Мероприятия по технике безопасности

В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) изложен ряд требований к проектированию и монтажу электроустановок, выполнение которых обеспечивает безопасность людей в отношении поражения электрическим током, их пожарно- и взрывобезопасность, а также надежность и безаварийность в производственных помещениях.

Поражения людей электрическим током могут быть вследствие следующих причин:

Случайное прикосновение или опасное приближение к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Поражение пламенем электрической дуги, возникающей иногда при разрыве цепи тока, при коротких замыканиях.

Прикосновение к конструктивным нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, нормально не находящимся под напряжением, но оказывающимся под напряжением вследствие повреждения изоляции токоведущих частей.

В отношении требований к изоляции и мерам электробезопасности все электроустановки подразделяются по напряжению на установки с номинальным напряжением до 1000 В и установки с номинальным напряжением выше 1000 В.

В отношении тока замыкания на землю и напряжения токоведущих частей относительно земли в нормальных и аварийных условиях электроустановки подразделяются на следующие виды:

Электроустановки напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью, характеризующиеся большими токами замыкания на землю (больше 500 А). Примером таких электроустановок могут служить электрические сети на первой ступени централизованного электроснабжения напряжением 110 кВ и выше, питающие главные понизительные подстанции предприятия (ГПП).

Электроустановки напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через большое сопротивление (с малыми токами замыкания на землю). Это обычно установки и электрические распределительные сети (на второй ступени электроснабжения) напряжением 3, 6, 10, 20 и 35 кВ, питающие цеховые подстанции предприятий или заводские трансформаторные подстанции.

Электроустановки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью источника питания. Это обычно внутренние электроустановки номинальным напряжением 380/220 В, питающие основную массу электроприемников предприятия (электродвигатели, осветительные и нагревательные приборы и др.). Согласно ПУЭ производственные помещения подразделяются на следующие три категории:

Помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения, помещения без повышенной опасности. Опасность поражения людей электрическим током существенно зависит от конструкции электрической сети, рода тока, рабочего напряжения, режима нейтрали источника питания, состояния изоляции, ограждения, блокировок и др.

При рассмотрении защитных мер против поражения электрическим током применяется ряд специальных терминов и определений, принятых ПУЭ. В частности, к ним относятся следующие.

Замыканием на землю называется случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или с нетоковедущими проводящими конструкциями, или предметами, не изолированными от земли. Случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки называется замыканием на корпус.

Током замыкания на землю называется ток, проходящий через место замыкания в землю. Напряжением относительно земли называется напряжение относительно точки земли, находящейся вне зоны растекания тока.

Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю, которых одновременно касается человек. Напряжением шага, или шаговым напряжением, называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися друг от друга на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

В процессе эксплуатации электроустановок не исключена возможность прикосновения человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки может быть однофазным (однополюсным) или двухфазным (двухполюсным).

При однополюсном прикосновении, которое бывает чаще, ток будет зависеть не только от напряжения установки и сопротивления тела человека, но и от ряда других факторов, как, например, режима нейтрали, состояния изоляции сети, состояния пола, обуви человека и др.

Поражение человека возможно и без непосредственного прикосновения к токоведущей части, но при таком приближении к ней, когда вследствие пробоя воздушного промежутка образуется электрическая цепь через дуговой разряд.

Большое распространение на промышленных предприятиях получили электрические четырехпроводные сети с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В, например 380/220 В. Источником питания такой сети обычно служит трехфазный понижающий трансформатор, вторичные обмотки которого соединены звездой.

Глухое заземление нейтрали вторичной обмотки понижающего трансформатора (например, 10000/400 В) обуславливает режим, при котором напряжение любой фазы вторичной сети относительно земли не превышает фазного напряжения, т.е. для трансформатора с вторичным напряжением 400 В оно будет не более 230 В (220 В у потребителя). Кроме того, при наличии рабочего заземления нейтрали в случае нарушения изоляции между первичной и вторичной обмотками высшее напряжение, переходящее во вторичную сеть по отношению к земле, значительно снижается благодаря небольшому сопротивлению заземления нейтрали (4-10 Ом).

Поражение человека электрическим током возможно не только при случайном соприкосновении к токоведущим частям, но также и при прикосновении к металлическим кожухам, корпусам и конструкциям электрооборудования, если в результате повреждения изоляции электрических машин, аппаратов, кабелей и другого оборудования напряжение появится на этих нетоковедущих частях.

Одной из защитных мер против поражения человека электрическим током при касании металлических нетоковедущих частей с поврежденной (замыкание на корпус) изоляцией является защитное заземление.

Защитным заземлением, выполняемым для обеспечения электробезопасности, называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлителем называется один или несколько металлических электродов (например, стальных стержней, труб, полос и др.), погруженных в почву на глубину, обеспечивающую достаточно малое переходное сопротивление.

В отличие от защитного рабочее заземление – заземление какой-либо точки электрической сети, находящейся под напряжением, необходимое для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных или аварийных условиях. Примером рабочего заземления может служить глухое заземление нейтрали силового трехфазного трансформатора, применяемое в четырехпроводных системах напряжением 380/220 В.

Если корпус электродвигателя, аппарата, оболочки кабеля и др. не имеет надежного соединения с землей и в результате повреждения изоляции будет иметь контакт с токоведущей частью, то прикосновение к корпусу человека, не изолированного от земли, будет также опасно, как прикосновение к токоведущей части, т.е. будет однофазное включение человека в цепь тока. Иначе будет, если данный корпус будет надежно заземлен.

При замыкании на корпус в сети возникает однофазное замыкание на землю. Вследствие относительно небольшого тока, протекающего на землю, установка защитой не отключится и будет продолжать работать в этом аварийном режиме. Но через корпус машины или аппарата с поврежденной изоляцией будет протекать ток и между корпусом и землей появится напряжение относительно земли. Человек, стоящий на земле, касаясь рукой этого корпуса, окажется под напряжением прикосновения, которое может быть значительным и будет зависеть от потенциала второй точки цепи, в которой находятся ноги человека, а также от электрической проводимости (сопротивления) обуви. Обычно напряжение прикосновения меньше напряжения относительно земли. Таким образом, величина напряжения заземленного корпуса относительно земли, а следовательно, и напряжение прикосновения зависят от сопротивления заземляющего устройства; чтобы напряжение прикосновения было по возможности малым, необходимо иметь малое сопротивление заземляющего устройства, которое играет важную защитную роль.

Заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, аппаратов, приводы электрических аппаратов и вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, щитов управления, осветительных и силовых шкафов, металлических конструкций распределительных устройств и кабельных линий, кабельные муфты, оболочки, металлические трубы и оболочки электропроводок, металлические корпуса переносных электроприемников.

Заземлению не подлежат арматура подвесных и штыри опорных изоляторов, кронштейны и осветительная арматура при установке их на деревянных опорах и конструкциях (если это не требуется по условиям молниезащиты); электрооборудование, установленное на металлических заземленных конструкциях, если в местах контакта с ними металлических нетоковедущих частей электрооборудования обеспечен надежный электрический контакт. Не подлежат заземлению также корпуса электроизмерительных приборов, реле и т.п., установленных на щитах, в шкафах и на стенах камер распределительных устройств (РУ); корпуса электроприемников с двойной изоляцией; рельсовые пути, выходящие за территорию электрических станций, подстанций, предприятий, во избежание выноса опасных электрических потенциалов.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением до 1000 В, работающих с изолированными от земли нейтралями, не должно превышать 4 Ом. При мощности источника питания до 100 кВА сопротивление заземляющего устройства допускается до 10 Ом (имеются в виду малая протяженность электрической сети и, следовательно, большее сопротивление изоляции всей сети).

Занулением в электроустановках и сетях напряжением до 1000 В называется преднамеренное электрическое соединение металлических элементов установки, нормально изолированных от частей, находящихся под напряжением (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), с нулевым защитным проводником.

Глухое заземление нейтрали через малое сопротивление (согласно ПУЭ не более 4 или 10 Ом) обеспечивает безопасность людей, прикасающихся к конструктивным металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в случае неотключившегося замыкания одной из фаз непосредственно на землю при относительно большом переходном сопротивлении.

К самостоятельному обслуживанию электроустановок допускаются только обученные рабочие – электромонтеры и электрослесари, прошедшие проверку знаний в квалификационной комиссии и получившие соответствующую квалификационную группу по технике безопасности. Ученики и рабочие, не имеющие квалификационной группы, допускаются к работам в электроустановках только под надзором квалифицированного электротехнического персонала.

Все ремонтные работы необходимо выполнять при снятом с ремонтируемой электроустановки напряжении. В отдельных случаях разрешают производство небольших по объему работ по устранению неполадок без снятия напряжения. В сетях напряжением 380/220 В такие работы разрешаются (за исключением помещений особо опасных) электромонтеру, имеющему третью квалификационную группу, в присутствии второго лица, имеющего четвертую или пятую квалификационную группу. При этом работающий должен стоять на изолирующем основании или быть в диэлектрических галошах и работать инструментами с изолирующими ручками или в диэлектрических перчатках.

Если текущий ремонт производится прикрепленным к данному оборудованию эксплуатационным электротехническим персоналом, то работы, связанные с ним, выполняются в порядке текущей эксплуатации без специального на то распоряжения или письменного наряда. Если же работы выполняет ремонтный персонал, то на работу выдается распоряжение или специальный наряд, в котором указываются необходимые меры безопасности.