3.7.2 Технічні заходи щодо попередження електротравматизму

До технічних заходів по попередженню електротравматизму відносять:

- Вибір типу мережі електропостачання;

- Відповідну ізоляцію тоководящіх частин електроустановок;

- Огородження неізольованих елементів електроустановок і його блокування;

- Застосування малого напруги;

- Захисне заземлення електрообладнання;

- Занулення електрообладнання;

- Захисне відключення електрообладнання під час його несправності;

- Індивідуальні електротехнічні захисні засоби.

Опір ізоляції струмоведучих частин.

Стан ізоляції значною мірою визначає ступінь безпеки експлуатації електроустановок. Опір ізоляції в мережах з ізольованою нейтраллю визначає струм через людини. У мережах із заземленою нейтраллю струм через людини не залежить від опору ізоляції (рис. 3.2), але при поганому її стані часто відбувається її пошкодження, що призводить до коротких замикань на землю (корпус), а це становить небезпеку ураження людей струмом, доторкнувшись до корпусу обладнання або появи крокової напруги на території електроустановки.

Опір ізоляції в установках напругою до 1000 В регламентовано ПУЕ, ПТЕ і ПТБ електроустановок споживачів і має бути не менше 0,5 МОм в умовах з нормальними параметрами навколишнього середовища. При підвищеній вологості навколишнього середовища або при агресивних газах і парах (пари кислот і лугів), опір ізоляції проводів та кабелів повинні бути не менше 1,0 МОм. Нормується опір між фазами, а також між кожною фазою і землею. В установках опір ізоляції вимірюють не рідше одного разу на рік за допомогою мегаомметра (МОм) на напругу 1000 В.

В електроустановках напругою вище 1000 В регламентується опір ізоляції тільки окремих ділянок мережі, що знаходяться між двома роз'єднувачами або двома запобіжниками, опір ізоляції відчувають підвищеним випрямленою напругою величиною Uіс = (2 – 6) Uн протягом 5 ... 15 хв залежно від номінальної напруги (U н) випробуваної мережі. Якщо за час випробування не сталося пробою ізоляції, то вважається вона витримала випробування.

Огородження та блокування електрообладнання.

Багато елементів електроустановок (контакти вмикачів, ножі рубильників, металеві нагрівачі електропечей, індуктори установок ТВЧ, тролеї для мостових кранів і кранбалок тощо) за умовами роботи не ізолюються. Крім того, частина елементів електроустановок знаходяться під високою напругою, до яких наближатися на відстань менше допустимого небезпечно. Щоб виключити можливість дотику до неизолированным елементів або небезпечного наближення до ізольованим струмоведучих частин високої напруги їх огороджують або розташовують на недосяжній висоті або в недоступному місці. При підвищеної небезпеки огорожі блокують з вимикачами електроустановок. В установках напругою до 1000 В огорожі можуть бути як суцільними, так і сітчастими. Розмір осередку сітки не більше 25 х 25 мм.

Висота огороджень в приміщеннях должна быть не менее 1,8 м; відстань від струмопровідних частин до огорож (в установках U ≤ 1000 В): при суцільному – не менше 95 мм, при сітчастому – не менше 165 мм.

Застосовують в цехах два види блокувань: механічні і електричні.

Механічні блокування застосовують для блокування кожухів рубильників, пускачів, вимикачів з їх включає пристроєм.

Електричні блокування в цехах застосовують для блокування з електромагнітними пускателями (контакторами) заслінок і кришок електричних нагрівальних камерних і шахтних печей, огороджувальні кожухи конденсаторних батарей машинних генераторів, дверцята металевих шаф лампових генераторів ТВЧ (анодний трансформатор, анодний випрямляч, коливальний контур, високоякісний гартівний трансформатор і ін.).

Применение малого напряжения.

В промисловості широке застосування знайшов ручної переносний електрифікований інструмент, а також стаціонарні електроустановки, при експлуатації яких людина може доторкнутися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою (електричні печі опору, гальванічні ванни, електричні ванни з розплавленими середовищами, індуктори установок ТВЧ і т. п.). Для створення необхідного рівня електробезпеки при експлуатації таких електроустановок застосовують мале напруга, такої величини, що при дотику до елементів, що знаходяться під напругою, напруга дотику не перевищує тривало допустимого значення. У приміщеннях підвищеної небезпеки ураження електричним струмом для ручного електрифікованого інструменту та установок, в яких людина може доторкнутися до струмоведучих елементів, що знаходяться під напругою, допускається напруга змінного струму не вище 36 В, а постійного струму – не вище 40 В. У приміщеннях особливо небезпечних по ураження електричним струмом відповідно не вище 12 і 15 В.

Захисне заземлення електроустановок.

Захисне заземлення (рис.3.6) – це навмисне з'єднання за допомогою провідників 2 металевих неструмоведучих частин обладнання 1 з струмопровідними елементами 3, що знаходяться в землі і мають хороший контакт з грунтом. Захисне заземлення застосовують в трифазних трипровідних мережах з ізольованою нейтраллю в установках напругою до і вище 1000 В, а також в установках напругою 110 кВ і вище з глухозаземленою нейтраллю джерела струму.

1 – корпус устаткування; 2 – заземляюча шина (провідник); 3 – заземлитель

Рисунок 3.6 – Схема заземлюючого пристрою

Відповідно до вимоги ПУЕ захисне заземлення електроустановок необхідно виконати:

- При напрузі 380 В і вище змінного струму і 440 В і вище постійного струму - у всіх електроустановках;

- При номінальних напругах вище 42 В, але нижче 380 В змінного струму і вище 110 В, але нижче 440 В постійного струму - тільки в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і в зовнішніх установках;

- В електрозварювальних установках незалежно від величини напруги, крім заземлення (занулення) корпусів та інших неструмоведучих частин обладнання.

Захисне заземлення захищає людину від ураження струмом при замиканні фази на корпус обладнання або на землю шляхом зниження величини напруги дотику (Uпр) і напруги кроку (Uш) до допустимих значень.

Заземлювачі підрозділяються на природні, штучні і комбіновані (природні + штучні).

Як природни заземлювачі дозволяється використовувати струмопровідні елементи, що знаходяться в землі і мають хороший контакт з грунтом, крім трубопроводів з горючими рідинами, газами і парами. Коли опір природних заземлювачів перевищує нормоване значення, то до них додатково розміщують штучні.

В якості штучніх заземлюючих провідників в цехах використовують всі металеві конструкції будівлі, а також підкранові колії мостових кранів і кранбалок, крім трубопроводів з горючими рідинами, газами, парами і свинцевих оболонок кабелів. Якщо металеві конструкції мають болтове або заклепковий з'єднання, то їх між собою з'єднують сталевими перемичками перетином не менше 100 мм 2 за допомогою зварювання. Крім того, в цехах прокладають магістральні заземляющие шини по стінах будівлі на висоті 400 – 600 мм від підлоги.

Штучні заземлювачі поділяються на контурні і виносні. Контурні штучні заземлювачі розташовують зовні по периметру будівлі на відстані 1 – 1,5 м від вимощення стіни будівлі. Для цього риють траншею глибиною 0,5 – 1,0 м, в яку забивають вертикальні стрижні довжиною 1,5 – 3 м і з'єднують їх металевою смугою за допомогою зварювання. Потім цю смугу з'єднують провідником не менше ніж у двох місцях з магістральної заземлення корпусу цеху за допомогою зварювання.

Контурні штучні заземлювачі розташовують зовні по периметру будівлі на відстані 1 – 1,5 м від вимощення стіни будівлі. Для цього риють траншею глибиною 0,5 – 1,0 м, в яку забивають вертикальні стрижні довжиною 1,5 – 3 м і з'єднують їх металевою смугою за допомогою зварювання. Потім цю смугу з'єднують провідником не менше ніж у двох місцях з магістральної заземлення корпусу цеху за допомогою зварювання. Коли питомий електричний опір ґрунту навколо будівлі високе (більше 1000 Ом × м) або розмістити заземлитель з технічних причин неможливо, то заземлитель растошовуют далеко будівлі.

При однакових умовах рівень електробезпеки при контурному заземлювальному пристрої вище, ніж при виносному. Опір заземлюючих пристроїв регламентовано ПУЕ і ПТБ електроустановок споживачів. В установках U до 1000 В з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою повинен бути не більше 4 Ом. При потужності трансформаторів або генераторів 100 кВА і менше допускається опір заземлювального пристрою не більше 10 Ом. В установках з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою повинен бути не більше: - при використанні заземлюючого пристрою одночасно і для установок до 1000 В

R₃ = 125 / I₃  10, Ом

де I₃ – розрахунковий струм замикання на землю, А;

- при використанні заземлюючого пристрою тільки для електроустановок вище 1000 В

R₃ = 250 / I₃  10 Ом;

- якщо I₃  500 А, то R₃  0,5 Ом.

Опір цехових заземлювачів необхідно вимірювати не рідше 1-го разу в рік. Вимірюють опір заземлювачів приладом ЕКО – 200 або мостом МС – 08. потім порівнюють з допустимим, тобто R_из  R_н.

Зануление електрообладнання.

Зануление застосовується для захисту людей від ураження електричним струмом при замиканні фази на корпус в 3-х фазних 4-х провідних мережах з глухозаземленою нейтраллю джерела струму напругою до 1000 В. При зануленні обладнання (рис. 3.7) корпус обладнання 1 за допомогою струмопроводу 2 з'єднують з нульовим захисним провідником 3 (Н.3.П).

Рисунок 3.7 – Схема зануленення електрообладнання

Захист від ураження струмом при зануленні обладнання здійснюється в момент замикання фази на корпус одночасно двома захисними діями: - зниженням напруги на корпусі щодо землі (U_к.з.) в 4 рази, так напруга дотику знижується в чотири рази, так як U_пр = U_к-з = U_ф / 4;

– перетворенням струму однофазного замикання ( )внаслідок малого опору нульового захисного провідника (Z_H ≈ 0,1 – 0,2 Ом) в струм однофазного короткого замикання ( ), що призводить до надійного спрацьовування максимального струмового захисту (МТЗ) і відключення пошкодженої установки за допустимий час (τ).

Крім заземлення нульової точки джерела живлення нульовий захисний провідник заземлюють повторно (R_п) через кожні 500 м, а також при введенні в виробничі і громадські будівлі. Провідність нульового захисного провідника повинна бути не менше 0,5 провідності фазного провідника.

Захисне відключення – система захисту, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження людини електричним струмом.

При пошкодженні електроустановки змінюється ряд параметрів в електричній мережі, які використовуються як вхідні сигнали для автоматичного захисного пристрою. Захисне відключення як самостійна міра безпеки може застосовуватися тільки при виконанні одночасно двох умов: - захищати від ураження струмом при дотику людини до фази, що знаходиться під напругою; - здійснювати самоконтроль. У всіх інших випадках захисне відключення застосовуватися як додаткове до інших видів захисту (захисне заземлення, занулення і так далі).

Електрозахисні засоби і запобіжні пристосування.

Для захисту людей, які обслуговують або працюють на електроустановках, від ураження струмом, опіків і дій електричної дуги необхідно застосовувати спеціальні захисні засоби: ізолюючі засоби, покажчики напруги та струму, тимчасові захисні заземлення, переносні огорожі, захисні окуляри або маски, плакати безпеки і так далі.

За ступенем надійності ізолюючі захисні засоби поділяються на основні та додаткові.

Основними вважаються ті захисні засоби, ізоляція яких може витримати робоча напруга установки і за допомогою яких допускається безпосереднє дотик до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

Додатковими є захисні засоби, що служать для посилення дії основних засобів.

До основних електрозахисних засобів, що застосовуються в електроустановках U до 1000 В, відносяться: ізолююча штанга, електровимірювальні кліщі, покажчики напруги, діелектричні рукавички, слюсарно-монтажний інструмент з ізолюючими рукоятками. До додаткових електрозахисних засобів в електроустановках U до 1000 в відносяться: діелектричні калоші, килими переносні заземлення; ізолюючі підставки і накладки, ковпаки; огороджувальні пристрої; плакати і знаки безпеки.

До основних електрозахисних засобів для роботи в електроустановках U > 1000 В належать: ізолюючі штанги; вимірювальні кліщі; покажчики напруги та інші.

До додаткових засобів при U > 1000 В належать: діелектричні рукавички, боти, килими, підставки, накладки, переносні заземлення, огороджувальні пристрої, плакати і знаки безпеки. До засобів індивідуального захисту відносяться захисні окуляри, рукавиці, протигази, респіратори, каски, запобіжні монтерські пояси і страхувальні канати.

Вибір необхідних електрозахисних засобів регламентується ПТЕ і ПТБ електроустановок споживачів, а також інструкціями підприємств, складеними на підставі цих правил. Електрозахисні засоби повинні періодично проходити испытания на диэлектрическую прочность, а предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты испытания на механическую прочность.