Технические средства защиты человека от поражения током. Технические способы и средства защиты от поражения электрическим током Основные меры защиты человека от поражения током

Непроизвольный контакт человека с электрическим током, превышающим 50 мА, создает реальную угрозу его жизни и здоровью. Поражаются мышечные ткани, органы дыхания, и оказывается неблагоприятное воздействие на сердечную систему. Чтобы ситуация не стала критической для жизни человека, необходимо быстро отключить подачу электрического тока от электроподающей сети. Для предотвращения подобной аварийной ситуации рекомендуется провести профилактические защитные мероприятия от поражения электрическим током.

Требования и нормативы

В 2002 году в нашей стране введены государственные стандарты по защите человека от поражения электротоком (ГОСТ Р. МЭК 61140 – 2000), которые полностью адаптированы под существующие международные нормы. На основании этого базового документа разрабатываются нормативные документы и профильные меры безопасности для каждой отрасли народного хозяйства. Действие положения распространяется на электрооборудование, работающего с напряжением до 1000 А переменного электрического тока, а для постоянного – до 1500 А.Область применения норм – электрические установки и системы.

В этих нормах заложены основные требования по обеспечению предотвращения аварий от поражения электричеством:

• Недоступность к токоведущим частям электрооборудования;
• Обязательная изоляция в один или два слоя;
• Корпусы электрооборудования и силовых установок должны быть заземлены и в обязательном порядке иметь нулевую фазу;
• Обеспечение надежными и быстродействующими автоматами и устройствами защитного отключения;
• Создание линий пониженного напряжения (от 42 В и ниже) для электропитания мобильных токоприемников;
• Устройство защитных разделительных электрических цепей;
• Установка блокировочных устройств, предупредительной сигнализации, обеспечение электрооборудования защитными надписями и наглядными предупредительными плакатами;
• Применение защитных приспособлений и индивидуальных средств защиты;
• Своевременное проведение плановых технических осмотров и профилактических ремонтов эксплуатируемого электрического оборудования, сетей и установок;
• Организация специального инструктажа персонала по технике безопасности, плановая аттестатация рабочих мест, экзамены на право получения допуска работы для объектов повышенной категории опасности.

Технические термины основных нормативных документов дополняются уточняющими пояснениями:

1. «Прямой контакт» наступает в случае непосредственного прикосновения человека к электрическому проводнику под напряжением. Поражение электричеством может наступить и в случае пробоя изоляции;
2. «Изоляция». Под таким названием понимается не только защитная оболочка провода из полимерных материалов. Изоляция может иметь вид жидкости как, например, масло в трансформаторе, или быть газообразной как промежуток воздуха. Двойная или усиленная изоляция состоит из двух частей, и при испытании каждую из них тестируют отдельно, что позволяет своевременно обнаружить повреждение защитного слоя;
3. «Средства безопасности». Кроме изоляции, к защитным средствам можно отнести конструктивные элементы: полы, наружные и внутренние стены, различные ограждения, закрывающие несанкционированный доступ к токоведущим элементам.

Важно! Качественная система безопасности должна строиться на основном принципе: токоведущие элементы не должны быть опасными для жизни человека.

Основные мероприятия по безопасности

Для исключения непредвиденного или косвенного контакта человека с токоведущими частями необходимо обеспечить основные меры защиты от поражения электрическим током. К ним относятся:

• Обязательное наличие твердой изоляции, предотвращающей непосредственный контакт с оголенными элементами электрических проводников;
• Ограничительный барьер для доступа посторонних лиц к электросиловому оборудованию и электроустановкам. Защитное ограждение должно быть прочным и оснащено запорными элементами и кодовыми замками;
• Для исключения физического контакта при осмотре необходимо устанавливать токоведущие части на значительном удалении друг от друга;
• Использование для электроосвещения силовых электроустановок осветительных приборов, работающих на низком напряжении от 12 до 36 Вт. Такое же напряжение рекомендовано для электропривода необходимого электроинструмента. Для этой цели применяются понижающие трансформаторы с заземлением их вторичной обмотки.

Кроме основного перечня защитных мер безопасности, во избежание поражения человека электричеством применяются система выравнивания электрических потенциалов и автоматическое устройство отключения (УЗО).

Комплекс защитных мероприятий

Основные защитные профилактические мероприятия от возможного поражения электрическим током условно подразделяются на три группы:

• Организационные мероприятия;
• Технические меры;
• Применение индивидуальных защитных средств.

Профилактические меры и средства защиты являются приоритетными направлениями защитных мероприятий по предотвращению возможного поражения человека электротоком.

Совокупность всего комплекса защитных мероприятий направлена на недопущение возникновения аварийных ситуаций, которые могут закончиться электротравмой и несут непосредственную угрозу жизни человека.

Организационные мероприятия

Важной составляющей частью мер безопасности от поражения током считается организационная профилактическая работа:

• Подбор квалифицированного персонала сотрудников для обслуживания электроустановок и силового оборудования. Запрещено использовать необученных лиц и непрошедших обязательный медосмотр, разрешающий допуск к электроработам с повышенной категорией опасности. К работе не допускаются лица, не достигшие 18 лет;
• Проведение своевременных инструктажей по технике безопасности, специального технического обучения по работе в условиях повышенной электрической опасности, подготовка и сдача экзаменов по технике безопасности при работе с электроустановками;
• Проведение ознакомительных и наглядных инструктажей по первоочередным действиям при поражении электрическим током;
• Назначение ответственных лиц за электробезопасность;
• Ведение специальных журналов ежедневной сдачи и приемки контроля работы электрооборудования и силовых установок;
• Периодические осмотры, измерения и испытания электрооборудования.

Нормами предусмотрен регламент профилактического измерения оборудования, работающего в сухом помещении (один раз в два года), а в сырых – каждый год. Предельно допустимое значение изоляции должно быть в пределе 0,5 Мом для двух изолирующих слоев и до 2 Мом при усиленной изоляции. Если выявлены несоответствия установленным требованиям, то в обязательном порядке рекомендуется провести ремонтные работы.

Защитные ограждения разрешается снимать только специалистам, имеющим соответствующие навыки. Их квалификация в обязательном порядке подтверждается удостоверением с информацией о группе допуска.

Технические меры

К техническим мерам безопасности по недопущению аварийных ситуаций, способных вызвать поражение электрическим током, можно отнести следующие мероприятия:

1. Обязательные применения защитных устройств в виде предохранителей, реле защиты и других средств, которые предохраняют электроустановки и оборудование в момент пиковых нагрузок и защищают от короткого замыкания;
2. Установка электрооборудования в недоступных местах (на высоте более 2 м) и использование защитных ограждений, исключающих контакт токоведущих частей с людьми и животными;
3. Обязательное использование заземляющих контуров и зануления электроустановок;
4. Дополнительная изоляция электрооборудования от корпусов рабочих устройств и машин.

Устройство диэлектрических рабочих настилов и специальных изолирующих площадок также можно отнести к техническим защитным мероприятиям.

Индивидуальные средства защиты

Средства защиты от поражения электрическим током подразделяются на индивидуальные основные, дополнительные и вспомогательные.

Основные средства защиты имеют специальную изоляцию, используются при длительном контакте человека с токоведущими частями электрооборудования с рабочим напряжением:

1. Для работы под напряжением до 1000 Вт – специальные диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, ремонтный инструмент с рукоятками, покрытыми изолирующим составом;
2. Специальные определители напряжения.

Применение изолирующих средств защиты исключает повреждение человека электрическим током.

Дополнительные средства защиты предназначены для усиления основных изолирующих элементов:

• Для работы в электроустановках до 1000 В применяются диэлектрические специальные калоши, коврики, площадки и подставки;
• Свыше 1000 В – диэлектрические защитные боты, коврики, подставки, перчатки.

Если при проведении ремонтных или профилактических работ в зоне работающих электроустановок или оборудования отсутствует хоть один компонент дополнительной индивидуальной защиты, то в этом случае запрещается использование основных средств.

Основные мероприятия по защите от поражения электрическим током нацелены на создание безопасных условий для человека при работе действующих и эксплуатируемых электрических машин, установок и оборудования.

Видео

Причины поражения электрическим током. Способы защиты от электрического тока.

Причины поражения электрическим током:

Случайное прикосновение к токоведущим частям;

Появление напряжения на отключенных токоведущих частях (при ремонте оборудования);

Появление напряжения на корпусе электрооборудования;

Напряжение шага (при растекании тока в случае падения провода на землю).

Защита человека от поражения электрическим током

Электрический ток является распространенным поражающим фактором на производстве и в быту из-за широкого распространения электрических установок, приборов и агрегатов. При работе с ними необходимо соблюдать требования электробезопасности.

Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий, а также средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия:

- электрического тока,

- электрической дуги,

- электромагнитного поля и статического электричества.

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы следующими нормативными документами:

- Правила устройства электроустановок (ПУЭ);

- Правила эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭ);

- Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ);

- ГОСТ 12.1.ХХХ - ХХ - Электробезопасность.

Технические средства защиты от поражения электрическим током делятся на коллективные средства и индивидуальные средства.

К средствам коллективной защиты от электрического тока относят:

1. Защитное заземление.

2. Зануление.

3. Защитное отключение.

4. Применение малых напряжений.

5. Изоляция токопроводящих частей.

6. Оградительные устройства.

7. Сигнализация, блокировка, знаки безопасности, плакаты.

Защитное заземление – это преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных «замыканием на корпус».

Занулением называется присоединение к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети корпусов и других конструктивных металлических частей электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением. Принцип действия зануления - превращение пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым отключить автоматически поврежденную установку из сети.

Кроме перечисленных СКЗ, применяются СИЗ (инструменты с изолированными рукоятками, коврики, токоизмерительные клещи, обувь и т.п.).

Организационно-технические меры защиты. Согласно требованиям нормативных документов безопасность электроустановок обеспечивается следующими основными мерами:

• недоступность токоведущих частей;
• надлежащая, а в отдельных случаях повышенная (двойная) изоляция;
• заземление или зануление корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, могущих оказаться под напряжением;
• надежное и быстродействующее автоматическое защитное отключение;
• применение пониженных напряжений (42 В и ниже) для питания переносных токоприемников;
• защитное разделение цепей;
• блокировка, предупредительная сигнализация, надписи и плакаты;
• применение защитных средств и приспособлений;
• проведение планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратов и сетей, находящихся в эксплуатации;
• проведением ряда организационных мероприятий (специальное обучение, аттестация и переаттестация лиц электротехнического персонала, инструктажи и т.д.).

Электробезопасность на предприятиях необходимо обеспечивать инженерно-техническими средствами отдельно или в сочетании друг с другом. К этим средствам относят:

• защитное заземление;
• зануление;
• выравнивание потенциалов;
• малое напряжение;
• электрическое разделение сетей;
• защитное отключение;
• изоляцию токоведущих частей;
• обеспечение ориентации в электроустановках;
• недоступность к токоведущим частям;
• блокировку;
• знаки безопасности.

Рис. 14.4. Явления при отекании тока в грунт: а - растекание тока в грунте; б - напряжение прикосновения; в - напряжение шага

Инженерно-технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, следует использовать с учетом:

• номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети; автономного источника питания электроэнергией);
• режима нейтрали нулевой точки источника питания электроэнергией (заземленная, изолированная нейтраль);
• вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные);
• характеристики помещений по степени опасности поражения электрическим током;
• возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых должна быть выполнена работа;
• характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное или двухфазное прикосновение, прикосновения, повышающие вероятность электропоражения. Электрическое разделение сети изолирует электроприемники от

общей сети, тем самым предотвращает влияние на них возникающих в сети токов утечки, емкостных проводимостей, замыканий на землю, последствий повреждения изоляции.

Состояние изоляции токоведущих частей в значительной мере определяет степень безопасности эксплуатации электроустановок.

Состояние изоляции электропроводов характеризуют тремя параметрами: электрической прочностью, электрическим сопротивлением и диэлектрическими потерями.

Электрическую прочность изоляции определяют испытанием на пробой повышенным напряжением, электрическое сопротивление - измерением, а диэлектрические потери - специальными исследованиями.

По правилам устройства электроустановок, допустимое сопротивление изоляции между фазными проводами и землей, а также между проводами разных фаз составляет не менее 0,5 МОм (500 000 Ом).

Контроль за состоянием изоляции электропроводов проводят не реже 1 раза в 3 года; профилактические испытания изоляции осуществляют в сроки, установленные ответственным за электрохозяйство на предприятии.

По исполнении изоляция бывает рабочая, дополнительная, двойная и усиленная. Рабочая изоляция токоведущих частей электроустановки обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Изоляцию, применяемую дополнительно к рабочей, называют дополнительной электрической изоляцией. Сочетание рабочей и дополнительной изоляции называют двойной изоляцией. Например, в переносных лампах и ручном электроинструменте применяют двойную изоляцию , состоящую из рабочей изоляции токоведущих частей и дополнительной в виде корпуса, изготовленного из пластмассы, армированной для жесткости.

Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, которая обеспечивает такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Нулевым защитным проводником в электроустановках является проводник, соединяющий зануляемые металлические конструктивные части оборудования с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока.

Нулевой рабочий проводник также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т.е. он является частью цепи рабочего тока и по нему проходит рабочий ток.

Нулевой рабочий проводник должен иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников; сечение его должно быть рассчитано, как для фазных проводников, на длительное прохождение рабочего тока.

Нулевой рабочий проводник разрешается использовать одновременно и как нулевой защитный (за исключением приемников однофазного и постоянного тока). В этом случае нулевой рабочий проводник должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нулевым рабочим и защитным проводникам.

В нулевом рабочем проводнике, если его не используют одновременно как нулевой защитный, допускается ставить предохранители.

Ориентацию в электроустановках обеспечивают отличительной окраской. На основании требований ПУЭ электропроводка должна обеспечивать возможность легко распознавать проводники по всей длине сети. Голубой цвет используют для обозначения нулевого рабочего проводника; двухцветная комбинация зелено-желтого цвета - для обозначения нулевого защитного проводника; двухцветная комбинация зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносят при монтаже, - для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводников; черный, коричневый, красный, фиолетовый, серый, розовый, белый, оранжевый, бирюзовый цвета применяют для обозначения фазных проводников.

Указанная расцветка проводников (жил кабеля) соответствует международным стандартам и введена, чтобы предотвратить ошибочное подключение к корпусу электроприемника фазного проводника вместо нулевого защитного.

Недоступность токоведущих частей электроустановок обеспечивают, ограждая их и распологая их на недоступной высоте.

Ограждения выполняют прочными, негорючими, из сплошных металлических листов или сеток с ячейками размером не более 25x25 см. Возможны смешанные ограждения из сетки и сплошного листа. Распределительные щиты, щиты управления, релейные щиты, пульты должны иметь ограждения высотой не менее 1,7 м на расстоянии 10 см от токоведущих частей. Наименьшая высота расположения токопроводов в производственных помещениях над уровнем пола или площадки обслуживания должна быть не менее 3,5 м.

Провода воздушных линий электропередачи на территории предприятий и в населенной местности должны располагаться на недосягаемой высоте - от 6 м и выше.

Во многих электроустановках недоступность токоведущих частей обеспечивают, применяя блокировки различного вида. Блокировка представляет собой автоматическое устройство, с помощью которого заграждается путь в опасную зону электроустановки или становится невозможным выполнение неправильных и опасных для жизни действий по переключению коммутационной аппаратуры. Например, применяют электромагнитную блокировку между разъединителями и выключателями. Она устраняет возможность отключения разъединителя при наличии токов нагрузки в отключаемой цепи. Отсутствие такой блокировки может стать причиной образования электрической дуги при резком отключении рубильника. Воздействие электрической дуги на организм человека, как правило, приводит к летальному исходу.

Для предупреждения об опасности служат предупредительные плакаты. В соответствии с назначением их подразделяют на четыре группы: предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие.

Стационарные предостерегающие плакаты укрепляют на оборудовании. Переносные предостерегающие плакаты применяют во время ремонтных работ и испытаний. Переносные запрещающие плакаты вывешивают также при ремонтах. Переносные разрешающие плакаты выполняют в виде круга на зеленом фоне.

Технические средства защиты. К техническим средствам защиты относятся: двойная изоляция, заземление, зануление и др.

Двойная изоляция. Двойная изоляция заключается в сочетании в одном электроприемнике двух независимых одна от другой ступеней изоляции. (Например, покрытие корпуса электрооборудования, вы- полненого из полимерных материалов, слоем изоляционного материала - краской, пленкой, лаком, эмалью и т.п.)

Применять двойную изоляцию наиболее рационально, когда в дополнение к рабочей электрической изоляции токоведущих частей корпус электроприемника изготавливают из изолирующего материала (пластмасса, стекловолокно).

Защитное заземление. Это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Принцип действия защитного заземления - понизить до безопасных значений напряжение прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшение сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства.

Выносные заземлители располагают на некотором расстоянии от оборудования. При этом заземленные корпуса электроустановок находятся на земле с нулевым потенциалом, а человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением заземлителя.

Контурные заземлители располагают по контуру вокруг оборудования в непосредственной близости, поэтому оборудование находится в зоне растекания тока. В этом случае при замыкании на корпус потенциал грунта на территории электроустановки (например, подстанции) приобретает значения, близкие к потенциалу заземлителя и заземленного электрооборудования, и напряжение прикосновения снижается.

Зануление. Чтобы предотвратить электротравматизм при эксплуатации электрооборудования, конструктивные нетоковедущие металлические части которого оказались под напряжением вследствие замыкания тока на корпус, а также при других аварийных режимах сети, применяют зануление.

Физическая сущность зануления заключается в возникновении тока короткого замыкания между нулевым проводом и поврежденной фазой. Ток короткого замыкания может достигать сотен ампер - в результате плавкая вставка расплавляется или отключается тепловое реле и система обесточивается.

Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания - оно должно быть не более долей секунды.

Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматов обратно пропорционально силе тока, то малое время срабатывания возможно при большой силе тока. Каждый отключающий аппарат имеет свою заводскую токовременную характеристику. Так, предохранитель срабатывает за 0,1 с, если ток короткого замыкания превысит его уставку (значение входной величины тока) в 10 раз и за 0,2 с - если в 3 раза. Время отключения предохранителя резко возрастает до 9... 10 с при небольшой силе тока короткого замыкания (в 1,3 раза). По условиям безопасности такая система зануления недопустима.

Для надежного и быстрого отключения электроустановки, находящейся в аварийном состоянии, необходимо, чтобы ток короткого замыкания превосходил ток уставки отключающего аппарата.

Заземление нейтрали в сети до 1000 В снижает напряжение зануленных корпусов электрооборудования и нулевого защитного проводника относительно земли до малого значения при замыкании фазы на землю. Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на отключающую способность схемы зануления.Однако при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период замыкания фазы на корпус. Кроме того, в случае обрыва нулевого защитного проводника эта опасность повышается, поскольку напряжение относительно земли других подключенных в этот участок сети зануленных корпусов электродвигателей может достигать фазного напряжения. Повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, но не может устранить ее полностью.

Опасность поражения человека током возможна в следующих случаях:

• при замыкании фазы на корпус электрооборудования;
• при сопротивлении изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела, что обусловлено повреждением изоляции, замыканием фазы на землю и пр.;
• при более высоком напряжении в сети (в результате замыкания в трансформаторе между обмотками высшего и низшего напряжений, замыкания между проводами линий разных напряжений и пр.);
• при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением и т.п.

Защитное отключение должно обеспечить автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, не допустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Защитное отключение рекомендуется в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность нельзя обеспечить при заземлении или занулении, либо если заземление или зануление трудно выполнимо, либо нецелесообразно по экономическим соображениям. Устройства (аппараты) для защитного отключения в отношении надежности действия должны удовлетворять специальным техническим требованиям.

Защита от статического электричества. Все тела по электрическим свойствам подразделяют на проводники и изоляторы (диэлектрики). Если проводники способны проводить ток, то диэлектрики этой способностью не обладают. Поэтому на веществах и материалах, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление более 10 5 Ом м (диэлектрик), при трении, дроблении, интенсивном перемешивании происходит перераспределение электронов с образованием на поверхностях соприкосновения двойного электрического тока, что является непосредственным источником возникновения статического электричества.

Искровые разряды статического электричества могут вызвать взрыв и пожар. Особенно большую опасность представляют разряды статического электричества, образующиеся при сливе и наливе легковоспламеняющихся и горючих жидкостей свободно падающей струей.

В производственных условиях накопление зарядов статического электричества может происходить на приводных ремнях, транспортерах, при движении пылевоздушной смеси в трубопроводах, например при транспортировке муки пневмосистемами или аэрозольтра- нспортом.

Заряды статического электричества могут накапливаться на людях, особенно если подошва обуви не проводит электрический ток, одежде и белье из шерсти, шелка или искусственного волокна, а также при движении по нетокопроводящему полу или выполнении ручных операций с диэлектриком. Потенциал изолированного от земли тела человека может превышать 7 кВ и достигать 45 кВ. Соприкосновение человека с заземленным предметом вызывает искровой разряд.

Энергия разряда этой искры может составлять 2,5...7,5 мДж. Кроме того, статическое электричество оказывает неблагоприятное действие на физиологическое состояние человека, подобное мгновенному удару электрическим током. Величина тока при этом незначительна и непосредственной опасности для человека не представляет. Однако искра, проскакивающая между телом человека и металлическим объектом, может стать причиной производственного травматизма и при определенных условиях даже создать аварийную ситуацию. В производствах, где существует опасность воспламенения взрывоопасных смесей разрядом с человека, необходимо обеспечить работающих электропроводящей (антистатической) обувью. Обувь считается электропроводящей, если электрическое сопротивление между электродом в форме стельки, находящимся внутри обуви, и наружным электродом меньше 10 7 Ом.

Покрытие пола, выполненное из бетона толщиной 3 см, спецбе- тона, пенобетона, считается электропроводящим.

Чтобы предотвратить возможность возникновения опасных искровых разрядов с поверхности получаемых и перерабатываемых веществ, используемых в производстве диэлектрических материалов, оборудования, а также тела человека, необходимо предусматривать меры защиты от разрядов статического электричества.

Чтобы устранить опасности от статического электричества, целесообразно выполнять следующее:

• отводить заряды путем заземления оборудования и коммуникаций; однако заземление неэффективно, когда применяют аппараты и трубопроводы из диэлектрика или если в процессе технологических операций на внутренней стороне стенки трубопроводов или оборудования происходит отложение нетокопроводящих материалов;
• добавлять в электризуемые вещества антистатические вещества (графит, сажа, полигликоли и др.), позволяющие уменьшить сопротивление этих веществ;
• увеличить относительную влажность воздуха (общую или только в местах образования зарядов статического электричества) до
• 70...75 %;
• проводить ионизацию воздуха, заключающуюся в образовании положительных и отрицательных ионов, которые нейтрализуют заряды статического электричества;
• ограничивать скорость движения твердых и жидких веществ в коммуникациях и оборудовании; заведомо безопасной скоростью движения и истечения диэлектрической жидкости является 1,2 м/с.

Практический способ устранения опасности от статического электричества выбирают с учетом эффективности и экономической целесообразности.

В приведенной ниже табл. 14.3 классифицированы средства защиты от поражения электрическим током.

Таблица 14.3

Классификация средств защиты от поражения электрическим током

Окончание таблицы 14.3

Электробезопасность (по ГОСТ 12.1.009–76 "ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения") обеспечивается организационными и техническими мероприятиями, конструкцией электроустановок, применением технических методов, средств защиты.

Организационные меры защиты. Применение защитных мер регламентируется нормативными документами по электробезопасности: Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), утвержденными приказом Минэнерго России от 8 июля 2002 г. № 204; Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТ Р М-016-01), утвержденными постановлением Минтруда России от 5 января 2001 г. № 3; Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП9-2003), утвержденными приказом Минэнерго России от 12 января 2003 г. № 6.

Электроустановками называются машины, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия. Меры защиты должны соответствовать виду электроустановки и условиям применения электрооборудования, обеспечивая достаточную безопасность.

Опасность поражения в электроустановках и его тяжесть зависят от номинального напряжения. Согласно ПУЭ электроустановки подразделяются на (а) работающие под напряжением более 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (чаще используются сети напряжением U = 110: 750 кВ) и с изолированной нейтралью (6, 10, 20, 35 кВ) и (б) работающие под напряжением менее 1 кВ с глухозаземленной и с изолированной нейтралью.

Электрические сети напряжением до 1 кВ выполняются, как правило, трехфазными: 660, 380 и 220 В. Чаще применяют четырехпроводные сети напряжением 380/220 В. В ряде производств недопустимо использование сетей с глухозаземленной нейтралью. Силовые электроустановки напряжением 660, 380, 220 В, работающие с изолированной нейтралью, имеют меньшую опасность при однофазном прикосновении ввиду большого сопротивления изоляции проводов.

Классификация помещений. Безопасность при эксплуатации электроустановок существенно зависит от повышенной влажности и температуры воздуха, запыленности и загазованности помещений. Согласно ПУЭ все помещения по опасности поражения током делят на три категории : 1) помещения без повышенной опасности; 2) помещения с повышенной опасностью; 3) особо опасные помещения. При этом выделяют следующие признаки повышенной опасности :

• – наличие токопроводящих полов – металлических, железобетонных, кирпичных и т.п.;
• – сырость помещений при относительной влажности воздуха > 75%;
• – высокая температура воздуха (t > 35 °С);
• – токопроводящая пыль (металлическая, угольная и др.). Пыльными считаются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она проникает внутрь машин и оборудования;
• – возможность одновременного прикосновения человека к заземленной металлоконструкции и к металлическому корпусу электроустановки;
• – коэффициент заполнения помещения электрооборудованием > 0,2.

Признаки особой опасности :

• – особая сырость (ф ≈ 100% – стены, пол и потолок покрыты влагой);
• – наличие химически активной среды (агрессивные пары, газы, жидкости).

Классификация обслуживающего персонала по электробезопасности . Существует пять квалификационных групп по охране труда, зависящих от типа электроустановок и рода работы. Для эксплуатации ручного электрооборудования достаточна первая квалификационная группа. Для управления электрооборудованием с напряжением U менее 1000 В необходима квалификация персонала не ниже второй группы, для работы на электроустановках с U более 1000 В – не ниже третьей.

Способы и меры защиты от поражения электрическим током . Технические способы и средства защиты приведены в ГОСТ 12.1.019–79 "Электробезопасность. Общие требования". Для обеспечения электробезопасности должны применяться отдельно или в сочетании друг с другом следующие технические способы и средства: защитное заземление; зануление; выравнивание потенциалов; электрическое разделение сетей; защитное отключение; изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная); оградительные устройства; предупредительная сигнализация, блокировка; знаки безопасности; средства защиты и предохранительные приспособления.

Защита от прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям достигается дополнительной или усиленной изоляцией токоведущих частей; расположением токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте; использованием ограждений: сплошных в виде кожухов и крышек (в электроустановках U < 1 кВ) и сетчатых; применением блокировок, предупредительной сигнализации, знаков безопасности. По принципу действия блокировки делятся на механические и электрические. Например, в аппаратуре автоматики и ЭВМ применяют штепсельное соединение отдельных блоков, т.е. механическую блокировку. Электрическая блокировка осуществляет отключение электроустановки при открытии дверей, ограждений, крышек кожухов.

Малое напряжение и электрическое разделение сетей используют для повышения безопасности при работе в основном с ручным электрифицированным инструментом.

Малое напряжение – это номинальное напряжение ≤ 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжении до 10 В (сила тока при случайном прикосновении I h = 10/1000 = 0,01 А). Источники малого напряжения: батареи, аккумуляторы, трансформаторы – должны быть максимально приближены к потребителю. Для ручного электроинструмента и местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных помещениях используют напряжение 12, 36, 42 В.

Электрическое разделение сетей : разветвленная сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшое активное сопротивление изоляции относительно земли; ток замыкания на землю в такой сети может достигать значительной величины, поэтому однофазное прикосновение в сети является опасным. Опасность поражения резко снизится, если единую сильно разветвленную сеть с большой емкостью и малым сопротивлением разделить на ряд небольших сетей с незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции с помощью специальных разделяющих трансформаторов.

Защитное заземление, зануление и защитное отключение являются наиболее распространенными техническими средствами для защиты персонала при прикосновении к токоведущим частям электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции.

Защитное заземление или зануление выполняют: а) во всех случаях при номинальном переменном напряжении ≥ 380 В и постоянном напряжении ≥ 440 В; б) в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при номинальном переменном U = 42: 380 В и постоянном U= 110 -5- 440 В. Таким образом, электроустановки, работающие иод напряжением до 42 В переменного и до 110 В постоянного тока, не требуют защитного заземления и зануления, за исключением некоторых случаев, оговоренных в ПУЭ.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия защитного заземления состоит в снижении до безопасных значений напряжения прикосновения и силы тока, проходящего через человека, обусловленных замыканием на корпус (рис. 5.3). При заземлении корпуса происходит замыкание на землю; прикосновение к заземленному корпусу вызывает появление параллельной ветви, по которой часть тока замыкания проходит на землю через тело человека. Сила тока в параллельных цепях обратно пропорциональна сопротивлениям цепей, поэтому ток, проходящий через тело человека I h, безопасен.

Рис. 5.3.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью и сети напряжением более 1 кВ как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (одного или нескольких металлических элементов, погруженных на определенную глубину в грунт) и проводников, которые соединяют заземляемое оборудование с заземлителем. В зависимости от расположения заземлителей относительно оборудования заземляющие устройства делятся на выносные и контурные. Выносное устройство располагается на некотором удалении от оборудования. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения, недостатком – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования. Контурное устройство, заземлители которого расположены по контуру вокруг заземляемого оборудования, обеспечивают лучшую защиту.

Основной элемент заземляющего устройства – естественный или искусственный заземлитель. Естественными заземлителями могут быть металлические и железобетонные части коммуникаций и других сооружений, имеющие надежное соединение с землей. Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные элементы. В качестве вертикальных элементов используют стальные трубы, уголки, прутки, которые соединяют прочно между собой горизонтальными элементами из полосовой стали. Для заземляющих проводников используют полосовую и круглого сечения сталь.

Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Это основное средство обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью и U менее 1 кВ (обычно 220/127, 380/220, 660/380 В). В таких сетях уменьшить напряжение на корпусе, контактирующем с токоведущими частями, невозможно, но можно повысить безопасность оборудования, уменьшив длительность замыкания на корпус. В сети с занулением различают (рис. 5.4.): нулевой рабочий проводник HP (для питания током электроприемников) и нулевой защитный проводник НЗ (для зануления).

Рис. 5.4.

1 и 2 – корпусы одно- и трехфазного приемников тока; 3 – плавкие предохранители, I к – ток однофазного короткого замыкания, U ф – фазное напряжение

Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, возникает ток большой величины, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита, которая селективно отключает поврежденный участок. Для того чтобы быстро отключить аварийный участок, ток короткого замыкания, согласно ПУЭ, должен не менее чем в три раза превышать номинальный ток через плавкую вставку или в 1,25–1,4 раза номинальный ток автоматического выключателя. Расчет зануления заключается в определении сечения нулевого провода, удовлетворяющего условию срабатывания максимальной токовой защиты. Если запуленный корпус одновременно заземлен, то это улучшает условия безопасности, так как обеспечивает дополнительное заземление нулевого защитного (НЗ) провода.

Защитное отключение – это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Подобная опасность возникает при повреждениях установки, таких как замыкание на землю; снижение сопротивления изоляции; неисправности заземления, зануления или устройства защитного отключения.

Повреждение установки приводит к изменениям некоторых величин, которые можно использовать как входные величины автоматического устройства, осуществляющего защитное отключение. Например, напряжение корпуса относительно земли, напряжение нулевой последовательности (несимметрия напряжения фаз относительно земли), ток замыкания на землю, ток нулевой последовательности и другие параметры могут быть восприняты датчиком автоматического устройства как входная величина (время срабатывания менее 0,2 с). Защитное отключение можно использовать в качестве единственной или основной меры защиты совместно с дополнительным заземлением или занулением или в дополнение к заземлению или занулению.

Электрозащитные средства применяются для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. По характеру применения электрозащитные средства подразделяются на две категории: средства коллективной и средства индивидуальной защиты.

Электрозащитные средства могут быть основными и дополнительными. Основными являются средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Средства защиты, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами, служат дополнительными средствами.

Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические способы и средства:

1.защитное заземление, зануление;

2.защитное отключение;

3.выравнивание потенциалов;

4.малое напряжение;

5.изоляцию токоведущих частей;

6.электрическое разделение сети;

7.оградительные устройства;

8.блокировка;

9.предупредительную сигнализацию;

10.знаки безопасности;

11.предупредительные плакаты;

12.электрозащитные средства.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус и по другим причинам.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Задача зануления состоит в устранении опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим частям электрической установки, оказавшейся под напряжением вследствие замыкания на корпус. Решается эта задача быстрым отключением поврежденной электроустановки от сети. Принцип действия зануления состоит в превращении замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать большой ток, способный вызвать срабатывание защиты.

Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. При применении этого вида защиты безопасность обеспечивается отключением аварийного участка в течение 0,1-0,2 секунды.

Выравнивание потенциалов – это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек. Для выравнивания потенциала в землю укладывают стальные полосы в виде сетки по всей площади, занятой оборудованием.

Малое напряжение – это номинальное напряжение не более 42 В, примененное в цепях для уменьшения опасности поражения электрическим током.

Для изоляции токоведущих частей применяют следующие изоляции:

Рабочую – это электрическая изоляция токоведущих частей электрооборудования, обеспечивающая его нормальную работу и защиту от его поражения электрическим током;

Дополнительную – предусматривается дополнительно к рабочей в случае ее повреждения (пластмассовый корпус);

Двойную – это электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной;

Усиленную – это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от повреждения электрическим током, как и двойная изоляция.

Электрическое разделение сети – разделение сети на отдельные, электрически несвязанные между собой участки с помощью разделяющего трансформатора. Разделяющий трансформатор изолирует электрические приемники от первичной сети и сети заземления. Вторичная обмотка трансформатора и корпус электрического приемника не должны иметь ни заземления, ни связи с сетью зануления.

Предупредительная сигнализация выполняется световой или звуковой. Для световых сигналов применяются следующие цвета: красный – запрещающие и аварийные сигналы; желтый – для привлечения внимания, сигнализирует о достижении предельных значений, о переходе на автоматическую работу; зеленый – для сигнализации безопасности, сообщает о нормальном режиме работы, разрешение о начале действия; белый – для обозначения включенного состояния, используется когда нерационально использование красного, желтого и зеленого цветов; синий – используется в специальных случаях, когда не могут быть применены остальные цвета.