3.4 Забезпечення електробезпеки

Наслідок діяння на людину електричного струму залежить від багатьох факторів, у тому числі від схеми включення його в електричну мережу. Методика і приклади розрахунку величини струму, що може пройти через тіло людини при одно- і двофазном включеннях його в електричну мережу з ізольованою або глухозаземленною нейтраллю, і аналіз можливих наслідків таких включень приведені, наприклад, у роботі: Осокін В.В., Селезньова Ю.А. Охорона праці: питання і відповіді: Навч. посібник. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2004. – 139с.

Захист людей від ураження електричним струмом при дотику до металевих неструмоведучих частин обладнання, які у нормальних умовах його експлуатації не знаходяться під напругою, але можуть виявитися під ним у результаті ушкодження ізоляції, повинні забезпечити захисне заземлення або занулення. Захисне заземлення слід виконувати навмисним електричним з'єднанням металевих конструкційних частин електроустановок з «землею» або її еквівалентом, занулення – електричним з'єднанням їх з заземленою точкою джерела живлення електроенергією за допомогою нульового захисного проводу.

Захисному заземленню або зануленню підлягають металеві частини електроустановок, доступні для дотику людини, які не мають інших видів захисту, що забезпечують електробезпеку. До частин, що підлягають заземленню або зануленню, відносяться: корпуса електричних машин, трансформаторів, світильників і т.п.; приводи електричних апаратів; вторинні обмотки вимірювальних трансформаторів; каркаси розподільних щитів, а також щитів управління, щитків, шаф і т.п.; металеві конструкції розподільних пристроїв, оболонки і броня контрольних і силових кабелів, рукави і труби електропроводки і т.п.; металеві корпуси пересувних і переносних електро-приймачів; електроустаткування, розміщене на частинах верстатів, що рухаються, машин і механізмів.

Відповідно до ГОСТ 12.1.030-81, захисне заземлення або занулення електроустановок слід виконувати: при номінальній напрузі 380В і вище перемінного струму та 440В і вище постійного струму – у всіх випадках; при номінальній напрузі від 42В до 380В перемінного струму та від 110В до 440В постійного струму при роботах в умовах з підвищеною небезпекою та особливо небезпечних за ГОСТ 12.1.013-78. У вибухонебезпечних зонах (у складах безтарного збереження борошна, цукру, у відділеннях розмелу цукру, у приміщеннях мішкоочисних машин, в аспіраційних відділеннях, у машинних, апаратних, конденсаторних відділеннях аміачних холодильних установок та ін.) електроустановки підлягають заземленню або зануленню незалежно від напруги перемінного і постійного струму.

В якості заземлюючих і нульових захисних провідників слід використовувати спеціально призначені для цієї мети провідники, а також металеві будівельні, виробничі та електромонтажні конструкції. У приміщеннях сухих, без агресивного середовища, заземлюючі і нульові захисні провідники допускається прокладати безпосередньо по стінах. В вологих, сирих і особливо сирих приміщеннях та в приміщеннях з агресивним середовищем заземлюючі і нульові захисні провідники слід прокладати на відстані від стін не менше 10мм. Кожна частина електроустановки, що підлягає заземленню або зануленню, повинна бути приєднана до мережі заземлення або занулення за допомогою окремого відгалуження.

Сукупність заземлюючих провідників і заземлювача (металевого провідника або групи провідників, що знаходяться в безпосереднім зіткненні з ґрунтом) називається заземлюючим пристроєм. Залежно від розташування заземлювачів відносно заземлююмого обладнання, заземлюючі пристрої бувають виносні (зосереджені) і контурні (розподільні). Заземлювачі контурного заземлення розташовують за периметром та всередині площадки, на якій встановлене заземлююче обладнання (рис. 9а), заземлювачі виносного заземлення розташовують зосереджено на деякій відстані від заземлюємого обладнання (рис. 9б).

а б

Рис. 9 - Схеми контурного (а) і виносного (б) заземлюючих пристроїв:

1 – заземлювачі, 2 – заземлюване обладнання, 3 – магістраль заземлення

На обох схемах прийняті позначення: 1 – заземлювачі, 2 – заземлюване обладнання, 3 – магістраль заземлення. На рис.10 показані магістралі заземлення з використанням смугової (а) та круглої (б) сталі в приміщеннях вологих, сирих, особливо сирих і з агресивним середовищем.

а

б

Рис. 10 - Схеми прокладки заземлюючих магістралей вздовж стін

приміщень при використанні смугової (а) та круглої (б) сталі

Заземлювачі бувають природні – прокладені в землі трубопроводи (за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих або вибухових газів і сумішей), металеві і залізобетонні конструкції будівель та споруд, що знаходяться в зіткненні з землею, свинцеві оболонки кабелів та ін., а також штучні – сталеві електроди, що мають надійний контакт з землею.

Заземлювачі, за невеликими виключеннями, наприклад, металеві оболонки кабелів, повинні бути приєднані до магістралей заземлювань не менше чим двома провідниками.

Опір заземлюючого пристрою, що використовується для заземлення електроустановок напругою до 1000В, повинен бути не більше 4 Ом. При потужності генераторів і трансформаторів 100 кВА і менше заземлюючі пристрої можуть мати опір не більше 10 Ом.

У мережах із зануленням обладнання при лінійній напрузі 380В опір заземлюючого пристрою до якого приєднані нейтралі генераторів, трансформаторів, у будь-який час року повинен бути не більше 4 Ом.

Вимір опору заземлюючих пристроїв з оформленням протоколу здійснюється не рідше одного разу на рік. На кожен заземлюючий пристрій, який знаходиться в експлуатації, повинний бути паспорт, що містить схему заземлення, основні технічні дані (включаючи результати перевірки, зведення про характер ремонтів і змін).

Для захисту від ураження електричним струмом при ушкодженні ізоляції використовуються також: захисне відключення, розділяючий трансформатор, мала напруга (не більш 42В між фазами і відносно землі), ізоляція (додаткова, посилена або подвійна), вирівнювання потенціалів.

Мінімально допустимий опір ізоляції струмоведучих частин електроустановки визначають розрахунком:

, МОм ,

де U – напруга на клемах електричної машини (В), Р – номінальна потужність її (квт).

Існує також правило: на 1 В робочої напруги приймається опір ізоляції провідників не менше 1 кОм.

Відповідно до діючих правил, опір ізоляції струмоведучих частин приймається з визначеним запасом. Опір ізоляції в електроустановках напругою до 1000В повинен бути не менше 0,5 Мом. Відповідно ДО ГОСТ 12.2.092-94, в електромеханічному та електронагрівальному обладнанні для підприємств громадського харчування опір основної ізоляції між струмоведучими частинами і корпусом приймається не менше 2 Мом, опір посиленої ізоляції – не менше 7 Мом.

Захист електричних машин і апаратів від перевантажень і коротких замикань здійснюється за допомогою плавких запобіжників або реле.

Розрахунок плавких запобіжників виконується наступним чином.

Визначають номінальний струм працюючої електроустановки:

, А,

де Р – споживана потужність електроустановки, кВт,

U_л – лінійна напруга в мережі, У,

 - ККД електродвигуна,

cos - cos кута зрушення фаз.

Знаходять величину пускового струму:

I_п = К_п^. I_н ,

де К_п =5...7 – кратність пускового струму.

Визначають величину струму плавкої вставки

I_пл = I_п / К_і ,

де К_і = 1,6...2,5 – коефіцієнт інерційності плавкої вставки.

За чисельним значенням I_пл підбирають з наявної номенклатури запобіжник з найближчою величиною струму руйнування його плавкої вставки.

ЕОМ, периферійні пристрої й устаткування для її обслуговування, ремонту і налагодження, інше устаткування (апарати керування, контрольно-вимірювальні прилади, світильники тощо) повинні мати захист від струмів короткого замикання та інших аварійних режимів. При монтажі ліній електромережі забезпечується неможливість виникнення в процесі їх експлуатації електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежується застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією. Усі провідники повинні відповідати номінальним параметрам мережі і навантаження, умовам навколишнього середовища, умовам розподілу провідників, температурному режимові і типам апаратури захисту.

Лінія живлення ЕОМ, периферійних пристроїв і устаткування для її обслуговування, ремонту і налагодження виконується як окрема групова трьохпровідна мережа шляхом прокладки фазового, нульового робочого і нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів. Використання нульового робочого провідника як нульового захисного провідника забороняється. Нульовий захисний провід прокладається від стійки групового розподільного щита, розподільного пункту до розеток живлення. Не допускається підключення на щиті до одного контактного затиску нульового робочого і нульового захисного провідників. Площа перетину нульового робочого і нульового захисного провідників у груповий трьохпровідної мережі повинна бути не менше площі перетину фазового провідника.

У приміщенні, де одночасно експлуатується або обслуговується більше п'яти персональних ЕОМ, на помітному і доступному місці встановлюється аварійний резервний вимикач, що може цілком виключити електричне живлення приміщення, крім освітлення.

ЕОМ, периферійні пристрої та обладнання для її обслуговування, ремонту і налагодження повинні підключатися до електромережі тільки за допомогою справних штепсельних з'єднань і електророзеток заводського виготовлення. Штепсельні з'єднання та електророзетки повинні мати, крім контактів фазового і нульового робочого провідників, спеціальні контакти для підключення нульового захисного провідника. Конструкція їх повинна бути такою, щоб приєднання нульового захисного провідника відбувалося раніш, ніж приєднання фазового і нульового робочого провідників. Порядок роз'єднання при відключенні повинен бути зворотним. Недопустиме підключення ЕОМ, периферійних пристроїв та обладнання для її обслуговування, ремонту і налагодження до звичайної двохпровідної електромережі, у тому числі - з використанням перехідних пристроїв.

Електромережі штепсельних з'єднань і електророзеток для живлення персональних ЕОМ, периферійних пристроїв і обладнання для її обслуговування, ремонту і налагодження слід виконувати за магістральною схемою, по 3–6 з'єднань або електророзеток в одному колі. Індивідуальні та групові штепсельні з'єднання і електророзетки необхідно монтувати на негорючих пластинах.

Штепсельні з'єднання та електророзетки для напруг 12 і 36 В за своєю конструкцією повинні відрізнятися від штепсельних з'єднань для напруг 127 і 220В. Штепсельні з'єднання та електророзетки, розраховані на напруги 12 і 36В, повинні бути пофарбовані в колір, що візуально значно відрізняється від кольору штепсельних з'єднань, розрахованих на напруги 127 і 220 В.

Електромережа штепсельних розеток для живлення персональних ЕОМ, периферійних пристроїв та обладнання для обслуговування, ремонту і налагодження при розташуванні їх вздовж стін приміщення прокладають біля них по підлозі, як правило, у металевих трубах і гнучких металевих рукавах з відводами відповідно до затвердженого плану розміщення обладнання і його технічних характеристик.

При розташуванні в приміщенні за його периметром до 5 персональних ЕОМ, використанні трьохпровідникового захищеного проводу або кабелю в оболонці з негорючого матеріалу дозволяється прокладка їх без металевих труб і гнучких металевих рукавів.

Електромережа штепсельних розеток для живлення персональних ЕОМ, периферійних пристроїв та обладнання для обслуговування, ремонту і налагодження при розташуванні їх у центрі приміщення прокладається у каналах або під знімною підлогою в металевих трубах або гнучких металевих рукавах, які повинні бути заземлені. При цьому не дозволяється застосовувати провід і кабель в ізоляції з вулканізованої гуми та інших матеріалів, що містять сірку.

Для підключення переносної електроапаратури застосовують гнучкі проводи в надійній ізоляції. Тимчасова електропроводка від переносних приладів до джерел живлення виконується самим коротким шляхом без заплутування проводів у конструкціях машин, приладів і меблів. Доточувати проводи можна тільки шляхом пайки з наступним ізолюванням місць з'єднання.