
- •Раздел III основы техники безопасности
- •Глава 12 вопросы охраны труда в проектной документации
- •12.1. Основные задачи и составные части
- •Проектной документации по охране труда
- •12.2. Вопросы охраны труда в проектах производства работ
- •12.3. Вопросы охраны труда в календарных планах и сетевых графиках
- •12.4. Охрана труда при проектировании строительного генерального плана
- •12.5. Организация безопасности труда на строительной площадке
- •Глава 13 безопасность работ при монтаже гражданских и промышленных зданий и сооружений
- •13.1. Особенность монтажных работ. Причины травматизма
- •13.2. Организация монтажного участка
- •13.3. Монтажные приспособления для временного закрепления конструкций
- •5 ‑ Блок; 6 ‑ траверса; 7, 10 ‑ верхний и нижний штыри; 8 ‑ кронштейн; 9 ‑ стальной канат для вытягивания штыря
- •13.4. Обеспечение прочности и устойчивости конструкций в процессе монтажа
- •13.5. Обеспечение безопасного подъема рабочих на высоту
- •1 ‑ Кронштейн; 2 ‑ рабочая площадка; 3 ‑ нижний упорный элемент; 4 ‑ откидной люк площадки
- •13.6. Организация безопасных условий труда при работе на высоте
- •Обеспечивающие возможность закрепления карабином пояса:
- •Ограничивающих провисание страховочного каната:
- •Глава 14 средства коллективной и индивидуальной защиты при монтаже строительных конструкций
- •14.1. Причины травматизма при монтаже и эксплуатации основных средств подмащивания и их классификация
- •14.2. Конструкции средств подмащивания
- •1 ‑ Крюк стрежня; 2 ‑ упорная шайба; 3 ‑ корпус пробки; 4 ‑ кольцо-ось; 5 ‑ лепестки; 6 ‑ конусообразная гайка
- •1 ‑ Струна; 2 ‑ рама; 3 ‑ ограждение; 4 ‑ труба; 5 ‑ консоль для подвески; 6 ‑ перильные доски
- •14.3. Проектирование, прочность и устойчивость средств коллективной защиты
- •14.4. Меры безопасности при монтаже и эксплуатации лесов и подмостей
- •Глава 15
- •Глава 16
- •Глава 17 электробезопасность
- •Глава 18
- •Глава 19
Глава 17 электробезопасность
17.1. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Электротравмы составляют около 1 % от общего числа травм на производстве и 20...30 % от числа смертельных несчастных случаев. При этом большинство (до 80 %) смертельных несчастных случаев происходит на электроустановках напряжением до 1000 В, которые в основном и применяются в строительстве. Предупреждение электротравм является важной задачей охраны труда, которая на производстве реализуется в виде системы организационных и технических мероприятий, обеспечивающих защиту людей от поражения электрическим током.
Опасность эксплуатации электроустановок определяется тем, что токоведу-щие проводники (или корпуса машин, оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) не подают сигналов опасности, на которые реагирует человек. Реакция на электрический ток возникает лишь после его прохождения через ткани человека. В этих случаях возникают судороги мышц или остановка дыхания и сердца, что не позволяет человеку самостоятельно освободиться от контакта с установкой (или проводами), находящейся под напряжением. Степень поражения человека зависит от рода и величины напряжения и тока; частоты электрического тока; пути тока через человека, продолжительности действия тока; условий внешней среды.
Как показывает практика, спасение человека возможно, если время, в течение которого человек находится под действием электрического тока, не превышает 4...5 мин.
Тело человека обладает электрическим сопротивлением, которое складывается из сопротивления кожи и сопротив-
ления внутренних органов. Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи, имеющий толщину до 0,2 мм, внутренние органы обладают небольшим сопротивлением —200...500 Ом. При наличии сухой неповрежденной кожи сопротивление тела человека может колебаться в зависимости от индивидуальных особенностей в пределах 1000...200 000 Ом. Большое влияние на снижение сопротивления тела оказывает состояние кажи, наличие пота, общее ослабление организма, состояние опьянения. При сочетании некоторых неблагоприятных факторов и при состоянии опьянения сопротивление тела человека снижается до 300...500 Ом.
В расчетах, связанных с определением тока, проходящего через человека, сопротивление тела человека R4W принимается равным 1000 Ом. Величина тока, проходящего через человека, является фактором, определяющим тяжесть поражения электрическим током. Электрический ток, проходя через человека, оказывает сложное физико-биологическое воздействие на основные системы организма, которое выражается в возбуждении мышечных и нервных тканей, ожогах внутренних и внешних органов, электролизе крови.
Человек начинает ощущать прохождение тока частотой 50 Гц при силе 0,6... 1,5 мА. При токе 10...15 мА возникают судороги мышц рук, которые человек не может самостоятельно преодолеть, т. е. человек не в состоянии разжать руку, которая касается токоведущей части установки. Величину такого тока принято называть пороговым неотпускающим. При прохождении тока в 25...50 мА возникают спазмы мышц грудной клетки, что вызывает нарушение или прекращение дыхания. При длительном воздействии тока такой величины (5...7 мин) может наступить смерть вследствие прекращения работы легких. Ток силой 50 мА и более вызывает остановку или хаотические сокращения сердца, что приводит к прекращению кровообращения. Такой ток считается смертельным.
Многообразное воздействие электрического тока можно свести к двум видам поражения; электрическим травмам и
электрическим ударам. Электрические травмы — это повреждения тканей организма под действием проходящего электрического тока, выражающиеся в виде электрического ожога, металлизации кожи, механических повреждений, электрических знаков. Электрический удар вызывает возбуждение живых тканей организма под действием проходящего электрического тока, сопровождающееся непроизвольными сокращениями мышц.
17.2. ОКАЗАНИЕ ПОМОЩИ ЧЕЛОВЕКУ, ПОРАЖЕННОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Первая медицинская помощь — это комплекс мероприятий, направленных на восстановление и сохранение жизни и здоровья пострадавшего, осуществляемых не медицинскими работниками. Главным условием успеха первой медицинской помощи является быстрота ее оказания, а также находчивость, быстрота действий, знания и умение подающего помощь. Поэтому каждый рабочий должен знать приемы оказания помощи человеку, пораженному электрическим током. Оказывающий помощь должен знать: основные признаки нарушения жизненно важных функций организма; общие принципы оказания первой медицинской помощи; основные способы переноски пострадавших.
Вначале принимаются все доступные способы для освобождения пострадавшего от контакта с электроустановкой и, следовательно, прекращения действия электрического тока. Для прекращения контакта с электроустановкой необходимо: отключить поврежденную установку от электросети; оттянуть пострадавшего за сухую одежду (в установках напряжение до 1000 В); перерубить топором с деревянной ручкой токоведу-щий провод (в установках до 1000 В). В электроустановках напряжением более 1000 В для выполнения указанных выше способов следует использовать диэлектрические перчатки, боты, а для отбрасывания токоведущих проводов — изолирующие штанги или клещи. В исключительных случаях для отключения тока можно использовать преднамеренное замыкание накоротко фаз электроуста-
новки, путем набрасывания на линии воздушных передач оголенного провода, один конец которого заземлен.
После освобождения пострадавшего от действия электрического тока необходимо оценить его состояние. Основные признаки, по которым можно определить состояние человека, следующие: а) сознание: ясное; отсутствует; нарушено; возбуждено; б) цвет кожных покровов и видимых слизистых (губ, глаз): розовые, синюшные, бледные; в) дыхание: нормальное; отсутствует; нарушено; г) пульс на сонных артериях: хорошо определяется (ритм правильный и неправильный), плохо определяется, отсутствует; д) зрачки: узкие, широкие.
Затем приступают к оказанию первой помощи и вызывают врача. Для этого пострадавшего укладывают на ровное место и проверяют наличие пульса и дыхания. Пульс прощупывается у запястья, наличие дыхания устанавливают по подъемам в такт дыхания грудной клетки. Но зрачкам определяют состояние кровообращения мозга: широкий зрачок указывает на резкое ухудшение состояния пострадавшего. При останов-.ке работы сердца и дыхания необходимо приступить к выполнению искусственного дыхания и наружного массажа сердца. Искусственное дыхание выполняют путем ритмичного вдувания воздуха из своего рта в рот или нос пострадавшею.
Для обеспечения доступа воздуха в легкие голову пострадавшего следует отогнуть назад (подбородок вверх), под лопатки положить валик из одежды, освободить гортань от запавшего языка. Эффективность искусственного дыхания контролируется по расширению грудной клетки пострадавшего.
Одновременно с искусственным дыханием целесообразно для поддержания в организме необходимого кровообращения выполнять наружный массаж сердца следующим образом. На область грудины наложить левую руку, правую —• сверху на левую; произвести энергичное надавливание так, чтобы подать нижнюю часть грудины на 3...4 см; интенсивность толчкообразных надавливаний — один раз в секунду. Искусст-
венное дыхание и наружный массаж сердца необходимо выполнять до появления устойчивого пульса и дыхания. Если пульс и дыхание не восстанавливаются, то меры помощи надо осуществлять до прибытия врача.
17.3. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА
Все электроустановки принято разделять по напряжению на две группы: напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В. Наибольшее число травм происходит на электроустановках напряжением до 1000 В. Это объясняется тем, что данные электроустановки широко применяются в строительстве и промышленности и часто обслуживаются недостаточно подготовленным персоналом. Электроустановок напряжением свыше 1000 В значительно меньше и к их обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики.
Причинами электротравматизма яв-ляются: 1. Появление напряжения на частях установок и машин, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации (корпуса, пульты и др.). Чаще всего это происходит вследствие повреждения изоляции в электромоторах, кабелях и проводах: возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям и проводам. 2. Образование электрической дуги между токоведущей частью установки и человеком возможно в электрических установках напряжением свыше 1000 В. Для того чтобы предотвратить возникновение дуги между токоведущи-ми частями и работающим, установлено минимально допустимое расстояние от токоведущих частей до человека. При 15 кВ это расстояние составляет 0,7 м, при 220 кВ —3,0 м. 3. Появление шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания токоведущих проводов на землю. 4. К прочим причинам можно отнести несогласованные и ошибочные действия персонала, отсутствие надзора за электроустановками под напряжением и ряд других организационных причин. • Факторы, определяющие величину
безопасного напряжения. Так как сопротивление тела человека не является стабильным и может изменяться в широких пределах,то ограничить величину тока, проходящего через него, можно только путем уменьшения приложенного напряжения. Следовательно, безопасным может считаться такое значение приложенного напряжения, при котором через человека будет протекать безопасный ток.
Требования, предъявляемые к электробезопасности в конкретном помещении, зависят от характера окружающей среды.
В отношении опасности поражения человека электрическим током существует три категории помещений: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные. К помещениям без повышенной опасности поражения человека электрическим током относятся Жилые помещения, комнаты управления, конструкторские бюро и т. п., т. е. гухие помещения с нормальной температурой и влажностью (до 60 %), с изолирующими полами и небольшим количеством заземленных предметов.
К помещениям с повышенной опасностью относятся влажные помещения (относительная влажность 60...75 %) с температурой воздуха, постоянно или периодически превышающей 35°С, наличием токопроводящей пыли и токо-проводящих полов (земляные, металлические, бетонные), возможностью одновременного прикосновения человека к корпусам электрооборудования и заземленным предметам. В промышленности строительных материалов такими помещениями являются деревообрабатывающие цехи, цехи железобетонных конструкций, а также по производству строительных пластмасс и др.
К особо опасным относятся: сырые помещения с влажностью, близкой к 100 %, влажными стенами и полом; помещения с химически активной средой, пары и газы которой способны разрушать электроизоляцию; помещения, в которых имеется два или более признаков, характерных для помещений с повышенной Опасностью. Особо опасными помещениями являются участки (по-
мосты) , размещенные под открытым небом, помещения аккумуляторных станций, цехи с заземленным полом, душевые и т. п.
17.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СПОСОБОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ . ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
• Электрическая изоляция токоведу-щих частей. Надежная электрическая изоляция различных токоведущих проводов (внутренние электрические сети, статорные обмотки электродвигателей, обмотки трансформаторов и т. п.) является основой обеспечения электробезопасности. Теоретически надежная и качественная электрическая изоляция может обеспечить 100 %-ную электробезопасность для защищенных частей и сетей, находящихся под напряжением. Однако на практике электрическая изоляция может быть разрушена от механических повреждений, действия химически активной среды, повышенной температуры, неправильной эксплуатации электроустановок. При ЭТОМ МОЖЄТ появиться напряжение на корпусах машин и оборудования, которые обычно не находятся под напряжением. В электротехнике различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляцию. Рабочей является электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу в заданных условиях эксплуатации. Например, изоляция ста-торной обмотки асинхронного электродвигателя от его корпуса; изоляция между фазными проводами трехфазной сети. Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Двойная изоляция представляет собой электрическую изоляцию, состоящую из рабочей и дополнительной изоляции. Усиленная изоляция — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую степень защиты от поражения током, как и двойная изоляция.
Например, двойной изоляцией обладает электрическая дрель с пластмассовым (диэлектрическим) корпусом,
который является второй степенью изоляции.
Электрическая изоляция силовой или осветительной электропроводки считается достаточной, если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей, или между разными фазами на участке, ограниченном последовательно включенными плавкими предохранителями, составляет не менее 0,5 МОм.
Зануление — превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание. В результате возникает большой ток короткого замыкания, который вызывает срабатывание токовой защиты и отключение поврежденного участка.
Защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электрической изоляции. •
Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при изменении (более установленных пределов) параметров электроустановки или электрической сети (появление напряжения на корпусе, уменьшение сопротивления фазного провода относительно земли и др.). • Ограждение неизолированных то-коведущих частей и расположение их на недоступной высоте. Неизолированные токоведущие части (провода), закрепленные на изоляторах, располагают на определенной высоте, где они недоступны для случайного прикосновения, или их закрывают крышками, кожухами, например, в местах соединительных зажимов электродвигателей, в распределительных устройствах. Если ограждения изготовляют из диэлектриков или металла, то их располагают на определенном расстоянии от неизолированных токоведущих частей, величина которого зависит от напряжения установки. Например, наименьшее расстояние для установок напряжением до 1000 В составляет 50 мм; 6000 В—120 мм, 10000 В—150 мм.
Малое напряжение применяют для уменьшения опасности поражения электрическим током путем использования напряжения 12 и 42 В.
В особо неблагоприятных условиях (в колодцах, траншеях, подвалах, сырых помещениях) для питания переносных электросветильников применяют напряжение 12 В. В помещениях с повышенной опасностью поражения электротоком (аккумуляторные, котельные и другие помещения с повышенной влажностью и токопроводящими полями) необходимо применять ручной электрифицированный инструмент, переносные лампы, работающие при напряжении 42 В. Для получения малого напряжения применяют специальные понижающие трансформаторы. При этом один конец вторичной обмотки трансформатора и его корпус следует заземлять на случай пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками, т. е. для защиты от перехода высокого напряжения (380 и 220 В) на вторичную обмотку трансформатора (рис. 17.
1).
Блокировочные устройства не допускают ошибок персонала при работе на электроустановках. Например, дверь в распределительное устройство напряжением выше 1000 В снабжается электромагнитным замком, позволяющим только тогда открыть дверь, когда отключены выключатели, через которые напряжение подается внутрь (на распределительное устройство). Как правило, блокировки представляют собой устройства, которые допускают только определенный порядок включения (отключения) механизма, исключая
Рис. 17.1. Схема трансформатора для получения малого напряжения
Рис. 17.2. Схема, поясняющая принцип защитного разделения цепей
тем самым попадание человека в зону, где возможно прикосновение к токове-душим частям.
Электрическое разделение сетей осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Сеть делят на отдельные короткие участки (2...6 м) с помощью трансформатора с коэффициентом трансформации 1 : 1 (рис. 17. 2).
При этом емкость конденсатора (провод—земля) мала (С->-0) вследствие малой протяженности сети и, следовательно, емкостное сопротивление электрических проводов относительно земли велико: Хс-+<х>, так как Хс=1/ /(2nfC), где f — частота тока.
Этим достигается общий высокий уровень изоляции проводов за разделительным трансформатором независимо от активного сопротивления изоляции R.
При пробое изоляции в токоприемнике и прикосновении человека к корпусу, через него пройдет ток, определяемый напряжением сети, деленным на сопротивление Х<—>- оо, т. е. ток через человека будет мал и не вызовет никаких ощущений.
17.5. ОПАСНОСТЬ ПРИКОСНОВЕНИЯ К ТОКОВЕДУЩИМ ПРОВОДАМ
В промышленности строительных материалов применяют два вида трехфазных электрических сетей: сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью трансформатора, причем основным видом сетей являются трехфазные сети с заземленной нейтралью и нулевым проводом. Такие сети наиболее удобны в эксплуатации, так как позволяют питать не только трехфазные
Рис. 17.3. Трехфазная сеть с глухоза-
земленной нейтралью и нулевым прово-
дом
электродвигатели, но и получать фазное напряжение (фаза — нуль) для обеспечения включения осветительных приборов и однофазных ручных инструментов (рис. 17. 3). Чаще случается однофазное прикосновение человека к электрической сети, но наиболее опасно одновременное прикосновение к двум фазам, когда ток, проходящий через человека, определяется значением линейного напряжения
где U л, (Уф — линейное и фазное напряжения, В.
Все токоведущие части любой сети, находящиеся под напряжением, должны быть изолированы от земли. Сопротивления проводов по отношению к земле (под землей следует понимать точки почвы с нулевым потенциалом) принято называть сопротивлениями изоляции Rm, которые складываются из сопротивления изоляции самого провода и последовательно с ним включенных сопротивлений воздуха, пола, земли. По этой цепочке сопротивлений под действием разности потенциалов между проводом и землей протекает небольшой ток, который принято называть током утечки.
Сопротивления проводов изображаются в виде сосредоточенных сопротивлений /?из, хотя в действительности они распределены вдоль проводов (рис. 17. 3).
В сетях с глухим заземлением нейтрали при однофазном прикосновении ток через человека протекает по цепи
Рис. 17.4. Схема однофазного прикосновения человека в сети с глухозаземленной нейтралью
«человек —- земля — заземление нулевой точки трансформатора R0 — фазный провод» (рис. 17. 4, а, б). Сопротивлением фазного провода пренебрегаем (/?Ф = 0,1..-0,4 Ом), предполагая также, что имеет место прямой контакт человека через ноги с землей. Тогда ток, проходящий через человека, определяется по зависимости: /чел — £/ф/(??чел + /?о) При £/ф = 220 В, AV----10 Ом /чеі = 220/ (1000 +10) ^0,22 А.
В данной схеме емкостное и активное сопротивления фазы практически не оказывают влияния на величину /чсл.
При изолированной нейтрали прикосновение человека к одной из фаз вызывает ток /Чел, проходящий через человека и полное сопротивление двух других фаз сети (рис. 17. 5). Если емкостное сопротивление сети мало, то /чел =
3(Уф/(3#чсл + #из).
Из сказанного следует, что в сетях с изолированной нейтралью (при одно-
Рис. 17.5. Схема однофазного прикосновения человека в сети с изолированной нейтралью (а); эквивалентная схема (б)
фазном прикосновении) ток, проходящий через человека, будет меньше, чем в сетях с глухозаземленной нейтралью. Поэтому с точки зрения электробезопасности сети с изолированной нейтралью являются более безопасными. Однако это преимущество имеет место лишь тогда, когда постоянно обеспечивается высокое значение сопротивления изоляции /?из двух других фаз сети. В нормальных условиях эксплуатации У?из^0,5 МОм.
В строительстве часто трудно обеспечить и надежно контролировать необходимый уровень сопротивления изоляции, поэтому в основном применяют сети с глухим заземлением нейтрали. Сети с изолированной нейтралью устраивают на передвижных механизмах, где относительно просто обеспечить и постоянно контролировать сопротивление фаз.
В случае однофазного
прикосновения человека к сети с
изолированной нейтралью, где произошло
замыкание другой фазы на землю через
сопротивление контакта фазы с землей
/?эм> 100 Ом, ток, проходящий через
человека,
Наибольшая опасность возникает при одновременном касании человека двух фаз. В этом случае ток, проходящий через человека, определяется величиной линейного напряжения и сопротивлением тела человека на участке прохождения тока. При £/л = 380 В
/чел = ил /Ячел = 380/1000 = 0,38 А.
17.6. ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЯ МЕЖДУ ОБМОТКАМИ ТРАНСФОРМАТОРА
При замыкании между первичной и вторичной обмотками понижающего трансформатора высокое напряжение первичной обмотки перейдет в сеть низкого напряжения, в результате чего может произойти массовый пробой изоляции в токоприемниках,рассчитанных на работу от сети низкого напряжения, а корпуса многих токоприемниов могут оказаться под высоким напряжением.
В качестве средств защиты от опасности возникновения электротравм при замыкании между обмотками трансформатора применяют заземление нейтрали вторичной обмотки, которое выполняют в виде глухого присоединения к заземлению, либо присоединяют к пробивному предохранителю ПП (рис. 17. 6 и 17. 7).
При глухом заземлении нейтрали вторичной обмотки трансформатора ток замыкания / возвращается в сеть первичной обмотки через заземление нейт-
Рис. 17.6. Схема защиты от перехода высокого напряжения при замыкании между обмотками трансформатора в сетях с глухим заземлением нейтрали
Рис. 17.7. Схема защиты от перехода высокого напряжения при замыкании между обмотками трансформатора в сетях с изолированной нейтралью
рали Ro и емкость первичной сети С. Вследствие этого защита на первичной стороне трансфоматора, выполненная в виде отключающих автоматов РТ, срабатывает от тока / и отключает три фазы первичной обмотки трансформатора, чем и достигается безопасность при замыкании между обмотками.
При изолированной нейтрали замыкание между обмотками трансформатора приводит к пробою специального пробивного предохранителя ПП. При нормальном режиме работы пробивной предохранитель изолирует нулевую точку трансформатора от заземления R0 посредством слюдяного и воздушного слоев. В момент пробоя между первичной и вторичной обмотками трансформатора срабатывает (пробивается) пробивной предохранитель и образуется электрическая проводимость между точками А и Б (см. рис. 17. 7). Далее работа защиты осуществляется так же, как и в сетях с глухим заземлением нейтрали.
17.7. ЯВЛЕНИЯ ПРИ СТЕНАНИИ ТОКА В ЗЕМЛЮ
При непосредственном контакте то-коведущего провода с землей происходит стекание тока в землю только через проводник, находящийся непосредственно в контакте с землей. Такое замыкание может быть случайным или преднамеренным. В случае преднамеренного контакта с землей (защитном заземлении корпуса электроустановки) происходит стекание тока с корпуса электроустановки и заземляющего устройства в землю. При стекании тока в землю потенциал заземленной электроустановки Ф снижается до значения, равного произведению тока, стекающего на землю /з на сопротивление /?3, которое этот ток встречает на своем пути: ф=--/3А?3. Это явление используется как мера защиты от поражения электрическим током людей при случайном появлении напряжения на металлических частях станков или оборудования (в результате нарушения изоляции проводов, статора и др.).
Вместе с понижением потенциала на
заземленном оборудовании (при стека-нии тока в землю) возникает и неблагоприятный эффект — появление потенциального поля на поверхности земли вокруг заземлителя. Это обусловливает опасность поражения человека электротоком в силу воздействия на него так называемого «шагового напряжения» в зоне действия потенциального поля. Характер распределения потенциалов на поверхности земли, т. е. величину потенциала при изменении расстояния до заземлителя, можно оценить, рассмотрев случай стекания тока /з в землю через наиболее простой за-землитель — полушар радиусом г (рис. 17. 8). Будем считать, что земля во всем своем объеме изотропна и в любой точке обладает одинаковым удельным сопротивлением р (Ом • м) . При этих условиях ток в земле будет растекаться по радиусам полушара. Плотность тока убывает по мере удаления от заземления. На расстоянии х от центра полушара плотность тока (А/м2)
В объеме земли, по которому проходит ток, возникает так называемое поле растекания тока. Теоретически оно распространяется до бесконечности, но на практике уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слоя земли, по которому проходит ток, оказывается столь
Рис. 17.8. Распределение потенциала на
поверхности земли вокруг полушарового
заземлителя
где / — длина заземлителя, м; X — расстояние заземлителя до точки на поверхности земли, м.
Таким образом, и при стержневом заземлителе потенциальная кривая изменяется по гиперболическому закону.
Максимальный потенциал стержневого заземлителя будет при наименьшем значении X, т. е. при ,Y = 0,5 d, d = 2r:
'эР . 4t
сР = 1ы|п-^,
где d — диаметр трубы, м. • Сопротивление заземлителя растеканию тока. При стекании тока в землю он преодолевает сопротивление^ которое слагается из сопротивления заземлителя, переходного сопротивления между заземлителем и грунтом, а также сопротивления грунта. Наибольшим сопротивлением, которое учитывают в расчетах, обладает грунт. Два первых слагаемых сопротивления в расчет не принимаются, поэтому под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопротивление грунта растеканию тока. Сопротивление любого заземлителя
Яз=Фз//з,
где ф3 — потенциал заземлителя; /3 — ток, стекающий в землю через заземли-тель.
Сопротивление трубчатого или
стержневого заземлителя, заглубленного в землю на величину t :
где / — длина заземлителя, м; d — диаметр трубы, м; t — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя.
Для обеспечения электробезопасности заземление должно обладать относительно малым сопротивлением. В связи с этим на практике используют, как правило, групповой заземлитель, состоящий из нескольких параллельно включенных одиночных заземлителей (рис. 17. 9). Если расстояние между одиночными заземлителями более 40 м, то ток каждого стекает по отдельному участку земли, в котором токи от других заземлителей не проходят. В этом случае вокруг каждого одиночного заземлителя возникают самостоятельные потенциальные кривые, взаимно не пересекающиеся. При одинаковых размерах и заглублении одиночных заземлителей, а следовательно, при одинаковых их сопротивлениях Ri сопротивление группового заземлителя
пользования группового заземлителя. В этом случае сопротивление группового заземлителя
На практике расстояние между заземлителями принимают равным 2...3 /. • Напряжения прикосновения и шага.
Напряжение
прикосновения [упр — это разность
потенциалов двух точек электрической
цепи, которых одновременно касается
человек, т. е. Unv
есть разность потенциалов точек
прикосновения
руки и ног:
где /«л — ток, проходящий через человека по пути «рука — ноги».
Рассмотрим значения напряжения прикосновения человека при заземлении двух двигателей на общий одиночный заземлитель (рис. 17. 10) при расстоянии между электродвигателями более 20 м. Если на одном из двигателей произошел пробой статорной обмотки на корпус, то корпуса обоих двигателей окажутся под напряжением и вокруг заземлителя R3 на поверхности земли образуется потенциальнее поле. При при-
где гс — количество одинаковых заземлителей.
При расстоянии между заземлителями менее 40 м поля растекания тока накладываются одно на другое и потенциальные кривые пересекаются. Плотность тока в грунте повышается, что приводит к увеличению сопротивления стекания тока с заземлителя, которое характеризуется коэффициентом г\ ис-
Рис. 17.9. Схема распределения потенциалов при
групповом заземлителе: /— суммарная кривая; 2— от одиночных заземлителей
Рис. 17.10. Схема определения напряжения прикосновения при заземлении двух электродвигателей на одиночный заземлитель
косновении к корпусу первого электродвигателя человек окажется под напряжением прикосновения, равным разности потенциалов заземлителя ср' и точки земли ф", где располагается человек, т. е. £/'пР = ф' — ф". При касании человека второго двигателя напряжение прикосновения (/"Пр = ф'— 0 = ф'. Это наиболее опасный случай прикосновения, так как напряжение достигает максимального значения. Минимальное значение £/Пр будет при нахождении человека вблизи электродвигателя /, максимальное — при касании двигателя 2. Таким образом, заземление нескольких удаленных друг от друга электродвигателей и соединенных металлически между собой на одиночный заземлитель недопустимо, так как не обеспечивается защита от поражения напряжением прикосновения. Для уменьшения напряжения прикосновения используют групповой заземлитель, выравнивающий потенциальные поля в местах расположения всего оборудования.
При нормальном режиме работы электроустановки допускаемое значение t/np —2 В, а ток, проходящий через человека, не должен превышать 0,3 мА. В аварийном режиме, т. е. при появлении на нетоковедущих ч'астях установки напряжения вследствие нарушения изоляции, допустимые значения £/Пр = = 36 В, а /чел = 6 мА (при действии более 1 с), те же параметры для бытовых электроустановок составляют соответственно 12 В и 2 мА.
Напряжение шага возникает при нахождении человека в зоне потенциального поля. Напряжение шага (или шагового напряжения) есть разность потенциалов двух точек земли, которых человек касается ногами (см. рис. 17. 8). Максимальное шаговое напряжение наблюдается при нахождении человека вблизи заземления и зависит от формы потенциальной кривой и размера шага. Расчетная длина шага — 0,8 м.
17.8. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Защитное заземление должно обеспечить защиту людей от поражения электрическим током при прикоснове-
нии к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление выполняют путем преднамеренного соединения (металлическими проводниками) нетоковедущих частей электроустановок с «землей» (рис. 17. 11) или ее эквивалентом (ГОСТ 12.1.030—81 «ССБТ. «Электробезопасность. Защитное заземление, зануле-ние»).
Ф Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения, возникающих при замыкании фазы на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования ф = /3/?3 (в силу малого сопротивления заземляю-
РИС. 17.11. Принципиальная схема защитного заземления (а); эквивалентная схема (б)
щего устройства 4... 10 Ом), а также выравниванием потенциалов заземленного оборудования и основания (за счет уве-"личенияпотенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к потенциалу заземленного оборудования). В качестве заземлителей в первую очередь используются естественные: металлические и железобетонные конструкции зданий, которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу. В железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для подсоединения (с помощью проводников) к корпусам электрооборудования. При выполнении искусственных заземляющих устройств применяют стальной прокат длиной 2,5...З м (трубы, уголки, полосовая сталь, сталь круглого сечения). Соединения одиночных заземлителей выполняют стальной полосой сечением 4X40 мм или профилем круглого сечения диаметром 6 мм и более.
Типы заземляющих устройств. Различают контурное и выносное заземляющие устройства. При контурном заземлении одиночные за-землители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой размещено оборудование, подлежащее заземлению. Внутри защищаемого контура достигается выравнивание потенциалов земли, что определяет минимальные значения напряжения прикосновения и шагового напряжения (рис. 17. 12).
Выносное заземляющее устройство размещается вне площадки, где располагается заземляемое оборудование, поэтому выравнивание потенциалов земли и корпусов заземленного оборудования достигается в меньшей степени. Выносное заземление применяют при малых значениях тока замыкания на землю в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не выше допускаемого напряжения прикосновения.
В качестве естественных заземлителей можно также использовать водопроводные трубы и любые другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих газов, жидкостей, а также трубопроводов, покры-
Рис. 17.12. Схема заземляющего устройства: /—расположение заземлителей в плане
тых изоляцией); обсадные трубы артезианских скважин.
Допускаемые значения сопротивления заземляющих устройств регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Для электроустановок напряжением до 1000 В при изолированной нейтрали трансформатора (генератора) сопротивление защитного заземления должно быть не более 4 Ом, при мощности N трансформатора более 100 кВ-А и не более 10 Ом при N< 100 кВ-А. Для электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземлен-ной нейтралью сопротивление /?(), к которым присоединены нейтрали трансформаторов (генераторов), должны быть в любое время года не более 2; 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.
При удельном сопротивлении земли р более 100 Ом допускается увеличение указанных норм в 0,01 р, но не более десятикратного.
ф Принцип защиты от поражения человека током при наличии защитного заземления в сетях с изолированной нейтралью. При наличии пробоя на кор-
пус электродвигателя на последнем появляется напряжение, равное произведению тока замыкания на землю /3 на сопротивление заземлителя /?3, т. е. UK = /,/?,.
Рассмотрим цепь тока замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью (см. рис. 17. 1 1, а) . Ток проходит по электрической цепи, включающей следующие элементы: корпус двигателя, сопротивление заземлителя /?3, землю, сопротивление изоляции двух неповрежденных фаз с общим сопротивлением /?из. Сопротивления фазных проводов и статорной обмотки электродвигателя малы (десятые доли ома) и в расчет не принимаются. На участке АБ (см. рис. 17. 11, б) эквивалентной схемы ток /:, разветвляется и идет по двум параллельно соединенным сопротивлениям /?чел= 1000 Ом, /?.,<; 10 Ом. По этим сопротивлениям ток течет по двум параллельным ветвям под действием напряжения, равного напряжению .прикосно-
вения: 6'І,р = ф/ — ф" ИЛИ
гдес&І — коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму кривой распределения на поверхности земли. При групповом контурном заземляющем устройстве, выполненном из стержней и полос, максимальные значения а: =0,1...0,35; а2—коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию тока основания, на котором стоит человек. В упрощенном виде а.2 определяют по зависимости
где /?чел — сопротивление тела человека; р — удельное сопротивление грунта, Ом-м. В зависимости от свойств грунта а-ї изменяется в пределах 0,31...0,9.
Таким образом, при (7ф = 220 В максимальные напряжения прикосновения при грунтовом заземлителе будут находиться в пределах от 6,82 до 70 В.
Принимая во внимание реальные размеры, форму кривой распределения потенциалов на поверхности земли при стекании тока в землю с группового
заземлителя и рассматривая установки напряжением до 1000 В, можно утверждать, что значение напряжения прикосновения будет безопасным для человека.
Как показала практика, при /?3^ ^4 Ом в сетях напряжением до 1000 В напряжение прикосновения не превышает 12 В. Малое значение напряжения прикосновения обеспечивает безопасность человека при соприкосновении с электрическим поврежденным и заземленным оборудованием. Значение тока, проходящего через человека, определяется напряжением прикосновения
Такой ток является безопасным для человека.
Применение заземления. Защитному заземлению подлежат все металлические нетоковедушие части оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных заземлению подлежат установки напряжением 42...380 В переменного тока и от 110 до 440 В — постоянного тока. Во всех случаях заземлению подлежат электроустановки напряжением 380В и выше переменного тока и 440 В и выше — постоянного тока.
17.9. ЗАНУЛЕНИЕ
Зануление состоит в соединении корпусов токоприемников или другого оборудования, которое может оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции, с нулевым проводом с помощью металлических проводников (рис. 17. 13, а).
Область применения з а н у -л е н и я — трехфазные четырехпровод-ные электрические сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью и напряжением 380/220, 220/127 и 660/ 380 В. Цель з а н у л е н и я -— ликвидация опасности поражения электрическим током при повреждении изоляции и появлении на корпусах оборудо-
6)
Рис. 17.13. Схема замулення электрооборудования:
а—схема и диаграмма напряжений нулевого провода относительно земли без повторного заземлителя; б — то же, с повторным заземлителем
вания опасного напряжения. Принцип действия зануления — превращение пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание, т. е. образование так называемой цепи короткого замыкания (корпус — нулевой провод — фазная обмотка трансформатора — корпус), обладающей малым сопротивлением,
При пробое на корпус в цепи короткого замыкания возникает большой ток короткого замыкания /кз, в результате чего за 5. ..7 с перегорают плавкие вставки или срабатывают автоматические устройства, реагирующие на ток короткого замыкания за 1...2 с. При зану-лении в течение короткого времени, определяемого скоростью срабатывания защиты, человек, касающийся поврежденного оборудования, попадает под фазное напряжение. Если защитное за-нуление не срабатывает, то человек, контактирующий с поврежденным оборудованием, может быть поражен электрическим током. Для надежного срабатывания зануления необходимо выполнение условия
где /їл.вст — номинальный ток плавкой вставки; /£вт — номинальный ток автоматического выключателя.
Подбор плавких вставок предохра-
нителей производится по значению пускового тока электродвигателя с учетом режима работы:
где /"З'сдв — пусковой ток электродвигателя; а — коэффициент режима работ (для асинхронных двигателей а = 1,6... 2,5); /"Гдв = /эл.дВ Р(/"л.дв — номинальный рабочий ток электродвигателя; (3 — коэффициент перегрузки, принимаемый по каталогу для электродвигателей р = 5...7).
Ток короткого замыкания
где (Уф
—
фазное напряжение, 6; ZT
— сопротивление вторичной обмотки
трансформатора, Ом; /?„ и /?ф — соответственно
сопротивление нулевого и фазного
проводов, Ом.
В схеме зануления необходимо наличие нулевого провода, заземления нейтрали источника тока, повторного заземления нулевого провода /?п (рис. 17. 13, б).
• При наличии /?п и пробое фазы на корпусе в случае /?п = /?0 падение напряжения на /?п и, следовательно, на корпусе составит (Уф/2. Такое же напряжение будет на сопротивлении /?0) т. е. (УФ/2 (рис. 17. 13, б).
Наличие повторного заземления нулевого провода позволяет снизить напряжение на корпусе в два раза при /?0 = = /?„• При других значениях фазное напряжение перераспределяется пропорционально этим сопротивлениям.
Назначение нулевого провода— создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, с тем чтобы этот ток был достаточным для срабатывания защиты. Повторное заземление нулевого провода устраивается на случай обрыва нулевого провода. Нулевой провод должен иметь проводимость не менее 0,5 от проводимости фазного провода.
Заземление нулевой точки трансформатора RO предусматривается для: обеспечения электрозащиты при пробое изоляции между обмотками трансформатора, т. е. для защиты от перехода высшего напряжения в сеть низшего; снижения до безопасного напряжения нулевого провода (относительно земли) и всех присоединенных к ним корпусов электроустановок при случайном замыкании фазы на землю.
Назначение повторного заземления нулевого провода— уменьшение опасности поражения электротоком при обрыве нулевого провода и замыкания фазы на корпус за местом обрыва (рис. 17. 14, а), сниже-
ниє напряжения на корпусе в момент горения плавкой вставки (/ = 5...7 с). При обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления приводит к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети (см. рис. 17.14, а). Это опасное напряжение будет существовать длительное время, так как поврежденный электродвигатель автоматически не отключится (отсутствует цепь короткого замыкания) и, кроме того, поврежденную электроустановку трудно обнаружить, с тем чтобы произвести отключение вручную. Если же нулевой провод будет иметь повторное заземление, то при его обрыве сохранится цепь тока; нулевой провод, К„, земля, /?0 и фазные провода, благодаря чему напряжение на зануленных корпусах, находящихся за местом обрыва, снизится до величины (рис. 17. 14, б):
где ик — напряжение на корпусе токоприемника; Rn — сопротивление повторного заземления нулевого провода;
Рис. 17.14. Схема действия зануления при обрыве нулевого провода:
- диаграмма напряжений нулевого провода относительно земли без повторного заземлителя; б — то же, с повторным заземлителем
Ro — сопротивление заземления нулевой точки трансформатора.
Вместе с тем корпуса, присоединенные к нулевому проводу до места обрыва, также окажутся под напряжением относительно земли
В сумме эти напряжения равны фазному: UK-\-Uo = U$. Если принять, что /?„ = /?„, то корпуса установок, присоединенные к нулевому проводу как до места обрыва, так и после будут находиться под одинаковым напряжением
Этот случай является наименее опасным, так как при других соотношениях Ra и Rn часть корпусов будет находиться под напряжением большим, чем 0,5 (7Ф.
Таким образом, повторное заземление нулевого провода уменьшает опасность поражения электротоком, возникающую в результате обрыва нулевого провода, но не устраняет ее полностью, так как напряжение, равное 0,5 t/ф, является опасным. Поэтому требуется тщательная прокладка нулевого провода, с тем чтобы исключить его обрыв. В нулевом проводе запрещается установка предохранителей, рубильников и других приборов, которые могут нарушить его целостность.
По Правилам устройства электроустановок сопротивление каждого из повторных заземлителей должно быть не более 15, 30 и 60 Ом при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В — источника однофазного тока.
Повторные заземления нулевого провода выполняются на концах воздушных линий длиной более 200 мив середине линий и ответвлений длиной 500 м, а также на вводах линий в электроустановки.
В сетях с глухозаземленной нейтралью необходимость нулевого провода доказывается следующим. Предположим, что нулевой провод отсутствует и имеется заземление корпуса электро-
Рис. 17.15. Схема неправильного выполнения заземления электродвигателя в сети с глухозаземленной нейтралью без нулевого провода
двигателя (рис. 17. 15). Обеспечит ли такая схема электробезопасность при наличии пробоя изоляции в корпусе электродвигателя? При возникновении напряжения на корпусе UK через заземляющее устройство /?3 начинает стекать ток /3:
Ток, протекающий через R3, землю, /?о, фазные провода, определяется по зависимости
Тогда
Сопротивления трансформатора и фазных проводов малы по сравнению с /?3 и Ro и поэтому в расчет не принимаются.
Тогда с/ф = 220 В и Я, = /?0 = 4 Ом; /, = 220/(4+ 4) =27,5 А; {/„ = 220-4/ (4 + 4) = 110 В.
Таким образом, ток /3 = 27,5 А, протекающий через плавкие вставки, далеко не всегда обеспечит их срабатывание и отключение поврежденной фазы.
При использовании такой схемы (рис. 17. 15) нельзя обеспечить электробезопасность, так как на корпусе оборудования (при пробое изоляции) будеї сохраняться опасное напряжение 110 В Такое положение будет до тех пор, покг электродвигатель не будет отключеі вручную. Поэтому правилами запре
Рис. 17.16. Схема совместного использования зануления и защитного заземления
Ідается применять трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью без нулевого провода.
Если же используется четырехпро-водная сеть с нулевым проводом и глухозаземленной нейтралью, то в ней возможно выполнять как заземление корпуса электродвигателя, так и его зану-ление (рис. 17. 16). В этом случае при пробое изоляции сработает система за-нуления, т. е. возникнет большой ток /кз и поврежденная фаза отключится.
Роль же заземления корпуса будет заключаться в том, что в момент горения плавкой вставки (5...7 с) напряжение на корпусе электродвигателя снизится вдвое при R3 = K0.
Использовать схемы совместного использования зануления и защитного заземления можно, но они не находят применения из-за высокой стоимости, так как приходится выполнять два вида защиты.
17.10. ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ
Защитное отключение — это система быстродействующей защиты, автоматически (за 0,2 с и менее) отключаю-. щая электроустановку при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. Защитное отключение применяется в тех случаях, когда невозможно или трудно осуществить защитное заземление или зануле-ние или когда высока вероятность при-
косновения людей к неизолированным токоведущим частям электроустановок. Поэтому защитное отключение целесообразно применять для обеспечения электрозащиты ручного электроинструмента, передвижных электроустановок.
Опасность поражения электрическим током возникает в следующих случаях: при замыкании фазы на корпус; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. В этих случаях происходит изменение электрических параметров сети, в частности, может измениться напряжение корпуса относительно земли. Изменение любого из указанных параметров до определенной величины, при которой может возникнуть опасность поражения электрическим током, может служить импульсом для срабатывания системы автоматического отключения. Основными частями защитного отключения являются прибор защитного отключения и автоматический выключатель.
Прибор защитного отключения реагирует на изменение каких-либо параметров электрической сети и подает сигнал на отключение автоматического выключателя. Прибор автоматического отключения состоит из: датчика, воспринимающего изменение того или другого параметра электрической сети (как правило, в качестве датчика используются реле различного типа); усилителя, предназначенного для усиления сигнала от датчика; сети контроля, служащей для периодической проверки исправности системы защитного отключения; вспомогательных элементов — сигнальных и измерительных приборов. Автоматический выключатель — устройство для отключения электрической сети, при коротких замыканиях или других измерениях в электроцепи. Автоматический выключатель отключает сеть при поступлении сигнала от прибора защитного отключения. ф Система защитного отключения, реагирующая на напряжение корпуса относительно земли (рис. 17. 17). Эта схема защитного отключения устраняет
Рис. 17.І7. Схема защитного отключения, срабатывающая при появлении напряжения на корпусе электрооборудования
опасность поражения током при возникновении на заземленном или занулен-ном корпусе повышенного напряжения. Принцип действия — быстрое отключение от сети установки, если напряжение на корпусе относительно земли окажется выше некоторого заданного (например, выше 40 В), при котором прикосновение к корпусу становится опасным. Следовательно, такая схема защитного отключения реагирует не только на полный пробой изоляции, но и на частичное -уменьшение сопротивления изоляции (например, статора электродвигателя) , когда на корпусе появляется напряжение значительно ниже фазного. Напряжение на заземленном корпусе ик относительно земли при замыкании одной из фаз статорной обмотки на /землю равно /з/?3- Если 1/к больше установленного предельного значения для данного реле РН напряжения, то система автоматического отключения сработает. В результате замкнутся нормально открытый контакт реле напряжения и цепь электромагнита ЭМ, который и отключит двигатель от сети. Применение этого типа защитного отключения распространяется на установки с индивидуальным заземлением R3 и дополнительным заземляющим устройством
АдОП'
• Защитное отключающее устройство,
реагирующее на изменение сопротивления фазы относительно земли. Эти устройства предназначены для непрерывного автоматического контроля изоляции фаз относительно земли, а также для защиты человека, прикоснувшегося к токоведущим проводам, от поражения электрическим током. В этих устройствах сопротивление изоляции проводов /?из относительно земли оценивается постоянным током, проходящим через эти сопротивления и получаемого от постороннего источника. При снижении сопротивления изоляции проводов ниже установленного предела в результате повреждения изоляции или прикосновения человека к фазному проводу возрастает постоянный ток, вызывающий отключение питающей сети.
Принципиальная схема защитного отключающего устройства, реагирующая на прикосновение к оголенному фазному проводу, показана на рис. 17. 18. В данной схеме датчиком служит реле тока РТ с малой величиной тока срабатывания (несколько миллиампер). Трехфазный дроссель-трансформатор ДТ предназначен для получения нулевой точки сети. Однофазный дроссель Д ограничивает утечку тока в землю, которому оказывает большое сопротивление. Постоянный ток У, источника (батареи) протекает по замкнутой цепи «источник — земля — сопротивление изоляции всех проводов» относительно цепи «земля—провода — трехфазный дроссель ДТ — однофазный дроссель Д — обмотка реле тока РТ».
Рис. 17.18. Отключающее устройство, реагирующее на изменение сопротивления фазы относительно земли
Значение этого тока зависит от напряжения источника постоянного тока и общего сопротивления цепи:
/,= £//( Яд + Я),
где Яд — суммарное сопротивление реле и дросселей; R — суммарное сопротивление изоляции проводов RH3 и сопротивления замыкания фазы на землю
Азм-
При нормальном режиме работы сети сопротивление /?из велико и поэтому значение /з мало. В случае уменьшения изоляции одной из фаз в результате прикосновения к фазе человека (или замыкания фаз на корпус) сопротивление RH3 уменьшается, а ток /3 возрастает, что приведет к срабатыванию реле тока РТ, которое своими контактами замыкает цепь питания электромагнита ЭМ. В результате произойдет отключение сети от питающего трансформатора.
Область применения таких устройств — сети небольшой протяженности напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.
17.11. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Эксплуатация и обслуживание действующих электроустановок осуществляется в соответствии с «Правилами технической эксплуатации элект-роустановвок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».
По условиям электробезопасности электроустановки и сети разделяют по используемому напряжению: до 1000 и свыше 1000 В. Такое разделение определяется тем, что обслуживание установок напряжением более 1000 В требует выполнения дополнительных мер безопасности и они должны обслуживаться высококвалифицированным персоналом.
Ремонтные, монтажные и другие работы на электроустановках по мерам безопасности разделены на четыре категории: работы, выполняемые при полном снятии напряжения; при частичном снятии напряжения; без снятия напряжения вдали от токоведущих частей. Для
каждого из указанных видов работ установлены определенные правила, обеспечивающие безопасность.
Например, при выполнении работ без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, проводятся технические и организационные мероприятия, предотвращающие приближение людей и используемого ими инструмента к то-коведущим частям на расстояние, установленное правилами. При напряжении 27,5 кВ это расстояние составляет 1 м.
Правилами техники безопасности установлены требования к персоналу, обслуживающему электроустановки. К работе на электроустановках допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование.
Кроме того, рабочие проходят обучение по правилам техники безопасности и оказания доврачебной медицинской помощи. Квалификация рабочих подтверждается присвоением квалификационной группы (1...5)
К организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасность работы на электроустановках относят: оформление наряда на работу; допуск к работе; надзор за выполнением работ; оформление перерывов в работе; перемены места выполнения работ и окончание работы.
Оформление работы на электроустановках производится по наряду, распоряжению. Наряд — это задание на безопасное производство работы, оформленное на специальном бланке. Нарядом определяется содержание работы, место работы, время ее начала и окончания, условия ее безопасного выполнения, состав бригады, а также лицо, ответственное за безопасность выполнения работ.
Допуск к работе осуществляет ответственный руководитель и производитель работ, которые проверяют выполнение всех технических мероприятий, обеспечивающие безопасность и качество работ.
Надзор за выполнением работ осуществляет производитель работ или специальный наблюдающий, постоянно контролирующий выполнение
всех требований безопасности. Производителю работ (наблюдающему) запрещается заниматься выполнением любой работы. В процессе работы бригаде предоставляются необходимые перерывы. Перед началом перерыва руководитель (наблюдающий) дает команду о прекращении работы, предварительно убедившись, что убран инструмент, установлены ограждения, снято переносное заземление и т. п. Затем бригада собирается вместе и ей объявляется о начале перерыва. После окончания перерыва руководитель проверяет место работы и снова осуществляет допуск бригады к работе.
К техническим мероприятиям, обеспечивающим электробезопасность относят: отключение напряжения; вывешивание предупредительных плакатов; ограждение места работы; проверка отсутствия напряжения; наложение временных заземлений, перемычек.
При работе на линии на распределительных устройствах (рубильниках) вывешиваются плакаты типа «Не включать — работают люди!», на месте производства работ устанавливают плакаты «Стой — высокое напряжение!», «Не влезай — убьет!».
17.12. ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА
При выполнении работ вблизи токо-ведущих частей, находящихся под напряжением, существует опасность случайного к ним прикосновения. Выполняя работы на отключенных токоведу-щих частях — шинах, проводах — имеется опасность случайного появления на них напряжения в результате ошибочного включения. При работе на электроустановках с целью защиты от поражения электрическим током применяют электрозащитные средства (ГОСТ 12.1.009—76).
Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдержать рабочее напряжение и их использование допускает прикосновение к частям электроустановок, находящихся под напряжением (до 1000 В). К ним относятся диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолиро-
ванными рукоятками, токоискатели; в электроустановках напряжением выше 1000 В — изолирующие штанги, изолирующие и токоведущие клещи, указатели высокого напряжения. Дополнительные изолирующие средства не могут полностью защитить человека от поражения электрическим током. Их основное назначение — усиление защитного действия основных изолирующих средств, вместе с которыми они применяются. К этим средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки. Изолирующие штанги предназначены для отключения и включения однополосных разъединителей, наложения переносных за-землителей и других операций. Изолирующие средства проверяют внешним осмотром перед каждым употреблением и периодически испытывают через 6... 12 мес.
{* /. Как проявляется действие электрического тока на организм человека? 2. В чем состоит первая помощь человеку, пораженному электрическим током? 3. Перечислите основные технические способы обеспечения электробезопасности. 4. Чем характеризуется явление стекания тока в землю? 5. Объясните понятия: напряжение «шага», напряжение «соприкосновения». 6. Объясните принцип действия и схему защитного заземления. 7. Кок обеспечивается электробезопасность при наличии зануления? 8. Объясните принцип действия защитно-отключающих, устройств. 9. Покажите особенности применения понижающих трансформаторов. 10. В каких случаях применяется электрическое разделение сетей? 11. В чем состоят организационные способы обеспечения электробезопасности? 12. Назовите средства индивидуальной защиты людей от действия электротока.