6.2 Техника безопасности
Поражение человека электрическим током возможно как при случайном прикосновении его непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудования (корпусам электрических машин, трансформаторов, светильников и т.д.), которые могут оказаться под напряжением в результате какой-либо аварийной ситуации (замыкания фазы на корпус, повреждения изоляции и т.д.)
На исход поражения электрическим током влияет целый ряд факторов: величина, род, частота тока, проходящего через тело человека; длительность прохождения и путь тока; величина электрического сопротивления тела человека; индивидуальные свойства организма человека и др.
При эксплуатации вычислительной техники возможны следующие опасные производственные факторы:
опасность воздействия статического электричества;
опасность поражения электрическим током.
6.2.1 Статическое электричество
У экрана ВДТ образуется электростатическое поле, которое в рабочей зоне может быть выше допустимого уровня. Опасность статического электричества проявляется в возможности образования электрической искры, а также в отрицательном действии на самочувствии человека, его нервной и сердечно-сосудистой системах. В связи с этим не рекомендуется прикасаться к экрану ВДТ и снимать на себя заряды электростатического поля. Электростатическое поле притягивает пыль на экран, которая способствует увеличению потенциала электростатического поля.
В современных моделях ВДТ имеет место компенсационный эффект, заключающийся в том, что снижение электростатического потенциала экрана до требуемых норм обеспечивается лишь в установившемся режиме работы ВДТ. В связи с этим уровень электростатического потенциала в течение 20-30 секунд после включения и после выключения ВДТ повышен в десятки раз [19].
Напряженность электростатического поля на рабочем месте оператора не превышает допустимого значения 20 кВ/м согласно [20].
Помещение, в котором расположено рабочее место оператора, относится к помещению с повышенной опасностью, согласно [21].
Основные способы защиты от статического электричества:
заземление оборудования;
увеличение поверхностной проводимости диэлектриков;
увлажнение окружающего воздуха;
ионизация воздуха.
Электробезопасность
По степени поражения людей электрическим током помещение оператора относится к классу помещений с повышенной опасностью. Для предотвращения опасного воздействия электрического тока на человека в электроустановках применяются следующие меры защиты [22]:
Защитное заземление;
Зануление;
Электрическое разделение сетей;
Применение малых напряжений;
Контроль и профилактика повреждения изоляции;
Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;
Двойная изоляция;
Защитное отключение;
Выравнивание потенциала;
Защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;
Оградительные устройства;
Электрозащитные средства и приспособления;
Блокировки;
Предупредительная сигнализация;
Знаки безопасности.
Наиболее
распространенным и эффективным
техническим способом защиты от поражения
электрическим током является защитное
заземление. Принцип действия защитного
заземления заключается в снижении до
безопасных значений напряжения
прикосновения
и тока
,
протекающего через тело человека.
Основными нормативными документами по защите от поражения электрическим током являются «Правила устройства электроустановок» [23], «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» [24].
Расчет защитного заземляющего устройства
Расчет заземляющего устройства заключается в определении типа заземлителя, количества, размеров и способа размещения одиночных заземлителей при условии, чтобы расчетное значение сопротивления группового заземлителя было не более допустимого по нормам.
Конструктивно
заземляющее устройство представляет
собой совокупность вертикальных
заземлителей (электродов), соединённых
между собой полосовым горизонтальным
заземлителем и находящихся в грунте
(суглинок, удельное сопротивление грунта
м)
на глубине
.
В
качестве вертикальных заземлителей
используются металлические элементы
в виде стержня диаметром
,
а расстояние между стержнями
.
Длина стержня заземлителя
.
Способ заложения заземлителей –
в ряд.
В качестве полосового заземлителя используется металлическая полоса сечением 12 х 4 мм. В соответствии с [22] соединение вертикальных заземлителей и полосы произведено сваркой.
Напряжение электроустановок до 1000 В, а суммарная мощность 300 кВА.
Расчет сопротивления растеканию тока одиночного заземлителя выполняется по формуле
где - удельное сопротивление грунта, Ом·м; d – диаметр стержня, мм; l-длина стержня, м; - глубина заложения верхнего конца стержня и горизонтального полосового заземлителя в грунте; H – параметр, определяемый по формуле
С учетом результата формулы (6.2) сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя равно
Количество стержней-заземлителей без учета работы соединительных полос рассчитывается по формуле
где
- коэффициент использования вертикального
стержневого заземлителя (находится из
таблицы 6.7 по предварительно рассчитанному
значению n, определяемому
при
,
а
при напряжении до 1000 В и суммарной
мощности электроустановок более 100
кВА).
Количество
стержней-заземлителей принимаем равным
.
Таблица 6.7 - Коэффициент использования вертикальных стержней-заземлителей (без влияния полосы связи)
Число стержней |
Способ заложения заземлителей |
|||||
в ряд |
по контуру |
|||||
отношение
расстояния между заземлителями к их
длине
|
||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
2 |
0,85 |
0,91 |
0,94 |
- |
- |
- |
4 |
0,73 |
0,83 |
0,89 |
0,69 |
0,78 |
0,80 |
6 |
0,65 |
0,77 |
0,85 |
0,61 |
0,73 |
0,80 |
10 |
0,59 |
0,74 |
0,81 |
0,55 |
0,68 |
0,76 |
Длина горизонтального полосового заземлителя при расположении стержней в ряд вычисляется по формуле
где a – расстояние между заземлителями, м; n – количество стержней-заземлителей.
Расчёт сопротивления растеканию тока горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные электроды между собой
где
- длина горизонтального полосового
заземлителя, м; b – ширина
сечения полосового заземлителя, м.
Сопротивление
группового искусственного заземлителя
,
состоящего из параллельно включенных
стержней-заземлителей и полосы
определяется по формуле
где
- коэффициент использования горизонтального
полосового заземлителя (находится из
таблицы 6.8).
Таблица 6.8 – Коэффициент использования горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды
Отношение расстояния между заземлителями к их длине |
Число стержневых заземлителей |
||||
2 |
4 |
6 |
10 |
20 |
|
стержневые заземлители расположены в ряд |
|||||
1 |
0,85 |
0,77 |
0,72 |
0,62 |
0,42 |
2 |
0,94 |
0,89 |
0,84 |
0,75 |
0,56 |
3 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,82 |
0,68 |
Расчетное значение сопротивления заземляющего устройства растеканию тока равно
Сопротивление
заземляющего устройства растеканию
тока меньше допустимого сопротивления
,
а значит выполнены требования по
защитному заземлению.