3.4 Обеспечение электробезопасности

Исход поражения человека электрическим током зависит от многих факторов, в том числе от схемы включения его в электрическую сеть. Методика и примеры расчета величины тока, который может пройти через тело человека при одно- и двухфазном включениях его в электрическую сеть с изолированной или глухозаземленной нейтралью, и анализ возможных последствий таких включений приведены, например, в работе: Осокин В.В., Селезнева Ю.А. Охрана труда: вопросы и ответы: Учеб. пособие. – Донецк: ДонГУЭТ, 2003.

Защиту людей от поражения электрически током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые в нормальных условиях его эксплуатации не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним в результате повреждения изоляции, должны обеспечить защитное заземление или зануление. Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических конструкционных частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом, зануление – электрическим соединением их с заземленной точкой источника питания электроэнергией при помощи нулевого защитного провода.

Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. К частям, подлежащим занулению или заземлению, относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и т.п.; приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, а также щитов управления, щитков, шкафов и т.п.; металлические конструкции распределительных устройств, оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, рукава и трубы электропроводки и т.п.; металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81, защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять: при номинальном напряжении 380В и выше переменного тока и 440В и выше постоянного тока – во всех случаях; при номинальном напряжении от 42В до 380В переменного тока и от 110В до 440В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78. Во взрывоопасных зонах (в складах бестарного хранения муки, сахара, в отделениях размола сахара, в помещениях мешкоочистительных машин, в аспирационных отделениях, в машинных, аппаратных, конденсаторных отделениях аммиачных холодиль-ных установок и др.) электроустановки подлежат заземлению или занулению независимо от напряжения переменного и постоянного тока.

В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать специально предназначенных для этой цели проводники, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции. В помещениях сухих, без агрессивной среды, заземляющие и нулевые защитные проводники допускается прокладывать непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой заземляющие и нулевые защитные проводники следует прокладывать на расстоянии от стен не менее 10 мм. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления при помощи отдельного ответвления.

Совокупность заземляющих проводников и заземлителя (металличес-кого проводника или группы проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом) называется заземляющим устройством. В зависимости от расположения заземлителей по отношению к заземляемому оборудованию заземляющие устройства бывают выносные (сосредоточен-ные) и контурные (распределенные). Заземлители контурного заземления располагают по периметру и внутри площадки, на которой установлено заземляемое оборудование (рис. 9а), заземлители выносного заземления располагают сосредоточенно на некотором расстоянии от заземляемого оборудования (рис. 9б).

а б

Рис. 9 - Схемы контурного (а) и выносного (б) заземляющих устройств:

1 – заземлители, 2 – заземляемое оборудование, 3 – магистраль заземления

На обеих схемах приняты обозначения: 1 – заземлители, 2 – заземляемое оборудование, 3 – магистраль заземления. На рис.10 показаны магистрали заземления с использованием полосовой (а) и круглой (б) стали в помещениях влажных, сырых, особо сырых и с агрессивной средой.

а

б

Рис. 10 - Схемы прокладки заземляющих магистралей вдоль стен

помещений при использовании полосовой (а) и круглой (б) стали

Заземлители бывают естественные – проложенные в земле трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, свинцовые оболочки кабелей и др., а также искусственные – стальные электроды, имеющие надежный контакт с землей.

Заземлители, за небольшими исключениями, например, металлические оболочки кабелей, должны быть присоединены к магистралям заземлений не менее чем двумя проводниками.

Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электроустановок напряжением до 1000В, должно быть не более 4 Ом. При мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление не более 10 Ом.

В сетях с занулением оборудования при линейном напряжении 380В сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов, трансформаторов, в любое время года должно быть не более 4 Ом.

Измерение сопротивления заземляющих устройств с оформлением протокола должно производиться не реже одного раза в год. На каждое заземляющее устройство, находящееся в эксплуатации, должен быть паспорт, содержащий схему заземления, основные технические данные (включая результаты проверки, сведения о характере ремонтов и изменений).

Порядок расчета защитного заземления и зануления приведен например, в работе: Справочник по охране труда на промышленном предприятии /К.Н. Ткачук, Д.Ф. Иванчук, Р.В. Сабарно, А.Г. Степанов. – К.: Техника, 1991.

Методика и пример расчета величины тока, который пройдет через тело человека, прикоснувшегося к заземленной электроустановки в случае пробоя одной из фаз на ее корпус, приведены в работе: Осокин В.В., Селезнева Ю.А. Охрана труда: вопросы и ответы (в сфере торговли, производства пищевой продукции, таможенного дела, предпринимательской и экономической деятельности): Учебное пособие. - Донецк: ДонГУЭТ, 2003.- 135 с.

Для защиты от поражения электрическим током при повреждении изоляции используются также: защитное отключение, разделяющий трансформатор, малое напряжение (не более 42В между фазами и по отношению к земле), изоляция дополнительная, усиленная или двойная, выравнивание потенциалов.

Минимально допустимое сопротивление изоляции токоведущих частей электроустановки определяют расчетом:

, МОм ,

где U – напряжение на клеммах электрической машины (В), Р – номинальная мощность ее (кВт).

Существует также правило: на 1 В рабочего напряжения принимается сопротивление изоляции проводников не менее 1 кОм.

Согласно действующим правилам, сопротивление изоляции токоведущих частей принимается с определенным запасом. Сопротивление изоляции в электроустановках напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 МОм. Согласно ГОСТ 12.2.092-94, в электромеханическом и электронагревательном оборудовании для предприятий общественного питания сопротивление основной изоляции между токоведущими частями и корпусом принимается не менее 2 МОм, сопротивление усиленной изоляции – не менее 7 МОм.

Защита электрических машин и аппаратов от перегрузок и коротких замыканий производится с помощью плавких предохранителей или реле.

Расчет плавких предохранителей производится следующим образом.

Определяют номинальный ток работающей электроустановки:

, А,

где Р – потребляемая мощность электроустановки, кВт,

U_л – линейное напряжение в сети, В,

 - КПД электродвигателя,

cos - cos угла сдвига фаз.

Находят величину пускового тока:

I_п = K_п ^. I_н ,

где К_п =5…7 – кратность пускового тока.

Определяют величину тока плавкой вставки

I_пл = I_п / К_и ,

где К_и = 1,6...2,5 – коэффициент инерционности плавкой вставки.

По численному значению I_пл подбирают из имеющейся номенклатуры предохранитель с ближайшей величиной тока разрушения его плавкой вставки.

ЭВМ, периферийные устройства и оборудование для ее обслуживания, ремонта и наладки, другое оборудование (аппараты управления, контрольно-измерительные приборы, светильники и т. п.) должны иметь защиту от токов короткого замыкания и других аварийных режимов. При монтаже линий электросети обеспечивается невозможность возникновения в процессе их эксплуатации электрического источника загорания вследствие короткого замыкания и перегрузки проводов, ограничивается применение проводов с легковоспламеняющейся изоляцией. Все проводники должны соответствовать номинальным параметрам сети и нагрузки, условиям окружающей среды, условиям распределения проводников, температурному режиму и типам аппаратуры защиты.

Линия для питания ЭВМ, периферийных устройств и оборудования для ее обслуживания, ремонта и наладки выполняется как отдельная групповая трехпроводная сеть путем прокладки фазового, нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Нулевой защитный проводник используется для заземления (зануления) электроприемников. Использование нулевого рабочего проводника как нулевого защитного проводника запрещается. Нулевой защитный провод прокладывается от стойки группового распределительного щита, распределительного пункта до розеток питания. Не допускается подключение на щите к одному контактному зажиму нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Площадь сечения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников в групповой трехпроводной сети должна быть не меньше площади сечения фазового проводника.

В помещении, где одновременно эксплуатируется или обслуживается более пяти персональных ЭВМ, на заметном и доступном месте устанавливается аварийный резервный выключатель, который может полностью выключить электрическое питание помещения, кроме освещения.

ЭВМ, периферийные устройства и оборудование для ее обслуживания, ремонта и наладки должны подключаться к электросети только при помощи исправных штепсельных соединений и электророзеток заводского изготовления. Штепсельные соединения и электророзетки должны иметь, кроме контактов фазового и нулевого рабочего проводников, специальные контакты для подключения нулевого защитного проводника. Конструкция их должна быть такой, чтобы присоединение нулевого защитного проводника происходило раньше, чем присоединение фазового и нулевого рабочего проводников. Порядок разъединения при отключении должен быть обратным. Недопустимо подключение ЭВМ, периферийных устройств и оборудования для ее обслуживания, ремонта и наладки к обычной двухпро­водной электросети, в том числе - с исполь-зованием переходных устройств.

Электросети штепсельных соединений и электророзеток для питания персональных ЭВМ, периферийных устройств и оборудования для ее обслуживания, ремонта и наладки следует выполнять по магистральной схеме, по 3–6 соединений или электророзеток в одном круге. Индивидуальные и групповые штепсельные соединения и электророзетки необходимо монтировать на негорючих пластинах.

Штепсельные соединения и электророзетки для напряжений 12 и 36 В по своей конструкции должны отличаться от штепсельных соединений для напряжений 127 и 220В. Штепсельные соединения и электророзетки, рассчитанные на напряжения 12 и 36 В, должны быть окрашены в цвет, который визуально значительно отличается от цвета штепсельных соединений, рассчитанных на напряжения 127 и 220 В.

Электросеть штепсельных розеток для питания персональных ЭВМ, периферийных устройств и оборудования для обслуживания, ремонта и наладки при расположении их вдоль стен помещения прокладывают возле них по полу, как правило, в металлических трубах и гибких металлических рукавах с отводами в соответствии с утвержденным планом размещения оборудования и его техническими характеристиками.

При расположении в помещении по его периметру до 5 персональных ЭВМ, использовании трехпроводникового защищенного провода или кабеля в оболочке из негорючего материала разрешается прокладка их без металлических труб и гибких металлических рукавов.

Электросеть штепсельных розеток для питания персональных ЭВМ, периферийных устройств и оборудования для обслуживания, ремонта и наладки при расположении их в центре помещения прокладывают в каналах или под съемным полом в металлических трубах или гибких металлических рукавах, которые должны быть заземлены. При этом не разрешается применять провод и кабель в изоляции из вулканизированной резины и другие материалы, содержащие серу.

Для подключения переносной электроаппаратуры применяют гибкие провода в надежной изоляции. Временная электропроводка от переносных приборов к источникам питания выполняется самым коротким путем без запутывания проводов в конструкциях машин, приборов и мебели. Дотачивать провода можно только путем пайки с последующим изолированием мест соединения.