Основи забезпечення електробезпеки

Лабораторна робота №7

Електробезпека

META РОБОТИ

Вивчити нормативні документи по забезпеченню електробезпеки персоналу на підприємстві, методи визначення ефективності захисних мір і розрахунки засобів захисту, а також набути навиків роботи з вимірювальними приладами: омметрами, мегомеграми, вольтметрами та ін.

2 3МІСТ РОБОТИ

1 Виконати аналіз електричних кіл і ефективності засобів забезпечення електробезпеки
персоналу.

2 Ознайомитись з умовами виникнення крокових напруг і методами захисту персоналу від небезпечних дій.

3 Вивчити методи оцінки ефективності захисних мір, які застосовуються в електроустановках і методи експериментального визначення показників, які характеризують електробезпеку приладів.

4 Засвоїти методику розрахунку захисних засобів попереджуючих ураження персоналу електричним струмом.

ОСНОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКИ

1 По реакції людського організму на проходження електричного струму встановлені пороговий відчутний струм, невідпускаючий струм, фібріляційний струм.

2 Нормовані величини, які забезпечують безпечну дію електричного струму на організм людини с: сила струму, час дії і напруга.

3 Граничне допустимі рівні напруг і струми встановлені для режимів кіл і видів промислових електроустановок: нормального (неаварійного)(таб1); /аварійного в електроустановках підключених до джерела напруги більше 1000В через коло із заземленою нейтраллю при частоті струму 50 Гц (таб.2); аварійного в електроустановках до 1000В, які мають заземлену або ізольовану нейтраль і вище 1000В з ізольованою нейтраллю (таб.4). Для побутових електроустановок з напругою до 1000В і частотою 50 Гц гранично допустимі рівні напруг дотикання і струмів при аварійному режимі приведені в таб.3.

4 Людина може потрапляти під небезпечну дію електричного струму. При /однофазному дотику, двохфазному дотику, а також знаходячись в зоні витоку струму. В цих випадках людину вражають струми від напруги дотику або напруги кроку.

Напруга дотику – це напруга між двома точками ланцюга струму замикання на землю (корпус) при одночасному дотику до них людини.

Напруга кроку – це напруга між точками землі (А і Б), що мають різні потенціали на відстані кроку людини (у розрахунках приймається а=0, 8 м).

Напруга кроку максимальна біля заземлення і зменшується в міру віддалення від нього. Поза полем розтікання (x більш 20 м) воно дорівнює нулеві, а також у випадку, якщо обидві ноги людини знаходяться на еквіпотенціальній лінії. Напруга кроку також збільшується зі збільшенням ширини кроку.

5 Можливість отримання електротравми зменшують технічні рішення – які попереджують електричні замикання на корпус або землю, понижаючі робочу напругу установки відносно землі, які забезпечують застосування малих напруг, вирівнювання потенціалів, установку розділюючих трансформаторів, занулення, захисне відключення, встановлення захисних виключаючих до струмоведучих частин, блокування і застосування електрозахисннх засобів. Зменшує рівні напруг від витоку на неструмоведучі частини нанесення ізоляції і підключення захисного заземлення.

6 В електроустановках і колах на струмоведучі частини наносять ізоляцію наступних видів: робочу, додаткову, подвійну і посилену.

В електроустановках застосовуються наступні види ізоляції (ГОСТ 12.1.009 – 76):

робоча ізоляція - електрична ізоляція струмоведучих частин, що забезпечує нормальну роботу електроустановки і захист від ураження електричним струмом;

додаткова ізоляція — ізоляція, яка передбачена додатково до робочої ізоляції для захисту від ураження електричним струмом у випадку ушкодження робочої ізоляції; подвійна ізоляція – ізоляція, що складається з робочої і додаткової;

посилена ізоляція – поліпшена робоча, що забезпечує таку ж ступінь захисту, як і подвійна.

7 Для систем заземлення обмежують найбільші значення опорів розтікання струмів. Найбільшу величину опору заземлення встановлюють в залежності від:

– Напруги яка подається на електроустановку (низька до 1000 В або висока – 1000В і більше) (таб.5).

– Виду кіл і джерел напруг - з ізольованою нейтраллю. які створюють великі струми замикання на землю і з заземленою нейтраллю. які створюють великі струми замикання на землю(таб.5)

– Потужності джерела напруги (до 100 кВА, 1000 кВА і більше) (таб.5).

– Стану грунту (вічномерзлого та інші)(таб.6).

8 Розрахунок системи заземлення проводять із врахуванням:

– Виду заземлення (робочого, тимчасового та інших) (таб. 5, 10).

– Форми заземлювачів (таб.12).

– Тривалості прикладеної напруги (імпульсної та інших) (таб. 7, 9, 11).

– Зони розміщення заземлення (таб. 13.14).

– Взаємного розміщення електродів (таб.8, 15, 16, 17).

Технічні засоби безпечної експлуатації електроустановок при переході напруги на нормально неструмоведучі чинники

Захисне заземлення — це навмисне електричне з'єднання з землею або з її" еквівалентом металевих не струмоведучих частин, котрі можуть опинитись під напругою. Призначення захисного заземлення — усунення небезпеки ураження людей електричним струмом при появі напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто при замиканні на корпус. Принцип дії захисного заземлення — зниження до безпечних значень напруг дотику та кроку, зумовлених замиканням на корпус. Це досягається зниженням потенціалу заземленого обладнання, а також вирівнюванням потенціалів за рахунок підіймання потенціалу основи, на котрій стоїть людина, до потенціалу, близького за значенням до потенціалу заземленого обладнання. Заземлювальний пристрій — це сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників та заземлювача.

Заземлювальний провідни к — це провідник, котрий з’єднує заземлювальні об'єкти з заземлювачем. Якщо заземлювальний провідник має два або більше відгалужень, то він називається магістраллю заземлення.

Заземлювач — це сукупність з'єднаних провідників, котрі перебувають в контакті з землею або з її еквівалентом. Розрізняють заземлювачі штучні, призначені виключно для заземлення, і природні— металеві предмети, котрі знаходяться в землі.

Для штучних заземлювачів застосовують вертикальні та горизонтальні електроди. В якості вертикальних електродів використовують сталеві труби діаметром З—5 см та сталеві кутники розміром від 40x40 до 60x60 мм довжиною 2, 5—3 м. Можна також використовувати сталеві прути діаметром 10—12 мм. Для зв'язування вертикальних електродів використовують стрічкову сталь перетином не менше 4x12 мм та сталь круглого перетину діаметром не менше 6 мм. Для встановлення вертикальних заземлювачів попередньо риють траншеї глибиною 0, 7—0, 8 м, потім за допомогою механізмів забивають труби або кутники.

В якості природних заземлювачів можна використовувати:

— прокладені в землі водогінні та інші металеві трубопроводи., за винятком трубопроводів спалимих рідин, спалимих або вибухонебезпечних газів, а також трубопроводів, вкритих ізоляцією для захисту від корозії;

— обсадні труби артезіанських колодязів, свердловин, шурфів;

— металеві конструкції та арматуру залізобетонних елементів будівель та споруд, які з'єднані з землею;

— свинцеві оболонки кабелів, прокладених в землі. Природні заземлювачі мають переважно малий оцір розтіканню струму, тому використання їх в якості заземлювачів дозволяє заощадити значні кошти. Недоліком природних заземлювачів є доступність їх неелектротехнічному персоналу та можливість порушення неперервності з'єднання протяжних заземлювачів. В якості заземлювальних провідників, призначених для з'єднання заземлювальних частин з заземлювачами, застосовують стрічкову та круглу сталь. Заземлювальні провідники прокладають відкрито по конструкціях будівлі, в тому числі по стінах на спеціальних опорах. Заземлюване обладнання приєднують до магістралі заземлення за допомогою окремих провідників. При цьому послідовне включення заземлюваного обладнання не допускається.

Згідно з вимогами Правил улаштування електроустановок опір захисного заземлення в будь-яку пору року не повинен перевищувати:

— 4 Ом — в установках напругою до 1000 В; якщо потужність джерела струму (генератора або трансформатора) 100 кВА і менше, то опір заземлювального пристрою допускається до 10 Ом;

— 0, 5 Ом — в установках напругою понад 1000 В з ефективною заземленою нейтраллю;

—250/Із, але не більше 10 Ом — в установках напругою понад 1000 В з ізольованою нейтраллю; якщо Заземлювальний пристрій одночасно використовують для електроустановок напругою до 1000 В, то опір заземлювального пристрою не повинен перевищувати 125/Із, але не більше 10 Ом (або 4 Ом, якщо це вимагається для установок до 1000 В). Тут Із — струм замикання на землю, А.

Захисному заземленню підлягають металеві неструмоведучі частини обладнання, котрі через несправність ізоляції можуть опинитись під напругою і до котрих можливий дотик людей або тварин. При цьому в приміщеннях з підвищеною небезпекою та в особливо небезпечних за умовами ураження струмом, а також в зовнішніх установках заземлення обов'язкове при номінальній напрузі електроустановки понад 42 В змінного і понад 110 В постійного струму, а в приміщеннях без підвищеної небезпеки — при напрузі 380 В та вище змінного струму; 440 В і вище — постійного струму. Лише у вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення напруги установки.

Заземленню не підлягають корпуси електрообладнання апаратів та електромонтажних конструкцій, встановлені на заземлених металевих конструкціях, розподільних пристроях, в щитах, шафах, на станинах верстатів, машин і механізмів, за умови надійного електричного контакту з заземленою основою, арматура ізоляторів всіх типів, відтяжки, кронштейни та освітлювальна арматура при встановленні їх на дерев'яних опорах повітряних ліній електропередач або на дерев'яних конструкціях відкритих підстанцій.

Занулення — це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих не струмоведучих частин, котрі можуть опинитися під напругою. Це основний засіб захисту від ураження людей струмом у випадку дотику до корпуса електрообладнання та до металевих конструкцій, котрі опинились під напругою внаслідок пошкодження ізоляції або однофазового короткого замикання в електроустановках напругою до 1000 В мережі з заземленою нейтраллю. Призначення замулення таке ж, як і заземлення: усунути небезпеку ураження людей струмом при пробиванні фази на корпус.

Захисне вимкнення — це швидкодіючий захист, котрий забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки при виникненні небезпеки ураження струмом. В цьому випадку відбувається зміна електричних параметрів електроустановки та мережі. Зміна параметрів до певної межі, при котрій виникає небезпека ураження людини електричним струмом, може стати сигналом, котрий викликає спрацювання пристрою захисного вимкнення (ПЗВ), тобто автоматичне вимкнення пошкодженої установки. Основними частинами ПЗВ є прилад захисного вимкнення та автоматичний вимикач.

Захисне вимкнення рекомендується застосовувати в якості основного або допоміжного захисного засобу, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом влаштування заземлення або з економічних міркувань.