3.5.10. Системи засобів і заходів щодо електробезпеки

Виділяють три системи засобів і заходів забезпечення електробезпеки:

система технічних засобів і заходів;

система електрозахисних засобів;

система організаційно1технічних заходів і засобів.

Система технічних засобів і заходів з електробезпеки. Технічні

засоби і заходи з електробезпеки реалізуються в конструкції елек1

троустановок при їх розробці, виготовленні і монтажі відповідно до

чинних нормативів. За своїми функціями технічні засоби і заходи

забезпечення електробезпеки діляться на дві групи:

♦технічні заходи і засоби забезпечення електробезпеки при нор1

мальному режимі роботи електроустановок;

♦технічні заходи і засоби забезпечення електробезпеки при ава1

рійних режимах роботи електроустановок.

Основні технічні засоби і заходи забезпечення електробезпеки при

нормальному режимі роботи електроустановок включають:

ізоляція струмовідних частин;

недоступність струмовідних частин;

блоківки безпеки;

засоби орієнтації в електроустановках;

виконання електроустановок, ізольованими від землі;

захисне розділення електричних мереж;

застосування малих напруг;

компенсація ємнісних струмів замикання на землю;

вирівнювання потенціалів.

З метою підвищення рівня безпеки, залежно від призначення, умов

експлуатації і конструкції в електроустановках застосовується одно1

часно декілька з перелічених технічних засобів і заходів.

Ізоляція струмовідних частин. Забезпечує технічну працездатність

електроустановок, зменшує вірогідність попадань людини під напругу, зами1

кань на землю і на корпус електроустановок, зменшує струм через людину

при доторканні до неізольованих струмовідних частин в електроустановках,

що живляться від ізольованої від землі мережі.

ГОСТ 12.1.009176 виділяє ізоляцію:

♦робочу — забезпечує нормальну роботу електроустановок і захист від

ураження електричним струмом;

♦додаткову — забезпечує захист від ураження електричним струмом на

випадок пошкодження робочої ізоляції;

♦подвійну — складається з робочої і додаткової;

♦підсилену — поліпшена робоча ізоляція, яка забезпечує такий рівень

захисту, як і подвійна.

342

343

При розробці електроустановок опір ізоляції приймається в межах 1 кОм/В,

якщо технічними умовами не передбачені більш жорсткі вимоги відповідно до

чинних актів. З метою забезпечення працездатності електроустановок і безпеч1

ної їх експлуатації проводиться контроль стану ізоляції, який характеризується

електричною міцністю ізоляції, її електричним опором і діелектричними втрата1

ми. В установках напругою більше 1000 В проводять усі види випробувань ізо1

ляції, а при напрузі до 1000 В — тільки електричний опір і електричну міцність.

Виділяють приймально1здавальні випробування, післяремонтні (реконструкція

і капітальний ремонт) і міжремонтні в терміни, встановлені чинними нормати1

вами залежно від типу електроустановки і умов її експлуатації. Так, опір ізоля1

ції переносних світильників, що живляться від електромережі і електрифікова1

ного ручного інструменту контролюється кожні 6 місяців, зварювального облад1

нання — кожні 12 місяців. При цьому опір ізоляції має бути не менше 0,5 МОм,

а для електрофікованого інструменту 1 МОм.

Забезпечення недоступності струмовідних частин. Статистичні дані щодо

електротравматизму свідчать, що більшість електротравм пов’язана з доти1

ком до струмовідних частин електроустановок (близько 56%). Основними

заходами забезпечення недоступності струмовідних частин є застосування

захисних огороджень, закритих комутаційних апаратів (пакетних вимикачів,

комплектних пускових пристроїв, дистанційних електромагнітних приладів

управління споживачами електроенергії тощо), розміщення неізольованих

струмовідних частин на висоті, недосяжній для ненавмисного доторкання до

них інструментом, різного роду пристосуваннями, обмеження доступу сто1

ронніх осіб в електротехнічні приміщення тощо.

Застосування блоківок безпеки. Блоківки безпеки застосовуються в елек1

троустановках, експлуатація яких пов’язана з періодичним доступом до ого1

роджених струмовідних частин (випробувальні і дослідні стенди, установки

для випробування ізоляції підвищеною напругою), в комутаційних апаратах,

помилки в оперативних переключеннях яких можуть призвести до аварії і

нещасних випадків, в рубильниках, пусковій аппаратурі, автоматичних вими1

качах, які працюють в умовах підвищеної небезпеки (електроустановки на

плавзасобах, в гірничо1добувній промисловості) тощо.

Призначення блоківок безпеки: унеможливити доступ до неізольованих

струмовідних частин без попереднього зняття з них напруги, попередити

помилкові оперативні та керуючі дії персоналу при експлуатиції електроуста1

новок, не допустити порушення рівня електробезпеки та вибухозахисту елек1

трообладнання. Основними видами блоківок безпеки є механічні, електричні

і електромагнітні.

Механічні блоківки безпеки виконуються, переважно, у вигляді механіч1

них конструкцій (стопори, замки, пружинно1стрижньові і гвинтові конструк1

ції тощо), які не дозволяють знімати захисні огородження електроустановок,

відкривати комутаційні апарати тощо без попереднього зняття з них напруги.

Електричні блоківки забезпечують розрив мережі живлення спеціальни1

ми контактами, змонтованими на дверах огородження, розподільчих щитів і

шаф, кришках і дверцях кожухів електрообладнання. При дистанційному

управлінні електроустановкою ці контакти доцільно включати в мережу

управління пускового апарату послідовно з органами пуску. В такому разі

подача напруги на установку органами пуску буде неможливою до замикан1

ня контактів електричних блоківок.

До одного з варіантів електричних блоківок можна віднести дрібноблочне

виконання електричних апаратів, щитів і пультів управління з застосуванням

закритих штепсельних роз’ємів. При видаленні такого блоку з загального

корпусу пульта (стійки) штепсельні роз’єми розмикаються і напруга з блоку

знімається автоматично.

Електромагнітні блоківки безпеки вимикачів, роз’єднувачів, заземляю1

чих ножів використовуються на відкритих і закритих розподільчих при1

строях з метою забезпечення необхідної послідовності вмикання і вимикання

обладнання. Вони виконуються, переважно, у вигляді стрижньових електро1

магнітів. Стрижень електромагніту при знеструмленні його обмотки під дією

пружини заходить в гніздо корпуса органа управління електроустановки, що

не дозволяє маніпулювання цим органом. При подачі напруги на обмотку

електромагніта осердя останнього втягується в котушку електромагніта, що

забезпечує розблокування органа управління електроустановкою і можли1

вість необхідних маніпулювань цим органом.

Засоби орієнтації в електроустановках дають можливість персоналу чітко

орієнтуватися при монтажі, виконанні ремонтних робіт і запобігають помил1

ковим діям. До засобів орієнтації в електроустановках відносяться маркуван1

ня частин електрообладнання, проводів і струмопроводів (шин), бирки на

проводах, забарвлення неізольованих струмовідних частин, ізоляції, вну1

трішніх поверхонь електричних шаф і щитів керування, попереджувальні

сигнали, написи, таблички, комутаційні схеми, знаки високої електричної

напруги, знаки попереджувальні тощо.

Попереджувальні сигнали використовують з метою забезпечення надій1

ної інформації про перебування електрообладнання під напругою, про стан

ізоляції та пристроїв захисту, про небезпечні відхилення режимів роботи від

номінальних тощо. Світловою сигналізацією обладнуються в електроуста1

новках напругою понад 1000 В комірки роз’єднувачів, масляних вимикачів,

трансформаторів. У ввідних шафах комплектних трансформаторних підстан1

цій незалежно від величини напруги передбачається попереджувальна сигна1

лізація станів «Включено» і «Виключено».

Виконання електричних мереж, ізольованими від землі. Як зазначалося

вище (3.5.9), в мережах, ізольованих від землі, при однофазному включенні

людини під напругу і відсутності пошкодження ізоляції інших фаз, величина

струму, що проходить через людину, визначається опором ізоляції фаз відно1

сно землі, який, щонайменше, становить 105 Ом. Таким чином, виконання

мереж, ізольованими від землі, обмежує величину струму, що проходить через

людину, за рахунок опору ізоляції фаз відносно землі за умови забезпечення

необхідного стану ізоляції. При наявності фаз з пошкодженою ізоляцією і

344

345

доторканні людини до фазного проводу з непошкодженою ізоляцією величи1

на струму, що проходить через людину, значно зростає. Тому застосування

мереж, ізольованих від землі, вимагає обов’язкового контролю опору ізоляції.

В особливо небезпечних умовах щодо електротравм такий контроль пови1

нен бути постійним з автоматичним відключенням електроустановок з

пошкодженою ізоляцією. Відповідно до чинних нормативів у гірничо1добув1

ній промисловості і на торфорозробках виконання електромереж, ізольова1

ними від землі, є обов’язковим. На промислових підприємствах, підприєм1

ствах невиробничої сфери, у сільськогосподарському виробництві, побуті

тощо застосовуються, зазвичай, мережі з глухозаземленою нейтраллю.

Захисне розділення електричних мереж. Загальний опір ізоляції проводів

електричної мережі відносно землі і ємнісна складова струму замикання на

землю залежать від протяжності мережі і її розгалуженості. Із збільшенням

протяжності і розгалуженості мережі rіз зменшується (паралельна робота ізо1

ляторів, накопичення дефектів тощо) і збільшується ємність. Розділення

такої протяжної мережі на окремі, електрично незв’язані між собою, частини

за допомогою трансформаторів з коефіцієнтом трансформації, рівним одини1

ці, сприяє підвищенню опору ізоляції і зменшенню ємності і, як результат,

приводить до підвищення рівня безпеки.

Захисне розділення електричних мереж може реалізовуватись як в межах

електричних систем так і в межах окремих підприємств. Зокрема, воно може

реалізовуватися при переході від мережі з глухозаземленою нейтраллю до

мережі, ізольованої від землі. Прикладом реалізації варианту переходу від

мережі з глухозаземленою нейтраллю до мережі, ізольованої від землі, є

застосування розділяючих трансформаторів.

Принципова схема розділяючого трансформатора як засобу захисту в

установках напругою до 1000 В при виконанні робіт в особливо небезпечних

умовах щодо електротравм приведена на рис. 3.8.

Òð

Рис. 3.8. Схема розділяючого трансформатора

Ô

0

220 Â 220 Â

При реалізації схеми розділяючого трансформатора як засобу захисту

необхідно дотримуватися наступних вимог безпеки:

підвищена надійність конструкції і ізоляції;

від трансформатора дозволяється живлення тількі одного споживача

електроенергії з номінальним струмом плавкої вставки не більше 15А;

заземлення вторинної обмотки трансформатора не допускається;

корпус трансформатора заземлюється чи занулюється залежно від режи1

му нейтралі мережі живлення трансформатора;

напруга на низький стороні трансформаторів обмежується величиною 380 В.

Застосування малих напруг. До малих напруг відносяться напруги 42 В і

менше змінного струму частотою 50 Гц і 110 В і менше постійного струму.

Чинні нормативні документи виділяють два діапазони малих напруг змін1

ного струму: 12 В і 42 В. Напруга до 42 В змінного і до 110 В постійного стру1

му застосовується в приміщеннях з підвищеною небезпекою електротравм,

особливо небезпечних і поза приміщеннями для живлення ручного електри1

фікованого інструменту, ручних переносних ламп, світильників місцевого

освітлення з лампами розжарювання, в яких конструктивно не виключена

можливість контакту сторонніх осіб із струмовідними частинами, світильни1

ків загального освітлення з лампами розжарювання при висоті підвісу сві1

тильників меншій 2,5 м.

Напруга до 12 В змінного струму повинна застосовуватися для живлення

від мережі переносних світильників в особливо небезпечних умовах щодо

електротравм: металеві, бетонні, залізобетонні та інші ємкості, кабельні та інші

енергетичні підземні комунікації, оглядові ями, вентиляційні камери, тепло1

пункти тощо. Для живлення таких світильників перевагу слід віддавати ста1

ціонарним електричним мережам напругою 12 В. Розетки для підключення

світильників в таких мережах конструктивно мають відрізнятися від розеток

на більші діапазони напруги. За недоцільності виконання стаціонарних мереж

напругою 12 В допускається застосування понижуючих трансформаторів.

Принципова схема такого типу трансформаторів наведена на рис. 3.9.

346

1

Ô

0

Uô ∼12 Â; 42 Â

Рис. 3.9. Схема понижуючого трансформатора:

1 – корпус трансформатора; 2 – заземлений (занулений) екран;

3 – пробивний запобіжник.

2

3

347

З метою забезпечення надійного захисту, понижуючі трансформатори, як

засоби захисту, повинні мати електрично не зв’язані обмотки високої і низь1

кої сторони (не типу автотрансформаторів з однією обмоткою), розділені

екраном. Для захисту від переходу високої напруги на низьку сторону один із

виводів вторинної обмотки заземлюється через пробивний запобіжник.

Компенсація ємнісної складової струму замикання на землю. Як відзначало1

ся раніше (див. 3.5.9), струм однофазних замикань на землю, як і струм, що про1

ходить через людину, при однофазному дотиці до струмовідних частин, оціню1

ється активною і ємнісною складовими. Так, ємність кожного проводу повітря1

ної мережі 6…35 кВ складає приблизно 5000…6000 пФ/км, а ємнісний струм на