных значения напряжения прикосновения и тока
- •Распределение электротравматизма по профессиям
- •Общие положения
- •Группы по электробезопасности
- •Глава 2. Система мероприятий и технических средств, обеспечивающих электробезопасность в апк
- •Ответственность за безопасность работ, выполняемых по наряду и распоряжению
- •Изоляция токоведущих частей
- •Заземляющие устройства
- •Переносные заземления
- •Зануление электроустановок
- •Классификация систем заземления
- •Устройства защитного отключения
- •Выравнивание электрических потенциалов
- •Разделяющие и понижающие трансформаторы
- •Плакаты и знаки
- •Глава 3. Требования электробезопасности при эксплуатации электроустановок в апк
- •Переносный электроинструмент
- •Ручные светильники
- •Глава 4. Изолирующие электрозащитные средства Основные изолирующие средства защиты
- •Дополнительные электрозащитные средства
- •Средства индивидуальной защиты (сиз)
- •Содержание электрозащитных средств
- •Испытание электрозащитных средств
- •Глава 5. Защита от воздействий электрических и магнитных полей
- •Защита от воздействия электрического поля
- •Защита работающих на компьютере
- •8. Допустимое время работы на компьютере
- •Глава 6. Медико-реанимационные мероприятия
- •Освобождение пострадавшего от действия электрического тока
- •Первая помощь пострадавшему от электрического тока или от грозы
- •Оказание первой помощи при электрических и химических ожогах
- •Оказание первой помощи при обморожениц
- •Глава 7. Юридическая ответственность
- •Возмещение пострадавшему вреда, причиненного электротравмой при исполнении трудовых обязанностей
- •Возмещение семье пострадавшего вреда, причиненного электротравмой кормильца при исполнении им трудовых обязанностей
- •Глава 8. Разбор конкретных ситуаций электротравматизма в апк
Распределение электротравматизма по профессиям
По данным статистики, пострадавшие от действия электрического тока распределились следующим образом:
27%
22%
20%
13%
Пастухи, доярки, рабочие по уходу за животными
мы с изолированной нейтралью не нашли применения в сельском хозяйстве. В современном агропромышленном комплексе силовые и осветительные электроустановки питаются от трехфазных сетей с глухозаземленной нейтралью (рис. 1).
Рис.
1. Принципиальная схема низковольтной
сети 380/220 В с системой заземления TN-C:
FU1-FU3 -
предохранители; М- электродвигатель;
EL
- электрический
светильник; N
- нейтральный
рабочий проводник; РЕ
- проводник
защитного заземления; PEN
- проводник,
совмещающий функции нулевого рабочего
и защитного проводников; R4
- сопротивление
тела человека; Rm
- сопротивление изоляции между человеком
и землей; R33
- сопротивление
защитного заземления; Rp3
- сопротивление
рабочего заземления; 1Ч
- величина
тока через тело человека
Номинальное напряжение между фазами 380 В, между фазой и нейтралью (нулевым проводом) 220 В. Силовые установки (электродвигатели, электрокалориферы и др.) подключаются к трем фазам, осветительные и мелкие нагревательные приборы и электроинструменты - к фазе и нулевому проводу. Поэтому воздушные низковольтные или кабельные линии в сельской местности выполняют четырехпроходными. Если уличное освещение выполнено с центральным управлением, то воздушная линия (ВЛ) имеет пять проводов, из которых самый нижний — нулевой провод, следующий за ним — фонарный, а остальные три — фазные провода. Распределение нагрузки между отдельными фазами должно быть равномерным.
Рассмотрим электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью (380/220 В) с точки зрения электротравматизма.
При пробое изоляции в незаземленных и незануленных электродвигателе, электрокалорифере или электроводонагревателе на корпусе электроустановки появляется напряжение фазы, которое по отношению к земле равно 220 В.
Если человек, стоя на земле, касается корпуса поврежденной электроустановки, он фактически оказывается под этим напряжением, и через его тело пройдет электрический ток. Учитывая, что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению, величина тока будет зависеть от сопротивления тела человека и сопротивления заземляющего устройства силового трансформатора, от которого питается сеть. Силу тока, проходящего через тело человека, определим по формуле:
U
IЧ _=_--------------___, (1)
RЧ + R3
где U — напряжение между фазой и землей (220 В);
Ф
R4CJI — сопротивление тела человека, которое принято считать 1000 Ом;
R3 — сопротивление участка земли до заземлителя нулевой точки трансформатора, которое можно принять равным 10 Ом.
Подставляя значение величин, входящих в формулу, получим:
220
1Ч = = 0,218 А = 218 мА.
1000 + 10
Учитывая, что ток в два раза меньшей величины является смертельным, такое касание корпуса поврежденной установки может привести к серьезной электротравме вплоть до летального исхода.
Уменьшить опасность тока, проходящего через тело человека, согласно приведенной формуле, можно тремя способами: либо уменьшить числитель, т.е. уменьшить напряжение прикосновения, либо увеличить сопротивление между человеком и землей, либо отключить установку в тот момент, когда фаза коснулась корпуса, и не допустить тем самым касания опасной установки.
На решении этих задач и сосредоточено внимание всей системы электробезопасности.
Если идти по пути снижения напряжения, то его нужно уменьшить до 12 В, тогда ток через тело человека по приведенной формуле будет снижен до безопасной величины:
1=———=0,0118А=11,8мА. (3)
1000+10
В ряде случаев так и поступают, снижая напряжение сети или выравнивая потенциалы между установкой и персоналом до безопасной величины, например, путем заземления корпуса установки.
Второй путь снижения тока, проходящего через тело человека, требует увеличения сопротивления изоляции между человеком и землей согласно той же формуле. Преобразовав формулу (1), получим:
R„3=T—4(4)
Ачел доп
где RH3 — сопротивление изоляции между человеком и землей, Ом;
1чел доп • — допустимый ток через тело человека, А;
11ф — фазное напряжение, В.
Полагая, что сила тока, полученная при снижении напряжения по первому варианту (11,8 мА), не является очень опасной для человека, получим сопротивление изоляции между человеком и землей, оказывающее такое же снижение тока:
Киз = — Ю00 = 17644 Ом = 17,6 кОм.
0,0118
Таким образом, если перед неисправной электроустановкой имеется подставка или диэлектрический коврик с сопротивлением более 17,6 кОм, то опасность прикосновения будет минимальной, хотя напряжение прикосновения 220 В.
Третий путь защиты человека от прохождения через его тело опасного тока при касании аварийной установки состоит в отключении ее в возможно короткий срок при пробое изоляции.
Эту функцию выполняют либо предохранители, либо автоматические выключатели, но при одном обязательном условии — корпус аварийной электроустановки присоединен к нулевому проводу сваркой или болтовым соединением (занулен). Тогда при пробое изоляции или касании фазы корпуса появляется короткое замыкание фазы на нулевой провод, в несколько раз увеличивается электрический ток в поврежденной фазе, и срабатывает защита, установленная в шкафу управления электроустановкой. Перегорают плавкие вставки предохранителей либо срабатывает автоматический выключатель. Установка отключается и не представляет опасности для обслуживающего персонала. Для снижения потенциала поврежденной электроустановки относительно земли установку не только зануляют, но и заземляют, присоединяя ее корпус к заземляющему устройству, расположенному в земле (РЕ-провод). Однако заземление без зануления запрещается, так как появляется возможность выноса опасного потенциала на другие установки.
Для полной безопасности электроустановку зануляют, заземляют, а рядом располагают защитный коврик или диэлектрическую подставку. В особо опасных местах (ямы для накопления навоза, емкости, помещения насосных установок и др.) используют все три варианта защиты людей от действия электрического тока, например, пользуются переносными светильниками напряжением 12 В, диэлектрическими ковриками, а установки заземляют и зануляют.
Большое распространение в АПК нашли устройства защитного отключения, которые отключают аварийную установку или участок внутренней электропроводки при появлении тока утечки определенной величины. Такой ток может быть вызван касанием неисправной установки, если человек стоит на земле или на токопроводящем полу (см. 2.3.6.).
Устройства защитного отключения (У30) выпускаются на различные токи нагрузки. Грамотный выбор УЗО для соответствующих условий также обеспечивает электробезопасность обслуживающего персонала.
Опасность шагового напряжения
Шаговое напряжение возникает, когда человек или животное подходят к заземляющему устройству аварийной электроустановки или к оборванному проводу действующей воздушной линии, лежащему на земле, когда по проводу проходит ток короткого замыкания.
Напряжение шага зависит от величины тока, от свойств земли, как проводника тока, от сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, характера распределения потенциалов и от длины шага. Согласно ПУЭ и ГОСТ Р МЭК 61140-2000 средний шаг человека принимают равным 1 м, животного — 1,4 м. Зная удельное сопротивление земли и величину тока на землю, можно определить напряжение шага на любом расстоянии от заземлителя по формуле:
иш = 13 • R3 = 13 • р • L3 / S3i, (1)
где 13 — ток замыкания на землю, А;
R3 — сопротивление заземлителя, Ом;
р — удельное сопротивление земли, Омм;
L3 — толщина слоя земли между точками касания, м;
S3i — площадь полусферы в i-м месте нахождения человека или животного, м2.
Подставив значения:
L3 = L2-li;
S = 2тсг2,
получим выражение:
1Г-1Г
иш = 13' р • ———, (2)
2
2лх
1
где li и 12 — расстояние от заземлителя до ближайшей к нему и второй стопы человека или до передних и задних ног животного, м;
Ti — радиус сферы в i-м месте прохождения человека или животного, м.
Из формулы видно, что шаговое напряжение обратно пропорционально квадрату расстояния от заземлителя до человека или животного, т.е. имеет место нелинейная квадратичная зависимость напряжения от расстояния.
Входящие в формулу величины р и 13 определяются по следующим выражениям.
Удельное сопротивление земли определяют по формуле:
Р~ , (3)
JL
где р — удельное сопротивление грунта, Ом • м;
R — электрическое сопротивление грунта, Ом;
S — сечение образца грунта, м2;
L — длина образца грунта, м.
Если S = 1 м2, a L = 1 м, то удельное сопротивление равно электрическому сопротивлению куба с длиной грани 1 м:
p=R-l Ом • м . (4)
Величину тока короткого замыкания на землю ориентировочно можно определить, зная напряжение электроустановки и сопротивление растеканию тока заземлителя:
= иэу / R3 А, (5)
где иэу — напряжение электроустановки, В;
R3 — сопротивление растеканию заземлителя, Ом.
Напряжение шага определим, преобразовав формулу (2) и заменив первую часть, которая постоянна, буквой П (потенциал):
Л
I 1_
l2iJ
,В,
(6)
и
ш
6,28
=п
где 13 — ток замыкания на землю, А; р — удельное сопротивление земли, Ом м; li — расстояние от заземлителя до ближней стопы человека или передних ног животного, м;
Ь — расстояние до второй стопы человека или до задних ног животного, м.
Проследим, как изменяется потенциал с приближением человека или животного к месту короткого замыкания упавшего провода на землю. Шаг человека принят 0,8 м, шаг животного — 1,6 м. Зна-
чения li и 12 изменяются по мере приближения к месту замыкания. При этом шаговое напряжение для человека будет увеличиваться: при li = 8 м, 12 = 8,8 м ишч = 0,012 П; при li = 3 м, 12 = 3,8 м ишч = 0,07 П, или в 5,8 раза больше; при lj = 2 м, 12 = 2,8 м ишч = 0,14 П, или в 12 раз больше, чем на расстоянии 8 м;
при li = 1 м, 12 = 1,8 м ишч = 0,44 П, или в 36 раз больше, чем на расстоянии 8 м;
при Ь = 0,2 м, 12 = 1,0 м ишч = 4,0 П, или в 333 раза больше, чем на расстоянии 8 м.
Для животного:
при lj = 8 м, 12 = 9,6 м ишж = 0,021 П;
при li = 0,2 м, 12 = 1,8 м ишж = 4,4 П, т.е. увеличится в 211 раз по сравнению с потенциалом на расстоянии 8 м.
Очевидна квадратичная (нелинейная) зависимость шагового напряжения от расстояния. Чем дальше от места замыкания, тем меньше шаговое напряжение. На расстоянии 8 м оно падает более, чем в 200 раз.
Если шаги настолько малы, что между ступнями нет просвета, т.е. если li = 12, то шаговое напряжение равно нулю:
^__1_Л
vLi
Чу
Vp
и
=-2 ш
6,28
=0. (7)
Следовательно, уходить от места короткого замыкания провода, например, или крана со стрелой, коснувшейся проводов линии, надо очень малыми шагами или прыжками на обеих ногах, не раздвигая их и не касаясь руками кабины машины. Это необходимо учитывать и при освобождении от тока пострадавшего человека или животного, которые могут быть источниками потенциалов шагового напряжения.
Нормативно-техническая документация по электробезопасности
Основные нормативные требования по электробезопасности изложены в «Межотраслевых правилах по охране труда (правилах безопасности) при эксплуатации электроустановок», введенных в действие с 01.07.2001 г., «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей», а также «Правилах применения и испытания
средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним», в соответствующих ГОСТах и других нормативных документах.
В «Правилах безопасности при эксплуатации электроустановок» (ПБЭЭ) приведены формы документации на электроустановках, обязательные требования безопасности при производстве отдельных видов работ: обслуживание электродвигателей и распределительных устройств, ремонт линий электропередачи, монтаж и эксплуатация устройств защиты и измерительных приборов, проведение испытаний оборудования, работы с электроинструментом, ручными электрическими машинами и переносными светильниками.
Порядок расследования тяжелых, групповых и смертельных случаев, связанных с действием электрического тока на производстве и в быту, приведен в «Положении об особенностях расследования в отдельных отраслях и организациях несчастных случаев на производстве». Нормы комплектования предприятий средствами защиты, сроки их механических и электрических испытаний приведены в «Правилах применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним».
Согласно нормативным документам основными техническими средствами обеспечения электробезопасности являются: защитное заземление, зануление, защитное отключение, пониженное напряжение, электрическое разделение сетей, усиленная изоляция токоведущих частей, компенсация токов замыкания на землю, оградительные устройства, предупредительная сигнализация, блокировка, жаки безопасности и плакаты.
Требования к персоналу хозяйств и предприятий АПК по обеспечению электробезопасности
Требования электроснабжающих организаций к персоналу предприятий, производящих и перерабатывающих сельскохозяйственную продукцию, а также арендных, крестьянских (фермерских) хозяйств и предприятий других форм собственности в системе АПК определяются «Правилами пользования электрической энергией» и договором на пользование электрической энергией, заключенным с энергоснабжающей организацией. Содержание приемников электрической энергии и их безопасную эксплуатацию в соответствии с требованиями нормативно-технической документации должен обеспечить руководитель или владелец предприятия.
Для непосредственного выполнения работ по организации безопасной эксплуатации электроустановок руководитель назначает ответственного за электрохозяйство. Если на предприятии есть должность главного энергетика, эту функцию поручают ему.
В обязанности ответственного за электрохозяйство входит: проведение профилактических и ремонтных работ энергетического оборудования;
обучение электротехнического персонала и организация проверки знаний ПТЭЭП, ПБЭЭ, ПУЭ;
обеспечение надежности работы и безопасности обслуживания электроустановок;
учет и анализ случаев электротравматизма и принятие мер, исключающих возможность поражения электрическим током;
разработка должностных инструкций для электротехнического персонала;
выполнение предписаний органов госэнергонадзора. Ответственный за электрохозяйство назначается после проверки знаний соответствующих правил и получения IV группы по электробезопасности в установках 380/220 В и V группы в установках выше 1000 В.
В случае отсутствия возможности назначения или найма ответственного за электрохозяйство с соответствующей группой по электробезопасности ответственность за безопасную эксплуатацию электроустановок напряжением до 400 В может быть возложена на руководителя или владельца предприятия, хозяйства по совместному согласованию с местными органами энергонадзора. В этих случаях проверка знаний правил у руководителя или владельца хозяйства и присвоение ему группы по электробезопасности не требуется.
Владельцы крестьянских (фермерских) хозяйств или личного подсобного хозяйства, имеющие электроустановки до 400 В, должны пройти инструктаж в местном органе энергонадзора и получить памятку по безопасному обслуживанию электроустановок, о чем делается запись в журнале учета индивидуальных потребителей, имеющих электроустановки выше 220 В, и в заявлении — обязательстве владельца (фермера), форма которого приведена в приложении 9.
Ответственность за безопасную эксплуатацию электроустановок на предприятии АПК, сданном в аренду, устанавливается в договоре аренды.
За нарушение правил эксплуатации электроустановок и межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок виновные работники несут дисциплинарную, административную или уголовную ответственность, установленную должностными инструкциями. Соблюдение правил контролируют работники охраны труда организаций и хозяйств, а также государственные инспектора предприятий энергонадзора.
Подготовка электротехнического персонала для хозяйств и предприятий АПК