Средства защиты от поражения электротоком кратко

Обновлено: 30.06.2024

Средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током — это специальные устройства и приспособления, предназначенные для минимизации вероятного ущерба, который может быть нанесен работнику этим опасным производственным фактором. К ним относят не только спецодежду, но и специальное оснащение. Рассмотрим разновидности и нормы выдачи СИЗ для электриков.

Нормативная база

Печальная статистика

По статистике, от поражения электротоком ежегодно погибают до 30 000 человек. Чаще всего причинами электротравм является незнание механизма физиологического воздействия электротока на человеческий организм, нарушение действующих правил и инструкций по ОТ и неприменение СИЗ.

Последствия от возможного поражения постоянным электротоком могут быть разными — от достаточно легких до очень печальных, например:

судорожное сокращение мышц без потери сознания;
судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;
потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

На то, каким будет исход электроудара, влияют следующие составляющие:

продолжительность прохождения электротока сквозь тело человека;
частота и вид тока;
физиологические особенности человека;
сопротивляемость воздействию напряжения;
величина напряжения.

Каждый работодатель должен приложить все усилия, чтобы устранить причины электротравматизма на предприятии. Прежде всего этому способствует обучение персонала, обслуживающего электроустановки и использование необходимых СИЗ. Кстати, средства индивидуальной защиты при работе в электроустановках наниматель должен предоставлять работникам совершенно бесплатно.

Что нужно знать

(ред. от 19.02.2016); ; (ред. от 20.12.2017) и иные нормативные акты, касающиеся этой сферы.

Далее мы подробно расскажем о СИЗ, которые должен использовать в работе каждый электрик.

Какие бывают средства индивидуальной защиты (электробезопасность)

СИЗ, предназначенные для защиты человека от воздействия тока, принято частично или полностью изготавливать из материалов, которые его не проводят (из резины, фарфора, дерева с особой пропиткой). Существуют коллективные и индивидуальные средства защиты в электроустановках.

К коллективным относятся:

защитные ограждения;
заземление, зануление и отключение корпусов электрооборудования, которые могут быть под напряжением;
применение безопасного напряжения 12-36 В;
предупредительные плакаты (их принято вывешивать у опасных мест);
автоматические воздушные выключатели.

Индивидуальные средства индивидуальной защиты от электрического тока разделяются на основные и дополнительные.

Основные — эти средства индивидуальной защиты в электроустановках выдерживают непосредственный контакт с предметами под напряжением в течение длительного времени. Поэтому их применяют при проведении электромонтажных работ без обесточивания электроустройств от сети.

Также, в зависимости от напряжения в сети, выделяют два типа условий, в которых используются средства индивидуальной защиты электрика: до 1000 В и свыше 1000 В. Такая же классификация применяется и к дополнительным средствам.

Основные средства индивидуальной защиты электромонтера до 1000 В:

диэлектрические перчатки;
изолирующие штанги;
изолирующие и электроизмерительные клещи;
слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;
указатели напряжений.

В электроустановках свыше 1000 В:

изолирующие штанги;
изолирующие и электроизмерительные клещи;
указатели напряжений;
средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В.

Дополнительные — эта защита не способна полностью обеспечить защиту человека от воздействия электротока, в связи с чем такие СИЗ используются совместно с основными. Рассмотрим этот вид средств более подробно и перечислим, что к ним относится.

В электроустановках до 1000 В:

диэлектрические галоши;
диэлектрические ковры;
изолирующие подставки.

В электроустановках свыше 1000 В:

диэлектрические перчатки;
диэлектрические боты;
диэлектрические ковры;
изолирующие подставки;
диэлектрические прокладки и колпаки.

Дадим перечень средств индивидуальной защиты для электрика, наиболее часто применяемых при производстве электромонтажных работ.

Диэлектрические перчатки

К использованию допускаются только сухие перчатки, прошедшие проверку на герметичность.

Изолирующие клещи

Клещи изолирующие являются СИЗ при работе в электроустановках до и выше 1000 В, а также для:

установки и снятия предохранителей;
снятия изолирующих накладок;
снятия щитов ограждений и других аналогичных работ в электроустановках до 35 кВ включительно.

Состоят они из рабочей части (губок клещей), изолирующей части и рукоятки. При работе с ними следует дополнительно использовать диэлектрические перчатки и СИЗ для предохранения глаз и лица.

Указатели напряжения

Перед началом монтажных или ремонтных работ на электростанциях и проводах нужно обязательно контролировать показатели сети, проверять отсутствие тока или его параметры. С этой целью применяется указатель напряжения, который может определить наличие вольтажа и его совпадения до 1000 В.

Наиболее часто используются устройства напряжения до 1000 Вольт. Такой указатель может быть двухполюсный и однополюсный. Двухполюсные более точные, поэтому они называются высоковольтные и применяются во время сложных работ.

Диэлектрические коврики

Такие диэлектрические средства индивидуальной защиты представляют собой подстилку под ноги, не проводящую электроток. Коврики укладывают перед электрическими щитами и шкафами с высоким напряжением.

Чаще всего они изготавливаются из резины со специальной прослойкой. Дополнительно по поверхности подстилки выполняется рифленый рисунок глубиной 3-5 миллиметров, что снижает площадь контакта и повышает сопротивление стеканию тока по поверхности изделия. Предельное напряжение, выдерживаемое диэлектрической подстилкой, указывается производителем на маркировке.

Диэлектрические лестницы

При осуществлении ремонтных работ часто возникает необходимость выполнить действия на определенной высоте. Применение обычной металлической лестницы (например, алюминиевой) создает высокую опасность повреждения работника электротоком. Поэтому в таких случаях следует воспользоваться специальными диэлектрическими лестницами. Они изготавливаются из легкого, но прочного стеклопластика, поэтому безопасны.

Проверка средств индивидуальной защиты в электроустановках

На проверенных изделиях проставляются штампы, устанавливающие сроки применения. Если по результатам испытания проверка не была пройдена, штамп перечеркивают краской. Результаты проверок вносятся в журналы.

Хранение средств индивидуальной защиты в электроустановках возможно только в условиях их надежного предохранения от повреждений, попадания грязи и влаги. Вместе с инструментами их не хранят. Также нельзя допускать попадания на СИЗ различных химических веществ. При перевозках СИЗ должны находиться в чехлах, ящиках или сумках. Выдачу защитных средств обязательно фиксируют в личной карточке учета выдачи СИЗ работника.

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:

Основные – изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
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.

5.8. Средства и методы защиты человека от поражения электрическим током

В качестве средств и методов защиты от поражения электрическим током применяют:

1) изоляцию токоведущих частей, проводов путем нанесения на них диэлектрического материала (пластмасс, резины, лаков, красок, эмалей и т.п.);

2) двойную изоляцию, когда кроме рабочей изоляции на случай ее повреждения предусматривают дополнительную изоляцию (корпуса или ручки электроинструментов из диэлектрического материала, покрытие изолированных проводов общей нетокопроводной оболочкой и т.п.);

3) недоступность проводов, частей (воздушные линии, кабеля в земле и т.п.);

4) ограждение электроустановок (кожухами на электрорубильниках, заборами на подстанции и т.д.);

5) блокированные устройства, автоматически отключающие напряжение с электроустановок при снятии с них защитных кожухов, ограждений;

6) малое напряжение (не более 42 В) для освещения в условиях повышенной опасности;

7) изоляцию рабочего места (пола, настила);

8) заземление или зануление корпусов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляций;

9) выравнивание электрических потенциалов;

10) автоматическое отключение электроустановок;

11) предупреждающую сигнализацию (звуковую, световую) при появлении напряжения на корпусе установки, надписи, плакаты, знаки;

Рис. 5.10. Изолирующие защитные средства:

1, 3 – изолирующие штанги;

2 – изолирующие клещи;

4 – диэлектрические перчатки;

5 – диэлектрические боты;

6 – диэлектрические галоши;

7 – резиновые коврики и дорожки;

8 – изолирующая подставка;

9 – монтерские инструменты с изолированными ручками;

10 – токоизмерительные клещи;

11 - указатель напряжения

Электрозащитные средства предназначены для защиты людей при обслуживании электроустановок (рис. 5.10). Электрозащитные средства разделяют на изолирующие (основные и дополнительные), ограждающие и предохранительные.

Основные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся:

в электроустановках до 1000 В – диэлекрические перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а также указатели напряжения;

в электроустановках выше 1000 В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, а также средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В.

Дополнительные изолирующие защитные средства не способны выдержать рабочее напряжение электроустановки. Они усиливают защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. Дополнительные средства самостоятельно не могут обеспечить безопасность обслуживающего персонала.

К дополнительным изолирующим защитным средствам относятся:

- в электроустановках до 1000 В – диэлектрические галоши и ковры, а также изолирующие подставки;

- в электроустановках выше 1000 В – диэлектрические перчатки, боты и ковры, а также изолирующие подставки.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей и предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. Они включают: временные переносные ограждения – щиты и ограждения-клетки, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.

Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающих от световых, тепловых и других воздействий. К ним относятся: защитные очки; специальные рукавицы, защитные каски; противогазы; предохранительные монтерские пояса; страховочные канаты; монтерские когти, индивидуальные экранирующие комплекты и переносные экранирующие устройства и др.

Изолирующие штанги используются в закрытых электроустановках, на открытом воздухе допускается их применение только в сухую погоду. При работе штангой должны применяться диэлектрические перчатки. Без перчаток можно работать лишь в установках до 1000 В , а также измерительными штангами на линиях электропередачи и ОРУ любого напряжения. При работе нельзя касаться штанги выше ограничительного кольца.

Электроизмерительные клещи применяются в закрытых электроустановках (до 35 кВ включительно), а в сухую погоду – и в открытых. Электроизмерительные клещи бывают двух типов: одноручные для установок до 1000 В и двуручные для установок от 2 до 10 кВ включительно. Длина изолирующей части клещей должна быть не меньше 45 см при напряжении 6-10 к В и не менее 75 см при напряжении выше 10-35 кВ, а длина рукояток – не менее 15 и 25 см соответственно. Размеры клещей для электроустановок до 1000 В не нормируются и определяются удобством работы. При работе клещами в электроустановках выше 1000 В следует надевать диэлектрические перчатки, а при снятии и установке предохранителей под напряжением – и защитные очки.

Указатели напряжения предназначены для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях электроустановок.

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Технические средства защиты от поражения электрическим током делятся на коллективные и индивидуальные, на средства, предупреждающие прикосновение людей к элементам сети, находящимся под напряжением, и средства, которые обеспечивают безопасность, если прикосновение все-таки произошло.

Основные способы и средства электрозащиты:

- изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный контроль;

- установка оградительных устройств;

- предупредительная сигнализация и блокировка;

- использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

- использование малых напряжений;

- электрическое разделение сетей;

- средства индивидуальной электрозащиты.

Изоляция токопроводящих частей – одна из основных мер электробезопасности. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей электрических установок относительно земли должно быть не менее 0,5–10 МОм. Различают рабочую, двойную и усиленную рабочую изоляцию.

Рабочей называется изоляция, обеспечивающая нормальную работу электрической установки и защиту персонала от поражения электрическим током. Двойная изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной, используется в тех случаях, когда требуется обеспечить повышенную электробезопасность оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.).

Сопротивление двойной изоляции должно быть не менее 5 МОм, что в 10 раз превышает сопротивление обычной рабочей. В ряде случаев рабочую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее электросопротивление составляет не менее 5 МОм и потому она обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двойная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией.

При замыканиях тока на конструктивные части электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряжения, достаточные для поражения людей или возникновения пожара. Осуществить защиту от поражения электрическим током и возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным заземлением, занулением и защитным отключением.

Защитное заземление – это преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при случайном соединении их с токоведущими частями.

Рассмотрим схему действия защитного заземления на примере трехфазной сети с изолированной нейтралью (рис. 9.2).

Рисунок 9.2 - Схема работы защитного заземления:

R_из – сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

Если человек прикоснется к заземленной электроустановке, находящейся под напряжением, то он попадет под напряжение прикосновения, определяемое по формуле

где a₁ – коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффициент прикосновения (a₁

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя – металлических проводников, соприкасающихся с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. В зависимости от взаимного расположения заземлителей и заземляемого оборудования различают выносные (рис.9.3) и контурные (рис.9.4) заземляющие устройства. Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточены на некоторой части этой площадки.

Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по контуру (периметру) вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее.

Рисунок 9.3 - Схема выносного заземления:

1 – заземлители; 2 – заземляющие проводники; 3 – заземляемое оборудование; 4 – производственные здания

Рисунок 9.4 - Схема контурного заземления:

1 – заземлители; 2 – заземляющие проводники; 3 – заземляемое оборудование; 4 – производственное здание

Заземлители бывают искусственные, которые используются только для целей заземления, и естественные, в качестве которых используют находящиеся в земле трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или газов), металлические конструкции, арматуру железобетонных конструкций, свинцовые оболочки кабелей и др. Искусственные заземлители изготавливают из стальных труб, уголков, прутков или полосовой ткани.

Требования к сопротивлению защитного заземления регламентируются ПУЭ. В любое время года это сопротивление не должно превышать:

- 4 Ом – в установках, работающих под напряжением до 1000 В; если мощность источника тока составляет 100 кВ×А и менее, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом;

- 0,5 Ом – в установках, работающих под напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью. Наибольшее сопротивление заземляющего устройства (R,Ом) не должно быть более 250/I₃ (но не более 10 Ом) в установках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью. При использовании заземляющего устройства одновременно для установок напряжением до 1000 В, R не должно быть более 125/I₃ (но не более 4 или 10 Ом соответственно). В этих формулах I₃ – ток замыкания на землю, А.

Защитное зануление предназначено для защиты в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью, работающих под напряжением до 1000 В, так как в этих сетях использование защитного заземления неэффективно. Обычно это сети 220/127, 380/220 и 660/380 В.

Рассмотрим действие защитного зануления подробнее. Пусть имеется трехфазная трехпроводная сеть, работающая под напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью (рис. 9.5).

Рисунок 9.5 - Схема трехфазной трехпроводной сети до 1000 В с заземленной нейтралью

Если в такой схеме одна из фаз будет замкнута на корпус электропроводки (показана на схеме молниеобразной стрелкой), то величина тока (I₃, А), протекающего в сети, определится из следующей зависимости

где U_Ф – фазное напряжение, В;

R₀ – сопротивление заземления нейтрали, Ом;

R₃ – сопротивление корпуса электроустановки, Ом.

При этом на корпусе электроустановки возникает напряжение относительно земли (U_к), определяемое следующей формулой

Рассчитаем величину тока короткого замыкания (I₃, А) для значений U_ф = 220В и R₀ = R₃= 4 Ом:

Ток короткого замыкания I₃ может оказаться недостаточным для срабатывания защиты, и электроустановка может не отключиться. Корпус электроустановки находится под опасным напряжением. Если человек случайно прикоснется к корпусу электроустановки, находящейся под этим напряжением, то ток, протекающий через тело человека, составит

где a_пр – коэффициент напряжения прикосновения.

Если a_пр = 1 и U_к = 110 В, то I_чел = 110/1000 = 0,11 А = 110 мА. Этот ток превышает значение фибрилляционного, поэтому является смертельно опасным. Таким образом, защитное заземление в этом случае не обеспечивает надежной защиты человека, поэтому используют не заземление, а зануление.

Занулением называют способ защиты от поражения током автоматическим отключением поврежденного участка сети и одновременно снижением напряжения на корпусах оборудования на время, пока не сработает отключающий аппарат (плавкие предохранители, автоматы и др.). Зануление — это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводяших частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. 9.6).

Проводник (1), который соединяет зануляемые части электроустановки с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки трансформатора, называют нулевым защитным. Назначение этого проводника заключается в создании для тока короткого замыкания электрической цепи с малым электросопротивлением (цепь обозначена на рисунке цифрами I – II– III – IV – V), чтобы данный ток был достаточен для быстрого отключения повреждения от сети. Это достигается срабатыванием элемента защиты сети от тока короткого замыкания (на рисунке этот элемент обозначен цифрой 2).

Цепь зануления I – II – III – IV – V имеет очень малое электрическое сопротивление (доли Ом). Ток короткого замыкания, возникающий при замыкании на корпус и проходящий по цепи зануления, достигает большого значения (нескольких сотен ампер), что обеспечивает быстрое и надежное срабатывание элементов защиты.

Рисунок 9.6 – Схема работы зануления:

1 – нулевой защитный проводник; 2 – срабатываемый элемент защиты; 3 – повторное заземление нулевого провода

Для устранения опасности обрыва нулевого провода устраивают его повторное многократное рабочее заземление через каждые 250 м.

Основное требование безопасности к занулению: оно должно обеспечивать надежное и быстрое срабатывание защиты. Для этого необходимо выполнение следующего условия I_кз ³ k I_ном, где I_ном – номинальное значение тока, при котором происходит срабатывание элемента защиты; k – коэффициент, характеризующий кратность тока короткого замыкания относительно номинального значения тока, при котором срабатывает элемент защиты.

Время срабатывания элементов защиты зависит от силы тока. Так, для плавких предохранителей и тепловых автоматов при k = 10 время срабатывания предохранителя составляет 0,1 с, а при k = 3 – 0,2 с. Электромагнитный автоматический выключатель обесточивает сеть за 0,01 с. Согласно требованиям ПУЭ в помещениях с нормальными условиями k должен находиться в пределах 1,2–3, а во взрывоопасных помещениях k = 1,4–6.

Еще одна система защиты – защитное отключение – это защита от поражения электрическим током в электроустановках, работающих под напряжением до 1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для человека.

Основная характеристика этой системы – быстродействие, оно не должно превышать 0,2 с. Принцип защиты основан на ограничении времени протекания опасного тока через тело человека. Существуют различные схемы защитного отключения, одна из них, основанная на использовании реле напряжения, представлена на рисунке 9.7.

Защитное отключение рекомендуется применять:

- в передвижных установках напряжением до 1000 В;

- для отключения электрооборудования, удаленного от источника питания, как дополнение к занулению;

- в электрифицированном инструменте как дополнение к защитному заземлению или занулению;

- в скальных и мерзлых фунтах при невозможности выполнять необходимое заземление.

Рисунок 9.7 – Схема защитного отключения:

1 – корпус электроустановки; 2 – автоматический выключатель; 3 – отключающая катушка; 4 – сердечник катушки; 5 – реле максимального напряжения; R₃ – сопротивление защитного заземления; I₃ – ток замыкания; I_р – ток, протекающий через реле; R_в – сопротивление вспомогательного заземления

К организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасную эксплуатацию электроустановок относятся оформление соответствующих работ нарядом или распоряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, строгое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие работы и окончания работ.

Нарядом для проведения работы в электроустановках называют составленное на специальном бланке задание на ее безопасное производство, определяющее содержание, место, время начала и окончания работы, необходимые меры безопасности, состав бригад и лиц, ответственных за безопасность выполнения работ. Распоряжением называют то же задание на безопасное производство работы, но с указанием содержания работы, места, времени и лиц, которым поручено ее выполнение.

Все работы на токопроводящих частях электроустановок под напряжением и со снятием напряжения выполняют по наряду, кроме кратковременных работ (продолжительностью не более 1 ч), требующих участия не более трех человек. Эти работы выполняют по распоряжению.

К организационным мероприятиям также относятся обучение персонала правильным приемам работы с присвоением работникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп.

Важным вопросом электробезопасности является защита от удара молний, или молниезащита. Молниезащита – это система защитных устройств и мероприятий, применяемых в промышленных и гражданских сооружениях для защиты их от аварии, пожаров при попадании в них молнии. Молния – особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого – атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком.

Различают три типа воздействия тока молнии: прямой удар, вторичное воздействие заряда молнии и занос высоких потенциалов (напряжения) в здания. При прямом разряде молнии в здание или сооружение может произойти его механическое или термическое разрушение. Последнее проявляется в виде плавления или даже испарения материалов конструкции.

Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкнутых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропроводках и др.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взрывоопасные вещества. К этим же последствиям может привести и занос высоких потенциалов (напряжения) по любым металлоконструкциям, находящимся внутри зданий и сооружений под действием молнии.

Для защиты от действия молнии устраивают молниеотводы (громоотводы). Это заземленные металлические конструкции, которые воспринимают удар молнии и отводят ее ток в землю. Различают стержневые и тросовые молниеотводы. Их защитное действие основано на свойстве молний поражать наиболее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции.

Молниеотводы характеризуются зоной защиты, которая определяется как часть пространства, защищенного от удара молнии с определенной степенью надежности. В зависимости от степени надежности зоны защиты могут быть двух типов — А и Б. Тип зоны защиты выбирают в зависимости от ожидаемого количества поражений молнией зданий и сооружений в год (N). Если величина N > 1, то принимают зону защиты типа А (степень надежности защиты в этом случае составляет не менее 99,5%). При N £ 1 принимают зону защиты типа В (степень надежности этой защиты – 95% и выше).

Основные способы и средства электрозащиты:

- изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный контроль;

- установка оградительных устройств;

- предупредительная сигнализация и блокировка;

- использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

- использование малых напряжений;

- электрическое разделение сетей;

- средства индивидуальной электрозащиты.

Рисунок 9.2 - Схема работы защитного заземления:

R_из – сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

где a₁ – коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффициент прикосновения (a₁ 1, то принимают зону защиты типа А (степень надежности защиты в этом случае составляет не менее 99,5%). При N £ 1 принимают зону защиты типа В (степень надежности этой защиты – 95% и выше).

Электрооборудование и электроустановки относятся к источникам повышенной опасности. Их использование и обслуживание сопряжены с риском поражения электричеством, особенно при игнорировании требований безопасной эксплуатации. Рассмотрим, как осуществляется защита от поражения электрическим током, и какие меры необходимо принимать при работе с высоковольтным оборудованием.

Основные категории средств защиты

Для обеспечения безопасности эксплуатации электрооборудования выполняются следующие меры, которые можно поделить на 3 основных группы:

Использование общетехнических средств защиты.
Применение средств индивидуальной защиты.
Организация средств специальной защиты людей и оборудования.

Первоочерёдно должна быть обеспечена качественная изоляция проводников. Это реализуется как с помощью обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования (при помощи корпусов приборов, распределительных щитков и шкафов), так и использованием двойной и тройной изоляции проводов.

Ей стоит уделить особое внимание. Изоляция подразделяется на рабочую, дополнительную и усиленную:

к рабочей изоляции относятся штатные диэлектрические оболочки, устанавливаемые на токопроводящую продукцию заводом-изготовителем. Она не только обеспечивает защиту от поражения электрическим током, но и предохраняет электрооборудование от негативного воздействия окружающей среды;
дополнительная изоляция направлена на обеспечение рабочей защиты, и такие используется в местах соединения или повреждения диэлектрика;
усиленная изоляция представляет собой вариант улучшенной, с более высокой степенью защиты, рабочей изоляцией.

Общетехнические средства защиты

Без их применения введение электрооборудования в эксплуатацию невозможно. Использование общетехнических средств защиты позволяет обеспечить безопасность как при эксплуатации, так и при обслуживании электрооборудования.

К таким средствам относятся автоматические выключатели, автоматы, системы изоляции и маркировка.

Средства индивидуальной защиты

Их можно разделить на 2 категории:

Основные средства. Разделяются, в свою очередь, на средства, предназначенные для работы с сетями до и свыше 1000 В. В первую группу входят указатели и индикаторы напряжения, шланги, клещи, системы изоляции. Во вторую — перчатки, трапы, кронштейн-площадки, специальный инструмент с высоковольтной изоляцией.
Дополнительные средства. К ним относятся специальные диэлектрические коврики и галоши, сапоги, монтажные пояса, каски, когти и пр.

Назначение индивидуальных средств защиты — обеспечение безопасности всех систем организма.

Специальные средства защиты

Исходя из функциональности, их можно разделить на следующие группы.

Системы защитного заземления

Их применение позволяет снизить напряжение металлических частей оборудования до безопасной для человека величины. В соответствии с правилами эксплуатации электрооборудования, использование заземляющего контура обязательно.

Механизм работы защитного заземления заключается в преднамеренном соединении с землёй внешних частей электроустановок, не предназначенных для пропуска тока, в частности, корпусов и управляющих механизмов. Ведь по причине короткого замыкания, нарушения изоляции проводов, попадания молнии, индуктивности проводников возникает высокий риск поражения человека при взаимодействии с корпусом оборудования. Обеспечить его защиту от поражения электрическим током можно с помощью заземления. В качестве земли может выступать грунт, вода рек и морей, залежи каменного угля и т. д.

По принципу организации заземление принято разделять на контурное и выносное.

Системы зануления

Этот способ широко распространён для обеспечения защиты в трехфазных сетях номиналом до 1000 В. Он заключается в преднамеренном соединении металлических частей оборудования с нейтралью трансформатора, напрямую подключённой к земле.

Системы защитного отключения

В эту группу входят устройства, автоматически отключающие электроустановки от источника тока при прикосновении к токопроводящим частям человека, либо при превышающей допустимые значения утечки тока. Стандартно применяются в однофазных сетях.

УЗО позволяют обеспечить защиту человека от поражения электрическим током путём снижения времени воздействия электричества на человека. При замыкании проводников с землёй или прикосновении к ним человека происходит оперативное срабатывание защитного выключателя. Использование УЗО позволяет не только обезопаситься от поражения электротоком, но и контролировать состояние изоляции, минимизировать последствия её повреждения. Для защиты человека от поражения электрическим током обычно применяются УЗО с током срабатывания не больше 30 мА.

Учитывая их конструкцию, устройства можно разделить на несколько типов:

электронные УЗО. Их работа возможна только при подключении к питанию: возможна подача тока как от контролируемой сети, так и от внешнего источника;
электромеханические УЗО. Их стоимость несколько выше электронных устройств, но за счёт повышенной чувствительности они обеспечивают более высокий уровень защиты. Для функционирования используется напряжение контролируемой сети.

В настоящее время применение УЗО стало широко распространено как в частном, так и промышленном использовании.

Помимо вышеперечисленного, обеспечить защиту от поражения электрическим током человек может, тщательно руководствуясь правилами эксплуатации и обслуживания электроприборов, электроустановок. Одни из основных правил — использовать потребители тока установленного номинала, не допускать к их управлению или ремонту детей, осуществлять контроль влажности, не разбирать приборы, находящиеся под напряжением.

Читайте также: