Охрана труда электробезопасность фпк и пк оти нияу мифи лекция (6 часов)

1. Основные сведения по теории электротехники.

2. Понятия и определения электробезопасности.

3. Общие правила применения электроустановок.

4. Требования, предъявляемые к персоналу.

5. Обеспечение электробезопасности.

Слайд 2

Требования к персоналу со II группой по электробезопасности:

• Элементарные технические знания об электроустановке и её оборудовании.

• Отчетливое представление об опасности электрического тока, опасности приближения к токоведущим частям.

• Знание основных мер предосторожности при работах в электроустановках.

• Практические навыки оказания первой помощи пострадавшим.

• Работники с основным общим или со средним полным образованием должны пройти обучение в образовательных организациях в объеме не менее 72 часов.

Требования к персоналу с III группой по электробезопасности:

• Элементарные познания в общей электротехнике.

• Знание электроустановки и порядка ее технического обслуживания.

• Знание общих правил безопасности, в том числе правил допуска к работе, и специальных требований, касающихся выполняемой работы.

• Умение обеспечить безопасное ведение работы и вести надзор за работающими в электроустановках

• Знание правил освобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой медицинской помощи и умение практически оказывать ее пострадавшему.

1. Основные сведения по теории электротехники.

Слайд 3

Электротехника – это наука, изучающая электрические явления для нужд промышленного производства.

Важнейшим электрическим явлением, которое рассматривается в электротехнике, является электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Для существования электрического тока необходимо наличие электрической цепи.

В простейшем случае электрическая цепь состоит из трех основных элементов: источника питания, приемников электрической энергии (нагрузка, потребители электрической энергии – сопротивление) и соединительных проводов. Источник питания считается внутренним участком цепи, вся остальная часть (потребители и соединительные провода) – её внешним участком. Электрический ток протекает только в замкнутой цепи, где производят ту или иную работу (например, нагревают проводники). Количественной характеристикой электрического тока является сила тока – количество электричества, которое протекает через поперечное сечение проводника в единицу времени, А.

Чтобы поддержать ток в замкнутой цепи, необходим источник энергии. Такими источниками могут быть генераторы, аккумуляторы, гальванические элементы, солнечные батареи. В генераторах механическая энергия преобразуется в электрическую, в аккумуляторах и гальванических элементах химическая энергия преобразуется в электрическую. В источнике питания в процессе преобразования того или иного вида энергии в электрическую энергию возбуждается электродвижущая сила. Любой источник электрической энергии обладает ЭДС. ЭДС поддерживает ток в замкнутой цепи. ЭДС можно определить как напряжение источника, если к источнику не присоединены приемники или если источник не нагружен (такой режим источника определяется как холостой ход). Полную мощность источника определяют как произведение тока и напряжения источника. Для расчета неразветвленных электрических цепей (т.е. цепей с одним источником) применяют закон Ома.

Слайд 4

Основные термины и определения электробезопасности даны в стандарте системы безопасности труда ССБТ ГОСТ 12.1 009-2009.

Если оборудование питается электроэнергией, то оно должно быть разработано, изготовлено и оснащено таким образом, чтобы предупредить все опасности электрического происхождения.

Электрическая опасность – это, прежде всего, опасность поражения электрическим током, возникающая либо при контакте человека с токоведущими частями, находящимися под рабочим напряжением, либо при контакте человека с неисправным электрооборудованием, оказавшимся под опасным напряжением.

Электрическую опасность формирует электронасыщенность современного производства. В отличие от многих других опасностей электрическую человек обнаружить не может, так как она не имеет ни цвета, ни запаха, ни звука, т.е. зрение слух, обоняние, вкус в данном случае не срабатывают. Пятое чувство – осязание – задействовать не рекомендуется, так как это может стоить жизни.

Из выше сказанного вытекает одна из аксиома электробезопасности: любой провод, электрифицированные машину, аппарат или прибор заведомо считайте находящимся под напряжением. Кроме того, даже «мертвого» провода лучше опасаться, даже если до вас его трогали два десятка человек.

Не смотря на то, что перечень источников электрической опасности в их натуральной форме на сегодня практически неисчерпаем, назову те, которые широко применяются во всех отраслях. К их числу относятся: генераторы электростанций, трансформаторы, преобразовательные подстанции, линии электропередачи, оборудование релейной защиты. Значительным числом электрических источников повышенной опасности обладают и потребители электрической энергии. Сюда относятся электротранспорт, различное производственное оборудование, особенно сочетающее в себе два вида источников повышенной опасности, например, станки, вентиляторы – механическую и электрическую.

Повышенная опасность создается электрическими источниками, в силу того, что рассматриваемый вид энергии обладает значительной разрядной силой.

Слайд 5

Степень опасности и возможности поражения электрическим током зависит от условий включения человека в электроцепь. В цепях электрического тока бывает двухфазное (двухполюсное) и однофазное (однополюсное) прикосновение человека.

Двухфазное прикосновение – одновременное прикосновение к двум фазам электроустановки, находящейся под напряжением.

При двухфазном прикосновении к действующим частям электроустановки ток, проходящий через тело человека, может оказаться смертельным. Опасность этого включения увеличивается ещё и тем, что электрический ток проходит из одной руки в другую через сердце, парализуя его действие.

Однофазное включение представляет собой прикосновение человека к одной фазе электроустановки, находящейся под напряжением. В этом случае человек попадает под напряжение, действующее между данным проводом и землей. Степень опасности поражения при этом зависит от того, имеет ли установка заземление нейтрали.

• Напряжение прикосновения — напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Причиной поражения электрическим током является также электрическое замыкание на землю – случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землёй или с ОПЧ или СПЧ имеющими связь с землей. В этом случае создается зона растекания тока замыкания на землю. Через тело человека, находящегося в зоне растекания тока замыкания на землю, может проходить электрический ток, сила которого будет определяться шаговым напряжением. В любых электрических сетях человек, находящийся в зоне растекания тока, может оказаться под напряжением шага и напряжением прикосновения.

• Напряжение шага — напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

(Для защиты от напряжения шага применяют диэлектрические галоши или боты.) Нужно помнить, что если нет диэлектрических средств, то при попадании под напряжение шага человек должен срочно выйти из опасной зоны малыми шажками или прыжками на одной ноге. Увидев оборванные оголенные провода, не приближайтесь к ним и не касайтесь их руками, сообщите об этом в диспетчерскую службу энергосетей.)

Рассмотрим некоторые явления, при которых возникает электрическая опасность.

Слайд 6

ОСТАТОЧНЫЙ ЗАРЯД

Всякая электрическая сеть или устройство обладают емкостью относительно земли (корпуса) и между полюсами (фазами).

Заряд на конденсаторе, сохраняющийся некоторое время после отключения источника питания называется остаточным зарядом.

Если сопротивление изоляции велико, то после снятия рабочего напряжения, либо после измерений мегомметром, потенциал на токоведущих частях, обусловленный остаточным зарядом емкости, может сохраняться длительное время. В случае прикосновения человека к токоведущей части возникает переходный процесс разряда емкостей через его тело.

Аналогичный процесс, происходит также при работе в цепях с индуктивностями. Так, согласно Правилам эксплуатации электроустановок, необходимо ежегодно отключать силовые трансформаторы и контролировать омическое сопротивление их обмоток.

В переносных омметрах обычно применяют источники постоянного напряжения 4-6 В. При отключении омметра, например, от обмотки низкого напряжения в процессе разряда ее индуктивности импульс тока трансформируется в обмотку высокого напряжения. Если в этот момент человек касается полюса обмотки высшего напряжения, то электротравма неизбежна.

На слайде представлен пример травмирования током в однофазной сети.

Максимальное значение тока lh определяется величиной остаточного напряжения U₀ и сопротивления тела человека, а длительность переходного процесса зависит от величины емкостей относительно земли и между полюсами сети.

Из формулы для lh следует одно из основных правил электробезопасности: после снятия рабочего напряжения не берись за токоведущие части, предварительно не разрядив емкости.

Для разряда емкостей следует присоединить провод разрядника (щупа) к заземленной конструкции (детали) и затем коснуться щупом токоведущей части.

Изменять указанную последовательность операций нельзя, так как в этом случае ток разряда пройдет через тело человека.

Слайд 7

НАВЕДЕННЫЙ ЗАРЯД

Наведенные заряды формируются на объемных металлических предметах, находящихся в зоне действия электромагнитных полей. Под действием внешнего поля на поверхности проводящего предмета устанавливается такое распределение зарядов, при котором суммарное поле внутри проводника равно нулю. Время релаксации электрических зарядов в металлах - 10^-18 - 10^-16 с, поэтому равновесное распределение зарядов на металлических телах практически безынерционно воспроизводит изменения внешнего поля. Вектор индукции внешнего поля связывает заряд определенного знака. Равный по величине заряд противоположного знака становится свободным и обуславливает возникновение отличного от нуля потенциала в целом незаряженного тела. При исчезновении внешнего поля индуцированные заряды взаимно компенсируются.

Наведенный заряд формируется также под влиянием паразитных емкостных связей.

Большинство несчастных случаев связано с воздействием электростатической составляющей наведенного напряжения, появляющейся при отсутствии заземлений на отключенной воздушной линии.

Пример1 (электростатическая составляющая)

При монтаже электроустановок в электрических кабелях предусматриваются запасные жилы. Когда емкости рабочих жил (фаз) относительно земли не равны между собой, на отключенных запасных жилах возникает наведенный заряд, потенциал которого относительно земли может достигать 150 В при напряжении 380 В в основной сети.

Формы проявления наведенных зарядов достаточно разнообразны. Опасные последствия - ожог искровым (дуговым) разрядом, пожар при воспламенении топлива.

В линейных металлических предметах, находящихся в зоне высокочастотного электромагнитного поля, по закону электромагнитной индукции возникает электродвижущая сила, значение которой может достигать 1000 В.

Пример 2:

Строительный кран находится вблизи передающей антенны мощной радиостанции. Гак крана, трос и рельс образуют виток, находящийся в высокочастотном электромагнитном поле.

В зависимости от частоты трансляции и угла между плоскостью этого витка и направлением на антенну потенциал гака относительно земли в месте разрыва витка изменялся в диапазоне 10-1200 В.

При прикосновении к тросу, крепящему груз (или к гаку) – травма током. При касании гаком заземленных металлических предметов - искрение.

Слайд 8

ЗАРЯД СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Формирование зарядов статического электричества существенно увеличилась с массовым применением пластических материалов (трубопроводы, покрытие полов и пр.), обладающих высоким сопротивлением.

Заряды статического электричества образуются при перемещении (трении) твердых, жидких или газообразных диэлектриков относительно других проводящих или непроводящих ток материалов.

Заряды статического электричества генерируют высокие потенциалы. Так, при перекачке топлива, например, при заливке бензина в бак автомобиля, заряд Qст получает латунный наконечник резинового шланга. Потенциал его относительно земли (или бака) будет Uст = Qст/С =1,5 ё 14кВ зависимости от скорости прокачки (здесь С - емкость наконечника относительно земли или бака - величина бесконечно малая). При прикосновении человека к такому заряженному предмету возможны вторичные травмы или ожог искрой.

Тело человека относительно земли имеет емкость около 200 пФ. Если он находится на изолирующем полу (линолеум), то в результате трения одежды о кожу на нем может накопиться заряд с энергией до 0,43 мДж. Отсюда из известного выражения для энергии заряженного конденсатора получаем, что значение потенциала тела относительно земли превышает 500 В; в случае прикосновения к заземленному металлическому предмету (батарея отопления, шкафчик с рабочей одеждой и пр.) человек почувствует удар током (ток разряда собственной емкости).

Такие заряды наибольшую опасность представляют для элементов микросхемотехники при монтаже печатных плат. Обычно во избежание выхода их из строя жало паяльника заземляют либо на руку монтажницы надевают заземленный браслет; наиболее эффективная мера - обязательная замена одежды на хлопчатобумажную, исключающую возможность генерирования электростатического заряда.

Основные виды разрядов статического электричества:

а) разряды между проводящими телами – формируются в результате электризации и накопления заряда на изолированных проводящих телах (человек, металлическая тара для жидкостей и сыпучих материалов, транспортные средства на резиновых шинах, гребные валы на судах и пр.);

б) разряды с заряженного диэлектрика на проводящие конструкции (резиновые либо пластмассовые резервуары; бочки и канистры для хранения и транспортировки нефтепродуктов и сыпучих материалов; диэлектрические трубы, по которым перемещаются эти материалы, и т.п.);

в) коронирование диэлектриков - разряд, обусловленный разностью потенциалов между внутренней и наружной поверхностями конструкции (трубы для транспортировки жидких и сыпучих материалов, пневмотранспортные трубопроводы);

г) разряды в следе скольжения - возникают в процессе электризации твердых поверхностей путем трения.

Защита обеспечивается путем формирования цепей для снятия зарядов статического электричества (заземление металлоконструкций, снижение омического сопротивления изоляционных материалов путем введения в них проводящих примесей, периодического обливания изоляционных конструкций проводящими жидкостями и т.п.).

Пример: При обезжиривании металлических деталей случай загорания от электрического разряда произошел в условиях, когда, казалось бы, все меры защиты от статического электричества были соблюдены. Ванна с бензином заземлена. Полы в помещении и обувь рабочих обладали электропроводностью, соответствующей нормативным требованиям. Но, тем не менее, при погружении металлических деталей в ванну произошло загорание. Причиной его был разряд с одежды, так как шерстяная одежда сочеталась с одеждой из вискозного шелка, что недопустимо.

Слайд 9

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОБОЙ ВОЗДУШНОГО ПРОМЕЖУТКА

В равномерном электрическом поле (например, между обкладками плоского конденсатора) электрическая прочность воздушного промежутка равна 3-4 кВ/мм в зависимости от влажности воздуха.

То есть электрический пробой воздушного промежутка размером 1 мм происходит при напряжении 3-4 кВ между обкладками конденсатора.

Когда человек той или иной частью тела приближается к высоковольтной токоведущей части, в воздушном зазоре также формируется электрическое поле, но это поле неравномерное, типа игла-плоскость либо игла-линия. Электрическая прочность воздушного промежутка в неравномерном поле существенно ниже, она может уменьшаться до значения 4 кВ/см.

Например:

Пусть человек проник в трансформаторную будку 6/0,38 кВ и приблизил палец к токоведущей части, находящейся под потенциалом 6 кВ.

Потенциал тела человека равен потенциалу земли (ноль), поэтому разность потенциалов в воздушном зазоре «палец - токоведущая часть» составляет 6 кВ. При таком напряжении происходит электрический пробой воздушного промежутка и формируется дуговой разряд.

При неблагоприятных условиях, когда цепь тока не прерывается, термическую травму завершает биологическое поражение током.

При дуговом разряде (ожоге дугой) разрушаются кожные покровы, мышечная и костная ткани.

Защита людей от опасности рассматриваемого режима достигается путем обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования.

На слайде представлена таблица из Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, в которой указываются допустимые расстояния до токоведущих частей электроустановок, находящихся под напряжением.

Ещё одна электрическая опасность – это удар молнии в электроустановку или вблизи неё. Защита от этого природного явления представляет собой комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений, включающий в себя устройства защиты от прямых ударов молнии [внешняя молниезащитная система (МЗС)] и устройства защиты от вторичных воздействий молнии.

Слайд 10

Таким образом, для того чтобы обеспечить защиту людей от опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества применяется целая система организационных и технических мероприятий и средств, которая называется электробезопасностью.

Требования электробезопасности регламентированы различными Правилами. Учет условий электробезопасности на стадии проектирования объектов регламентируют Правила устройства электроустановок.

Это, наверное, один из главных документов, действующих в настоящее время и определяющих основные критерии устройства и безопасного использования электроустановок в России.

Сейчас в России действует седьмая редакция, вступившая в силу 1 января 2003 года. ПУЭ распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки (ЭУ) постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе и на некоторые специальные установки, рассмотренные в разделе 7.

ПУЭ обязательны к соблюдению юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями и даже физическими лицами. Надзор за их надлежащим исполнением возложен на Ростехнадзор.

Требования Правил рекомендуется применять для действующих ЭУ, если это повышает надежность ЭУ или если её модернизация направлена на обеспечение требований безопасности.

В период эксплуатации ЭУ электробезопасность регламентируют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭЭТ-2003, Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, вступившие в действие 4 августа 2014 года, Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках.

Электроустановки, так же, как и другие технические устройства в процессе их создания проходят стадии проектирования, монтажа, наладки, эксплуатации.

Если на стадии проектирования электроустановки документация согласовывается с органами государственного надзора, требующими строго соблюдения всех Правил и действующих технических циркуляров, то в период эксплуатации многое зависит непосредственно от конкретных лиц, организующих и выполняющих работу в электроустановках.

Слайд 11

Сейчас мы рассмотрим ещё несколько терминов, используемых в выше названных правилах:

Электроприемник – аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Под электроприемниками подразумеваем:

- электродвигатели силовых и общепромышленных установок;

- электродвигатели производственных станков;

- осветительные электроустановки;

- электрические печи;

- электротермические установки;

- выпрямительные и преобразовательные установки.

Слайд 12

Электрооборудование – совокупность электрических устройств объединенных общими признаками.

Признаками объединения в зависимости от задач могут быть:

- технологическое - например, сварочное оборудование;

- условия применения - например, оборудование для тропического климата или умеренного климата;

- принадлежность объекту - например, электрообордование станка, цеха.