Учебное пособие: Охрана труда

Рис. 3.10 Схема защитного отключения, срабатывающего при появлении напряжения на корпусе относительно земли: Р3 - защитное реле; К3 - замыкающие контакты; АВ - автоматический выключатель; КИ - контрольная кнопка; R3 - защитное заземление; Rв - вспомогательное заземление

Защитно-отключающие устройства включают следующие элементы: датчик, представляющий собой чувствительный элемент и воспринимающий входной сигнал (иногда называется фильтром); автоматический выключатель - исполнительный орган, отключающий электроустановку или участок сети при поступлении аварийного сигнала.

На рис. 3.10 приведена наиболее простая схема защитного отключения, срабатывающего при появлении напряжения на корпусе электрооборудования относительно земли. В схемах этого типа датчиком служит реле напряжения Р₃, включенное между корпусом и вспомогательным заземлителем.

Защитное отключение может служить дополнением к системам защитных заземления и зануления, а также единственным и основным средством защиты.

Выравнивание потенциала - это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек (ГОСТ 12.1.009).

Для выравнивания потенциала используют контурное заземление или укладывают стальные полосы в виде сетки по всей площадке, занятой оборудованием. Кроме того, для выравнивания потенциала во всех помещениях и наружных установках, где применяются защитные заземление и зануление, строительные металлические конструкции, трубопроводы всех назначений, корпуса технологического оборудования должны быть присоединены к сетям зануления или заземления.

Выравнивание потенциала как самостоятельный метод защиты не используют.

Поскольку разветвленные электрические сети, широко используемые в производстве, характеризуются значительной емкостью и небольшим сопротивлением исправной изоляции проводов, то для повышения безопасности работы с ними производится так называемое защитное электрическое разделение сети.

Электрическое разделение сети -- это разделение ее на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделяющего трансформатора. Такие трансформаторы с коэффициентом трансформации 1:1 применяются в установках напряжением до 1000 В и предназначены для отделения приемников от первичной электрической сети и сети заземления. Причем от разделяющего трансформатора может быть запитан только один приемник с защитной плавкой вставкой (сила тока вставки автомата на первичной стороне не должна превышать 25 А). Вторичное напряжение разделяющих трансформаторов должно быть не выше 380 В. Вторичная обмотка трансформатора и корпус электроприемника не должны иметь ни заземления, ни связи с сетью зануления. Тогда при прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией не создается опасность, поскольку вторичная цепь коротка и сила токов утечки в ней и емкостных токов ничтожно мала.

Разделение сетей обычно используют в электроустановках, эксплуатация которых связана с особой и повышенной опасностью.

Изоляция токоведущих частей с использованием диэлектрических материалов является основным методом защиты от поражения электрическим током и может быть рабочей, дополнительной, двойной и усиленной.

Рабочая изоляция - это электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током. Рабочей изоляцией являются эмаль и оплетка обмоточных проводов, пропиточные лаки, компаунды и т.д.

Дополнительная изоляция представляет собой электрическую изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения последней. Дополнительной изоляцией могут быть пластмассовый корпус машины, изолирующая втулка и т.п.

Двойная изоляция - это электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции. Она считается вполне достаточной для обеспечения электробезопасности. Поэтому электроинструментом и другими устройствами с двойной изоляцией разрешается пользоваться без применения других защитных средств.

Усиленная изоляция -- это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Чаще всего в токоведущих проводах используют медные и алюминиевые жилы. Если в обозначении марки провода первая буква А, то провод имеет алюминиевую жилу. Медная жила не маркируется. Провода с резиновой изоляцией условно обозначаются буквой Р, стоящей, как правило, после буквы П; В - провод с полихлорвиниловой, а Н -с наиритовой изоляцией соответственно; Г - провод гибкий; Л - токопроводящая жила покрыта лаком; Ф - металлическая оболочка с фальцованным швом; Ш -- шнуры. Бумажная изоляция буквенного индекса не имеет.

Маркировка электрических кабелей представлена в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Маркировка электрических кабелей

Провода и кабели должны иметь изоляцию, соответствующую напряжению сети, а защитные оболочки - условиям и способу прокладки. Соединения, ответвления и оконцевания жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т.п.).

В пыльных помещениях не рекомендуется применять способы прокладки, при которых на элементах электропроводки может скапливаться пыль, а удаление ее будет затруднительным. В помещениях и наружных установках с химически активной средой все элементы электропроводки должны быть стойкими по отношению к среде либо защищены от ее воздействия.

В местах, где возможны механические повреждения электропроводки, ее защищают трубами, коробами или ограждают.

В местах пересечения проводов, если расстояние между ними менее 10 мм, должна быть наложена дополнительная изоляция. При пересечении проводов и кабелей с трубопроводами расстояние между ними в свету должно быть не менее 50 мм, а с трубопроводами, содержащими легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), горючие жидкости (ГЖ) и горючие газы (ГГ) - не менее 100 мм. При параллельной прокладке расстояние от проводов и кабелей до трубопровода должно быть не менее 100 мм, а до трубопроводов с ЛВЖ и ГГ - не менее 400 мм.

Расстояние от проводов, пересекающих пожарные проезды, до поверхности земли должно быть не менее 6 м, вне проезжей части - не менее 3,5 м. Расстояние между проводами должно быть: при пролете до 6 м - не менее 0,1 м; при пролете более 6 м -- не менее 0,15 м. Расстояние от проводов до стен и опорных конструкций должно быть не менее 50 мм.

Расстояние от проводов до поверхности земли должно быть не менее 2,75 м.

С течением времени особенно в условиях воздействия химически активной среды или других неблагоприятных факторов электроизоляционные свойства изоляции снижаются. Даже в нормальных условиях изоляция постепенно теряет свои первоначальные свойства. С течением времени развиваются местные дефекты. Сопротивление изоляции начинает резко уменьшаться, а ток утечки непропорционально расти. На месте дефектов появляются частичные разряды тока. Изоляция выгорает. Происходит так называемый пробой изоляции, в результате чего возникает короткое замыкание, которое может привести к пожару или поражению людей электрическим током.

В связи с этим в соответствии с ПУЭ сопротивление изоляции необходимо контролировать. Согласно действующим Правилам, сопротивление изоляции между любым проводом и землей, а также между любыми проводами на участке, между двумя соседними предохранителями в распределительной сети напряжением до 1000 В должно составлять не менее 0,5 МОм (500 000 Ом). Его измеряют периодически в процессе эксплуатации (не реже одного раза в помещениях с повышенной опасностью и не реже двух раз в год в особо опасных помещениях), вне очереди (если обнаружены дефекты), после монтажа сети или ее ремонта.

Для измерения сопротивления изоляции проводов чаще всего используются мегомметры типа М1101М на напряжение 100-1000 В и МС-05, МС-06 - на напряжение 2500 В.

При работе в производственном помещении особенно тщательно следует проверять и контролировать пригод¹ ность выбранных проводов и способ их прокладки, контролировать техническое состояние осветительной арматуры, рубильников, электродвигателей и другого электрооборудования.

Для повышения безопасности и удобства работы в зависимости от функционального назначения проводников следует использовать следующие расцветки изоляции: черную - в силовых цепях; красную - в цепях управления, измерения и сигнализации переменного тока; синюю -в аналогичных цепях постоянного тока; зелено-желтую -в цепях заземления; голубую - для проводников, соединенных с нулевым проводом и не предназначенных для заземления.

Применение безопасных (малых) напряжений позволяет резко снизить опасность поражения человека электрическим током особенно при проведении работ в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных помещениях и на наружных установках.

Малое напряжение - это номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током (ГОСТ 12.1.009). В соответствии с ГОСТ 12.2.007 безопасным является переменное напряжение ниже 42 В и постоянное - ниже 110 В.

Безопасные напряжения используют для питания электроинструмента, светильников стационарного освещения, переносных ламп, т.е. в тех случаях, когда возможен длительный контакт с корпусом электрооборудования в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных, а также в других случаях.

В качестве источников питания безопасным напряжением могут использоваться специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12 - 42 В, батареи гальванических элементов, аккумуляторы, выпрямительные установки. Применение автотрансформаторов для этих целей запрещено, поскольку первичная и вторичная обмотки автотрансформатора электрически связаны между собой.

Для предотвращения перехода высшего напряжения с первичной обмотки на вторичную и повышения безопасности работ с понижающим трансформатором необходимо заземлить или занулить корпус и вторичную обмотку. Между обмотками трансформатора должна быть двойная изоляция. Для повышения безопасности работ с малым напряжением конструкции вилок и штепсельных розеток должны отличаться от подобных для электроустановок, работающих при напряжениях выше 42 В.

Компенсация токов замыкания на землю заключается в установке между нейтралью и землей компенсационной катушки. Этот вид защиты используют одновременно с защитным заземлением или отключением.

Оградительные устройства применяют для того, чтобы исключить даже случайные прикосновения к токо-ведущим частям электроустановок. Как правило, ограждение токоведущих частей должно предусматриваться конструкцией электрооборудования.

Оголенные провода и шины, а также приборы, аппараты, распределительные щиты и т.п., имеющие незащищенные и доступные для прикосновения токоведущие части, помещают в специальные ящики, шкафы, камеры и другие устройства, закрывающиеся сплошными или сетчатыми ограждениями. Особенно это важно для электроустановок напряжением выше 1000 В, так как в этом случае опасно даже приближение к токоведущим частям -независимо от того, изолированы они или нет.

Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек (оболочки) применяют в электроустановках напряжением до 1000 В, расположенных в производственных (неэлектротехнических) помещениях. Сетчатые ограждения с размером ячеек 25x25 мм используют в электроустановках с напряжением выше 1000 В и доступных лишь квалифицированному электротехническому персоналу. Сетчатые ограждения должны иметь двери, запираемые на замок и снабженные электрическими и механическими блокировками.

В тех случаях, когда изоляция и ограждение токоведущих частей оказываются невозможными или нецелесообразными (например, воздушные линии электропередачи высокого напряжения), их размещают на недоступной для прикосновения высоте.

Внутри производственных помещений неогражденные голые токоведущие части прокладывают на высоте не менее 3,5 м от пола.

Обеспечению электробезопасности человека способствует также окраска отдельных частей электроустановок в соответствии с ГОСТ 12.4.026. Так, внутренние поверхности дверок шкафов, ниш, пультов управления-, в которых установлены электроустановки с напряжением выше 42 В, должны быть окрашены в красный цвет. Однако окраска не является методом защиты, а только используется в дополнение к рассмотренным способам защиты.

Блокировки, предупредительная сигнализация, знаки безопасности широко используются в электроустановках.

Блокировка электротехнического изделия по ГОСТ 18311 - часть электротехнического изделия, предназначенная для предотвращения или ограничения выполнения операций одними частями изделия при определенных состояниях или положениях других частей изделия в целях предупреждения возникновения в нем недопустимых состояний или исключения доступа к его частям, находящимся под напряжением. Иными словами, блокировки (блокировочные устройства) надежно исключают возможность случайного прикосновения к находящимся под напряжением частям, расположенным в специальных закрытых помещениях.