Электробезопасность (стр. 3 )

v  средства защиты и предохранительные приспособления.

Металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, могут оказаться под опасным напряжением относительно земли в результате нарушения (пробоя) изоляции.

Прикосновение к корпусам установок с поврежденной изоляцией столь же опасно, как и непосредственно к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Поэтому электроустановки должны иметь защитные устройства, обеспечивающие безопасность прикосновения к металлическим корпусам поврежденных установок.

К самым распространенным защитным устройствам относятся защитное заземление или зануление и защитное отключение.

4.1 Защитное заземление.

Защитное заземление обеспечивает безопасность обслуживания электроустановок в сетях питания с изолированной от земли нейтралью источника питания. Оно представляет собой преднамеренное соединение с землей нетоковедущих металлических частей электроустановок посредством заземляющих проводников и заземлителей.

Заземлители в виде металлических электродов (отрезков металлических труб, штырей, уголков, полос) помещаются непосредственно в землю и должны иметь малое сопротивление растеканию тока в земле.

Защитное заземление необходимо для снижения напряжения относительно земли до безопасной величины на металлических частях электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но оказавшихся под таковым в результате повреждения изоляции.

При снижении напряжения на заземленном оборудовании относительно земли ток, проходящий через тело человека, оказавшегося включенным параллельно цепи «корпус-земля», снижается до безопасной величины.

Сущность защиты заключается в том, что при замыкании ток проходит по обеим параллельным ветвям и распределяется между ними обратно пропорционально их сопротивлениям. Ток всегда выбирает путь наименьшего сопротивления.(см. рис.6).

Сопротивление заземлителя r3 мало по сравнению с сопротивлением тела человека Rч.

Напряжение, под которым оказывается человек определяется:

Vчел=Uзаз*Rз/Rчел, В

Для того, чтобы уменьшить ток, проходящий через тело человека, необходимо малое сопротивление заземлителя, т. е.

Iчел=Iз*Rз/Rчел, (А), где

Ø  Iчел- величина силы тока, проходящего через человека, А;

Ø  Iз- величина силы тока, замыкания стекающего с заземлителя, А;

Ø  Rз- сопротивление заземлителя, Ом;

Ø  Rчел- сопротивление тела человека, Ом.

Защитное заземление (рис. 7) состоит из группы заземлителей 1 и соединительной полосы 2, помещенных непосредственно в земле, при помощи которых осуществляется надежное соединение (контакт) с землей и обеспечивается малое сопротивление растеканию тока. В заземляющее устройство входит также заземляющая магистральная полоса 3, положенная по периметру внутри помещения, где размещено оборудование. Оборудование 4, подлежащее заземлению, присоединяется параллельно к магистральной полосе заземления, соединительными проводами 5, присоединенными к оборудованию при помощи болтов 6.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы металлические конструкции зданий, водопроводные трубы, свинцовые оболочки кабелей и другие металлические сооружения, имеющие надежное соединение с землей и достаточно малое сопротивление растеканию тока в земле. Не разрешается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, взрывоопасных газов и трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты от коррозии.

При невозможности использования естественных заземлителей или при слишком большом сопротивлении растеканию тока устраиваются искусственные заземлители.

4.2 Зануление.

В электроустановках с напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью безопасность обслуживания электроустановок обеспечивается устройством зануления, т. е. преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. 8).

При таком электрическом соединении, если оно надежно выполнено, всякое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазами и нулевым проводом). При этом возникает ток такой силы, при которой обеспечивается срабатывание защиты (предохранителя или автомата) и автоматическое отключение поврежденной части установки.

Зануление – это способ защиты от поражения электрическим током быстрым отключением поврежденного участка сети, с последующим отключением всей поврежденной установки.

Цепь зануления (трансформатор – фазные провода – защитные нулевые проводники – трансформатор) имеет малое сопротивление (доли Ома). При замыканиях на корпус, ток, проходящий по этой цепи, достигает сотен Ампер.

Кратковременно до срабатывания защиты на всех элементах цепи зануления появляется напряжение.

Повторное заземление нулевого защитного провода предназначено для снижения этого напряжения.

4.3 Средства защиты.

Электрозащитным являются средства, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

Электрозащитные средства могут быть основными и дополнительными.

Средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки, и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением являются основными.

Средства защиты, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами, являются дополнительными средствами.

К основным электрозащитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 В, относятся:

Ø  изолирующие штанги;

Ø  изолирующие и электроизмерительные клещи;

Ø  указатели напряжения;

Ø  диэлектрические перчатки;

Ø  Слесарно – монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

Ø  диэлектрические галоши;

Ø  диэлектрические коврики;

Ø  переносные заземления;

Ø  изолирующие подставки и накладки;

Ø  плакаты и знаки безопасности.

К основным электрозащитным средствам для работы в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся:

q  изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки;

q  изолирующие устройства и приспособления для работ на с непосредственным прикосновением электромонтера к токоведущим частям (изолирующие лестницы, площадки, изолирующие тяги, канаты, корзины телескопических вспышек, кабины для работы у провода и др.).

К дополнительным электрозащитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением выше 1000 В, относятся:

q  диэлектрические перчатки;

q  диэлектрические боты;

q  диэлектрические ковры;

q  индивидуальные экранирующие комплекты;

q  изолирующие подставки и накладки;

q  диэлектрические колпаки;

q  переносные заземления;

q  оградительные устройства;

q  плакаты и знаки безопасности.

5. Защита от воздействия статического электричества

В некоторых отраслях промышленного производства, связанных с обработкой диэлектрических материалов (нефтеперерабатывающей, текстильной, бумажной и др.), наблюдаются явления электризации тел – статическое электричество.

Термин «статическое электричество» означает совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках.

Электризация материалов часто препятствует нормальному ходу технологических процессов производства, а также создает дополнительную пожарную опасность вследствие искрообразования при разрядах при наличии в помещениях, резервуарах и аппаратах горючих паро и газовоздушных смесей.

В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем последующий разряд с человека на землю или заземленное производственное оборудование, а также электрический разряд с незаземленного оборудования через тело человека могут вызвать нежелательные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения, в результате которого человек может получить травму (падение, ушибы и др.).

При статической электризации во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих материалов, переливанием диэлектрических жидкостей (нефтепродукты и др.), на изолированных от земли металлических частях оборудования возникает относительно земли напряжение порядка десятков киловольт.

Электрические заряды, образующиеся на частях производственного оборудования и изделиях, могут взаимно нейтрализоваться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха, а также стекать в землю по поверхности оборудования. Но в отдельных случаях, когда заряды велики и разность потенциалов также велика, то (при малой влажности воздуха) может произойти быстрый искровой разряд между наэлектризованными частями оборудования или на землю. Энергия такой искры может оказаться достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Практически при напряжении 3 кВ (3000 В)искровой разряд вызывает воспламенение почти всех паро и газовоздушных смесей, а при 5 кВ (5000 В) – большей части горючих пылей и волокон.

Устранение образования значительных зарядов статического электричества достигается при помощи следующих мер:

v  заземление металлических частей производственного оборудования;

v  увеличение поверхностной и объемной электрической проводимости диэлектриков;

v  предотвращение накопления значительных электрических зарядов путем установки в зоне электризации специальных нейтрализаторов.

Все проводящее оборудование и электропроводящие неметаллические предметы должны быть заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества.

Эффективным способом подавления электризации нефтепродуктов является введение в основной продукт специальных антистатических присадок, например олеата хрома, олеата кобальта и др. Кроме того, с целью уменьшения статической электризации при сливе нефтепродуктов и других ГЖ необходимо избегать падения и разбрызгивания струи с высоты; сливной шланг (рукав) следует опускать до самого дна цистерны или другой какой-либо емкости. Металлические наконечники этих сливных шлангов во избежание проскакивания искр на землю или заземленные части оборудования необходимо заземлять гибким медным проводником.

Для повышения электропроводности резинотехнических изделий в их состав входят такие антистатические вещества, как графит и сажа. Такие присадки вводят в резиновые шланги для налива и перекачки ЛВЖ, что в значительной мере снижает опасность воспламенения этих жидкостей при переливании их в передвижные емкости (автоцистерны, железнодорожные цистерны).

Нейтрализация электрических зарядов может осуществляться путем ионизации воздуха, разделяющего заряженные тела. На практике применяются ионизаторы индукционные, высоковольтные или радиоизотопные.

6.Молниезащита зданий и сооружений

При грозе во время ударов молнии в различные промышленные, транспортные и другие объекты, находящиеся вдали от производственных зданий и сооружений, возможно проникновение (занос) электрических потенциалов в здание по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям - эстакадам, монорельсам и канатам подвесных дорог, по трубопроводам, оболочкам кабелей и др.

Для приема электрического разряда молнии и отвода ее тока в землю применяют устройства, называемые молниеотводами. Молниеотвод состоит из несущей части - опоры (которой может служить само здание или сооружение), молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Наиболее распространены стержневые и тросовые молниеотводы.

Предусмотрена молниезащита зданий и сооружений в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, а также от ожидаемого количества поражений молнией в год по одной из трех категорий устройства молниезащиты. и с учетом типа зоны защиты. Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона типа А - надежность 99,5 % и выше, зона Б - надежность 95 % и выше.

При выполнении молниезащиты зданий и сооружений для повышения безопасности людей и животных необходимо заземлители молниеотводов (кроме углубленных) размещать в редко посещаемых местах, в удалении на 5 м и более от основных грунтовых и проезжих и пешеходных дорог.

Для исключения заноса высоких электрических потенциалов в защищаемые сооружения по подземным металлическим коммуникациям необходимо заземлители защиты от прямых ударов молнии и подводы к ним располагать на достаточном расстоянии от таких коммуникаций (в том числе и от электрических кабелей).

Для защиты от проявлений электромагнитной индукции между трубопроводами и другими протяженными металлическими объектами в местах их сближения на расстояние 10 см и меньше через каждые 20 м следует приваривать (припаивать) металлические перемычки во избежание незамкнутых электрических контуров.

Молниеотвод (громоотвод) – устройство для защиты зданий и промышленных, транспортных, коммуникационных и сельскохозяйственных сооружений от прямых ударов молний. Это устройство состоит из молниеприемника, заземлителя и соединяющих их токоотводящих спусков (с общим сопротивлением более 10-20 Ом). В зоне защиты молниеотводом с достаточно высокой вероятностью исключается поражение молнией объектов. Размер защитной зоны зависит от высот взаимного расположения и числа молниеотводов, а также от высоты грозовых облаков, их положения относительно молниеотвода, атмосферных условий и рельефа местности. По типу молниеприемника различают стержневые молниеотводы и тросовые.

Грозозащитный трос (тросовый молниеотвод) представляет собой дополнительный, заземленный провод воздушной линии электропередачи (ЛЭП), предназначенный для защиты основных проводов ЛЭП от прямых ударов молнии. Грозовой трос подвешивают над основными проводами и заземляют у каждой опоры. Обычно грозовой трос изготавливают из стальных оцинкованных проволочек; площадь сечения его от 50 до 70 мм2. Защищенность провода ЛЭП зависит от угла защиты (см. рис. 9.) Если угол защиты <20 поражение молнией становится маловероятным. В линиях на металлических опорах с напряжением 110 кВ и выше грозовой трос подвешивают обычно по всей длине; на ЛЭП более низкого напряжения – только на подходах к распределительным устройствам электрических станций и подстанций.