Основные способы средства электрозащиты

Способы и средства электрозащиты

В соответствии с ГОСТами [2,9] в электроустановках должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие защиту как от непосредственного прикосновения к токоведущим частям (прямого контакта), так и от косвенного прикосновения, т.е. соприкосновения с открытыми проводящими частями, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Способы и средства можно подразделить на три вида:

а) Организационные, снижающие вероятность прикос­новения человека к токоведущим частям электроустановки: инструктаж, применение индивидуальных среде защиты, правильная организация рабочего места и режима труда, применение предупреждающих плакатов, сигнализация о включении напряжения и т.д.;

б) Организационно-технические, препятствующие появ­лению напряжения на нетоковедущих частях электро­установки: ограждение и изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная) с уст­ройством непрерывного контроля, применение блокиро­вок, переносных заземлителей, изолированных рабочих мест, обеспечение безопасных режимов работы сети;

в) Технические, обеспечивающие защиту человека, при попадании под напряжение:

-компенсация емкостных токов утечки;

-защитное отключение с самоконтролем;

-применение малого напряжения (42В);

-электрическое разделение сетей;

-защита от перехода высокого напряжения на сторону низкого напряжения;

-защита от замыканий на землю.

Эти способы и средства применяют отдельно или в сочетании в зависимости от напряжения сети, рода то­ка, режима нейтрали трансформатора, возможных условий включения человека в цепь тока (двухфазное, однофаз­ное прикосновение к голым проводам или частях, ока­завшимся под напряжением, попадание под напряжение в зоне растекания тока и др.)

3. Анализ опасности электрических сетей с заземленной и изолированной нейтралью

Протекание тока через тело человека возможно при его включении в электрическую цепь, для чего необхо­димо прикосновение человека не менее чем к двум точ­кам цепи, .между которыми существует некоторая раз­ность потенциалов. Опасность поражения зависит от величины напряжения и условий включения.

Рассмотрим сети переменного тока. Для питания по­требителей используются однофазные и трехфазныесети, причем чаще всего трехфазные. Трехфазные сети могут быть выполнены по разным схемам, однако в нашей стра­не наибольшее применение имеют две: трехпроводная с изолированной нейтралью и четырехпроводная с заземленной нейтралью. При этом в четырехпроводных сетях заземление нейтрали источника тока (трансформатора, генератора) выполняют, соединяя с заземлителем либо непосредственно, либо через малое сопротивление (напр, через трансформатор тока).

Нейтралью источниканазывают среднюю точку обмот­ки, напряжение которой относительно всех внешних вы­водов обмотки одинаково по абсолютной величине. За­земленная нейтральная точка называется нулевой точкой,а проводник, присоединенный к нулевой точке, называют нулевым проводником.

Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными, однако наиболее характерны две схемы:между двумя фазами электрической сети и между одной фазой и землей. Во втором случае подразумевается электрическая связь между сетью и землей, которая мо­жет быть обусловлена несовершенством изоляции прово­дов относительно земли, наличием емкости между прово­дами и землей, заземлением нейтрали источника. Ниже рассмотрены эти схемы включения.

Двухфазное включение(одновременное прикосновение к двум фазам) в трехфазной сети. В этом случае чело­век попадает под междуфазное напряжение, которое и определяет величину тока через человека. В наиболее распространенных электрических сетях 220/380 В, это напряжение равно 380 В.

Рис.З. Путь тока при двухфазном прикосновении

Значение тока через тело человека при этом равно: I_h=U_л/R_h ; U_л = *U,тогда I_h=380/1000=380мА.Такой ток при времени протекания более 0,08с смертельно опасен. (см.стр.7)

Однофазное прикосновениев сети с заземленной нейтралью. Схема такого включения показана на рис.4.

Если не учитывать сопротивление пола (напр., пол металлический, Rà0) и сопротивление обуви (надо рассматривать наиболее тяжелый случай), то ток, про­текающий через человека в этом случае, является смер­тельно опасным при длительности около 0,2с (см.стр.7).

Рис.4. Однофазное прикосновение

Третий вариант включения — однофазное прикоснове­ниев сети с изолированной нейтралью.

Ток поражения в этом случае зависит от активного и емкостного сопротивления изоляции проводов, а также сопротивления тела человека.

Из-за несовершенства изоляции всегда имеют место утечки тока через ее активную и емкостную проводимос­ти (рис.5а). Эти параметры линии являются распреде­ленными по длине и растут с ее увеличением.

Рис.5.Схемы изоляции: а-рабочая; б-эквивалентная

Эквивалентная схема замещения состоит из двух вет­вей: активное сопротивление R_из и емкостное

Фактически распределенные по длине линии сопро­тивления изоляции условно на схемах заменяют сосредо­точенными параметрами.

Переходя от сопротивления к проводимости, получим: , где

Ток через человека, прикоснувшегося, напр., к фазе 1, стекает на землю и, далее, по распределенным проводимостям изоляции двух других фаз и по фазным проводам возвращается к трансформатору.

Рис.6 Схемы трехфазной сети с изолированной нейтралью

а) принципиальная схема; б) схема замещения Прикосновение человека к одной из фаз нарушает симметричный режим сети и вызывает так называемый перекос фаз — напряжения разных фаз относительно земли становятся неодинаковыми. На рис.7, показано как меняются вектора напряжений при прикосновении человека к 1 фазе. Значение тока I_h можно определить, напряжение этой фазы относительно земли.

Рассчитаем I_h в случае однофазного прикосновения. В симметричном режиме при Y₁=Y₂=Y₃=Y потенциал ней­трали (точка О) равен потенциалу земли (точка О ’ ), (рис.Та.) Симметрия нарушается, когда человек коснет­ся фазы (рис. 76) . В этом случае между указанными точками (двумя узлами схемы) появляется разность по­тенциалов, которую можно найти по известному методу

Рис.7. Векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли

б — в случае прикосновения человека к фазе 1

Напряжение между двумя точками схемы О и О’ равно

С учетом того, что

Тогда ток, проходящий черед тело человека, можно найти следующим образом:

В действительной форме ток будет равен:

Рассмотрим частные случаи прикосновения к сети: а) В электропроводках небольшой протяженности емкость проводов относительно земли мала С_изà0. В этом слу­чае Z_из = R_из, тогда ток I_h равен:

Очевидно, что с увеличением R_из ток через человека при прикосновении к фазному голому проводу будет уменьшаться. Эта зависимость представлена на рис.8.

, кОм

Рис.8. Зависимость тока I_h от сопротивления R_из

б) Воздушные протяженные сети, кабельные линии даже при хорошей изоляции (R_из à ¥ ) представляют опасность для человека из-за больших значений емкостей относи­тельно земли. Напр., удельная емкость одной фазы ка­беля в зависимости от сечения составляет от 0,15 до 0, 45 мкФ/км. Пренебрегая активной проводимостью изоляции, ток I_h можно найти по формуле:

Зависимость тока поражения от емкости фаз относительно земли представлена на рис.9.

Рис.9. Зависимость тока I_h от емкости

Источник

Классификация и назначение основных и дополнительных средств защиты от поражения электрическим током

При работе со станционным и линейным электрооборудованием большое значение придается защите работника от повышенного напряжения и поражения электрическим током. Для этих целей используются специальные электрозащитные средства, обеспечивающие надежную защищенность работающих на электроустановках людей. Полную информацию о классификации и перечне средств защиты для работы в электроустановках содержит «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» СО 153-34.03.603-2003.

Электрозащитные средства: виды и требования к ним

По способу применения все известные защитные средства (ЗС) условно делятся на используемые одним человеком – средство индивидуальной защиты (СИЗ) и коллективные – конструктивно связанные с производственным процессом, оборудованием, помещением. По своему функциональному назначению и оказываемому ими эффекту они бывают:

• изолирующими или ограждающими;
• используемыми для высотных операций;
• экранирующими.

Дополнительная информация: По величине напряжения эти изделия разделяют для работы в сетях до 1000 В и более 1000 В.

Изолирующие электрозащитные средства принято подразделять на два вида:

1. Основные – изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
2. Дополнительные – дополняют основные, служат для защиты от напряжения шага и напряжения прикосновения, но сами по себе они не обеспечивают защиту от поражения электрическим током.

Предъявляемые к ним требования, как правило, определяются их прямым назначением (способностью выдерживать напряжение электроустановки). Помимо этого, они должны быть исправны и иметь отметку о последнем сроке испытаний. На резиновых изделиях не должно быть следов залежалости, а также видимых простым глазом порезов и проколов.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением выше 1000 В

Этот тип защитного снаряжения и рабочего инструмента представлен следующими основными позициями:

• изолирующие штанги;
• изолирующие клещи;
• указатели напряжения;
• устройства и приспособления для обеспечения безопасности работ при измерениях и испытаниях в электроустановках;
• специальные средства защиты, устройства и приспособления изолирующие для работ под напряжением в электроустановках напряжением 110 кВ и выше.

К разряду дополнительных относят:

• диэлектрические перчатки и боты, ковры и изолирующие подставки;
• изолирующие колпаки и накладки;
• штанги для переноса и выравнивания потенциала
• лестницы приставные, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением до 1000 В

Для электроустановок с напряжением до 1000 В, можно выделить следующие основные наименования изолирующих ЗС:

• изолирующие штанги и клещи;
• указатели напряжения и электроизмерительные клещи;
• перчатки, изготовленные на основе диэлектрических материалов;
• специальные измерительные клещи (токовые);
• ручной изолирующий инструмент.

К дополнительным изолирующим защитным изделиям относят:

• изолирующие подставки и диэлектрические ковры;
• диэлектрические галоши;
• изолирующие колпаки, покрытия и накладки;
• приставные лестницы, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Средства защиты от электрических полей повышенной напряженности, коллективные и индивидуальные

При работах, проводимых на ВЛ и в ОРУ напряжением 330 кВ и выше при напряженности электрического поля до 5 кВ/м, время пребывания в рабочей зоне без средств защиты не ограничивается. При значении напряженности от 5 до 25 кВ/м ограничивается по государственному стандарту, а при значении напряженности выше 25 кВ/м не допускается.

К защитным средствам от электрических полей повышенной напряженности относятся экранирующие комплекты, используемые при рабочих операциях на воздушных линиях электропередач (ВЛ) или на уровне земли в распредустройствах типа ОРУ. По способу обустройства такая защита подразделяется на следующие виды:

• съёмные экранирующие устройства (устанавливаются на машинах и механизмах);
• стационарные, переносные и передвижные экранирующие устройства;
• индивидуальные экранирующие комплекты.

Среди описываемых изделий выделим экранирующие комплекты индивидуального назначения, выполненные в виде одеваемого на человека защитного снаряжения. Экранирующие системы коллективного пользования предназначаются для защиты целой группы людей. Они выполняются из токопроводящего материала и подсоединяются к заземленным объектам (к защитному контуру).

Средства индивидуальной защиты

К категории СИЗ относятся:

• защитные каски, очки и щитки;
• рукавицы (перчатки), специальная защитная одежда, противогазы и респираторы;
• монтажные пояса и страховочные канаты.

Первые в перечне изделия используются для защиты головы от механических ударов, а также от токового воздействия при случайном соприкосновении с оголенными проводами. Очки и щитки нужны для того, чтобы уберечь лицо и глаза от слепящего света электрической дуги, частиц грязи и пыли, УФ и ИК излучения.

Используемые при работе перчатки обеспечивают защищенность рук от непредвиденных травм, ожогов и порезов. Монтажные пояса гарантируют защиту персонала от случайного падения с высоты при проведении высотных работ. Страховочный канат предназначен для закрепления карабином предохранительного пояса с целью защиты работающих при падении с высоты при выполнении трудовых операций на высоте.

Комплекты, используемые при сварке, необходимы для защиты тела от опасного действия электрической дуги. В них входит каска с защитным лицевым экраном, термостойкий подшлемник и перчатки из плотной ткани.

Порядок и общие правила пользования средствами защиты

Каждый работник, проводящий работы в электроустановке, должен быть обеспечен необходимыми средствами защиты и обучен правилами их применения, а также обязан ими пользоваться и выполнять следующие общие требования:

• пользоваться только теми изделиями, у которых имеется маркировка (указывается завод-изготовитель, наименование или тип изделия, дата выпуска и штамп об испытании);
• перед очередным применением работающий на электроустановке персонал должен проверить исправность используемого защитного средства, отсутствие внешних повреждений и загрязнений и согласно штампу, срок годности;
• в случае выявления непригодности средства защиты к использованию оно изымается, о чём делается запись в журнале учета и содержания средств защиты или в оперативной документации.

При работе нельзя прикасаться непосредственно к рабочей зоне изделия, а также к той части изоляции, что располагается за ограничительным упором.

Порядок хранения средств защиты

Эффективность действия средств электрозащиты зависит от многих факторов, включая выполнение правил их хранения. При этом должны соблюдаться следующие обязательные требования:

• хранить средства защиты необходимо в закрытых помещениях, в условиях, которые обеспечивают их исправность и пригодность к применению;
• защитные средства из резины и полимерных материалов хранятся в шкафах или на стеллажах отдельно от инструмента и быть защищены от воздействия кислот, щелочей, масел и пр., а также от воздействия солнечных лучей и теплового излучения нагревательных приборов;
• средства защиты размещаются в специально оборудованных местах у входа в помещение, на щитах управления.

Также следует отметить, что допускается хранение защитных средств только в сухом виде.

Учет средств защиты и контроль за их состоянием

Все находящиеся в эксплуатации электрозащитные средства должны быть пронумерованы. Исключение составляют следующие наименования:

• защитные каски, диэлектрические коврики;
• специальные изолирующие подставки;

• плакаты безопасности и защитные ограждения;
• штанги для переноса и выравнивания потенциала.

Важное замечание: при нумерации изделий допускается использование их заводских номеров.

Номера присваиваются индивидуально для каждого вида ЗС с учетом конкретных условий их эксплуатации. Инвентарный номер либо выбивается на металлических деталях изделий, либо наносится яркой краской на хорошо видимом месте. Также допускается его размещение на специальной бирке, закрепленной на самом средстве защиты.

Если снаряжение или инструмент содержат в своей конструкции несколько частей – отдельная бирка навешивается на каждую из них. В соответствующих подразделениях предприятий, связанных с обслуживанием электрооборудования, обязательно наличие журнала учета всех имеющихся в них средств защиты, в том числе и выданные в индивидуальное пользование.

Общая их наличность и текущее состояние контролируются путем визуальных осмотров, периодичность которых устанавливается из расчета не реже одного раза в полгода. Для переносных заземлений этот показатель составляет не реже раза в квартал. Ответственный работник, которому доверено контролировать их состояние, после осмотра должен зафиксировать результат в соответствующей графе специального журнала.

Источник