bj

Підвищення безпеки при роботі з електрообладнанням досягається шляхом:

–застосування малих напруг;

–електричногоподілумереж;

–застосуванняелектричноїізоляції;

–контролюіпрофілактикиушкодженняізоляції;

–захисту від випадкового дотику до струмоведучих частин;

–застосування захисного заземлення, занулення, захисного вимкнення;

–застосуванняіндивідуальнихзахиснихзасобів;

–застосування переносного заземлення.

Мала напруга – це напруга не більше 42 В, застосована в колах зменшення небезпеки поразки електричним струмом. Найбільший ступіньбезпекидосягаєтьсяпринапрузідо10 В.Увиробництвічастіше використовуютьмережінапругою12 і36 В.Дляствореннятакихнапруг використовуютьзнижувальнітрансформатори.

Електричний поділ мереж – поділ єдиної електромережі на невеликімережітакоїжнапругизметоюзниженняімовірностіураження людини електричним струмом. Розгалужена електрична мережа великої довжини має значну ємність і невеликий опір фаз щодо землі. У цьомувипадкунавітьдотикдооднієїфазиєдуженебезпечним.Якщо єдину мережу розділити на невеликі мережі такої ж напруги, то небезпека ураження різко знижується. Звичайний поділ мереж здійснюється шляхом увімкнення окремих електроустановок через розподільнітрансформатори.Захиснийподілмереждопускаєтьсялише для мереж до 1 000 В.

Електрична ізоляція – шар діелектрика, яким покривають поверхню струмоведучих елементів, або конструкція з непровідного матеріалу, за допомогою якої струмоведучі частини відокремлюються відіншихчастинелектроустаткування.Виділяютьтакі видиізоляції:

–робочу – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує її нормальну роботу і захист від ураження електричним струмом;

–додаткову – електрична ізоляція, передбачена додатково до робочої ізоляції для захисту від ураження електричним струмом

увипадкуушкодженняробочоїізоляції;

121

–подвійну – ізоляція, що складається з робочої та додаткової ізоляції;

–посилену – поліпшена робоча ізоляція, що забезпечує такий же захиствід ураженняелектричним струмом,як і подвійна ізоляція;

–опір ізоляції маєбути не менше 0,5 МОм.

Захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання устаткуванняізземлеюзадопомогоюзаземлювача(рис. 14).Воновиконується зметоюзахистулюдинивідураженняелектричнимструмомзарахунок автоматичноговимкненняприпоявірозрахунковогострумувзаземлювачі.ОпіррозтіканнюзаземлювальногопристроюнейтраліRo(робоче заземлення)маєбутинебільше2,4і8 Омвідповідноприномінальних напругах 660, 380 і 220 В в електроустановках трифазного струму.

Рис. 14. Схема захисного заземлення:

а – у мережі з ізольованої нейтралі; б – у мережі із заземленої нейтралі

Отже, при контакті з корпусом устаткування, що опинилося під напругою,людинавключаєтьсяпаралельновколоструму.Алеуцьому випадку протягом частки секунди спрацює автоматичне вимкнення струму. Це виникає внаслідок дуже великого струму, який проходить крізьдрітзаземлення,електричнийопірякогонеповиненперевищувати 2, 4, 8 Ом відповідно при номінальних напругах 660, 380 і 220 В в електроустановках трифазного струму.

122

Заземленню підлягають корпуси електричних машин, трансформаторів,апаратів,світильниківта ін.

Захисне занулення – захисна міра, що застосовується тільки в мережах із заземленою нейтраллю та напругою до 380 В. Воно, як і заземлення, призначене для захисту людей, якщо вони доторкнуться до «пробитого» корпусу устаткування. Конструктивне занулення – приєднанняоб’єкта,щозахищається,донульовогопроведеннямережі.

Захисне вимкнення – система захисту, заснована на автоматичному вимкненні струмоприймача у випадку, якщо на його металевих частинах, що у нормальному стані не перебувають під напругою, з’являється струм. Захисне вимкнення виконується за допомогою автоматичнихвимикачівабоконтакторів,обладнанихспеціальнимреле захисного вимкнення від мережі ушкодженого приймача струму. Перевага захисного вимкнення в його миттєвій (приблизно 0,02 с) дії та початку спрацювання за значно менших струмах, ніж при заземленні.

Захист від випадкового дотику до струмоведучих частин –

забезпечення недоступності струмоведучих частин електроустаткування. Це досягається за допомогою огородження і розташування струмоведучихчастиннанедоступнійвисотіабовнедоступномумісці. Для огородження застосовують суцільні та сітчасті екрани.

Пристосування і засоби індивідуального захисту – прилади,

апарати, пристосування і пристрої, призначені для захисту персоналу, щообслуговуєелектроустановки,відураженняелектрострумомівпливу електричноїдуги.

Ізолюючі засоби захисту поділяються на основні та допоміжні. До основних належать: оперативні та вимірювальні штанги, ізолюючі та струмовимірювальні кліщі, покажчики напруги, ізолюючі пристрої та устаткуваннядляремонтнихробіт(ізолювальні дробини,площадки тощо). До допоміжних належать: діелектричні рукавиці, боти, гумові килими,ізолюючіпідставки.

Зісказаноговипливає,щодоосновнихзасобівзахистуналежатьті, які можуть тривалий час витримуватиробочунапругуустановки, а до допоміжних–призначенідляпосиленняосновнихзасобів.Прикладом може бути обслуговування установок високої напруги, при якому основними засобами захисту є ізолюючі штанги, кліщі, покажчики

123

напруги,адопоміжними–діелектричніботи,калоші,рукавиці,ізолюючі підставкиі гумовікилими.

Переноснізаземлення–пристрої,щопризначенідлязахистулюдей, якіпрацюютьнавимкненихструмоведучихчастинахустаткуванняабо електроустановки, від ураження електричним струмом у випадку помилковоїподачі напругинавимкненуділянкуабозпоявоюнаньому наведеної напруги. Переносні заземлення застосовуються у тих частинахелектроустановки,уякихнемаєстаціонарнихзаземлювальних ножів.

Основною вимогою до переносних заземлень є їх термічна і динамічна стійкість до струму короткого замикання.

Затискачі, якими провідники закріплюються на струмоведучих частинах, повинні бути такими, щоб динамічними зусиллями вони не могли бути зірвані. Крім того, затискачі повинні забезпечувати досить надійний контакт. В іншому випадку, вони при короткому замиканні перегріються і обгорять.

При протіканні струму короткого замикання провідники сильно нагріваються. Тому вони мають бути досить термічно стійкими, щоб залишатисяцілимипротягомчасувимкненняпіддієюрелейногозахисту закороченої ділянки. Треба мати на увазі, що мідь плавиться при температурі 1 083 °С. Термічна стійкість провідників важлива, тому що при нагріванні та обриві провідників на кінцях їх може з’явитися робоча напруга електроустановки.

Мінімальнийпереріззміркуваньмеханічноїміцностібереться:для електроустановок напругою вище 1 000 В – 25 мм2 і для електроустановок напругою нижче 1 000 В – 16 мм2. Менше цих перерізів провідникизастосовуватине можна.

Для електроустановок напругою 6–10 кВ при значних струмах короткого замикання провідники переносних заземлень виявляються дуже великого перерізу (120–185 мм2). Вони важкі й ними важко користуватися. У таких випадках дозволяється використати два і більше переносних заземлення, установлюючи їх паралельно, безпосередньо одне біля одного.

Захисна дія переносних заземлень або стаціонарних заземлювальнихножівполягаєвтому,щовонинедозволяютьз’явитисянапрузі, небезпечнійдляперсоналувеличини,далімісцяїхньогоустановлення.

124

Приподачінапругиназаземленуізакороченуділянкувиникаєкоротке замикання. Далі спрацює захист, і буде вимкнене джерело напруги.

Переносні заземлення складаються з провідників для заземлення

ізакорочуванняміж собою струмоведучихчастинрізнихфазелектроустановкиізатискачівдляприєднанняпровідниківдозаземлюювальної проводки і до струмоведучих частин. Провідники для заземлення

ізакороченнявиготовляютьсязмідногобагатожильногогнучкогоголого проводу.

Усі приміщення за ступенем електричної небезпеки класифікуються так:

Ігрупа–зпідвищеноюнебезпекою.Їхні ознакитакі:

–підвищена температура (> 30 °С);

–підвищена вологість (W > 75 %);

–наявністьструмопровідногопилу;

–наявністьструмопровідноїпідлоги;

–можливістьодночасногодотикузоднієїсторонидострумоведучих частин, а з іншої – до металевих частин, що мають контакт із землею. Вистачає однієї ознаки.

ІІ група – особливо небезпечні, їх ознаками є:

–наявністьвідносноївологості (близько100%);

–наявністьхімічноактивногосередовища,щоруйнуєізоляцію;

–наявністьдвохабобільше ознак підвищеної небезпеки.

ІІІгрупа–безпідвищеноїнебезпеки,денемаєперерахованихознак.

Звільнення потерпілого від впливу на нього електроструму.

У випадку, якщо потерпілий після ураження струмом усе ще доторкається до струмоведучих частин, необхідно якнайшвидше звільнити його від них. Якщо потерпілий перебуває на висоті й може при цьому впасти, треба вжити заходів попередження падіння або, якщо це неминуче, забезпечити його безпеку. Якщо напругу швидко вимкнути не можна, необхідно потерпілого відокремити від дії струму різними способами:

1)вимкнутиелектрообладнанняза допомогоюрубильника;

2)зробити штучне коротке замикання;

3)перерубати дріт сокирою з нефарбованою ручкою або інструментом з ізолюючими рукоятками.

Необхідно надягти боти, рукавиці й відокремити потерпілого від

125

джерела струму за допомогою ізолювальних штанг або кліщів. У всіх випадках незалежно від стану потерпілого на місце події обов’язково повиннібутинегайновикликанімедпрацівники,якінададутьпотерпілому першудопомогуіпризначатьйомулікування.Якщозбудь-якоїпричини лікарабоіншиймедичнийпрацівниквідсутні,потерпіломубеззволікання надається перша допомога (дод. 3).

ЕЛЕКТРОДІАЛІЗ – процес очищення стічних вод, який полягає

урозділенні іонівречовинипід дією електрорушійної сили,створеної

урозчиніпообидвабокимембран.Електродіалізпроводятьвелектродіалізаторахнайпростішоговиду,конструкціяякихскладаєтьсяізтрьох камер, відокремлених одна від одної мембранами. У середню камеру заливають розчин, а у бокові, де розташовані електроди, – чисту воду. У міру проходження струму концентрація хімічних сполук у середній камері знижується довеличини, близької до нуля.

ЕЛЕКТРОКОАГУЛЯЦІЯ – процес очищення промислових стічнихвод,щовміщуютьвисокостійкізабруднення,шляхомелектролізузвикористаннямрозчиннихстальнихіалюмінієвиханодів.Підчас електролізууводупереходятькатіонизалізаабоалюмінію,якісприяють коагуляціїзабруднювачів.

ЕЛЕКТРОЛІЗЕРИ – апарати для проведення процесів електрокоагуляції,електролізу,анодногоокисленняікатодноговідновлення.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПОЛЕ – особлива форма матерії, яка зумовлює взаємодію між електрично зарядженими частинками (тілами).

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ – взаємно пов’язані коливанняелектромагнітнихполів.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ – змінювання електромагнітного поля,щорозповсюджуєтьсяупросторіізкінцевоюшвидкістю.Зпоявою життянаЗемлі живіорганізмирозвивалисяпідвпливомелектричного та магнітного поля планети. Зараз, крім них, на людину і навколишнє середовище впливають електромагнітні поля (ЕМП) антропогенного походження, джерелами яких є радіо-, телевізійні та радіолокаційні станції,високовольтнілініїелектропередач,електротранспорт,причому кількість цих джерел щорокузростає.

СпочаткурозглянемоособливостіелектричногополяЗемлі.Напруженістьелектричногополянашоїпланетистановитьприблизно130 В/м.

126

Нагадаємо, що напруженість електричного поля визначається силою,якадієнаточковийелектричнийзаряд,щознаходитьсяуцьому полі. Напруженість електричного поля – векторна величина,

напрямок вектора співпадає з напрямком дії сили, яка діє на точковий електричний заряд. Напруженість електричного поля визначається за формулою

де Е – напруженість електричного поля (В/м);

F – сила, яка діє на точковий електричний заряд (Н); Q – електричний заряд (Кл).

На висоті 1 км над рівнем моря напруженість електричного поля становить приблизно 40 В/м, на висоті 10 км воно сягає дуже малої величини. У цілому електричний заряд планети без атмосфери негативнийтастановитьприблизно500 000 Кл.Позитивнийзарядприблизно такої ж величини знаходиться в атмосфері.

Зрозуміло,щонайбезпечнішедлялюдинизнаходитисявелектричномуполізнапруженістюблизькотієї,щомиспостерігаємоу природі. Але з появою електрообладнання люди частіше тривалий час знаходяться у більш сильних електричних полях. Сучасні дослідники вважають,якщонапруженістьелектричногополястановить< 20 000 B/м, то у разі необхідності роботи з електрообладнанням допустимим є перебуваннялюдинивтакомуполі8 год.Всерединіжитловихбудинків напруженість електричного поля має бути 500 В/м. На території мікрорайону напруженість електричного поля має бути 1 000 В/м. У нежилих районах допустима напруженість електричного поля не повиннаперевищувати5 000 В/м.

Захист від дії електростатичного поля полягає у створенні металевого екрана або сітки, що за рахунок заземлення забезпечують стікання електричних зарядів. Крім цього, вчені радять підтримувати у приміщенні з таким обладнанням вологість 45–50%, не носити в електростатичному полі синтетичний одяг, періодично заземлятися за допомогою металевого водопровідного крана.

Не менш важливою для живих істот Землі є дія магнітного поля Землі,якезахищаєнасвідкосмічноїрадіації.Напруженістьмагнітного поляпланетизмінюєтьсявід20 А/мна екваторідо60 А/мнаполюсах.

127

Напрямоквекторамагнітногополяспівпадаєзнапрямкомсилових лініймагнітногополя.Ранішевикористовувалищеоднуодиницюнапру- женостімагнітногополя–ерстед:1 Е = 79,6 А/мабо1 А/м = 0,01257 Е.

Магнітне поле можливо характеризувати або величиною моменту сил, що діють на магніт у цьому полі, або величиною за значенням імпульсунапруженості,якавиникаєвциліндричнійкотушціприпояві та зникненні магнітного поля. Магнітне поле можна характеризувати також величиною магнітної індукції. Магнітна індукція вимірюється у теслах і визначається за формулою

де В–індукціямагнітногополя(Тл);

F – сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі (Н); I – сила струму в провіднику (А);

L– довжина провідника (м).

Магнітна індукція пов’язана з напруженістю магнітного поля

так

де В–індукціямагнітногополя(Тл); µ–магнітнапроникністьречовини;

µ0 – магнітна стала 1,257 10-6 (В·с/ А·м, або Гн/м); Н – напруженість магнітного поля (А/м).

Допустима напруженість магнітного поля в робочій зоні (В/м) визначається за формулою

Eg 600000t ,

де t – час роботи (години).

Уповітрі1 А/мприблизнодорівнює1,257 мкТл(1 мкТл 0,8 А/м). Напруженість магнітного поля планети змінюється від 27,2 А/м (34,19 мкТл) на екваторі до 60 А/м (75,42 мкТл) на полюсах. Для сталогомагнітногополяум. Києвііндукціямагнітногополястановить приблизно 40 мкТл. Природне змінне магнітне поле Землі має багато складових,суттєвоменших,ніжзначеннясталогомагнітногополя,але воно також впливає на здоров’я людини. Для сталого магнітного поля

128

допустима напруженість магнітного поля у робочій зоні має бути < 8 000 А/мабо< 10000 мкТл.Длязмінногомагнітногополязчастотою

50Гц напруженість магнітного поля має бути < 80 А/м (< 100 мкТл). Зони зі змінним магнітним полем мають дуже велике значення.

Наприклад,приіндукції0,3…8 мкТл( 0,3–8 А/м)змінногомагнітного поляізчастотою50–20 000 Гцпідвищуєтьсяризикрізнихзахворювань. Земне постійне поле – на цих частотах 6·10-13… 4,4·10-12 Тл значно менше.Дослідженняелектроприладівтаїхмагнітнаіндукціянаведені у табл. 6.

Відпостійногомагнітногополязахистузадопомогоюекрананемає, захистполягаєузбільшеннівідстанівідджерелаполяабоузменшенні часу перебування під його дією.

Доосновнихджерелелектромагнітноговипромінюванняналежать такожрадіолокаційнітарадіонавігаційністанції.Навколопередавальних пристроїв станцій великої потужності, а також навколо фідерів (ліній, які йдуть від передавачів до антен) існує інтенсивне ЕМП. Опроміню- ванняультра-інадвисокихчастот(УКЧіНВЧ)такожзазнаютьмедичні працівники,якіобслуговуютьвідповіднуапаратурувфізіотерапевтичних кабінетах.

Біосферапротягомусієїсвоєїеволюціїзнаходиласьпіддієюелектромагнітних полів так званого фонового випромінювання, викликаного

129

природними причинами земного, навколоземного і космічного походження.

Шкала електромагнітних хвиль

Людина зуміла пристосуватися до цього, але з екологічної точки зору більш небезпечними для неї є сучасні ЕМП антропогенного походження, а саме створювані роботою радіоапаратури. Шкала електромагнітниххвильантропогенногопоходженнявключає:

1. Радіохвилі наддовгі. Довжина хвиль знаходиться у межах від 106...105 м. Частота коливань f = 3 00...30 00 Гц. Наддовгі радіохвилі проходять крізьорганізм людини,не затримуючись.

Електромагнітні поля (ЕМП) радіочастот в діапазоні частот 60 кГц...300 МГц визначають напруженістю електричної та магнітної складової поля. У діапазоні частот 300 МГц – 300 ГГц – поверхневою густиною потоку енергії (далі – густина потоку енергії (ГПЕ)) випромінюванняістворюваноїнименергетичнимнавантаженням(ЕН).

Поверхнева густина потоку енергії – випромінювання, що являє собоюпотікенергії,якийпроходитьчерезодиницюповерхнізаодиницю часу. ГПЕ вимірюється у мкВт/см2. Для населення, яке професійно не пов’язанезджереламирадіохвиль,максимальнезначенняповерхневої густинипотокуенергії віднихнеповиннеперевищувати1 мкВт/см2.

1. Наддовгі хвилі. Довжина хвилі більше 104 м.

Напруженість ЕМП у діапазоні частот 3 00...30 00 Гц на робочих місцях персоналу протягом робочого дня не повинна перевищувати встановленихграничноприпустимихрівнів(ГПР):

–за електричною складовою 50 В/м;

–за магнітною складовою 5 А/м.

130