Лекція 7 Класифікація виробничих приміщень з електробезпеки. Допуск до роботи з електрикою. Індивідуальні та колективні засоби захисту в електроустановках. Напруга кроку

Класифікація приміщень за ступенем ураження електричним струмом. За характером середовища розрізняють наступні виробничі приміщення:

‑ нормальні ‑ сухі приміщення, в котрих відсутні ознаки жарких та запилених приміщень та приміщень з хімічно активним середовищем;

‑ сухі ‑ відносна вологість повітря не вище 60%;

‑ вологі ‑ відносна вологість повітря 60‑75%;

‑ сирі ‑ відносна вологість повітря протягом тривалого часу перевищує 75%, але не досягає 100%;

‑ особливо сирі ‑ відносна вологість близько 100%, стіни, стеля, предмети вкриті вологою;

‑ жаркі ‑ температура повітря протягом тривалого часу перевищує +30 °С;

‑ запилені ‑ наявний в приміщенні пил, котрий виділяється, осідає на дротах та проникає всередину машин, апаратів; приміщення можуть бути з струмопровідним або з неструмопровідним пилом;

— з хімічно активним середовищем ‑ в приміщенні постійно або протягом тривалого часу міститься пара або відкладаються відкладення, котрі руйнівно діють на ізоляцію та струмопровідні частини обладнання.

Класифікація виробничих приміщень з електробезпеки. Для розробки заходів щодо запобігання електротравматизму, пов'язаних з розміщенням електроустаткування підприємства, необхідно знати характеристику приміщень, Відповідно до правил улаштування електроустановок (ПУЕ), приміщення поділяються на три категорії:

1. Приміщення без підвищеної небезпеки ‑ це приміщення, в яких відсутні умови, що створюють підвищену чи особливу небезпеку.

2. Приміщення з підвищеною небезпекою ‑ це такі, що характеризуються наявністю однієї з таких умов ураження електричним струмом:

а) волога (відносна вологість повітря тривало перевищує 75% або пара та конденсуюча волога у вигляді дрібних крапель) або струмопровідний пил (технологічний або атмосферний пил, що проникає до середини агрегатів, технологічного обладнання, осідає на дротах, струмопровідних частинах і погіршує умови охолодження та ізоляції, але не викликає небезпеки аварії);

б) струмопроводні поли (металеві, залізобетонні);

в) висока температура (+ 35 °С);

г) можливість одночасного дотику працюючого до з’єднаних з землею металоконструкцій, обладнання з одного боку та до металевих корпусів електрообладнання ‑ з іншого.

3. Особливо небезпечні приміщення ‑ це такі, що характеризуються наявністю однієї з таких умов ураження електричним струмом:

а) підвищена вологість (відносна вологість повітря близько 100%, стеля, підлога, стіни покриті вологою);

б) хімічно активне середовище (у приміщенні є агресивні пари, гази, рідини, які діють на ізоляцію та руйнують струмопровідні частини електроустаткування);

в) одночасно дві або більше умов підвищеної небезпеки (див. п. 2).

Допуск до роботи з електрикою. До електротехнічного персоналу відносяться особи, які зайняті на обслуговуванні та експлуатації електроустановок. їх умовно поділяють на такі групи:

- адміністративно-технічний персонал (начальники служб, цехів, майстри);

- оперативний персонал (черговий персонал, який безпосередньо обслуговує електроустановки);

- ремонтний персонал (працівники ремонтно-налагоджувальних служб з обслуговування електроустановок);

- ремонтно-оперативний персонал (особи, які оперативно обслуговують електроустановки, де немає чергового персоналу).

До роботи з електрикою допускаються особи відповідних кваліфікаційних груп з електробезпеки із оформленням наряду-допуску або розпорядженням, де визначаються:

— допуск до роботи;

— нагляд під час роботи;

— оформлення перерви в роботі;

— переведень на інші робочі місця і закінчення роботи.

Відповідальними за безпеку роботи є особи, які видають розпорядження або наряд-допуск.

Особи, які допускаються до роботи з електрикою, проходять медичний огляд при влаштуванні на роботу і періодично один раз на рік при обслуговуванні діючих електроустановок.

Наряд-допуск ‑ це письмове розпорядження на роботу, в якому визначене місце роботи, час початку і закінчення роботи, склад бригади, особи, відповідальні за безпеку роботи.

До роботи з електрикою не допускаються особи, молодші 18 років. Учні, студенти, які проходять виробничу практику або навчання і не досягли 18-річного віку, працюють з електрикою під постійним наглядом кваліфікованого працівника обмежений час, що визначений навчальним планом.

Колективні засоби захисту в електроустановках. Для забезпечення електробезпеки використовуються окремо або в поєднанні один з одним такі технічні способи та засоби:

- захисне заземлення;

- занулення;

- вирівнювання потенціалів;

- мала напруга;

- захисне відімкнення;

- ізоляція струмопроводів;

- огороджувальні пристрої;

- попереджувальна сигналізація, блокування, знаки безпеки;

- засоби захисту та запобіжні пристрої

Для захисту людей від ураження електрострумом внаслідок пошкодження ізоляції і переході напруги на струмопровідні частини машин, механізмів, інструментів тощо застосовують захисне заземлення (рис. 7.1), чи занулення (рис. 7.2).

Захисне заземлення ‑ навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих струмопровідних частин, що можуть опинитися під напругою.

Рисунок 7.1 – Заземлення

Рисунок 7.2 – Занулення

Заземлення здійснюється за допомогою природних, штучних або змішаних заземлювачів.

Занулення ‑ де навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих струмонепровідних частин, які можуть опинитися під напругою (корпуси електроустаткування, кабельні конструкції, сталеві труби тощо).

Заземлення і занулення забезпечують спрацювання приладів захисту, швидке автоматичне вимикання пошкодженої установки від мережі.

Захисне заземлення і занулення виконують з метою:

- забезпечення нормальних режимів роботи установки;

- забезпечення безпеки людей при порушенні ізоляції мережі струмопровідних частин;

- захисту електроустаткування від перенапруги;

- захисту людей від статичної електрики.

Малу напругу (не більше 42 В) застосовують для живлення електроприймачів невеликої потужності: ручного електрифікованого інструменту, переносних ламп, ламп місцевого освітлення, сигналізації»

У приміщеннях без підвищеної і особливої небезпеки ' використовують переносні світильники з напругою 42 В, а для роботи у приміщеннях з підвищеною і особливою небезпекою, в тісноті, незручному положенні, коли є небезпека дотику працюючого до металевих, добре заземлених частин, застосовують переносні світильники місцевого освітлення напругою 12 В. У приміщеннях, на робочих місцях, де за умовами безпеки праці, електроприймачі не можуть живитися безпосередньо від мережі напругою до 1000 В, треба застосовувати розподільні або знижувальні трансформатори із вторинною напругою 42 В і нижче.

Захисне відімкнення ‑ захист швидкої дії, що забезпечує автоматичне відімкнення електроустановки під час виникнення в ній небезпеки ураження людини струмом. Така небезпека може виникнути при замиканні фази на корпус, зниженні опору ізоляції мережі нижче відповідного рівня, а також у випадку дотику людини безпосередньо до струмоведучої частини, що знаходиться під струмом.

Захисне відімкнення використовується у тих випадках, коли інші захисні заходи (заземлення, занулення) ненадійні, їх важко здійснити (в умовах вічної мерзлоти), багато коштують або у випадках, коли до безпеки обслуговування пред'являються підвищенні вимоги (в шахтах, кар'єрах), а також у пересувних електроустановках. Найбільше розповсюдження устрої захисного відімкнення знайшли в мережах до 1000 В. Захисне відімкнення обов'язкове для ручних електроінструментів.

Основні вимоги, яким повинні відповідати устрої захисного відімкнення: висока чутливість, малий час відімкнення, селективність дії, здатність здійснювати самоконтроль справності, надійність.

Для захисту від дотику до частин, що знаходяться під напругою, використовується також подвійна ізоляція ‑ електрична ізоляція, що складається з робочої та додаткової ізоляції. Робоча ізоляція ‑ ізоляція струмоведучих частин електроустановки. Додаткова ізоляція найбільш просто здійснюється виготовленням корпусу з ізоляційного матеріалу (електропобутові прилади).

Огороджувальні переносні засоби призначені для тимчасового огородження струмоведучих частин і запобігання помилкових операцій з комутаційною апаратурою. До них належать ізоляційні накладки, ковпаки, переносні заземлення (заземлювачі) та плакати, переносні щити, клітки.

Часто використовується звукова та світлова сигналізація, надписи, плакати та інші засоби інформації, що попереджують про небезпеку.

Огороджувальні пристрої використовуються як суцільні, так і сітчасті. Суцільні огороджувальні пристрої у вигляді кожухів та кришок використовують в електроустановках напругою до 1000 В, Сітчасті огороджувальні пристрої використовують в електроустановках напругою до 1000 В та вище.

Блокування застосовується в електроустановках напругою вище 220 В, в яких часто ведуться роботи на струмоведучих частинах, що огороджуються. Блокування забезпечує зняття напруги із струмоведучої частини електроустановки під час проникнення до них без зняття напруги. За принципом дії блокування поділяють на механічне, електричне та електромагнітне. Електричне блокування здійснює розрив мережі контактами, що встановлені на дверях огороджувальних пристроїв, кришках і дверцятах кожухів. Механічне блокування використовують в електричних апаратах (рубильниках, автоматах). В апаратурі автоматики, обчислювальних машинах використовують блочні схеми: коли блок видаляється зі свого місця, штепсельний роз'єм розмикається.

Запобіжні надписи, плакати та пристрої призначені для привернення уваги працюючих до безпосередньої небезпеки, наказу й дозволу певних дій з метою забезпечення безпеки, а також одержання необхідної інформації.

Всі знаки безпеки встановлюють у місцях, перебування в яких пов'язано з можливою небезпекою для працюючих, а також на виробничому устаткуванні, що є джерелом такої небезпеки.

Запобіжні надписи, плакати поділяються на чотири групи: попереджувальні, заборонні, дозволяючі, нагадуючі.

Попереджуючі знаки призначені для попередження працюючих про підвищену небезпеку. Вивішують такі знаки у вигляді плакатів, на захисних засобах, на переносних щитах. Зміст надписів: "Стій ‑ висока наруга", "Не залазь ‑ уб'є", тощо.

Забороняючі знаки призначені для заборони певних дій. Зміст надписів ‑ "Не вмикати ‑ працюють люди" тощо. Вивішують їх на рубильниках, ключах управління тощо.

Наказуючі знаки призначені для дозволу певних дій працюючих тільки під час виконання конкретних вимог безпеки праці (наприклад, обов'язкове застосування спеціальних засобів індивідуального захисту працюючих, вжиття заходів щодо забезпечення безпеки праці), вимог пожежної безпеки і для показу евакуаційних шляхів.

Показуючі знаки служать для показу місцезнаходження різних об'єктів і пристроїв, пунктів медичної допомоги, складів, майстерень, вогнегасників тощо.

Земля як елемент електричної мережі. Напруга кроку. При обриві проводів повітряних ліній електропередач і їх контакті з землею, пробої кабельних ліній на землю, замиканні на неструмовідні елементи електроустановок, що мають контакт з землею, доторканні людини, яка стоїть на землі, до струмовідних частин під напругою тощо, земля стає елементом електричної мережі замикання на землю.

Структурні елементи можливої мережі замикання на землю та послідовність включення цих елементів в мережу наведені на рис. 7.1. Але в усіх перерахованих випадках у мережах замикання на землю обов'язковим є структурний елемент "земля".

Земля є специфічним провідником електричного струму - неоднорідним і нелінійним – зі змінною площею поперечного перерізу.

Тому, при проходженні струму в землі, на її поверхні виникає специфічне поле потенціалів, характер якого визначається конструкцією заземлювача, параметрами електричної мережі, властивостями ґрунту тощо.

Детальніше зупинимося на явищі протікання струму в землі для напівсферичного заземлювача, який знаходиться на поверхні землі (рис. 7.3).

Для такого заземлювача, при умові однорідності і електричній ізотропності ґрунту, можна вважати, що струм у всіх напрямках буде розтікатись рівномірно – як показано стрілками на рис. 7.3, а його величина в будь-якому поперечному перетині провідника "земля" дорівнюватиме І_зз.

При цьому площа поперечного перерізу провідника "земля" S_i за зроблених допущень (однорідність ґрунту) визначатиметься площею поверхні півкулі радіусом r_i. Зі збільшенням (зменшенням) r_і площа поперечного перерізу провідника "земля" збільшуватиметься (зменшуватиметься) пропорційно квадрату r_i , а опір проходженню струму буде, відповідно, зменшуватись або збільшуватись. Падіння напруги на будь-якій ділянці електричної мережі, в тому числі і при проходженні струму в землі, залежить від величини струму і від електричного опору R.

Тому на поверхні землі в зоні розтікання струму між рівновіддаленими в радіальному напрямку точками (при однакових l) буде тим більше, чим ближче ці точки будуть до місця замикання на землю.

Через цю причину, відповідно до викладеного, на поверхні землі в зоні розтікання струму виникає локальне поле підвищених потенціалів радіусом близько 20 м, розподіл потенціалів в якому відносно нульового потенціалу землі подібний наведеному на рис. 7.3.

При переміщенні людини в зоні розтікання струму в землі (рис. 7.3) її ноги торкатимуться ділянок землі з різними потенціалами, а на людину буде діяти напруга, яка визначається різницею цих потенціалів і відома під назвою напруга кроку (U_K) - різниця потенціалів між двома точками на поверхні землі в зоні розтікання струму, які знаходяться на відстані кроку (0,8 м) одна від одної. З наближенням до місця замикання на землю величина напруги кроку зростатиме, і вона може досягти небезпечних для людини значень вже при напрузі електроустановок 0,4 кВ, а в сиру погоду та за зволоженого ґрунту і при меншій напрузі. Тому Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів при наявності замикання на землю забороняють наближатися до місця замикання ближче 8 м поза приміщенням і 4 м в приміщенні без застосування засобів захисту – діелектричні боти, калоші, суха дошка, сухе гумове взуття тощо.

У цілому, заходи захисту людини від дії напруги кроку зводяться до розірвання мережі струму через людину по петлі "нога-нога", або різкого збільшення опору в цій петлі за рахунок використання різних підручних засобів. За необхідності невідкладного входу в зону небезпечних напруг кроку для надання допомоги потерпілим тощо і відсутності під рукою засобів захисту, доцільно переміщуватися в цій зоні обережно, пересуваючи ступні по землі так, щоб вони постійно торкались одна другої.

Індивідуальні засоби захисту в електроустановках. Електрозахисні засоби призначені для захисту персоналу, що обслуговує електроустановки. За призначенням електрозахисні засоби поділяються на ізолювальні (діелектричні рукавиці, боти, калоші, інструмент з ізолюючими ручками тощо), огороджувальні (переносні огородження, заземлення тощо) та запобіжні (пояси, захисні окуляри тощо). Ізолювальні засоби під час експлуатації періодично випробуються.

При експлуатації для запобігання виникненню електротравматизму використовуються спеціальні засоби індивідуального захисту, які поділяються на основні та додаткові.

До основних електрозахисних засобів до 1000 В відносяться: ізолюючі штанги, кліщі, електровимірювальні кліщі, покажчики напруги, діелектричні рукавички, інструмент з ізолюючим покриттям.

До основних електрозахисних засобів понад 1000 В відносяться: ізолюючі штанги всіх видів, ізолюючі кліщі, електровимірювальні кліщі, Покажчики напруги, пристрої для створення безпечних умов праці під час проведення випробувань і вимірювань електроустановках (покажчики напруги для фазування, покажчики пошкодження кабелів тощо).

Основні ізолюючі електрозахисні засоби надійно ізолюють та витримують напругу установки і при дотриманні вимог безпеки щодо користування ними забезпечують захист працівників.

До додаткових електрозахисних засобів до 1000 В відносяться: діелектричне взуття, килимки, ізолюючі підставки, накладки, ковпачки, сигналізатори напруги, захисні огородження, переносні заземлення тощо.

До додаткових електрозахисних засобів понад 1000 В відносяться: діелектричні рукавички, килимки, діелектричне взуття, ізолюючі підставки, накладки, ковпачки, штанги для перенесення і вирівнювання потенціалу, сигналізатори напруги, захисні огородження, переносні заземлення тощо.

Додаткові електрозахисні засоби навіть при дотриманні функціонального їх призначення не забезпечують надійного захисту працюючих і застосовуються одночасно з основними для підвищення рівня безпеки. У разі застосування основних електрозахисних засобів достатньо використовувати один додатковий засіб. При захисті працівників від напруги кроку достатньо використовувати діелектричне взуття без застосування основних засобів.

Покажчики напруги використовуються для перевірки наявності чи відсутності напруги в мережі або струмопровідних частинах.

Ізолюючі штанги, кліщі застосовуються під час звільнення потерпілого від струмопровідних частин, що перебувають під напругою понад 1000 В. Електровимірювальні кліщі застосовують в електроустановках закритого типу і у відкритому при сухій погоді для вимірювання величини струму.

Ізолююча підставка є додатковим засобом захисту, що ізолює працюючого, який знаходиться під будь-якою напругою, під час операцій зі штангою, кліщами.