zazemlenie-2012

Предупреждающие плакаты

Запрещающие плакаты

Рис. 8. Плакаты и знаки безопасности.

Рис. 9. Электрозащитные средства для электроустановок.

а– диэлектрические перчатки; б – диэлектрические боты; в – диэлектрические галоши;

г– диэлектрический коврик; д – изолирующая подставка; е – изолирующие клещи; ж – изолирующая штанга; з – указатель напряжения; и – токоизмерительные клещи;

к– слесарно-контактный инструмент с изолирующими рукоятками.

21

2.5 Средства защиты в электроустановках и первая помощь при поражениях электрическим током

В процессе эксплуатации электрооборудования, изложенные выше технические защитные способы в полной мере не всегда способны обеспечить требуемый уровень электробезопасности, в связи с чем, требуется применение особых средств защиты (рис. 9, таблица 2).

Э л е к т р о з а щ и т н ы е с р е д с т в а – это переносимые или перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от опасного воздействия электрического тока, электрической дуги и электромагнитного поля. Различают изолирующие защитные средства, которые делятся на основные (средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением) и дополнительные (средства защиты, применяемые совместно с основными средствами, а также служащие для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага, однако сами по себе не способные в условиях эксплуатации обеспечить защиту от поражения электрическим током).

Таблица 2

Классификация средств электрозащиты по назначению

Наименование средств электрозащиты при различном напряжении электроустановки

Кроме электрозащитных средств в электроустановках применяются

вспомогательные средства индивидуальной защиты (ВСИЗ) – защитные очки,

каски, рукавицы, респираторы, противогазы, противошумные наушники, предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты.

22

Все электрозащитные средства должны использоваться только по назначению и в обязательном порядке перед эксплуатацией проходить приемо-

сдаточные и периодические испытания, включающие внешний осмотр и проверку повышенным напряжением (переменный ток частотой 50 Гц). Периодичность электрических испытаний штанг и изолирующих подставок – не реже 1 раза в год, электроизмерительных клещей – 1 раз в 2 года, указателей напряжения и слесарно-монтажного инструмента с изолирующими рукоятками

– 1 раз в год и диэлектрических перчаток – не менее 1 раза в 6 месяцев.

П е р в а я п о м о щ ь в случае поражения человеком электрическим током должна включать три основных этапа:

а) I – этап: освобождение пострадавшего от действия тока (быстрое отключение той части электроустановки, которой касается человек, отделение пострадавшего от токоведущих частей с помощью сухой палки, доски, веревки, одежды или другого сухого предмета; при необходимости следует перерубить провода топором с сухой деревянной рукояткой или инструментом с изолированными рукоятками);

б) II – этап: оказание пострадавшему первой доврачебной медицинской помощи

(уложить пострадавшего на спину, проверить наличие дыхания и пульса, а также состояния зрачка, расстегнуть пояс и одежду, обеспечить приток свежего воздуха, сделать искусственное дыхание и наружный массаж сердца, вызвать врача);

в) III – этап: транспортирование пострадавшего в лечебное учреждение.

Первая помощь при э л е к т р и ч е с к и х о ж о г а х заключается в освобождении пострадавшего человека от обуви и верхней одежды с последующим перевязыванием обожженной поверхности стерильным материалом. При ожогах глаз необходимо пострадавшему прикладывать холодные примочки из раствора борной кислоты с последующей отправкой к врачу.

2.6 Защита от статического электричества

С т а т и ч е с к о е э л е к т р и ч е с т в о – это совокупность явлений, связанных с возникновением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков либо на изолированных проводниках. В промышленности статическое электричество представляет пожарную опасность (при наличии горючих сред – газов, паров жидкостей, пыли), вследствие возникновения искрового разряда с поверхности заряженного диэлектрического материала, с заряженного металлического незаземленного оборудования и тела человека на заземленный предмет, а также способствует снижению производительности аппаратов и точности показаний электрических приборов.

23

Э л е к т р и з а ц и я – процесс возникновения и накопления электрических зарядов в веществах. Процесс электризации наблюдается в потоке и при разбрызгивании жидкостей, в струе газа или пара, при соприкосновении и последующем удалении двух тел. Типичными технологическими процессами, в которых происходит генерирование статического электричества, являются слив, налив и перекачка жидкостей, фильтрование, перемешивание, транспортирование сжатых и сжиженных газов по трубопроводам, дробление и просеивание твердых веществ, пневмотранспорт дисперсных материалов, движение автотранспорта. Особые требования безопасности предъявляются при производстве полимерных волокнистых и пленочных материалов (полиамиды, сложные полиэфиры).

Электризация газов и паров жидкостей может происходить по адсорбционному и индукционному типу, а возникновение статического электричества в жидкостях и твердых телах связано с образованием двойного электрического слоя (ДЭС), формирование которого происходит на границе раздела двух фаз при условии, что контактирующие среды имеют различное количество носителей зарядов (ионов, электронов). Образование ДЭС объясняется переходом электронов при элементарных донорно-акцепторных актах на поверхность контакта. Основной величиной, характеризующей способность к электризации, является удельное электрическое сопротивление

(ρV, Ом·м) поверхностей контактирующих материалов, которое связано с удельной проводимостью (γ) соотношением:

возникновения искрового разряда, как с диэлектрической наэлектризованной поверхности, так и с изолированного проводящего объекта. При достижении критической (пробивной) величины напряженности электрического поля над поверхностью диэлектрика или проводника происходит разряд статического электричества (для воздуха эта величина составляет ≈ 30 кВ/м). Критерием безопасности при воспламенении горючих смесей искровыми разрядами статического электричества является выражение:

где Wmax – максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или его поверхности, мДж; К – коэффициент безопасности, определяемый из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания (1 > К ≥ 0,4); Wmin – минимальная энергия

24

зажигания веществ, Дж (наименьшая энергия электрического разряда, способная воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся технологическую среду).

Расчет энергии, выделяемой в искровом разряде с заряженной проводящей поверхности (Wmax), выполняется по формуле:

где C – электрическая емкость проводящего объекта относительно земли, Ф; φ – потенциал заряженной поверхности относительно земли, В; Q – величина разряда, вызвавшего искру, Кл; U – разность потенциалов между электродами, В.

Воздействие статического электричества на человека не представляет смертельной опасности и выражается в виде нежелательных болевых и нервных ощущений («уколов», «толчков» или судорог), обуславливающих испуг и повышающие вероятность несчастного случая (падение с высоты, попадание в станок или движущиеся части оборудования).

В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ «Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования» и ГОСТ 12.1.01979 ССБТ «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» м е т о д ы з а щ и т ы от статического электричества включают:

1)исключение опасности разрядов статического электричества –

заземление технологического оборудования, использование искровых разрядников, перераспределение энергии электрического поля, замена горючих сред негорючими, снижение концентрации горючих веществ, применение инертных сред;

2)уменьшение интенсивности электризации – снижение скоростей проведения технологических процессов и подбор контактирующих фаз;

3)нейтрализация зарядов статического электричества – повышение влажности воздуха (до 65-70 %), введение антистатических добавок (поверхностно-активные вещества), введение электропроводящих наполнителей в полимеры (графит, сажа, углеродные нанотрубки и фуллерены, микро- и ультрамикродисперсные частицы металлов), ионизация воздуха (индукционные и высоковольтные (коронного разряда), радиоизотопные и комбинированные ионизаторы);

4)отвод зарядов статического электричества, накапливающихся на людях – заземление ручек дверей, поручней лестниц, рукояток приборов, применение антистатических туфель и халатов.

Ионизация воздуха приводит к увеличению его электропроводности, что способствует нейтрализации поверхностных зарядов ионами противоположного знака. В большинстве случаев эффективнее использовать комбинированные нейтрализаторы, включающие в себя одновременно радиоактивный и индукционный нейтрализаторы. В тех производственных

25

помещениях, где по определенным причинам невозможна установка нейтрализаторов, осуществляется направленное вдувание ионизированного воздуха.

Д л я и з м е р е н и я и к о н т р о л я зарядов статического электричества (плотности зарядов) могут быть использованы гальванометры постоянного тока – микроамперметры, электрометрические и гальванометрические усилители, а напряженности и потенциала поля – электрометры (например, ВЕ-МЕТР-АТ-200).

3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Внастоящей работе для измерения сопротивления заземляющего устройства и исследуемых грунтов используются:

1)измеритель сопротивления заземления «М416» (рис. 3а);

2)лабораторный стенд с объектами измерений, включающий различные типы грунтов (глина, суглинок, песок и чернозем).

Измеритель сопротивления заземления «М416» предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлений, а также может быть использован для определения удельного сопротивления грунта. Технические характеристики прибора показаны в табл. 3.

Прибор переносного типа «М416», выполнен в пластмассовом корпусе с откидной крышкой. Монтаж узлов выполнен на металлической плате, которая крепится к лицевой панели прибора. На лицевой стороне прибора расположены: ручка переключателя пределов измерения, ручка реохорда, кнопка включения прибора, четыре зажима для подключения измеряемого

На корпусе укреплен ремень для переноски прибора. Внизу корпуса предусмотрен отсек для размещения сухих элементов, который закрывается крышкой.

Принцип действия прибора основан на компенсационном методе измерения с применением вспомогательного заземлителя и потенциального электрода (зонда).

Принципиальная электрическая схема прибора «М416» включает три основных функциональных узла:

а) источник постоянного тока; б) преобразователь постоянного тока в переменный (генератор); в) измерительное устройство.

Источник постоянного тока предназначен для питания цепей генератора и усилителя переменного тока. Измерительная цепь прибора питается переменным током от преобразователя напряжения, выполненного на транзисторах ПП1-ПП3. Реохорд имеет оцифрованную шкалу, что позволяет непосредственно определять измеряемое сопротивление. Диапазон измерения расширяется путем переключения резисторов, а также изменением коэффициента трансформации трансформатора.

Измерение сопротивления заземления производится с применением вспомогательного заземлителя (Rв), потенциального электрода – зонда (Rз), удаленных на определенное расстояние от испытуемого заземляющего устройства (Rх). Для подключения измеряемого сопротивления, вспомогательного заземлителя и зонда на приборе имеется четыре зажима, обозначенных цифрами 1, 2, 3 и 4. Для грубых измерений сопротивления заземления и измерений больших сопротивлений зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой и прибор подключают к измеряемому объекту по трехзажимной схеме (рис. 10а, б).

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1 и 2 и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме (рис. 10в, г). Это позволяет исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов.

27

3.1 Методика выполнения работы и обработки экспериментальных данных

Задание 1. Измерение сопротивления заземляющего устройства и удельного сопротивления грунта.

Ход определения:

1.1) установить переключатель в положение «Контроль 5 Ом», далее нажать кнопку и вращением ручки «Реохорд» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда при этом должно быть показание 5±0,3Ом при нормальных климатических условиях и поминальном напряжении источника питания; 1.2) последовательно собрать схемы измерения в соответствии с рис. 10;

1.3) установить переключатель диапазонов измерения в положение «·1». Далее нажать красную кнопку, вращая ручку «Реохорд», и установить стрелку индикатора на положение близкое к нулю; 1.4) результат измерения представляет собой произведение показаний шкалы реохорда на соответствующий множитель1;

1.5) вычислить по формуле (7) удельное сопротивление исследуемого грунта (глина, суглинок, песок и чернозем), приняв расстояние между заземлителями

а = 2,5 м; 1.6) полученные данные занести в табл. 4 и дать заключение о соответствии

измеренного сопротивления заземляющего устройства требованиям ПУЭ.

Задание 2. Расчет заземляющего устройства с заземлителями типа «труба» для установки напряжением до 1000 В методом коэффициентов использования.

Ход определения:

2.1) в соответствии с данными, полученными в задании 1, и номером варианта (табл. 5), произвести расчет заземляющего устройства методом коэффициентов использования по формулам (7)-(10) и (12)-(18) с учетом справочных табл. 7-9 Приложения 12; 2.2) сделать выводы о пригодности для использования данного заземляющего

устройства в соответствии с требованиями ПУЭ.

1Если измеряемое сопротивление будет больше 10 Ом, то следует установить переключатель в положение «·5», «·20» или «·100» и повторить замер.

2Для супеска значение удельного сопротивления приведено в Приложении 1, табл. 6.

28