Защитное заземление. Зануление.

 

Защитное заземление (рис. 10.4а) – это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением, с землей. Защитное заземление снижает (до безопасных пределов) напряжение прикосновения и тока, обусловленных замыканием на корпус. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов регламентирует ГОСТ 12.1.038-82. Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.

а) б)

Рис. 10.4. Средства, обеспечивающие электробезопасность при аварийном

состоянии электрооборудования: а – защитное заземление;

б – зануление: 1 – электроустановка; 2 – заземлитель; 3 – нулевой защитный проводник; 4 – аппаратура защиты

 

Совокупность заземлителя и заземляющих проводников называют заземляющим устройством. В качестве таких устройств в первую очередь используют естественные заземлители, например металлическую арматуру железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений.

Зануление (рис. 10.4б) – это преднамеренное соединение с нулевым проводником металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением. Область применения зануления – трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухо заземленной нейтралью.

Назначение зануления то же, что и заземления, однако решается эта задача другим способом – автоматическим отключением поврежденной электроустановки от питающей электросети. При электрическом замыкании фазы на корпус она окажется соединенной накоротко с нулевым проводником, благодаря чему через защиту (плавкий предохранитель или автомат) потечет ток короткого замыкания, который и вызовет перегорание предохранителя или отключение автомата.

Запрещается в одной и той же цепи производить защитное заземление и зануление разных корпусов электрооборудования, а также последовательно включать несколько заземляемых корпусов электрооборудования.

Пожарная безопасность.

 

Во все времена одним из главных вопросов, связанных с жизнедеятельностью человека, был и остается вопрос о пожарной безопасности.

В современном здании, оборудованном дорогостоящими системами жизнеобеспечения, телекоммуникаций и автоматизации, вопрос о пожарной безопасности является приоритетным, т. к. именно от грамотного его решения зависит работоспособность, долговечность и надежность всех вышеперечисленных систем, а также системы автоматизированного управления зданием в целом.

Пожар – неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее угрозу для жизни и здоровья людей.

Горение – быстропротекающая окислительная реакция, сопровождающаяся значительным выделением тепла и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и импульса (источника зажигания). Окислителем обычно является кислород воздуха, но окислителем может быть хлор, фтор, бром, оксиды азота и пр.

В качестве импульса может служить открытый огонь, механическое воздействие (трение, удар), адиабатическое сжатие.

По скорости распространения пламени горение подразделяется на нормальное (скорость распространения пламени до десятков м/с), взрывное (до сотен м/с), детонационное (до 5000 м/с).

В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, газы). Горение твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным.

В зависимости от характеристик и сопутствующих факторов различают виды горения.

Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание – возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение – это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание – это горение в отсутствии источника зажигания. Самовозгорание происходит за счет:

– внешнего нагрева вещества;

– самонагревания под воздействием жизнедеятельности микроорганизмов в массе вещества;

– химического взаимодействия различных веществ.

Самовоспламенение – это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв – чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу с образованием ударной волны.

Пожарная опасность веществ, материалов, зданий и сооружений определяется набором показателей, характеризующих критические условия возникновения и развития процесса горения.

Основными показателями пожарной опасности, определяющими критические условия возникновения и развития процесса горения, являются группа горючести, температура вспышки, температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения (пределы распространения пламени).

Горючесть – способность веществ или материалов к горению. Различают три группы горючести.

Негорючие (несгораемые) вещества и материалы, не способные возгораться в воздухе. К ним относятся многие металлы и материалы минерального происхождения.

Трудногорючие (трудносгораемые) вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления. В эту группу входит, например, древесина, пропитанная или покрытая огнезащитными составами.

Горючие (сгораемые) вещества и материалы, которые способны самовозгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Это древесина, ткани, многие пластмассы.

Из группы горючих веществ и материалов особо выделяются легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), у которых температура вспышки ниже 61°С.

Температура вспышки – низшая температура горючего вещества, при которой образовавшиеся над его поверхностью пары или газы способны вспыхивать от источника зажигания, но скорость образования паров или газов недостаточна для их устойчивого горения.

Температура самовоспламенения характеризует температуру вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся возникновением пламенного горения.

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) – минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси горючее вещество – окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Пожароопасность веществ характеризуется также предельным содержанием кислорода, при котором еще возможно горение. Для обычных горючих веществ (углеводородов и их производных) предельное содержание кислорода составляет 12- 14 %; для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения (водород, сероуглерод, оксид этилена и пр.) предельное содержание кислорода составляет 5 % и ниже.

На характер и масштабы пожаров существенное влияние оказывают огнестойкость строительных конструкций и пожарная опасность производства.

Огнестойкость строительных конструкций – это способность конструкции в целом сопротивляться воздействию пожара в течение определенного времени при сохранении эксплуатационных функций.

Согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» здания, а также части зданий, выделенные противопожарными стенами (пожарные отсеки), подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности.

Степень огнестойкости здания определяется пределом огнестойкости его строительных конструкций.

Предел огнестойкости – это время (ч), по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждаемую способность. Потеря несущей способности – это обрушение. Потеря ограждающей способности – это прогрев до температуры, превышение которой может вызвать самовоспламенение веществ в соседних помещениях или образование в конструкциях сквозных отверстий или трещин, через которые могут проникать в соседние помещения продукты горения.

Класс конструктивной пожарной опасности здания зависит от степени участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.

Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением и особенностями размещенных в них технологических процессов.

Классификация производств по взрыво- и пожароопасности. Согласно НПБ 105-03 производства подразделяют на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

К категории А (взрывопожароопасной) относятся производства, в которых обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; либо обращаются вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом так, что избыточное расчетное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Такие производства распространены на нефтеперерабатывающих заводах, химических предприятиях, в цехах изготовления искусственного волокна, на складах бензина, горюче-смазочных веществ и материалов, на участках окраски и склеивания при пошиве и ремонте обуви, изготовления мебели и т. п.

К категории Б (взрывопожароопасной) относятся производства, в которых обращаются горючие пыли и волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается в помещении расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа. Такие производства осуществляются на участках химчистки, где используется уайт-спирит, в цехах приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, цехах обработки синтетического каучука и пр.

К категории В (пожароопасной) относятся производства, в которых обращаются горючие и трудногорючие жидкости, твердые вещеcтвa и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть. К категории В относятся швейное, трикотажное производство, участки сборки мебели, склады готовой продукции и многие другие производства.

К категории Г относятся производства, в которых обращаются негорючие вещества и материалы в горючем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, а также горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. К категории Г относятся котельные, литейные цеха, цеха по горячей обработке металлов и пр.

К категории Д относятся производства, в которых обращаются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. К категории Д относятся механические мастерские, водно-клеевые отделения.

Основные причины возникновения пожаров:

– неосторожное обращение с огнем, курение в пожароопасных местах, нарушение общей дисциплины, составляющие более 40 % случаев возгораний;

– неудовлетворительное состояние электротехнических устройств и несоблюдение правил их эксплуатации – более 20 %;

– игры с огнем детей и подростков приводят к пожарам в 10 % случаев.

Среди прочих причин:

– неисправность производственного оборудования в помещении, нарушение режимов технологических процессов (электросварочные и другие огневые работы);

– самовозгорание;

– разряды статического электричества, грозовые разряды;

– неисправность отопительных приборов и нарушение правил пожарной безопасности при их эксплуатации. Применение кустарных электрообогревателей.

Опасными факторами, действующими на людей при пожаре, являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха, предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода, обрушение и повреждение зданий, сооружений, взрывы.

Средства пожаротушения. Официальная статистика данных о пожарах в России свидетельствует о том, что 19-20 % пожаров (а это около 60 тыс. случаев возгораний) ликвидированы населением и 8 % (примерно 20 тыс. пожаров) – добровольными и нештатными формированиями пожарной охраны. Это означает, что практически каждый четвертый пожар ликвидируется в начальной стадии подручными средствами или так называемыми первичными средствами тушения пожаров, то есть огнетушителями и водой из пожарных кранов.

Для тушения пожаров предприятия должны быть обеспечены достаточным количеством воды с необходимым напором. Противопожарный водопровод обычно объединяют с хозяйственно-питьевым или производственным.

Пожарные гидранты находятся в колодцах наружной водопроводной сети и размещаются вдоль улиц и проездов на расстоянии не более 100 м один от другого и не ближе 5 м от стен здания.

В зимнее время крышки пожарных гидрантов должны очищаться от снега и льда. При тушении пожара вода из гидранта подается к очагу горения по пожарным рукавам. Напор воды, необходимый для тушения пожара, создается передвижными пожарными насосами (автонасосами, мотопомпами), подающими воду от гидранта к очагу горения.

Внутри здания водопроводная сеть для тушения пожара состоит из системы стояков с пожарными кранами, которые располагаются на высоте 1,35 м от пола в наиболее доступных и безопасных местах. В качестве таких мест используются площади у выхода из помещений, в коридорах, на площадках лестничных клеток, в вестибюлях. Внутри производственных помещений прокладка водопровода и установка пожарных кранов не допускается. Пожарный кран снабжается рукавом диаметром 50 мм и длиной 10-20 м. В защищаемом помещении должно быть не менее двух пожарных кранов.

Огнегасительные средства. Для прекращения процесса горения необходимо охладить место горения и горючие вещества и прекратить к ним доступ кислорода. Основными огнетушащими средствами являются водяной пар, воздушно-механическая и химическая пена, водные эмульсии галоидированных углеводородов, инертные и углекислый газы, твердые огнегасительные вещества и газоизолирующие материалы.

Вода является хорошим огнегасительным средством: испаряясь, она поглощает большое количество тепла и охлаждает тем самым горящие вещества, а образующийся при этом водяной пар затрудняет доступ воздуха к ним. Вода применяется в виде компактных и распыленных струй.

Однако компактными струями воды нельзя тушить легковоспламеняющиеся жидкости, которые легче воды и всплывают на ее поверхность. Нельзя применять воду для тушения электропроводов и электроустановок, находящихся под напряжением, так как это может привести к поражению током и вызвать короткое замыкание. Вода не применяется для тушения веществ, загорающихся при соединении с ней (металлический калий и натрий) или создающих огнеопасные смеси. При применении воды портятся ценные материалы, документы, продукты и пр.

Эффективными средствами тушения легковоспламеняющихся жидкостей являются огнегасительные пены – химическая и воздушно-механическая. Покрывая горящее вещество, пена охлаждает его и препятствует доступу к нему воздуха, прекращая при этом процесс горения. Химическая пена образуется из специальных порошков в смеси с водой, а в огнетушителях – при взаимодействии щелочного и кислотного растворов. При соединении порошка с водой образуется густая пена, которая содержит по объему примерно 80 % углекислого газа. Кратность пены, т. е. отношение ее объема к объему продуктов, из которых она получена, составляет в среднем 5. Стойкость химической пены (время с момента ее образования до полного распада) около 49 мин.

Небольшие очаги пожара можно тушить сыпучими веществами (сода, поташ, квасцы, хлористый кальций, песок, земля) и изолирующими материалами (асбестовые одеяла, войлочные или шерстяные кошмы).

В закрытых помещениях пожар эффективно гасить водяным паром, который не поддерживает горения.

Для тушения пожара в начальной стадии используют ручные пенные и газовые огнетушители: огнетушители воздушно-пенные ОВП-5, ОВП-10, огнетушители химические воздушно-пенные ОХВП-10, огнетушители ручные углекислотные бромэтиловые ОУБ-ЗА и ОУБ-7А, огнетушители порошковые ОП-1, ОП-2, ОП-10, огнетушители углекислотные ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8.

В настоящее время ведутся активные поиски новых эффективных средств борьбы с огнем. Так, создана ранцевая установка пожаротушения (РУПТ) «ИГЛА-1-0,4». В установке используется принцип газодинамического ускорения мелкодисперсной двухфазной (вода-воздух) смеси. Струя, состоящая из капель диаметром около 100 микрон, разгоняется до скорости 80 м/с, благодаря чему происходит срыв пламени с горящего объекта, быстрый ввод тепла, а образовавшийся пар полностью блокирует очаг пожара от атмосферного воздуха. Большая дальность струи (до 15 м) позволяет пожарному находиться на безопасном расстоянии от очага горения.

Установка «ИГЛА-1-0,4» предназначена для подавления локальных очагов пожара твердых горючих веществ, горючих жидкостей, электрооборудования, находящегося под напряжением, в бытовых и служебных помещениях, на открытом пространстве. Установка имеет малый расход жидкости (всего 400 г/с), что позволяет с высокой эффективностью (до 95 %) использовать запасы жидкости, сократить ее расход в 5-10 раз, уменьшить время ликвидации пожара и резко снизить ущерб от процесса тушения.

Взрывоопасные предприятия оборудуются автоматическими устройствами для тушения пожаров водой (спринклерными или дренчерными установками).

Спринклерная установка представляет собой расположенную под потолком и заполненную водой водопроводную сеть со спринклерными головками, имеющими замки из легкоплавкого припоя. Под действием высоких температур (60-70 °С) припой замка плавится, замок разрушается, вода разбрызгивается. Одновременно с этим автоматически подается сигнал пожарной тревоги. Для лучшего разбрызгивания воды каждая головка снабжается распылительной розеткой. Спринклерные устройства оборудуют в отапливаемых зданиях.

Дренчерные установки – сухотрубные, с головками открытыми, без легкоплавких замков. В этих установках вода поступает к головкам от водопитателя через вентиль, открываемый вручную или с помощью автоматических устройств.

Организация пожарной профилактики. Пожарная профилактика – это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, предупреждение пожаров и создание условий для их успешного тушения.

Осуществление контроля за соблюдением предприятиями, организациями, должностными лицами и гражданами правил и норм пожарной безопасности возлагается на органы Государственного пожарного надзора (Госпожнадзор).