Тема 8. Защита от электростатических полей

 

Возникновение электростатических зарядов в диэлектриках, электризация твердых, дисперсных и жидких веществ. Факторы, определяющие электризацию различных веществ. Величины, характеризующие электростатические поля.

Статическое электричество как импульс воспламенения. Оценка опасности разрядов статического электричества в условиях производства. Опасность заражения проводящих предметов (аппаратов, емкостей, машин и т. п.) и обслуживающего персонала от наэлектризованных материалов. Воздействие статического электричества на человека. Предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества: заземление, уменьшение скорости движения, подбор поверхностей трения.

Рассеяние электрических зарядов: увеличение проводимости материала, увлажнение, применение антистатических препаратов. Нейтрализация зарядов ионизацией воздуха. Нейтрализаторы радиоизотопные и коронного разряда. Методы измерения зарядов статического электричества.

Методические указания

В настоящее время статическое электричество является одним из вредных факторов производства. Электризация диэлектриков – одна из основных проблем практически всех отраслей народного хозяйства. Поэтому очень важно уяснить условия генерации и рассеяния электростатических зарядов; факторы, определяющие степень электризации различных веществ и материалов; методы защиты от электростатических разрядов.

Литература: [107, 109, 111, 115, 124].

Вопросы для самопроверки

1. Укажите причины генерации и накопления зарядов статического электричества.

2. Перечислите основные факторы, определяющие степень электризации различных веществ и материалов.

3. Перечислите основные методы защиты от электростатических разрядов.

4. Объясните причины возникновения электростатических разрядов на вашем производстве и предложите меры защиты от них.

5. Приведите схему и расскажите о работе высоковольтных нейтрализаторов.

6. Расскажите о принципе работы радиоизотопных нейтрализаторов.

7. Приведите характеристику электромагнитных полей.

8. Расскажите о воздействии электромагнитных полей на организм человека.

9. Приведите расчет толщины защитного экрана от потока электромагнитных волн.

10. Перечислите контрольно-измерительные приборы для определения напряженности поля и удельной мощности потока электромагнитных волн и расскажите о принципах их работы.

11. Приведите классификацию основных средств защиты человека от воздействия электромагнитных полей.

Тема 9. Электробезопасность

 

Определение электробезопасности и электротравматизма. Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током. Величина электрического тока, протекающего через тело человека; длительность протекания тока через организм; путь тока в теле пострадавшего; род и частота тока; величина напряжения; условия окружающей среды; электрическое сопротивление тела человека; индивидуальные свойства человека. Виды поражения электрическим током. Электрические удары. Электрические травмы. Защита от разрядов атмосферного электричества. Механические травмы при воздействии электрического тока на человека. Условия и причины поражения электрическим током. Поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям. Поражение электрическим током при прикосновении к корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением. Явление растекания тока в земле. Напряжение прикосновения. Напряжение шага. Опасность прикосновения к токоведущим частям в однофазной сети переменного и постоянного тока. Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в трехфазной сети с изолированной и глухо-заземленной нейтралью трансформатора при нормальной работе и аварийных случаях. Выбор режима нейтрали.

Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током. Классификация электроустановок в отношении мер электробезопасности. Требования электробезопасности к устройству электросетей, электрооборудования, а также электрифицированного инструмента. Контроль изоляции. Приборы и методы, применяемые при контроле изоляции.

Защита от случайных прикосновений к токоведущим частям. Изоляция. Недоступность токоведущих частей. Блокировки безопасности. Ориентация в электроустановках. Малые напряжения. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю. Изолирующие площадки. Разделение электрических сетей. Защита от поражения электрическим током при переходе напряжения на нетоковедущие металлические части электрооборудования. Защитное заземление: назначение, область применения. Типы заземляющих устройств. Части электроустановок, подлежащие заземлению. Заземлители. Заземляющие проводники. Магистраль заземления. Сопротивление заземляющих устройств. Расчет заземляющих устройств. Контроль заземляющих устройств.

Зануление: назначение и область применения. Принцип действия зануления. Назначение нулевого защитного проводника. Назначение заземления нейтрали. Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника. Части электроустановок, подлежащие занулению. Нормирование сопротивления заземления нейтрали и сопротивления повторного заземления. Требования к занулению. Расчет зануления. Контроль зануления.

Защитное отключение: назначение и область применения. Требования к устройствам защитного отключения (УЗО). Схемы УЗО: на напряжении корпуса относительно земли; на токе замыкания на землю; на токе нулевой последовательности; на оперативном постоянном токе; вентильные. Двойная изоляция. Выравнивание потенциалов. Защита от перехода напряжения из сети с высоким напряжением в сеть с низким напряжением. Электрозащитные средства. Основные и дополнительные средства в электроустановках напряжением до 1000 В и выше. Применение и испытание электрозащитных средств. Предупредительные плакаты и знаки безопасности.

Оказание первой помощи при поражении электрическим током. Организация безопасной эксплуатации электросетей и электроустановок. Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки. Квалификационные группы электротехнического персонала. Эксплуатация действующих электроустановок: оперативное обслуживание электроустановок; производство работ в электроустановках. Категории работ, производимые в действующих электроустановках в отношении мер безопасности. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения. Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. Работы выполняемые по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации. Допуск бригады к работе по наряду. Надзор во время работы. Действия в случае изменения состава бригады. Оформление перерывов в работе. Перевод бригады на новое место. Окончание работы. Ответственность за безопасность работ. Производство работ по предотвращению аварий и ликвидации их последствий.

Стационарные осветительные электроустановки. Передвижные электроустановки. Электроинструмент и переносные электрические светильники.

Методические указания

Среди несчастных случаев на производстве, электротравматизм с тяжелым и смертельным исходом, занимает одно из первых мест. Поэтому необходимо изучить опасность, которую представляет электрический ток для человека, и методы безопасности ведения работ в электросетях и электроустановках.

При изучении темы основное внимание обратить на следующие вопросы: физиологическое воздействие электрического тока на человека; факторы, влияющие на исход поражения электротоком; условия, при которых возможно поражение электротоком, а также методы обеспечения электробезопасности.

Основные методы борьбы с электротравматизмом: электрическая изоляция, малые напряжения, блокировка, защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение, электрозащитные средства и организация безопасной эксплуатации электроустановок. Основными документами для руководства при конструировании и эксплуатации электроустановок являются правила [119, 122, 127].

Студенты должны знать основные положения правил и уметь ими пользоваться при разработке вопросов электробезопасности. Кроме того, они должны уметь оказать доврачебную помощь пострадавшему при поражении электрическим током, ознакомиться с системами защиты от поражения электрическим током на своих участках работ и в целом по предприятию.

На современных предприятиях химической промышленности очень широко применяются различные электроустановки.

Статистические данные по травматизму показывают, несмотря на то, что удельный вес поражений электрическим током невелик, этектротравмы носят тяжелый характер. Электробезопасность обеспечивает решение двух задач – защиту людей от поражения электрическим током и пожаро-взрывобезопасность электроустановок. Обратить внимание на физиологическое воздействие электрического тока на организм человека, на факторы, определяющие степень поражения человека, методы защиты.

Необходимо четко представлять себе схемы защитных устройств – защитного заземления, зануления, автоматического отключения, важно уяснить физическую сущность процесса растекания тока в земле как теоретической основы заземляющих защитных систем.

Литература: [110-123, 125-127].

Вопросы для самопроверки

1. Опишите воздействие электрического тока на организм человека.

2. Перечислите виды поражения человека электрическим током.

3. Что такое местное и общее поражение человека электрическим током?

4. Перечислите основные факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током.

5. Приведите схемы возможных включений человека в электрическую цепь и объясните степень их опасности.

6. Классифицируйте промышленные предприятия по требованиям электробезопасности.

7. Объясните принцип действия защитного заземления, его назначение и конструктивное исполнение. Нормирование защитного заземления по сопротивлению заземляющих устройств.

8. Изложите методику расчета защитного заземления и приведите его схему.

9. Расскажите о защитном занулении и приведите его схему.

10. Перечислите средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током.

11. Каковы причины электротравматизма на производстве?

12. Объясните физический смысл понятий напряжения прикосновения и напряжения шага и их опасность для человека?

13. Проведите анализ опасности прикосновения к токоведущим частям однофазной и трехфазной сети.

14. Как классифицируются помещения по степени опасности поражения людей электрическим током?

15. Как классифицируются электроустановки в отношении мер электробезопасности?

16. Какие меры защиты от поражения электрическим током используются при нормальном и аварийном режимах работы электроустановок?

17. Объясните, какова роль изоляции в электробезопасности?

18. Объясните методы профилактических испытаний в электроустановках напряжением до 1000 В и выше 1000 В.

19. Какая защита необходима от случайного прикосновения к токоведущим частям электросетей и электрооборудования?

20. Какая защита необходима от поражения электрическим током при замыкании на корпус?

21. Объясните, в каком случае применяется зануление и каков принцип его действия? Каково назначение повторных заземлителей в системе зануления?

22. В каких случаях применимо защитное отключение и какие виды схем применимы при защитном отключении?

23. Как осуществляется защита от перехода из сети с высоким напряжением в сеть с низким напряжением в трехфазных и однофазных сетях?

24. Какие электрозащитные средства применяются при работе с электроустановками и каково их назначение?

25. В чем заключается доврачебная помощь при поражении электрическим током?

26. Каковы требования к персоналу, обслуживающему электроустановки?

27. Как и кем осуществляется оперативное обслуживание электроустановок?

28. Перечислите и поясните категории работ, производимые в действующих электроустановках, в отношении мер безопасности.

29. В чем заключаются организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках?

30. В чем заключаются технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?

31. Каковы основные требования безопасности при эксплуатации электроинструмента и переносных электрических светильников?

32. При каких технологических процессах могут возникнуть заряды статического электричества и какую опасность они представляют?