Основные положения электротехники

Основные положения электротехники

Электрический ток. Электрические элементы и параметры электрической цепи.

Электрический ток представляет собой направленное движение электрических зарядов — электронов. Непрерывное движение электронов в замкнутой цепи от источника (генератора), вырабатывающего их, до потребителя (электродвигателей, лампочек освещения и т. д.) по проводнику (проводу), соединяющему эти элементы, называется электрическим током. За направление электрического тока в электротехнике принято направление, противоположное направлению движения электронов. Всегда в электрической цепи ток направлен от положительного полюса источника к отрицательному полюсу.

Перемещение электронов происходит под влиянием электродвижущей силы тока, которая поддерживает разность потенциалов или так называемое напряжение в различных точках цепи.

Электродвижущей силой (э. д. с.) называется работа, затрачиваемая источником электрической энергии на перемещение электронов по замкнутой цепи. Электродвижущая сила и напряжение измеряются в вольтах (в), а сила тока — в амперах (а)

Постоянный ток - это такой ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

Пульсирующий ток - это такой ток, который периодически изменяется только по величине.

Переменный ток - это такой ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению.

Прибор для измерения тока называют амперметром.

Электрические элементы и параметры электрической цепи

Электрическая цепь — это совокупность устройств и объектов, образующих путь электрического тока. Отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи и выполняющее в ней определенную функцию, называется элементом электрической цепи. Электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, потребителей и соединительных проводов, соединяющих источник электрической энергии с потребителем

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Напряжение (Э. Д. С). источника электрической энергии – U (B). Мощность источника электрической энергии – Р (Вт). Сопротивление приемника электрической энергии – R (Ом). Мощность приемника электрической энергии – P (Вт).

Источниками электрической энергии являются устройства, преобразующие различного вида энергию в электрическую (химические, механические, термические, световые и пр.).

Источники основной электрической энергии

• Тепловые электростанции

Работают на органическом топливе – мазут, уголь, торф, газ, сланцы. Размещаются ТЭС, главным образом, в том регионе, где присутствуют природные ресурсы и вблизи крупных нефтеперерабатывающих предприятий.

Гидроэлектростанции

Возводятся в местах, где большие реки перекрываются плотиной, и благодаря энергии падающей воды вращаются турбины электрогенератора. Получение электроэнергии таким методом считается самым экологичным за счет того, что не происходит сжигание различных видов топлива, следовательно, отсутствуют вредные отходы

Нетрадиционные источники энергии

К ним относятся ветер, солнце, тепло земных турбин и океанические приливы. В последнее время их все чаще используют как нетрадиционные дополнительные источники энергии. Ученые утверждают, что к 2050 году нетрадиционные энерго-источники станут основными, а обычные потеряют свое значение.

Энергия солнца

Есть несколько способов ее применения. Во время физического метода получения энергии солнца применяются гальванические батареи, способные поглощать и преобразовывать солнечную энергию в электрическую или тепловую. Также используется система зеркал, отражающая солнечные лучи и направляющая их в трубы, заполненные маслом, где концентрируется солнечное тепло.

В некоторых регионах целесообразнее использовать солнечные коллекторы, с помощью которых есть возможность в частичном решении экологической проблемы и использования энергии для бытовых нужд.

Основные достоинства энергии солнца – общедоступность и неисчерпаемость источников, полная безопасность для окружающей среды, основные экологически чистые источники энергии.

Главный недостаток – потребность в больших площадях земли для строительства солнечной электростанции.

Энергия ветра

Ветряные электростанции способны производить электрическую энергию только в том случае, когда дует сильный ветер. «Основные современные источники энергии» ветра – ветряк, представляющий собой достаточно сложную конструкцию. В нем запрограммированы два режима работы – слабый и сильный ветер, а также есть остановка двигателя, если очень сильный ветер.

Основной недостаток ветряных электростанций (ВЭС) - шум, получаемый во время вращения лопастей пропеллеров. Самыми целесообразными являются небольшие ветряки, предназначенные для обеспечения экологически безопасной и недорогой электроэнергией дачных участок или отдельных ферм

Приливные электростанции

Для производства электрической энергии используется энергия прилива. Для того, чтобы построить простейшую приливную электростанцию потребуется бассейн, перекрытое плотиной устье реки или залив. Плотина оснащена гидротурбинами и водопропускными отверстиями.

Вода во время прилива поступает в бассейн и когда происходит сравнение уровней воды в бассейне и в море, водопропускные отверстия закрываются. С приближением отлива водный уровень уменьшается, напор становится достаточной силы, турбины и электрогенераторы начинают свою работу, постепенно вода из бассейна уходит.

Новые источники энергии в виде приливных электростанций имеют некоторые минусы – нарушение нормального обмена пресной и соленой воды; влияние на климат, так в результате их работы меняется энергетический потенциал вод, скорость и площадь перемещения.

Плюсы – экологичность, невысокая себестоимость производимой энергии, сокращение уровня добычи, сжигания и транспортировки органического топлива.

Атомные электростанции

Для нагрева воды требуется энергия тепла, которая выделяется в результате ядерной реакции. А в остальном она схожа с тепловой электростанцией.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА

Электрическая дуга впервые была открыта В. В. Петровым в 1802 г.
Если к полюсам источника электрической энергии присоединить угольные стержни-электроды и сблизить их, то образуется замкнутая электрическая цепь, по которой начнет протекать ток.
Известно, что уголь плохо проводит электрический ток, т. е. обладает большим сопротивлением, поэтому в угольных электродах при прохождении тока выделяется значительное количество тепла.
В месте контакта, т. е. между поверхностями соприкосновения угольных электродов, сопротивление увеличивается и, следовательно, сближенные концы угольных стержней нагреваются до очень высокой температуры и начинают светиться.

Устройство электроустановок

Общие положения Правил устройства электроустановок

Электроустановками называют установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия.

Электроустановки разделяют по назначению, роду тока и напряжению.
По назначению, как это видно из самого определения, электроустановки разделяют на генерирующие (вырабатывающие электроэнергию), потребительские (потребляющие электроэнергию) и преобразовательно-распределительные (для передачи, преобразования электроэнергии в удобный для потребителей вид и распределения ее между ними).
По роду тока выделяют электроустановки постоянного и переменного тока.
По напряжению различают электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В. Электроустановки напряжением до 1000 В обычно разделяют на силовые и осветительные.

Электроэнергию вырабатывают электрические генераторы, устанавливаемые на электрических станциях. В зависимости от вида энергии, из которой вырабатывается электроэнергия, электрические станции делят на две группы: тепловые электростанции (ТЭС) и гидроэлектростанции (ГЭС).

Открытыми или наружными электроустановками называются электроустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий и защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т. п.

Открытые или наружные электроустановки, которые эксплуатируются на открытом воздухе, следует приравнивать к электроустановкам, эксплуатирующимся в особо опасных помещениях, так как в зависимости от погоды возможны повышенная температура, проводящий пол (открытый сырой грунт) и особая сырость. 
Что представляет собой электроустановка

Электроустановка – это группа электрического оборудования, которое взаимосвязано между собой и расположено на одной территории или площади. Электроустановкой по праву можно считать разного рода оборудование и инструменты, линии и машины при помощи которых выполняются такие виды операций:

• Преобразование;
• Трансформация;
• Распределение;
•  и пр.

С участием разного рода электрического оборудования и инструментов происходит преобразование одного вида электрической энергии в другую. Их функционирование невозможно без участия электрической энергии, которая подается в результате действия коммутационной аппаратуры.

ТРЕБОВАНИЯ К РАБОТНИКАМ,допускаемым к выполнению работ в электроустановках.

Требования охраны труда при эксплуатации электрооборудования вагона

3.5.1. Эксплуатацию и обслуживание электрооборудования вагона необходимо производить в соответствии с инструкциями по его эксплуатации. Производить ремонт и наладку электрооборудования самостоятельно запрещается.

3.5.2. При обнаружении любых неисправностей радио и электрооборудования или возникновении утечки тока, замыкания на корпус любого из полюсов в электрооборудовании вагона необходимо отключить все потребители электроэнергии, кроме дежурного освещения (в ночное время) и цепей сигнализации, и вызвать поездного электромеханика или начальника поезда.

3.5.3. При снижении сопротивления изоляции в электрических цепях вагона по показаниям системы контроля проводник должен вызвать поездного электромеханика или сообщить начальнику поезда.

3.5.4. Штепсельные розетки, установленные в коридорах и туалетных помещениях, на напряжение питания 220 В следует использовать только для подключения электробритв, а на напряжение питания 54 В или 110 В - для подключения пылесоса.

3.5.5. Устанавливать в светильниках лампы большей мощности, чем предусмотрено документацией завода-изготовителя, не допускается.

3.5.6. Перед подачей высокого напряжения в высоковольтную магистраль состава вагонов от колонки стационарного пункта электроснабжения об этом должна быть проинформирована поездная бригада. На торцевых дверях головного и хвостового вагонов должна быть вывешены таблички с надписью красного цвета: "Осторожно! Состав под высоким напряжением".

При электроснабжении состава вагонов от стационарного пункта электроснабжения дежурные проводники должны находиться в вагоне.

3.5.7. На станциях смены локомотива при подключении высоковольтной магистрали состава вагонов к электровозу проводник должен наблюдать за ее состоянием. В случае пробоя высоковольтной магистрали необходимо по цепочке через проводника соседнего вагона сообщить об этом поездному электромеханику или начальнику поезда.

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРСОНАЛ, ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРЕДЪЯВЛЕМЫЕ К НЕМУ ТРЕБОВАНИЯ

 

Положение об организации обучения и проверки знаний по электробезопасности работников Открытого акционерного общества "Российские железные дороги".

1. Общие положения.

1.1. Настоящее Положение об организации обучения и проверки знаний по электробезопасности работников открытого акционерного общества "Российские железные дороги" (далее Положение) устанавливает систему организации проведения инструктажей, обучения, стажировки, дублирования и проверки знаний по электробезопасности работников открытого акционерного общества "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД"). Положение разработано в соответствии с Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ - 016 - 2001 РД 153 - 34.0 - 03.150 - 00, утвержденными Минэнерго России 27 декабря 2000года N 163, Минтруда России 5 января 2001года., Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Минэнерго России 13 января 2003 года N 6 (зарегистрированными Минюстом России 22 января 2003 года N 4145), постановлением Минтруда России и Минобразования России от 13 января 2003 года N 1/29 "Об утверждении порядка обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда работников организаций" (зарегистрированным Минюстом России 12 февраля 2003 года N 4209), Положением об организации обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда работников ОАО "РЖД", инструктивными материалами Госэнергонадзора.

1.2. Положение распространяется на электротехнический и электро-технологический персонал ОАО "РЖД".

1.3. Обучение, инструктирование, проверку знаний и допуск к самостоятельной работе электротехнического и электро-технологического персонала организует ответственный за электрохозяйство по филиалу ОАО "РЖД", структурному подразделению филиала ОАО "РЖД", структурному подразделению ОАО "РЖД (далее - подразделения ОАО "РЖД").

1.4. Ответственными за электрохозяйство назначается: по ОАО "РЖД" - вице-президент ОАО "РЖД" в соответствии с распределением обязанностей; по подразделению ОАО "РЖД" - главный инженер или главный энергетик соответствующего подразделения. В филиалах ОАО "РЖД", структурных подразделениях филиалов ОАО "РЖД", структурных подразделениях ОАО "РЖД", где отсутствует должность главного инженера или главного энергетика, ответственным за электрохозяйство назначается один из заместителей руководителя. На время отсутствия ответственного за электрохозяйство, приказом или распоряжением по ОАО "РЖД", подразделению ОАО "РЖД" назначается лицо, его замещающее. В подразделениях ОАО "РЖД", установленная мощность электроустановок которых не превышает 10 кВА, работник, замещающий ответственного за электрохозяйство, не назначается.

1.5. Организацию обучения и проверку знаний лиц, ответственных за электрохозяйство, их заместителей, членов комиссий, а также специалистов по охране труда, в обязанности которых входит инспектирование электроустановок ОАО "РЖД", проводят: Управление охраны труда и промышленной безопасности ОАО "РЖД", службы охраны труда железных дорог - филиалов ОАО "РЖД" (далее - железные дороги), отделы охраны труда отделений железных дорог в соответствующих комиссиях согласно Положению о проверке знаний ответственных за электрохозяйство ОАО "Российские железные дороги", его филиалов и структурных подразделений, утвержденного вице-президентом ОАО "РЖД" В.А. Гапановичем 28.12.04г.

1.6. Электротехнический персонал, осуществляющий эксплуатацию электроустановок, подразделяется на административно-технический, оперативный, оперативно-ремонтный, ремонтный.

1.7. Обслуживание электротехнологических установок (электросварка, электролиз, электротермия, и т.п.), а также сложного энергонасыщенного производственно-технологического оборудования, при работе которого требуется постоянное техническое обслуживание и регулировка электроаппаратуры, электроприводов, ручных электрических машин, переносных и передвижных электроприемников, переносного электроинструмента, должен осуществлять электротехнологический персонал. Электротехнологический персонал, имеющий группу по электробезопасности II и выше, в своих правах и обязанностях приравнивается к электротехническому и подчиняется в организационно-техническом отношении руководителю подразделения, в ведении которого находится электротехнический персонал, что определяется приказом по подразделению ОАО "РЖД".

1.8. Электротехнический персонал принимаемый для выполнения работы, связанной с эксплуатацией электроустановок, до назначения на самостоятельную работу должен пройти: вводный инструктаж по охране труда (далее - вводный инструктаж); первичный инструктаж на рабочем месте (далее - первичный инструктаж); стажировку на рабочем месте (производственное обучение); первичную проверку знаний по электробезопасности; дублирование (для оперативного и оперативно-ремонтного персонала); противоаварийные тренировки.

1.9. Электротехнический персонал до допуска к самостоятельной работе должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой помощи при несчастных случаях.

1.10. В процессе работы в зависимости от профессии (должности) с электротехническим персоналом, который непосредственно организует и проводит работы по обслуживанию электроустановок, должны проводиться: повторный инструктаж по охране труда (далее - повторный инструктаж); внеплановый инструктаж по охране труда (далее - внеплановый инструктаж); целевой инструктаж по охране труда (далее - целевой инструктаж); очередная и внеочередная проверки знаний правил, норм по охране труда, электробезопасности, правил пожарной безопасности и других нормативных документов; обучение на курсах повышения квалификации.

1.11. Проведение вводного, первичного, повторного и внепланового инструктажей электротехническому персоналу, организуется и оформляется в соответствии с Положением об организации обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда работников ОАО "РЖД".

Виды отопления

Смешанное отопление – применяется в вагонах с системой энергоснабжения 47Кк и включает в себя водяное отопление (комбинированное) и электроотопление (переходное).

Переходное – применяется только в смешанном виде отопления. В металлической трубке проложен тэн и установлен поверх труб водяного отопления с купейной стороны вагона (большая сторона отопления), начиная от туалета в рабочей стороны вагона и заканчивая туалетом с нерабочей стороны вагона. Пользоваться переходным отоплением можно исключительно во время работы генератора и при температуре наружного воздуха до -5^ОС.

Электроотопление – применяется с централизованной системой энергоснабжения (электропоезда и дизельные поезда) – ток высокого напряжения от электровоза, снижаясь в трансформаторе до 3000В, по подвагонной высоковольтной магистрали, подается через высоковольтный ящик в вагон. В вагоне с электроотоплением может быть от 30 до 52 печей, расположенных с обеих сторон вагона на полу – включаются с распределительного щита, разделены на 2-3 группы.

Комбинированное – подогрев воды в котле осуществляется путем сжигания твердого топлива и при помощи тэнов на которые подается ток высокого напряжения – 3000В от высоковольтной сети через электровоз, подвагонную высоковольтную магистраль. Остальные потребители вагона получают питание от основных источников питания.

Контроль за работой комбинированного отопления:

Зеленая лампочка – говорит о подаче на тэны котла электроэнергии;

Лампочка уровня воды – при уровне воды ниже допустимого отключает отопление, нужно подкачать воду в котел ручным насосом.

Лампочка защиты – дифференциальная защита, говорит о нарушении изоляции тэнов.

Причины возникновения

Наведенное напряжение может появиться на воздушной линии электропередач, которая выведена в ремонт и отключена от питания, из-за воздействия на нее находящейся рядом действующей электроустановки, либо другой линии под напряжением. Действие оказывает не сама линия или электроустановка, а их электромагнитное поле.

Поэтому, воздушная линия, параллельно протянутая возле обесточенной линии, наводит внешний потенциал, представляющий большую опасность для ремонтного и обслуживающего персонала. Величина такого наведенного напряжения не является постоянной, и меняется в зависимости от длины участка линии, параллельной действующей, а также значения рабочего напряжения, тока нагрузки, удаленности фазных проводников, погодных условий.

Наведенное напряжение на линии электропередач разделяется по видам воздействия:

• Электромагнитная часть. Возникает вследствие воздействия магнитного поля, появляющегося от течения электрического тока по действующей линии электропередач. Особенностью и отличием такой составляющей является фактор того, что при заземлении линии в разных нескольких местах, электромагнитное влияние не исчезает и ее величина остается прежней. Влияет разве что нахождение точки нулевого потенциала.
• Электростатическая составляющая. Она отличается от электромагнитной тем, что исчезает путем подключения заземления на краях линии и в месте производства работы. Уменьшить значение наведенного напряжения можно путем заземления одной точки линии.

Разберемся, отчего возникает наводка, и каков его принцип действия. На рисунке изображен проводник А-А. При прохождении по нему переменного тока образуется электромагнитное поле, действие которого снижается по мере удаления от провода (окраска менее яркая).

Необходимо определить, какая величина напряжения будет опасной для человека, обслуживающего линию электропередач. Принято считать, что наличие на отключенной воздушной линии наведенного напряжения не более 25 вольт, предполагает применение защитных мер обычного использования.

Если это значение будет превышено, то требуются специальные средства безопасности и осуществление мероприятий, создающих необходимую степень защиты от опасного действия потенциала напряжения. Такими мерами являются отключение заземления по концам линии, подключение заземления на рабочем участке воздушной линии, а также возможен разрез проводника на отдельные части.

Для гарантии безопасности необходимо устанавливать на рабочем месте два заземления. Случится что-нибудь с одним заземлением – подстрахует второе. Это особенно необходимо, если предстоит разъединить провод. До разъединения провода заземление следует устанавливать с обеих сторон от места предполагаемого разрыва с обязательным подсоединением их к одному заземлению.

 НЕДОПУСТИМОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ НА ОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ К УСТРОЙСТВАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Запрещающие плакаты

Запрещающие плакаты используются для запрета действий с коммутационными аппаратами (включение/отключение), чтобы во время работы на электрооборудовании на него ошибочно не было подано напряжение.

«РАБОТА ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ повторно не включать!» - этот знак запрещает повторное ручное включение выключателей ВЛ без согласования с руководителем работ после того, как они были автоматически отключены. Такие плакаты вывешиваются на ключи управления выключателей ВЛ, когда выполняются ремонтные работы под напряжением.

Предупреждающие плакаты

Предупреждающие плакаты предупреждают о приближении на опасное расстояние к находящимся под напряжением токоведущим частям.

«СТОЙ! напряжение»- предупреждает об опасности приближения к токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением. Плакат применяется в электроустановках с напряжением до 1000 В и выше (относится к переносным).

Электрические щиты и шкафы

 

На всех пассажирских вагонов независимо от типа, завода и страны постройки управление электрооборудованием и системами кондиционирования воздуха производится проводником только с передней панели распределительного шкафа. Открывать двери распределительного шкафа и осуществлять какие-либо включения внутри шкафа проводнику категорически запрещается. На передней панели каждого распределительного шкафа под или над каждым аппаратом, прибором, сигнальной лампой, светодиодом указывается его назначение и действие (включение, отключение).

Для подготовки распределительного щита к работе необходимо главный пакетный переключатель поставить в положение «нормальная эксплуатация». После этого необходимо убедиться, что сигнализации работают нормально (сигнализация замыкания на корпус вагона, СКНБ). После проверки работы сигнализаций необходимо проверить заряд аккумуляторной батареи и работу потребителей (система освещения, вентиляции, кондиционирование воздуха, хвостовые фонари, электрокипятильник и т.д.)

Для экстренного обесточивания электрооборудования вагона, каждый распределительный щит оборудован аварийной кнопкой красного цвета («Авария», «Защита»). Аварийной кнопкой пользуются в случае возгорания в вагоне, заклинивании и резких колебаниях стрелок электроизмерительных приборов, полном замыкании на корпус вагона. При обесточивании электрооборудования с помощью аварийной кнопки питание подается только на сигнализации вагона, аварийное освещение. После экстренного обесточивания вагона необходимо вызвать поездного электромеханика для выявления и устранения неисправности.

Во время работы запрещено хранить около распределительных щитов посторонние предметы – одеяла, мешки с бельем, уборочный инвентарь. Все подходы к щитам должны быть свободны, а сами щиты должны быть опломбированы с целью исключения несанкционированного вмешательства в их работу.

Во время поездки включение и выключение потребителей осуществляется по мере необходимости. Во время стоянок, а также при неисправном генераторе или аварийном электроснабжении запрещено эксплуатировать мощные потребители – электрокипятильники, люминесцентное освещение питаемое умформером, кондиционер.

Действия проводника при обнаружении пожара в вагоне?
Действия проводника при обнаружении пожара в вагоне:

 

- остановить поезд стоп-краном (кроме- мостов, тоннелей, виадуке, акведуке, путепроводе)

- Разбудить напарника- передать информацию ЛНП

- обесточить вагон

- открыть и зафиксировать боковые двери, аварийные выходы.

- объявить эвакуацию

- убедиться в полной эвакуации (СПИ-20)

приступить к тушению пожара.

СИЗ

Защитные средства делятся на 2 категории: коллективные и индивидуальные.

Защитные средства классифицируются на:

1. Изолирующие

2. Ограждающие

3. Приспособления для работы на высоте

4. Вспомогательные приспособления

5. Экранирующие.

ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТНЫМ СРЕДСТВАМ

Все находящиеся в эксплуатации электрозащитные средства и средства индивидуальной защиты должны быть пронумерованы, за исключением касок защитных, диэлектрических ковров, изолирующих подставок, плакатов безопасности, защитных ограждений, штанг для переноса и выравнивания потенциала. Допускается использование заводских номеров.

В подразделениях предприятий и организаций необходимо вести журналы учета и содержания средств защиты. Средства защиты, выданные в индивидуальное пользование, также должны быть зарегистрированы в журнале.

Наименование