Раздел 7. Охрана труда

7.1 Защита от излучений

7.1.1 Защита от инфракрасных излучений, электромагнитных полей радиочастот, ионизирующего излучения и статического электричества

а. Измерения напряжённости и плотности потока энергии ЭМП следует проводить периодически, но не реже одного раза в год, в порядке текущего санитарно - гигиенического надзора, а также в следующих случаях:

при приёме в эксплуатацию новых установок;

при внесении изменений в конструкцию действующих установок;

при изменении конструкции средств защиты от воздействия ЭМП;

при внесении изменений в схему подключения излучающих элементов и режимы работы установок;

при организации новых рабочих мест;

после проведения ремонтных работ на установках.

b. При нахождении людей в зоне излучения радио- и радиолокационной станции должны соблюдаться защитные меры, указанные в п. 4.3.5 настоящих Правил.

с. Во время эксплуатации судов и после их ремонта необходимо проводить контрольные замеры интенсивности ионизирующих и инфракрасных излучений, статического электричества в сроки, установленные учреждениями санитарно - эпидемиологической службы совместно с судовладельцами.

d. Для снижения напряжения поля статического электричества рекомендуется ежедневно проводить влажную уборку помещений, обработку мебели, поручней и трапов, применяя антиэлектростатический состав.

7.2 Электробезопасность

7.2.1 Технические средства обеспечения электробезопасности

К техническим средствам, предусматриваемым при проектировании и строительстве объектов, применяемым в зависимости от напряжения электроустановок, относят использование электрооборудования соответствующего исполнения, изоляцию, электрическое разделение цепи, ограждения, блокировки, изолирующие электрозащитные средства, защитное заземление, зануление, защитное отключение и др.

По условиям электробезопасности установки разделены по напряжению: до 1000В включительно и выше 1000В, а также на установки с малым напряжением, не превышающим 42В.

Требования электробезопасности регламентируются государственными стандартами ССБТ, а также для промышленных предприятий - Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) Госэнергонадзора СССР, а для судов - Правилами Регистра СССР и Речного Регистра РСФСР.

Исполнение электрооборудования в зависимости от условий окружающей среды (класс опасности помещения). Промышленность выпускает электрооборудование и электротехнические изделия, обеспечивающие защиту персонала от поражения электрическим током в различных условиях окружающей среды. Существует специальная классификация оборудования и изделий по степени защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями, по характеристике изоляции и степени защиты от проникновения влаги внутрь оболочек.

Изоляция, электрическое разделение цепи, ограждения, блокировка и изолирующие электрозащитные средства являются техническими средствами обеспечения безопасности при прикосновении к токоведущим частям.

Сопротивление изоляции выбирают в зависимости от напряжения сети; в сетях напряжением менее 1000 В оно должно быть не менее 0,5 Мом.

Электрическое разделение цепи осуществляется через разделяющий трансформатор, который отделяет электроустановку от первичной электрической сети и сети заземления. Его используют, как правило, для питания отдельных электропотребителей при эксплуатации последних в особо опасных помещениях или на открытых площадках. В этом случае питающая сеть оказывается короткой с изолированной нейтралью и хорошей изоляцией.

Ограждения устанавливают на щитах, приборах и аппаратах для защиты от случайного прикосновения к токоведущим или движущимся частям. В ряде случаев их совмещают с блокировкой, которая предотвращает ошибочные действия или операции. При снятии ограждений или открытии дверей отключается подача тока.

Изолирующие электрозащитные средства разделяют на основные и дополнительные. Основные изолирующие средства, обладая высокой электрической прочностью, позволяют персоналу работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением. К ним относят: в установках свыше 1000 В изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи и указатели напряжения; в установках до 1000 В, кроме того, используют диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками и токоискатели.

Дополнительные изолирующие электрозащитные средства усиливают защитное действие основных средств, вместе с которыми их применяют. К ним относят: в установках свыше 1000 В диэлектрические перчатки, боты, коврики и изолирующие подставки; в установках до 1000 В изолирующие подставки, диэлектрические галоши, боты, коврики.

Защитное заземление, зануление и защитное отключение являются основными техническими средствами защиты от опасных напряжений относительно земли, возникающих на металлических частях оборудования, которые оказались под напряжением вследствие нарушения изоляции.

Рис. 49 Принципиальные схемы: а - защитного заземления, б - зануления, 1 - заземлитель, 2 - автоматы защиты (предохранители); 3 - заземлитель повторный нулевого провода

7.2.2 Защитное заземление, зануление, защитное отключение

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением (рис. а). Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается снижением потенциала заземлённого оборудования за счёт уменьшения сопротивления заземления, а также выравниванием потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземлённого оборудования. Последнее достигается повышением потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземлённого оборудования.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. б). Нулевой защитный проводник соединяет зануляемые части с глухозаземлённой нейтральной точкой обмотки источника тока. Кроме того, он надёжно присоединяется к заземлителям, располагаемым а непосредственной близости от источника тока. При наличии воздушной распределительной сети нулевой проводник, помимо заземления у источника тока, повторно заземляется через каждые 250 метров, а также на концах воздушных линий и ответвлениях длинной более 200 метров.

Поскольку корпуса оборудования, оказавшиеся под напряжением, заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т.е. с момента возникновения замыкания на корпус, проявляется защитное свойство зануления, подобно тому, как это происходит при защитном заземлении. Кроме того, зануление способно быстро отключить повреждённую установку от питающей сети. Замыкание фазы на корпус в таких установках превращается в однофазное короткое замыкание, которое вызывает большой ток в нулевом проводнике, способный обеспечить срабатывание защиты. Повреждённый объект отключается автоматами защиты или плавкими вставками. Для надёжного его отключения ток короткого замыкания должен не менее чем в 3 раза превышать номинальный ток плавких вставок предохранителей или в 1,25-1,4 раза ток автоматического выключателя.

В сетях с занулением не разрешается выполнять заземление какого-нибудь агрегата без присоединения к нулевому проводнику, так как в случае пробоя фазы на корпус через защитное и рабочее заземление нейтрали пройдёт ток. При этом на нулевом проводнике и на корпусах присоединённых к нему агрегатов появится опасное напряжение, однако ток будет недостаточен для срабатывания защиты. Заземляющие устройства защитного заземления и зануления представляют совокупность конструктивно объединённых заземляющих проводников и заземлителей.

Безопасные значения силы тока, проходящего через тело человека, прикоснувшегося к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, будут обеспечены, если сопротивление заземляющего устройства не превышает значений, указанных в ГОСТ 12.1.030-81. Для различных электроустановок регламентируются следующие значения сопротивления, Ом, заземляющих устройств:

Напряжением свыше 1000В с изолированной нейтралью - R=250/I

Напряжением свыше 1000В с изолированной нейтралью, при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1000В - R=125/I

Напряжением до 1000В в сети с заземлённой нейтралью при междуфазных напряжениях 660В - 2

380В - 4

220В - 8

Напряжением до 1000В в сети с изолированной нейтралью - 10

Расчётная сила тока замыкания на землю I должна быть определена для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой она имеет наибольшее значение.

Поскольку сопротивление проводников, соединяющих оборудование с заземлителем (заземляющих проводников), заведомо мало, указанные значения сопротивлений заземляющих устройств должны быть обеспечены при проектировании и устройстве заземлителей. Последние бывают естественные и искусственные. Естественными заземлителями являются водопроводные трубы, металлические конструкции зданий и сооружений, надёжно соединённые с землёй. Искусственные заземлители могут быть одиночные (например, стальные трубы с толщиной стенки не менее 3,5мм, диаметром 25-30мм и длиной 2-3м) и групповые, которые состоят из нескольких одиночных заземлителей (электродов), соединённых металлической полосой с площадью поперечного сечения 50-100ммІ. В групповом заземлителе расположение электродов может быть рядное, контурное и т. д.

Основная характеристика заземлителя - сопротивление растеканию тока в земле, или сопротивление растеканию. Расчёт сопротивления растеканию рассмотрим сначала для одиночного заземлителя шаровой формы. Предположим, что он погружен в землю на большую глубину (рис.). Слой грунта сферической формы, который находится от центра заземлителя на расстоянии x с элеметарной толщиной dx, имеет сопротивление, Ом.

(1)

где dx, x - в м; p - в Ом м.

Очевидно, сопротивление току, стекаемому с заземлителя, оказывает вся масса земли, начиная с участков, прилегающих к заземлителю. Поэтому общее сопротивление растеканию тока при заземлителе шаровой формы, Ом,

(2)

где dш.з - диаметр шарового заземлителя, м.

Если используют стержневой заземлитель, установленный без заглубления (на практике чаще всего применяют именно такие заземлители), его сопротивление растеканию определяют следующим образом. Разделяют заземлитель по длине на бесконечно малые участки длиной l каждый (рис.) и уподобляют их элементарным заземлителям шаровой формы диаметром dy.

Сопротивление элементарного заземлителя, отнесённого к точке В заземлителя на поверхности земли,

(3)

Интегрируя это уравнение по всей длине стержневого заземлителя, получаем искомое сопротивление растеканию стержневого заземлителя

(4)

Здесь 0,5 d много меньше l, следовательно, первым слагаемым под корнем можно пренебречь. Тогда

(5)

Аналогично определяют значения сопротивления растеканию одиночных заземлителей других типов.

В групповом заземлителе число одиночных заземлителей, необходимое для создания нужного сопротивления, определяют расчётом. Заземляющее устройство обычно располагают с наружной стороны здания, в котором находится заземляемое оборудование.

Расчёт группового заземлителя выполняют в такой последовательности.

Определяют расчётное значение удельного сопротивления грунта, Ом · см, по формуле

(6)

где pтабл. - табличное значение удельного сопротивления грунта, Ом · см;

шс - коэффициент сезонности, принимаемый от 1 до 9,3 в зависимости от средней многолетней температуры в летнее и зимнее время, среднегодового количества осадков и продолжительности замерзания вод в местности, где устанавливают заземляющее устройство.

Табличные значения удельного сопротивления грунта, и коэффициента сезонности можно определить по справочной литературе.

Выбирают конфигурацию группового заземлителя, его расположения относительно здания, профиль и размеры одиночных заземлителей и соединительных полос.

Вычисляют сопротивление растеканию, Ом, одиночного заземлителя:

для труб, верхний конец у которых расположен у поверхности земли, Rт.о - по формуле (5);

(7)

для труб, верхний конец у которых расположен ниже поверхности земли, - по формуле

где lт - длина тубы, см;

dт - диаметр трубы, см;

h - расстояние от поверхности земли до середины трубы, см.

Приближённо определяют число труб из условия

(8)

где Rз - требуемое сопротивление заземляющего устройства, Ом;

з - коэффициент использования, учитывающий взаимное экранирование труб, который находится в пределах 0,4 - 0,8 в зависимости от числа заземлителей и отношения расстояния между трубами к их длине.

5. Определяют сопротивление растеканию стальной полосы Rп.о, соединяющей трубы, по формулам:

протяжённой полосы, соединяющей трубы при рядном их расположении на поверхности земли,

(9)

полосы, соединяющей трубы при контурном их расположении на глубине hт;

(10)

где l, b - длина и ширина соединительной полосы, см.

С учётом эффекта экранирования трубами сопротивление полосы

(11)

где зп - коэффициент использования, значение которого находится в пределах 0,2 - 0,7 в зависимости от числа труб и отношения расстояния между трубами к длине труб.

6. Определяют необходимое сопротивление труб, Ом, обеспечивающее сопротивление контура не более заданного значения по формуле

7. уточняют число труб по формуле

n = Rт д/(зRт) (12)

Защитное отключение - быстродействующая зашита, которая обеспечивает автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Поскольку защитное отключение в отличие от зануления не обеспечивает безопасность человека в период от появления напряжения на корпусе до момента отключения повреждений установки от сети, время срабатывания является важной характеристикой защитного отключения. В зависимости от параметров сети и безопасной силы тока (см. табл.) выбирают автоматы защиты с тем или иным временем срабатывания. Существуют аппараты, применяемые в схемах защитного отключения, обеспечивают время отключения в пределах от 0,05 до 0,2 с.

Защитно-отключающие устройства в зависимости от параметра, на который они реагируют, подразделяют на ряд типов, например, реагирующие на напряжение корпуса относительно земли, на ток замыкания на землю, на напряжение фазы относительно земли и др.

На рис. показана принципиальная схема защитно-отключающего устройства, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли. При замыкании фазы на корпус через заземление проходит ток Iз и под напряжением Uз = Iз Rз оказывается катушка реле Р. Последнее срабатывает, в результате чего контактор К отключает установку от сети.