Правила техники безопасности при выполнении электротехнических работ

Электрификация производства, быта облегчает труд человека, но при неправильном обращении с электрифицированными устройствами является источником травматизма.

При выполнении электрифицированных работ одним из главных условий является выполнение практических методов соблюдения техники безопасности.

Больше всего из общего числа несчастных случаев на производстве в бывшем СССР происходило в результате поражения электрическим током (20−40%), причем 75−80% смертельных поражений током происходит при напряжении до 1000 В [32]. Поэтому виды поражения электрическим током и правила соблюдения техники безопасности при обращении с электрифицированным оборудованием необходимо изучать с наибольшей ответственностью при прохождении курса электротехники.

Причины электротравматизма Электрический ток, проходя через тело человека, поражает, прежде всего, центральную нервную систему. В результате нарушается работа сердца и органов дыхания, что может привести к смерти. Степень поражения электрическим током зависит от трех факторов: силы тока, частоты тока и пути, по которому проходит ток через организм человека.

Неприятные ощущения у человека возникают при прохождении по нему тока в несколько мА. Судороги мышц, неспособность самостоятельно освободиться, например, от провода возникает при прохождении через человека тока 0,025 А, а при 0,1 А мгновенно наступает смерть.

Согласно закону Ома сила тока, проходящего через человека, зависит от его электрического сопротивления и напряжения, под которым оказался потерпевший.

Электрическое сопротивление человеческого тела зависит от его физического состояния. Для человека, находящегося в нормальном состоянии, оно равно нескольким десяткам тысяч Ом.

В особо неблагоприятных случаях (болезненное состояние, увлажнение потом, водой и т. п.) электрическое сопротивление тела человека понижается до 400−800 Ом. По этим данным на основании закона Ома нетрудно подсчитать напряжение, опасное для жизни. Правилами техники безопасности установлено, что опасными для человека являются следующие напряжения:

• 65 В — в сухих помещениях (относительная влажность до 60%), например в жилых комнатах и квартирах, в отапливаемых помещениях административных, общественных зданий, лечебных учреждений и т. п.;
• 36 В — в сырых помещениях, например в подвалах, кухнях (влажность воздуха 60−75%), в особо сырых помещениях (75−100% влажность), например в банях, прачечных.

Наиболее неблагоприятное воздействие на организм человека оказывают токи частоты 50−60 Гц.

Наибольшая опасность для человека возникает в тех случаях, когда при поражении его ток проходит через нервные центры органов дыхания и кровообращения, например по пути: правая рука — левая нога, правая рука — левая рука и т. п.

Поражение людей током происходит чаще всего вследствие:

прикосновения к неизолированным токоведущим частям;

прикосновения к частям электроустановки не предназначенным для прохождения тока (корпус электродвигателя), но в результате повреждения изоляции оказавшихся под опасным напряжением;

прикосновения к токоведущим частям, не являющимся частями электроустановки, но случайно оказавшимся под напряжением, например к сырым стенам, металлическим конструкциям здания;

нахождения вблизи места соединения с землей оборванного провода электросети;

не соблюдения правил техники безопасности в быту, например, использование неисправных бытовых приборов, выключателей, розеток, вилок, навешивание предметов на электропроводку.

Предупреждение электротравматизма Для предупреждения электротравматизма нужно обязательно использовать различные средства защиты, предотвращающие возможность поражения током. Они подразделяются на основные (способные выдерживать длительное воздействие рабочего напряжения) и дополнительные (т.к. они не способны полностью защитить человека от поражения электрическим током, то применяются одновременно с основными средствами).

Резиновые диэлектрические перчатки, являясь хорошим изолятором, служат для предохранения работающего от поражения током при случайном прикосновении к токоведущим частям (перед использованием проверить перчатки на герметичность!). С помощью изолирующих штанг устанавливают и снимают предохранители, а также монтируют переносное заземление в электроустановках, освобождают пострадавшего при поражении электрическим током. Указатели напряжения позволяют определять, есть ли напряжение на токоведущих частях или нет. Слесарно-монтажный инструмент с покрытыми пластмассой ручками применяют для подключения и ремонта электроустановок напряжением до 380 В. С помощью изолирующих клещей устанавливают трубчатые предохранители, снимают изолирующие накладки, щиты ограждения и т. д. Замерить ток, напряжение и сопротивление в цепи позволяют электроизмерительные клещи.

Данные основные средства защиты рассчитаны на использование в сухих закрытых и открытых установках напряжением до 1000 В. В сырую погоду применяются специально предназначенные для этого инструменты.

Работая в электрических установках до 1 кВ, достаточно использовать хотя бы одно дополнительное приспособление.

Диэлектрические сапоги, галоши, боты, изолирующие подставки, диэлектрические дорожки и коврики, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, уменьшают опасную возможность образования электрического контакта между работающим и токоведущими частями, соединенными с землей. Штанги для выравнивания и переноса потенциала защищают при переносе потенциала ВЛ на рабочее место электромонтёра, а также позволяют выровнять потенциал между индивидуальным экранирующим комплектом и приспособлением крупных размеров. Диэлектрические стремянки и приставные лестницы способны защитить человека от поражения током при работе в электроустановках.

К защитным средствам, применяемым в электроустановках, относят также специальные плакаты и знаки электробезопасности, запрещающие осуществление действий, связанных с включением или же отключением аппаратов, которые в свою очередь используются для подачи/отключения напряжения. Простыми словами, разного рода таблички оповещают персонал о том, что на определенном участке проходят работы, поэтому трогать кнопки, рубильники и автоматы категорически запрещено. Помимо этого, плакаты и знаки безопасности, применяемые в электроустановках, могут использоваться для того, чтобы информировать о том, что человек приближается к объекту под напряжением, или же для указания рабочего места.

Рассмотрим виды плакатов и знаков в электрике, их применение и требования, предъявляемые к местам их установки (см. таблицу 1).

Плакаты вывешиваются на дверях и стенах помещений, в которых находятся электроустановки, на электрических щитках и рубильниках на опорах линий электропередачи и т. п. Указания, имеющиеся на этих плакатах, необходимо строго соблюдать.

По своему назначению плакаты и знаки безопасности делятся на:

запрещающие (используют для запрета действий с коммутационными аппаратами (включение/отключение), для того чтобы во время работы на электрооборудовании на него ошибочно не было подано напряжение);

предупреждающие (применяются для информирования человека о приближении к участку, который находится под напряжением);

предписывающие (предназначен для того, чтобы указать расположение места проведения работ в электрических установках, а также безопасный подход к нему);

указывающие.

По характеру применения плакаты и знаки электробезопасности выполняются переносными и стационарными (постоянными, устанавливаются 1 раз).

Важное требование: изготовленные знаки безопасности и плакаты должны быть из электроизоляционных материалов. Металлические таблички можно использовать только тогда, когда они постоянные, находятся на достаточном, согласно требованиям, расстоянии от элементов, которые могут быть под напряжением.

Допускается увеличивать размеры табличек при их установке на оборудование крупных размеров. В этом случае увеличение нужно выполнять в отношении 2:1, 4:1 либо даже 6:1 (получить дополнительную информацию о размерах можно в СО 153−34.03.603−2003).

Таблица 1 Плакаты и знаки электробезопасности, используемые в электроустановках.

С целью исключения возможности поражения электрическим током монтаж и ремонт электроустановок необходимо производить в соответствии с определенными требованиями:

Все электроустановки должны быть смонтированы так, чтобы их токоведущие части были недоступны для случайного прикосновения — провода и кабели тщательно изолированы, закрыты защитными ограждениями в виде кожухов, ящиков, шкафов.

Металлические части электрооборудования, не предназначенные для прохождения по ним тока, должны быть заземлены т. е. преднамеренно соединены с землей.

Не разрешается проводить монтаж или ремонт электроустановок, если они находятся под напряжением; нужно перед началом работы с помощью указателя напряжения или других аналогичных средств убедиться, что напряжение отсутствует.

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Зануление — преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, с глухо-заземлённой нейтралью трансформатора или генератора.

Заземляющее устройство периодически проверяют специальным прибором — измерителем сопротивления заземления.

Первая помощь в случае поражения электрическим током — необходимо отключить электропитание, освободить пострадавшего от токоведущих частей, соблюдая правила, оказать первую помощь пострадавшему (уложить пострадавшего и облегчить ему дыхание, расстегнув ему ворот одежды; сделать при необходимости искусственное дыхание), вызвать медработника и сообщить руководству (более подробную информацию найти самостоятельно).

Практическая работа 1.

Тема: Техника безопасности Тестовые задания для текущего контроля (см. таблицы 2, 3).

Учащимся необходимо выбрать верный ответ из нескольких вариантов ответов.

Таблица 2 Вариант 1.

Критерии оценок: 1 правильный ответ — 1 балл Таблица 3 Вариант 2.

Критерии оценок: 1 правильный ответ — 1 балл Лабораторная работа 1.

Тема: Исследование защитного заземления Цель работы: изучение и исследование защитного заземления.

Задание к работе (время выполнения — 4 часа).

• 1. Изучить тему.
• 2. Произвести необходимые записи.
• 3. Сделать вывод о проделанной работе.
• 4. Ответить на контрольные вопросы.

Порядок выполнения работы:

Теоретические сведения Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Защитное заземление следует отличать от других видов заземления, например, рабочего заземления и заземления молниезащиты.

Рабочее заземление — преднамеренное соединение с землей отдельных точек электрической цепи, например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи, а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляется непосредственно (т. е. путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты — пробивные предохранители, разрядники, резисторы и т. п.

Область применения защитного заземления: электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT); электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли; электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT); электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземляющее устройство называют также сосредоточенным.

Существенный недостаток выносного заземляющего устройства — отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего на всей или на части защищаемой территории коэффициент прикосновения a1=1. Поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого напряжения прикосновения Uпр.доп. Кроме того, при большом расстоянии до заземлителя может значительно возрасти сопротивление заземляющего устройства в целом за счет сопротивления заземляющего проводника.

Достоинством выносного заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый, в низинах и т. п.).

Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях: при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории; при высоком сопротивлении земли на данной территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли; при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования и т. п.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются на площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Рассмотрим два случая. Корпус электроустановки не заземлен. В этом случае прикосновение к корпусу электроустановки также опасно, как и прикосновение к фазному проводу сети.

Корпус электроустановки заземлен (см. рисунок 2). В этом случае напряжение корпуса электроустановки относительно земли уменьшится и станет равным:

Uз=Iз· Rз (1).

Уменьшая значение сопротивления заземлителя растеканию тока RЗ, можно уменьшить напряжение корпуса электроустановки относительно земли, в результате чего уменьшаются напряжение прикосновения и ток через тело человека. Заземление будет эффективным лишь в том случае, если ток замыкания на землю IЗ практически не увеличивается с уменьшением сопротивления заземлителя. Такое условие выполняется в сетях с изолированной нейтралью (типа IT) напряжением до 1 кВ, так как в них ток замыкания на землю в основном определяется сопротивлением изоляции проводов относительно земли, которое значительно больше сопротивления заземлителя (см. рисунок 2).

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется, т.к. оно не эффективно (см. рисунок 3).

Рисунок 2. Схема сети с изолированной нейтралью (типа IT).

и защитным заземлением электроустановки Рисунок 3. Схема сети с заземленной нейтралью.

и защитным заземлением потребителя электроэнергии Контрольные вопросы:

• 1. Каково назначение и область применения защитного заземления?
• 2. Как зависит напряжение прикосновения от сопротивления изоляции и емкости цепи?
• 3. Закон распределения напряжения на поверхности земли при стекании тока с заземлителя.
• 4. Принцип защиты от поражения электрическим током при выполнении защитного заземления.
• 5. Зависимость напряжения прикосновения от величины сопротивления заземления.