Меры и средства защиты от электротока. Защитные меры от поражения электрическим током

Пользование электроэнергией предполагает особенно тщательный подход к вопросу электробезопасности. Для обеспечения допустимых условий работы в электроустановках следует придерживаться ПТЭ, инструкций и от травматизма на объектах электроэнергетики.

Виды защитных средств

Более 50% инцидентов происходят не в течение производственного процесса. Следовательно, несчастные случаи возникают в большей степени по причине незнания правил безопасного обращения с электроустановками.

Воздействие тока на человека

Электроток воздействует на организм человека в нескольких направлениях. При этом редко бывает так, что пострадавший подвергается только одному типу:

  • механическое воздействие – нарушение целостности мышечных тканей и кожных покровов, трещины и переломы костей;
  • биологическое – влияние на работу внутренних органов: обострение заболеваний, нарушение процессов;
  • химическое изменение состава секретов (поджелудочной железы, желчного пузыря) и крови организма;
  • термическое – получение электроожогов, электрических знаков и др.;
  • световое – серьезные нарушения работы органов зрения.

Воздействие электротока на организм имеет разные последствия. Надлежащие меры безопасности помогут не только снизить риск, но и предупредить инциденты.

Соблюдение установленных правил электро,- и пожаробезопасности на производстве и дома. Проведение инструктажей, обучение персонала обращению с объектами электроэнергетического хозяйства. Персонал, занятый обслуживанием электроустановок должен иметь соответствующую компетенцию – наличие группы допуска. Обслуживание электроустановок квалифицированным персоналом существенно повышает электробезопасность на предприятии.

Виды защиты

  1. Применение зануления, заземляющих устройств .Защитное отключение – мера безопасности, предназначенная для быстрого отключения линии (выключателями, рубильниками и т.д.), быстродействие составляет 01,..0,2с. Для объектов возможно применение защитного отключения без дополнительных средств защиты (СЗ).
  • Зануление. Соединение с нейтральным проводом элементов ЛЭП, по которым не проходит ток в нормальном режиме.Принцип срабатывания. При появлении напряжения (на нейтральном проводе) возникает КЗ и приводит в действие автоматику (0,1..0,4с). В качестве нейтрали применяют различные проводники (3-я жила провода, например). Кроме этого, зануление обеспечивает низкие значения на поверхностях электроаппаратов, следовательно, значительно снижается вероятность электроудара.Является основной электрозащитой в сетях до 1 В с глухозаземленной нейтралью.
  • Заземление. Соединение отдельных металлических элементов электроаппаратов (без напряжения) с землей. При возникновении напряжения на объекте, электрический ток будет воздействовать на ЗУ, находящиеся в земле, тем самым обезопасив жизнь человека. Например, при прикосновении к конструкции электроприбора, на которой появился ток в результате неисправности электроизоляции.При совместном использовании ЗУ, зануления и защитного отключения, систему безопасности можно считать максимально эффективной.
  1. Изоляция корпусов и отдельных деталей электроустановок . Для этого применяют электроизоляцию:
  • 1 тип. Рабочая – обеспечивает отсутствие тока на корпусе при нормальных условиях эксплуатации.
  • 2 тип. Дополнительная – покрывает рабочую для усиления защитных качеств.
  • 3 тип. Усиленная – удельное сопротивление равно суммарному двух первых типов. Обеспечивает надежную защиту от тока в случае нарушения рабочего изоляционного слоя.
  1. Применение защиты от электрической дуги.
  2. Защита от перенапряжения и токов утечки. Ограничители перенапряжения и стабилизаторы позволяют создать безопасную систему электроснабжения, обеспечивающую защиту электросети от удара молнии.
  3. Применение безопасного напряжения. Использование напряжения 42 В значительно снижает уровень травматизма.
  4. Системы контроля за параметрами сети (реле и т.д.). Установка конструкций, ограничивающих возможность прикосновения к корпусам оборудования и кабелям, при проведении строительно-монтажных работ.

Ограждающие конструкции, разработанные для предотвращения доступа посторонних лиц к корпусам электроустройств и проводов, находящихся под напряжением. Устанавливаются на ПС, в местах ремонта ЛЭП и установленного на них оборудования. Как правило, для увеличения эффективности мер, с ограждениями совместно применяют сигнализаторы. К ним относят спецконструкции из нетокопроводящих материалов, предупредительные плакаты и таблички, щиты.

  1. Регулярные проверки состояния изоляции проводок и электрооборудования. Мониторинг изоляции. При своевременном осмотре и тестировании состояния изолирующих поверхностей снижается риск возникновения инцидента.

Использование СЗ

По характеру применения различают несколько направлений средств защиты:

  • основные (переносное заземление , указатели напряжения, электротехнические клещи и т.д.) – предметы, обеспечивающие изоляционный барьер между оборудованием и ремонтником;
  • дополнительные, к ним относят подставки, лестницы, накладки, спецодежду, изолирующую обувь и т.д.;
  • средства индивидуальной защиты (СИЗ) – электроинструменты и другие приспособления, которые индивидуально применяет персонал для собственной защиты от действия электротока. К СИЗ относят ручной электроинструмент для обеспечения дополнительной защиты работника (отвертки, клещи, круглогубцы и др.), приспособления для защиты тела (маски, костюмы, рукавицы, обувь, страховочные ремни и др.), конструкции (лестницы, надставки и др.), которые обеспечивают беспрепятственный безопасный доступ к отдельным элементам электрооборудования.

Ручной инструмент с изоляционным покрытием на рукоятках

Порядок пользования СЗ:

  • обслуживающий персонал должен быть подготовленным, перед выполнением производственных задач проводится инструктаж;
  • СЗ хранят в специально оборудованных для этого прохладных сухих помещениях;
  • на предприятиях должен быть обеспечен быстрый доступ выездных бригад к необходимому инвентарю;
  • запрещено пользоваться инструментами и электроустройствами на класс напряжение выше, предусмотренного в инструкции;
  • перед применением СЗ подлежат осмотру;
  • недопустимо использовать ручной инструмент и другие СЗ, которые имеют видимые повреждения;
  • изолирующие СЗ применяют на закрытых объектах или на открытых электроустановках при влажности воздуха не более 75%;
  • для работы при тяжелых погодных условиях применяют специальные защитные конструкции для предотвращения попадания влаги на ЗС;

Диэлектрические перчатки для защиты от поражения электрическим током

Дополнительные средства не применяются в качестве единственных, тогда как основные могут обеспечить защиту от электротока.

Диэлектрические боты для защиты от электротока

  • недопустимо длительное воздействие прямых солнечных лучей на защитные средства. Под действием ультрафиолета быстрее разрушается защитная оболочка;
  • СЗ всех видов регулярно проходят испытания. Тесты заключаются в проверке электрической и, при необходимости, механической части;
  • о дате успешного тестирования на изделие наносится отметка;
  • проверки проходят на предприятии, при необходимости, на ближайших ПС;
  • запрещено хранить резиновые электроизделия в непосредственной близости к источникам тепла (батареи, тепловентиляторы, нагревательное оборудование).

Для защиты от воздействия электрического тока дома следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • В детских комнатах и влажных помещениях следует применять неопасное напряжение 12/36 В. Для этого в однолинейную схему стандартной бытовой электросети включают понижающие трансформаторы.
  • Оцените статью:

При прохождении через тело человека тока, превышающего 30 мА, возникает угроза его здоровью. Неблагоприятное воздействие сказывается на мышечных тканях, органах дыхания, функциональном состоянии сердца. Требуется достаточно быстрое отключение тока, чтобы ситуация не стала опасной для жизни. Еще лучше использовать специальные средства и , предотвращающие возникновение соответствующих ситуаций.

Определения и нормы

Подробно мероприятия по защите от поражения электрическим током изложены в государственном стандарте РФ ГОСТ Р МЭК 61140-2000, который вступил в действие с 01.01. 2002 г. Его основные положения идентичны международным нормам. Этот документ является базовым. На его основе допустима разработка федеральных, отраслевых и других нормативов. Использованная терминология соответствует данным международных профильных (электротехнических) словарей.

Область применения этого документа распространяется на электрическое оборудование, в котором используется напряжение до 1 000 V переменного тока, или до 1 500 V – постоянного. Правила относятся не только к отдельным установкам, но и к системам, их взаимным связям.

Для дополнительного уточнения по отдельным параметрам средств безопасности применяют специализированные стандарты. Так, чтобы узнать больше о защитных свойствах изолирующих оболочек проводников можно изучить государственный стандарт РФ 14254 – 96.

Пояснения к некоторым из основных определений:

  1. Под «прямым» понимают прикосновение человека к проводнику, который находится под напряжением. Но опасные ситуации возникают и в случае пробоя изоляции. Если в нормальном состоянии часть оборудования не является проводящей частью, используют иной термин – «косвенное прикосновение».
  2. Изоляция – это не только полимерная оболочка провода. Она может быть жидкой (масло в трансформаторе), газообразной (промежуток воздуха).
  3. Усиленный вариант изоляции состоит минимум из двух частей. Каждую из них недопустимо испытывать отдельно в качестве основного, или дополнительного защитного слоя.
  4. К средствам безопасности помимо изоляции относят также:
  • среды, не проводящие ток – полы, стены;
  • устройства и ограждения, препятствующие несанкционированному доступу;
  • оболочки, предотвращающие контакт с токоведущими элементами;
  • средства, обеспечивающие одинаковую величину потенциалов между проводником и землей;
  • системы, отключающие один или несколько проводников при возникновении аварийной ситуации;
  • использование низкого напряжения.

Индивидуальные и автоматические средства защиты

В любом случае при построении качественной системы безопасности должно соблюдаться основное правило: «опасные части (проводящие ток) делают недоступными, доступные части не должны представлять опасность для человека».

Меры безопасности

Приведенное выше правило рассматривается в нормальных условиях при возникновении неисправности. Для первого случая хватит основной защиты. Она составляется из мер (одной, или нескольких), способных предотвратить контакт человека с токопроводящей частью. Ниже перечисляется несколько вариантов:

  • Твердая изоляция, предотвращающая прикосновение к проводнику.
  • Воздушная изоляция. В этом случае одной ее недостаточно, необходим барьер, препятствующий доступу посторонних лиц. Такое ограждение делают с высокой прочностью. При необходимости его оснащают запорными устройствами, которые открываются с помощью ключей, кодовых или других специальных устройств.
  • Установка проводящих частей на слишком большом расстоянии друг от друга, что физически не позволяет прикоснуться к ним одновременно.
  • Использование приборов освещения, инструмента с электроприводом, функционирующих при низком напряжении питания (от 12 до 36 V). Для создания соответствующей системы применяют понижающие трансформаторы. Дополнительным средством безопасности является заземление их вторичных обмоток.
  • Ограничение уровня тока не более 2 мА, который протекает при сопротивлении 2 кОм.

Общий вид понижающего трансформатора

Цифры в последнем пункте указаны только для конкретной ситуации. Они будут иными для постоянного тока. Установлены соответствующие ограничительные нормы для постоянного тока, порога болевых ощущений, величины статического заряда. Следует учитывать также форму электрического сигнала, его частоту.

Для второго случая при возникновении неисправности применяют другие меры, дополнительно к перечисленным выше пунктам, либо самостоятельно:

  1. Изоляция, способная выдержать такие же уровни напряжения, как основной слой.
  1. Система, выравнивающая потенциалы. Ее составляют, как правило, из нескольких частей:
  • проводник заземления;
  • металлические конструкции, трубопровод;
  • соединение проводниками частей в локальных объемах, где присутствуют особые условия.
  1. Автоматическое устройство, отключающее питание при появлении опасных режимов работы.

Защитные мероприятия

Теперь подробнее об основных и вспомогательных средствах безопасности. Так как их точный состав зависит от конкретных условий, следует делать ссылки на основные защитные мероприятия и те, которые требуются при возникновении неисправностей.

Заземление и установки с изолированной нейтралью

Меры защиты от поражения электротоком и их особенности

Основная защита Меры, которые используют при возникновении неисправности
Отключение питания с помощью автоматики Слой изоляции, который располагается между опасными и открытыми проводниками Отключение от источника питания в автоматическом режиме с применением системы выравнивания потенциалов
Изоляция Основной изоляционный слой на проводниках Дополнительная изоляция
Метод выравнивания потенциалов Система, выравнивающая потенциалы, не допускающая возникновения напряжений опасного уровня
Разделение цепей (электрическое) Изоляционный слой между проводниками тока и открытыми частями, способными проводить ток Отделение поврежденной цепи от других участков с заземлением, либо только выравнивание потенциалов напряжений

Аналогичным образом в государственном стандарте определены параметры следующих средств безопасности:

  • отделение средой, не проводящей электрический ток;
  • использование систем БСНН (SELV) и ЗСНН (PELV);
  • ограничение в установившемся режиме уровня тока прикосновения;
  • ограничение электрического заряда.

Классификация

Электрическое оборудование разделяется на специальные классы защиты. Это упрощает создание эффективных мер защиты в сложных ситуациях, выполнение требований государственных контролирующих органов и другие практические действия. Особенности классов защиты:

  • Класс «0». В таком оборудовании используется изоляция в качестве основной защитной меры. Дополнительные средства безопасности при возникновении неисправностей не предусмотрены.
  • Класс «1». К этой группе относят оборудование, оснащенное системой выравнивания потенциалов. Она срабатывает при возникновении неисправностей и предотвращает . В этих установках проводящие элементы подсоединяют к специальному зажиму. Его в процессе монтажа подключают к системе выравнивания потенциалов. Для исключения ошибок такие места маркируют специальным знаком, буквами «РЕ», цветовой комбинацией (желтый и зеленый).
  • Класс «2». В этом оборудовании используют основную и дополнительную изоляции. В защитных оболочках не допускается использование крепежных элементов, не проводящих ток, которые могут быть сняты для технического обслуживания, или заменены на металлические аналоги.
  • В оборудовании класса «3» используют сверхнизкие напряжения, которые не превышают 50 V (переменного), или 120 V (постоянного) тока. Его эксплуатация возможна в любых режимах, причем опасные для человека ситуации исключены. Именно поэтому подключение таких устройств к нулевым проводникам для защиты не обязательно.

Дополнительные требования

Средства безопасности следует рассматривать в комплексе с условиями их использования. Так, например, некоторые устройства (автоматы, плавкие предохранители) необходимо после срабатывания возвращать в исходное положение, либо заменять. Для поддержания электрооборудования в рабочем состоянии длительное время регулярно производятся осмотры, техническое обслуживание. Следует обеспечить наличие достаточных защитных мер при выполнении таких операций.

Если предполагается проведение регламентных работ в ручных режимах, опасные токоведущие части располагают в недоступных местах. При невозможности выполнения этого требования применяют специальные устройства. Они обеспечивают надежную изоляцию от электрического источника питания.

Оболочки и ограждения снимаются для выполнения работ только персоналом, обладающим соответствующими навыками. Квалификация специалистов подтверждается документально (устанавливается группа допуска). Их знания проверяются регулярно, для чего на предприятиях создают специальные комиссии.

Изучение правил электробезопасности

Видео про помощь пострадавшему

Данное видео рассказывает об особенностях оказания первой помощи пострадавшему от электрического тока, о реанимационных мероприятиях.

Доступ к защитным элементам и устройствам нельзя ограничивать. Их размещают на хорошо видимых местах. Отдельно установлена норма для ситуаций, когда основным является отключение электроустановок от источника тока. При этом необходимы снятие кожуха и демонтаж ограждения. В этих случаях конденсаторные приборы должны разряжаться автоматически до безопасного уровня не более чем за 5 секунд. Если такое условие не выполняется, то необходима табличка с надписью, предупреждающей о реальном времени разряда.

Организационные мероприятия включают: допуск к работе в действующих электроустановках лиц, прошедших инструктаж и обучение безопасным методам труда; проверку знаний правил безопасности и инструкций в соответствии с занимаемой должностью применительно к выполняемой работе с присвоением соответствующей квалификационной группы по электробезопасности; назначение лиц, ответственных за организацию и безопасность производства работ; оформление наряда или распоряжения на производство работ; составление перечня работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; осуществление допуска к проведению работ; организацию надзора за проведением работ; оформление перерывов в работе, переводов на другие рабочие места, окончания работы; установление рациональных режимов труда.

Технические мероприятия при проведении работ в действующих электроустановках со снятием напряжения включают: отключение электроустановки (части установки) от источника питания электроэнергией; механическое запирание приводов отключенных коммутационных аппаратов; снятие предохранителей; отсоединение блокировок и концов питающих линий и другие действия, исключающие ошибочную подачу напряжения к месту работы; проверку отсутствия напряжения; заземление отключенных токоведущих частей (включением заземляющих ножей, наложением переносных заземляющих устройств); ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние; установку знаков и плакатов безопасности; ограждение рабочего места (или токоведущих частей) и установку знаков безопасности; безопасное расположение работающих и используемых механизмов, приборов и приспособлений.

Обеспечение электробезопасности техническими способами и средствами должно достигаться применением: защитного заземления, зануления, защитного отключения, выравнивания потенциала, малого напряжения, разделения сети, изоляции токоведущих частей (рабочей, дополнительной, двойной), компенсации токов замыкания на землю, изолирования рабочего места, электрозащитных средств (основных и дополнительных).

Технические способы и средства защиты применяют раздельно или в их сочетании так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита.

Технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, должны выбираться с учетом: номинального напряжения; рода и частоты тока электроустановки; способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией); режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией; вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные); условий внешней среды; возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых должна проводиться работа; характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока; возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока; видов работ (монтаж, наладка, испытание и т.п.).

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением .

Область применения защитного заземления:

а) в сетях напряжением до 1 кВ: переменного тока трехфазных трехпроводных с изолированной нейтралью; переменного тока однофазных двухпроводных изолированных от земли; постоянного тока двухпроводных с изолированной средней точкой обмоток источника тока;

б) в сетях напряжением выше 1 кВ: переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точки обмоток источника тока.

Заземлителем называется проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей или ее эквивалентом. Различают искусственные и естественные заземлители.

Заземляющее устройство (ЗУ) - совокупность конструктивно объединенных заземлителя и заземляющих проводников.

Различают контурные и выносные заземляющие устройства.

При выполнении контурного заземляющего устройства заземляемое оборудование находится в непосредственной близости от заземляющего устройства; при выполнении выносного заземляемое оборудование расположено вне площадки, на которой расположен заземлитель (вне зоны растекания тока заземляющего устройства).

Сопротивления заземляющих устройств в системах защитного заземления не должны превышать значений, приведенных в табл. 6.31.

Таблица 6.31.

Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств в системе защитного заземления

Зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей с заземленной нейтральной точкой источника электроэнергии с целью автоматического отключения участка сети при замыкании на корпус .

Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой обмотки источника электроэнергии или ее эквивалентом.

Нулевой рабочий проводник - проводник, используемый для питания электроустановки, соединенный с заземленной нейтралью источника электроэнергии.

Область применения зануления: трехфазные четырехпроводные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ; однофазные двухпроводные сети переменного тока с заземленным выводом; трехпроводные сети постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

В качестве максимальной токовой защиты могут применяться: плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания (КЗ); магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой; контакторы в сочетании с тепловым реле, осуществляющие защиту от перегрузки; автоматы с комбинированными расцепителями.

Для обеспечения работоспособности зануления проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя; в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель, проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженный на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А - не менее 1,25.

Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного проводника. Требования к нулевым защитным и заземляющим проводникам изложены в .

В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники. В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников могут быть использованы: специально предусмотренные в этих целях проводники; металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т.п.); арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов; металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.); стальные трубы электропроводов; алюминиевые оболочки кабелей; металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов; металлические коробы и лотки электроустановок; металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений (кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления).

Указанные проводники могут служить единственными заземляющими или нулевыми защитными проводниками, если они по проводимости отвечают требованиям к устройству заземления или зануления и если обеспечена непрерывность электрической цепи на всем протяжении использования.

Заземляющие и нулевые проводники должны быть защищены от коррозии.

Использование металлических оболочек трубчатых проводов, несущих тросов при тросовой электропроводке, металлических оболочек изоляционных трубок, металлорукавов, а также брони и свинцовых оболочек проводов и кабелей в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников запрещается. Использование для указанных целей свинцовых оболочек кабелей допускается лишь в реконструируемых городских электрических сетях 220/127 и 380/220 В.

Магистрали заземления или зануления и ответвления от них в помещениях и наружных установках должны быть доступны для осмотра. Исключение составляют нулевые жилы и оболочки кабелей, арматура железобетонных конструкций, а также заземляющие и нулевые защитные проводники, проложенные в трубах и коробах непосредственно в теле строительных конструкций.

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников должны обеспечивать надежный контакт и выполняться посредством сварки. Допускается в помещениях и наружных установках без агрессивных сред выполнять соединения заземляющих и нулевых защитных проводников другими способами.

При этом должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактных соединений. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников электропроводок и воздушных линий допускается выполнять теми же методами, что и фазных проводников. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников должны быть доступны для осмотра.

Защитное отключение - это автоматическое отключение электроустановки при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения . Защитное отключение осуществляется специальными устройствами защитного отключения (УЗО), которые постоянно (в дежурном режиме) контролируют условия поражения электрическим током в электроустановке и отключают ее, если возникает опасность поражения человека. Защита при этом осуществляется путем ограничения времени воздействия тока на человека.

Уставка УЗО - минимальное значение входного сигнала, вызывающего срабатывание УЗО и последующее автоматическое отключение поврежденного участка сети или токоприемника.

Ток утечки в сети с изолированной нейтралью сети постоянного тока - ток, протекающий между находящейся под напряжением фазой (полюсом) и землей в результате снижения сопротивления изоляции; в сети с заземленной нейтралью - ток, протекающий по участку сети параллельно току в нулевом проводе, а при отсутствии нулевого провода - ток нулевой последовательности.

Область применения защитного отключения: любые сети с любым режимом нейтрали. По виду входного сигнала следует различать УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности; напряжение нулевой последовательности; ток утечки; напряжение корпуса относительно земли; оперативный ток (постоянный, переменный непромышленной частоты), накладываемый на рабочий ток электроустановки; сумму, разность, фазовые соотношения между током и напряжением нулевой последовательности (или выделенных гармоник напряжения и тока), а также соотношения между током или напряжением нулевой последовательности и фазовым напряжением сети; два и более перечисленных фактора (многофакторные УЗО).

Основные параметры, характеризующие УЗО: уставка УЗО; время срабатывания; номинальное напряжение; ток нагрузки УЗО, предназначенные для отключения электроустановок при прикосновении человека к их частям, находящимся под напряжением, – должны иметь такие характеристики, чтобы при использовании УЗО в качестве единственного средства защиты или совместно с другими средствами ток через человека (напряжение прикосновения) и время воздействия тока в интервале до 1 с не превышали значений, установленных .

Значение уставок для сетей с заземленной нейтралью источника питания электроустановок должны выбираться из ряда: 0,002; 0,006; 0,01; 0,02; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1,0 А.

Электрозащитные средства - переносимые, перевозимые изделия, 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 .

Основные электрозащитные средства - средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и позволяет прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Дополнительные электрозащитные средства - средства защиты, дополняющие основные средства, а также служащие для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами.

К основным электрозащитным средствам в электроустановках выше 1 кВ относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки, изолирующие устройства и приспособления для работ на воздушных линиях под напряжением с непосредственным прикосновением электромонтера к токоведущим частям (изолирующие лестницы, площадки, канаты и т.п.).

К основным электрозащитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1 кВ, относятся: изолирующие штанги, изолирующие электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

К дополнительным электрозащитным средствам напряжением выше 1 кВ относятся: диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры, индивидуальные экранирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

К дополнительным электрозащитным средствам напряжением до 1 кВ относятся: диэлектрические галоши, диэлектрические ковры, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки-оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности. Электрозащитные средства рассчитываются на применение при наибольшем допустимом рабочем напряжении электроустановки.

Персонал, обслуживающий электроустановки, должен быть снабжен всеми необходимыми средствами защиты, обеспечивающими безопасность его работы.

Сложно представить себе жизнь без электричества. Природа его до конца не изучена, но это не мешает везде применять электрические приборы и устройства. Поток заряженных частиц в проводнике - сила, способная приносить не только пользу, но и вред, особенно при несоблюдении правил защиты от поражения электрическим током.

Общие меры безопасности

Наиболее эффективное средство защиты от поражения электрическим током - понижение рабочего напряжения оборудования. Роговой слой кожи, в отличие от остальных тканей организма, имеет высокое сопротивление. Пробой кожи человека постоянным током происходит при напряжении выше 50 вольт. Величина может варьироваться в зависимости от толщины эпидермиса и прочих факторов.

Считается, что приборы с рабочим напряжением ниже 42 В вполне безопасны. Напряжение до 12 В, как в карманном фонарике, гарантирует максимальную степень безопасности. Бытовой электроинструмент, например, шуруповёрт, может работать с током в 36 В. Пониженное напряжение применяется в помещениях с повышенной опасностью. В быту такая мера защиты встречается нечасто. При работе с током применяются такие меры предосторожности:

Основные средства защиты от электрического тока описаны в ГОСТе. Рассмотрим детально каждый из методов.

Сетевые решения

Эффективный способ снизить риск поражения - разнести одну крупную электрическую сеть, сделав несколько меньших. Рабочее напряжение остаётся одинаковым, но понижается ёмкость сети, а общее сопротивление изоляции возрастает. Для этого устанавливают делительные трансформаторы, к которым уже подключается оборудование. Такое решение актуально для сетей с напряжением до 1000 вольт.

Токопроводящие части обязательно изолируются, то есть покрываются слоем диэлектрика, если предусмотрен контакт человека с ними. Защитным покрытием может выступать пластик, лак, краска, резина или эбонит. Двойная изоляция - это второй слой полимера , который выполняет защитную функцию, если основная изоляция будет повреждена. Обязательным является проведение контрольных замеров сопротивления. Также существуют бронированные коммуникационные кабели и усиленная изоляция.

Оборудование с высоким напряжением (>1000 вольт) представляет особую опасность. Поражение возможно не только в результате соприкосновения с фазой, но даже при близком нахождении рядом с токопроводящими элементами, поэтому такие установки должны быть огорожены, а доступ к ним ограничен. Подъём проводов на высоту, недоступную постороннему человеку, либо прокладка кабеля под землёй - типичные приёмы.

Заземление и УЗО

Те части механизмов, которые не должны находиться под напряжением, заземляют. Проводник, обычно стальная проволока или арматура, подводится к частям корпуса, которые могут оказаться под напряжением. Другой конец заземляющего проводника замыкается на землю.

Один из вариантов - вкапывание в почву металлической болванки, которая называется заземлителем, и приваривание к ней арматуры либо проволоки. Количество заземлителей должно быть выше, если сеть является высоковольтной. В таком случае проводники вкапывают по периметру рабочей площадки или иным способом разносят их. Это нужно, чтобы заряд эффективно стекал в почву, при этом через тело человека пройдёт ток меньшей силы либо не пройдёт вовсе.

Лучше выбирать глинистый или сырой грунт, поскольку он имеет более низкое сопротивление. В качестве заземлителя используют также подземные трубопроводы, коммуникационные каналы, арматуру зданий.

Отключающая автоматика - устройство, быстро разрывающее цепь при возникновении опасной ситуации, например, при замыкании фазы на кожух устройства. Отключение питания должно происходить как минимум через 0,2 секунды.

Индивидуальная защита

Защитные средства от поражения электрическим током делятся на несколько типов: основные изолирующие, дополнительные, ограждающие, предохранительные. Основные средства предупреждают пробой напряжения заявленной величины в течение длительного времени. К токопроводящим частям можно прикасаться:

  • измерителями напряжения;
  • резиновой изолирующей одеждой;
  • диэлектрическими штангами и клещами, не проводящими ток;
  • инструментом с покрытыми диэлектриком ручками.

Дополнительная защита самостоятельно не предохраняет от удара электрическим током. Работает она в совокупности с другими способами защиты. К этому классу относятся изолирующие коврики, ботинки, калоши и подставки.

Ограждающие средства ограничивают доступ к электрифицированным элементам оборудования. К ним относятся предупреждающие плакаты и знаки, временное зануление, барьеры и переносные щиты. Предохранительная индивидуальная защита включает:

  • страховочные системы и пояса;
  • защитные очки, каски, перчатки;
  • противогазы и респираторы;
  • когти монтажника;
  • экранирующие устройства;
  • рабочие костюмы.

Эти средства обеспечивают защиту от прочих воздействий и факторов, например, предохраняют от падения с высоты, ожогов, механических повреждений.

Защитная изолирующая одежда

Диэлектрические перчатки бывают дву- и пятипалые, а также шовные и бесшовные. Они должны быть не короче 30 см. Надеваются поверх рабочей одежды и обычных тканевых рукавиц. Наличие повреждений, трещин и проколов обязательно определяют перед использованием такой экипировки. Для этого перчатку скатывают в трубочку от горловины к пальцам, при этом тщательно осматривая. Края изолирующих перчаток нельзя заворачивать.

Ковры для изоляции применяют только в помещениях. Допустимо использовать их в сухую погоду в открытых установках. Резина применяется как обычная, так и устойчивая к маслу и бензину. Верхняя сторона рифлёная, глубина рисок - до 3 мм.

Диэлектрическая обувь (боты и галоши) на сырой земле и в дождь не применяется. Ботинки имеют отворот для стока заряда. Они выше галош и считаются лучшим вариантом защиты. Галоши применяют только при работе с низковольтным оборудованием. Изолирующая одежда проходит испытания раз в год.

Правила работы

Перед любыми действиями с электрической установкой нужно проверить отсутствие напряжения на ней. Также нужно установить предупредительные плакаты, свидетельствующие о проводимых работах. Все действия осуществляют с применением измеряющих клещей и указателей.

Если отключить питание не представляется возможным, тогда работают без снятия напряжения, что сопряжено с дополнительной опасностью. Такие работы ведутся с особыми требованиями к безопасности. При напряжении до 1000 вольт:

При напряжении свыше 1000 вольт работать можно только со снятым напряжением. Запрещено дотрагиваться к изоляторам вышек и установок со включенным питанием.

Электробезопасность - это система органи­зационных и технических мероприятий и средств, обес­печивающих защиту людей от вредного воздействия электрического тока.

К основным мерам, снижающим опасность пораже­ния электрическим током, относятся:

технический контроль надежности изоляции токо-ведущих частей электрического оборудования и обес-

печение их недоступности для случайного прикосновения; использование малых напряжений тока (24, 36 В переменного; 24, 36 В постоянного тока) для питания переносных электроинструментов и светильников и применение непроводящих материалов для изготовления их корпусов; защитное заземление, зануление и защитное автоматическое отключение оборудования при возникновении опасности поражения током;юэлектрическое разделение цепи, ограждения, блокировки; применение изолирующих средств индивидуальной защиты; организация безопасной эксплуатации электротехнических устройств.

Изоляция электротехнического оборудования. Пробой изоляции, замыкание тока на землю (корпус) представляют большую опасность для обслуживающего персонала. Изоляция с течением времени под воздействием неблагоприятных условий окружающей среды может прийти в негодность, потерять свои изолирующие свойства.

Нормы сопротивления изоляции судового электрооборудования устанавливаются Правилами Регистра СССР в зависимости от напряжения от 1 до 5МОм.

Сопротивление изоляции измеряют при снятом напржении с помощью мегаомметров. Особую опасность представляет изоляция электротехнического оборудования, расположенного в сырых помещениях с химически активной средой, снижающей качество изоляции. Измерение сопротивления изоляции судовых цепей щитовыми приборами должно проводиться не реже одного раза в сутки. Кроме того, не реже одного раза в месяц с помощью переносного мегаомметра измеряют

сопротивление изоляции всех фидеров, машин, приборов и переносного электрооборудования и записывают результаты измерений в журнал. Включение в сеть электрооборудования с пониженным сопротивлением изоляции запрещается.

Недоступность токоведущих частей электрооборудования для случайного прикосновения обеспечивается путем надежной их изоляции, продуманного, рационального размещения кабельных и фидерных трасс, а также устройства автоматической блокировки ограждений и т. д.

Окружающая среда оказывает большое влияние на усиление или ослабление опасности поражения электротоком. С учетом этого Правилами техники безопасности на судах морского флота произведено разделение всех помещений по степени опасности поражения людей электротоком на три категории: помещения с повышенной опасностью, особо опасные, без повышенной опасности.

Электрическое разделение цепи. Для снижения емкости относительно земли" разветвленной электрической цепи большой протяженности, а также для повышения защитной роли изоляции ее проводов осуществляется защитное разделение цепи на небольшие, электрически не связанные между собой участки. Разделенные с помощью разделительных трансформаторов участки отличаются значительным сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли. Благодаря защитному разделению цепей удается, намного повысить их безопасность при обслуживании.

Согласно Правилам Регистра СССР в целях улучшения условий электробезопасности на морских судах предусматриваются обязательные защитные заземления стационарного, передвижного и переносного электрооборудования.

Рис. 7. Принципиальная схема защитного заземления

Защитным заземлением (рис. 7) называют преднамеренное электрическое соединение металличес­ким проводником какого-либо электрического устройства с землей иди ее эквивалентом, т. е. металлическим корпусом судна.

Заземлению подлежат все нетоковедущие металлические части судового электрооборудования, которые вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением. Прикосновение к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением и не имеющим непосредственного контакта с землей, так же опасно, как и прикосновение к неизолированной токове-дущей части цепи (фазе). Назначение заземления - снизить напряжение, обусловленное «замыканием на кор­пус», до безопасного уровня и предупредить поражение человека электротоком.

На судах заземляются корпуса электрических ма­шин, их пускорегулирующая аппаратура, корпуса трансформаторов, металлорежущих станков, распределительных устройств, кожухи рубильников, коммутационная

и защитная аппаратура, светильники, измерительная аппаратура и приборы управления судном, металлические оболочки кабелей, ручной электроинструмент, предназначенный для работы при напряжениях выше 24 В постоянного и 12 В переменного тока.

Заземляющим устройством называют совокупность металлического заземлителя, находящегося в непосредственном контакте с землей или ее эквивалентом, и за заземляющих проводов, служащих для соединения заземлителей и металлических частей электрооборудования. Заземляющие соединения выполняются из меди или другого немагнитного эквивалентного ей металла.

Сопротивление защитного заземления нормируется.

Шаговое напряжение. В процессе заводских ремонтов электроснабжение судов иногда осуществляется с берега. В случае повреждения изоляции и замыкания питающих проводов на землю на определенном расстоянии от места замыкания может возникнуть опасная для человека разность потенциалов. Кроме того, опасное для жизни человека растекание тока на поверхности грунта происходит также в месте контакта с землей штатных заземлителей. При этом потенциал (В) любой точки на поверхности грунта, отстоящей от центра заземлителя на расстояние п, определяется по формуле

где / 3 - сила тока, проходящего через заземлитель, А; р - удельное сопротивление грунта, Ом-см.

Из этого выражения видно, что электрический потенциал изменяется обратно пропорционально расстоянию п. Человек, случайно оказавшийся в зоне растекания тока, подвергается опасности, если он сделает нормальный шаг (0,8 м) в направлении к заземлителю или от него (рис. 8).

О Расстояние

Рис. 8. Шаговое напряжение

шаговым напряжением

Практически максимальное расстояние растекания тока от заземлителя не превышает 20 м, т. е. на расстоянии более 20 м от заземлителя плотность тока равна нулю.

Напряжение (В), возникающее на поверхности грунта между двумя точка­ми цепи тока, которые находятся одна от другой на расстоянии шага («0,8 м) и на которых одновременно стоит человек, называют

где к\ и Л; - расстояния от заземлителя точек грунта, которых коснулся человек, сделав шаг в направлении зазем­лителя или от него.

Из выражения видно, что напряжение шага будет больше в непосредственной близости от заземлителя и уменьшается по мере удаления от него.

Максимальное шаговое напряжение возникает- в том случае, если одна точка расположена на заземлителе, а другая - на расстоянии шага от него. Минимальное шаговое напряжение С ш = 0 будет в том случае, если человек окажется на точках грунта с одинаковыми потенциалами, т.е. с сомкнутыми ногами.

Для предотвращения поражений шаговым напряжением необходимо выполнить следующие рекомендации: без диэлектрической обуви (резиновые боты, галоши) нельзя подходить ближе 8-10 м к лежащим на грунте проводам, находящимся под напряжением; из опасной оны растекания тока необходимо выходить, не делая нормальных шагов, т.е. надо двигаться боком с сомкнутыми ступнями, переступая с носков на пятки.

Защитное заземление в электрических цепях с заземленной нейтралью не всегда может обеспечить безопасность их эксплуатации, так как аварийный ток, пе­решедший на корпус в случае пробоя изоляции, может не вызвать мгновенного срабатывания плавких предохранителей из-за сопротивления (хоть и незначительного) заземлителя. Таким образом, в течение некоторого времени, вполне достаточного для поражения током, корпус оборудования, к которому случайно прикоснулся человек, будет находиться под напряжением до тех пор, пока его не отключат вручную. Поэтому в таких установках вместо заземления применяется другой вид защиты - зануление (рис. 9).

зоны растекания тока необходимо выходить, не делая нормальных шагов, т.е. надо двигаться боком с сомкнутыми ступнями, переступая с носков на пятки.

Подключение судовой сети к береговой должно осуществляться в соответствии с Правилами по электробезопасности при электроснабжении ремонтируемых судов и специальными портовыми или заводскими инструкциями.

Защитное заземление в электрических цепях с заземленной нейтралью не всегда может обеспечить безопасность их эксплуатации, так как аварийный ток, перешедший на корпус в случае пробоя изоляции, может не вызвать мгновенного срабатывания плавких предохранителей из-за сопротивления (хоть и незначительного) заземлителя. Таким образом, в течение некоторого времени, вполне достаточного для поражения током, корпус оборудования, к которому случайно прикоснулся человек, будет находиться под напряжением до тех пор, пока его не отключат вручную. Поэтому в таких установках вместо заземления применяется другой вид защиты - зануление (рис. 9).

Зануленнем называют присоединение корпусов и других металлических частей электрооборудования, обычно не находящихся под напряжением, к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети. При введении в схему нулевого провода увеличивается ток, протекающий через защитное устройство, благодаря чему обеспечивается его срабатывание.

В случае замыкания на корпус при пробое изоляции между нулевым и фазовым проводами пройдет ток короткого замыкания / к, под влиянием которого безусловно расплавятся предохранители и прекратится подача электроэнергии на поврежденный объект.

В установках с заземленной нейтралью проводимость нулевого провода составляет не меньше половины проводимости фазового.


Рис. 9. Принципиальная схема зануления

Следует отметить, что, поскольку Правилами Регистра СССР запрещено применение на судах систем переменного трехфазного тока с заземленной нейтралью, зануление нашло применение только на береговых предприятиях морского транспорта.

Защитное отключающее устройство обеспечивает быстрое (не более 0,1 с) автоматическое отключение аварийного участка или цепи в целом при возникновении опасности поражения человека электротоком. Защитное отключение применяется в случаях, если устройство заземления представляет определенные трудности (например, в передвижных установках, ручных электроинструментах и пр.), а также, когда высока вероятность случайного прикосновения людей к токо-ведущим частям. Кроме того, с помощью защитных автоматических устройств гарантируется быстрое отключение аварийного участка цепи при изменении в ней некоторых электрических параметров: напряжения на корпусе относительно земли, тока замыкания на землю,

напряжения фазы относительно земли, тока нулевой последовательности и т.д.

Принцип действия приборов защитного отключения основан на использовании в качестве отключающих им­пульсов опасных изменений одного из перечисленных выше параметров.

Есть и комбинированные устройства, реагирующие не на один, а на несколько входных параметров.

Защитные отключающие устройства, применяемые в качестве автоматического средства защиты или в комплексе с защитным заземлением, конструктивно выпол­няются в виде разнообразных автоматических выклю­чателей, контакторов, снабженных отключающими реле.

Ограждения (крышки, кожуха, решетки), блокировочные устройства, конечные выключатели, а также ручные отключающие устройства безопасности применяются для предотвращения электротравматизма и аварий на судах.

Электрическое блокирование применяется для автоматического отключения электротехнических устройств в случае ошибочных действий персонала, при снятии ограждений, крышек и люков, позволяющих проникнуть в опасную для жизни человека зону.

Конечные выключатели электротока применяются в конструктивных схемах грузовых стрел, кранов и других устройств, где во избежание аварийных ситуаций требуется ограничение движений их элементов.

Индивидуальные средства защиты от поражения электротоком, применяемые при обслуживании электроустановок, по степени надежности разделяются на основные и дополнительные.

Основными называют средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение сети и при помощи которых можно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся: диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными

рукоятками, указатели напряжения, оперативные и изолирующие штанги, токоизмерительные клещи.

Дополнительные защитные средства предназначены для усиления действия основных. Это диэлектрические боты, галоши, коврики, изолирующие подставки.

Выбор для работы основных и дополнительных защитных средств зависит от уровней рабочих напряжений и конкретных условий эксплуатации электрооборудования. Для изготовления изолирующих защитных средств применяются материалы, отличающиеся надежными диэлектрическими качествами, которые не изменяются под воздействием внешней среды. К таким материалам относятся: фарфор, эбонит, текстолит, гетинакс, бакелит, пластмассы, резина и дерево, обработанное специальными химическими составами. Техническое состояние защитных средств подлежит постоянному контролю и периодическим проверкам в сроки, установленные правилами пользования защитными средствами.

Звуковая и световая сигнализация применяется на судах в целях предупреждения обслуживающего персонала об аварийном состоянии электрических цепей и оборудования.

Наглядная агитация (плакаты безопасности), а также отраслевой стандарт, устанавливающий сигнально-предупреждающие цвета и знаки безопасности для судов морского флота всех типов и назначений, имеют большое значение для профилактики электротравматизма.