Виды и причины повреждения электрических аппаратов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Электрические машины чаще всего повреждаются из-за недопустимо длительной работы без ремонта (износ), из-за плохого хранения и обслуживания, из-за нарушения режима работы, на который они рассчитаны.

Все отказы можно разделить на две категории (по причине, повлекшей отказ) — электрические, механические.

К электрическим отказам относятся отказы по причине пробоя изоляции на корпус и между фазами, обрыва проводников в обмотке, замыкания между витками обмотки, нарушения контактов и соединений (паяных и сварных), недопустимого снижения сопротивления изоляции вследствие ее старения или чрезмерного увлажнения, нарушения межлистовой изоляции магнитопроводов, чрезмерного искрения в коллекторных машинах.

К механическим отказам относятся отказы по причине выплавки баббита в подшипниках скольжения, разрушения сепаратора, шариков или роликов в подшипниках качения, деформации вала ротора, образования глубоких дорожек на поверхности коллектора или контактных колец, ослабления крепления сердечников полюсов и статоров к станине, обрыва бандажей или их сползания, ослабления прессовки сердечников, ухудшения охлаждения машины из-за засорения охлаждающих каналов.

Неисправности и повреждения электрических машин, вызывающие отказ, не всегда удается обнаружить путем внешнего осмотра, так как некоторые из них (в основном электрические) носят скрытый характер и могут быть обнаружены только после соответствующих испытаний и разборки машины. Работа по предремонтному выявлению неисправностей и повреждений электрических машин называется дефектацией.

Рассмотрим характерные причины отказа электрических машин.
Пробой изоляции обмотки ротора на корпус приводит к медленному увеличению частоты вращения при пуске асинхронного двигателя. Ротор сильно нагревается даже при небольшой нагрузке. К тем же явлениям приводит нарушение изоляции между контактными кольцами и валом ротора.

Пробой изоляции между фазами приводит к короткому замыканию в обмотке. При коротком замыкании обмотки статора наблюдаются сильные вибрации двигателя переменного тока, которые прекращаются после отключения его от сети, сильное гудение, несимметрия токов в фазах, быстрый нагрев отдельных участков обмотки. В случае короткого замыкания обмотки фазного ротора наблюдается такой же эффект, как при нарушении изоляции между контактными кольцами и валом.

Обрыв проводников обмотки статора асинхронного двигателя вызывает несимметрию токов и быстрый нагрев одной из фаз (в крайнем режиме — обрыв фазы, ротор не вращается или его частота вращения мала, наблюдается сильный шум и быстрый нагрев двигателя).

Обрыв стержня короткозамкнутой обмотки ротора приводит к повышенным вибрациям, уменьшению частоты вращения под нагрузкой, пульсациям тока статора последовательно во всех фазах.

Витковое короткое замыкание обмотки статора или ротора приводит к чрезмерному нагреву электрической машины при номинальной нагрузке.

Нарушение контактов, паяных или сварных соединений в асинхронных двигателях эквивалентно по своему проявлению обрыву витков, стержней короткозамкнутых обмоток или фазы обмотки в зависимости от места нахождения данного соединения.

Нарушение контакта в цепи щеток приводит к повышенному искрению между контактными кольцами и щетками.

Недопустимое снижение сопротивления изоляции может быть следствием сильного загрязнения изоляции, увлажнения и частичного разрушения, вызванных старением изоляции.

Нарушение межлистовой изоляции сердечников магнитопроводов приводит к недопустимому повышению температуры отдельных участков магнитопровода и всего магнитопровода в целом, повышенному нагреву обмоток, выгоранию части магнитопровода (пожар в стали).

Выплавка баббита в подшипниках скольжения и чрезмерный износ подшипников качения приводят к нарушению соосности валов электрической машины и механизма, к появлению эксцентриситета ротора. Выплавка баббита вызывает повышение вибраций электрической машины, которые не исчезают после отключения ее от сети.

Износ подшипников качения приводит к появлению больших сил одностороннего притяжения, в результате чего двигатель не развивает номинальной скорости, а его работа сопровождается сильным гудением.

Повышенные вибрации могут являться также следствием нарушения уравновешенности вращаюшихся частей (ротора, полумуфт или шкива).

Деформация вала ротора приводит к появлению эксцентриситета ротора и больших сил одностороннего притяжения.

Ослабление крепления полюсов и сердечников статоров приводит к повышенным вибрациям, исчезающим после отключения машины от сети.
Ослабление крепления листов магнитопровода вызывает шум и повышенные вибрации двигателя.

Засорение охлаждающих (вентиляционных) каналов приводит к недопустимому нагреву электрической машины или отдельных ее частей.

Выработка коллектора и контактных колец приводит к ухудшению коммутации, быстрому износу щеток и повышенному нагреву контактных колец и коллектора.

Как видно из анализа приведенных возможных неисправностей электрических машин и их влияния на рабочие свойства машин, одни и те же эффекты могут быть вызваны различными причинами. Это часто не позволяет однозначно назвать неисправность электрической машины по ее внешнему проявлению, а вынуждает ограничиться перечнем возможных неисправностей, которые будут уточняться при дефектации с целью последующего их устранения.

Источник: Справочник по электрическим машинам. Том 1. Под ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова.

Снабжение потребителей электрической энергии имеет постоянный характер, но может прерываться для проведения каких-либо технологических операций (ремонтов, испытаний и т.д.). Но, наряду с плановым выводом в ремонт, питание электроустановок напряжением установленной величины может нарушаться и по другим причинам. Как правило, причиной внеплановых перебоев в питании становятся повреждения в электроустановках, обусловленные действием каких-либо физических факторов.

Чем опасны повреждения в электроустановках?

Следует отметить, что в результате повреждений электроустановок возникает угроза поражения персонала электрическим током. Так, в случае перехода потенциала на корпус оборудования человек может пострадать от напряжения прикосновения в случае отсутствия защитного заземления в электроустановке, некорректно настроенного реле или отсутствия защитных ограждений.

Рис. 1: Напряжение прикосновения

Посмотрите на рисунок, здесь приведен пример, когда на корпусе присутствует потенциал U_пр и при касании человека к корпусу, через него будет протекать ток I_пр, зависящий от величины напряжения U_пр и сопротивления человека R.

Подобный эффект возможен при падении провода на землю, но угрозу, в этом случае, будет нести уже шаговое напряжение.

По отношению к эксплуатации электроустановок, приборов и оборудования, повреждения опасны и влиянием на линии, и на все устройства, подключенные к сети. Из-за чего может произойти перегорание деталей, нарушение изоляции запитываемых приборов. А при серьезных повреждениях, возможно возгорание электрической дуги и термическое разрушение элементов электроустановки. Снижение сопротивления изоляции приводит как к критическим повреждениям, на которые должны реагировать защиты, так и к скрытым, которые могут проявиться со временем или в ходе каких-либо технологических операций.

Какие бывают виды повреждений в электроустановках?

Под повреждением в электроустановках понимается нарушение их нормальной работы, обусловленное каким-либо аварийным событием (обрывом, схлестыванием, перегоранием проводящих элементов и т.д.). Как правило, при этом происходит изменение установленной величины тока, напряжения или частоты от заявленной поставщиком. Все нарушения в работе электроустановок, с точки зрения физического процесса, можно разделить на такие категории:

Отсутствие напряжения – характеризуется такими отказами в работе оборудования, при которых нарушается целостность цепи в одной или сразу во всех фазах. Может возникать из-за сбоев в работе автоматического выключателя, обусловленных безосновательным протеканием оперативного тока в цепях управления. Также при обрыве проводов без касания соседних токоведущих или заземленных частей. В случае отсутствия напряжения в одном проводнике происходит перекос фаз, из-за чего перегреваются обмотки трансформаторов, генераторов и электрических машин.
Просадка напряжения – характеризуется падением данной величины, из-за чего нарушается нормальная работа электроустановок, могут не включаться какие-либо аппараты, значительно снижается срок их эксплуатации. Низкое напряжение может обуславливаться окислением контактов, межвитковыми замыканиями в трансформаторах, возникновением большой нагрузки и т.д.
Повышение напряжения – такое повреждение характеризуется мгновенным нарастанием его величины до того уровня, при котором могут повредиться устройства, изоляция электрооборудования и возникает угроза персоналу. Как правило, обуславливается атмосферными разрядами, несимметричными режимами, переходом высокого напряжения на низкую обмотку или другими режимами.
Перекрытие и пробой изоляции – характеризуется снижением диэлектрических свойств, как самого изоляционного слоя, так и поверхности изоляторов, которое может произойти из-за механических повреждений, загрязнения или естественного старения.
Перегревы и пережоги – возникают из-за несоответствия величины протекающего тока сечению проводника или при дуговых и разрядных явлениях в электроустановках. Могут привести к повреждению изоляции, перегоранию проводов или шлейфов в местах присоединения. Рисунок 3: Пережог провода

Посмотрите на рисунок, некоторые повреждения в электроустановках, если их вовремя не локализировать, сопровождаются сразу несколькими процессами. Здесь приведен пример повышения напряжения из-за атмосферного разряда, от которого произошел пробой изолятора с последующим пережогом провода.

Причины возникновения повреждений

Всем повреждениям в электроустановках предшествуют определенные причины. Некоторые из них накапливаются в течении достаточно длительного периода, а какие-то дают о себе знать сразу после возникновения. К основным причинам относят:

Неверные действия персонала, которые нарушают безопасную эксплуатацию. Это и коммутация под нагрузкой, и подача напряжения на заземленные участки. Причиной таких действий, как правило, является незнание однолинейной схемы или обычная невнимательность.
Естественное старение оборудования и его отдельных элементов. Из-за чего конструктивные части различных устройств утрачивают свои основные характеристики. В качестве примера можно привести старение изоляции и последующее повреждение кабеля.
Коммутационные, режимные или атмосферные перегрузки. В зависимости от источника, вносящего дисбаланс, происходит значительное отклонение какого-то электрического параметра с последующим повреждением.
Механические воздействия – возникают как от попадания сторонних предметов, так и от чрезмерной статической нагрузки, температурных колебаний или динамических ударов тока.

Стоит отметить, что некоторые из причин можно своевременно фиксировать при помощи испытаний и прочих регламентных работ. А те причины повреждений, которые возникают случайно, необходимо своевременно выявлять и локализировать, дабы минимизировать негативные последствия.

Способы локализации и борьбы с повреждениями

Большинство повреждений электроустановок останавливаются посредством защитных отключений. При этом устройства автоматического отключения (выключатели, автоматы и т.д.) отсекают определенный участок или конкретное оборудование, что позволяет прекратить разрушающее воздействие и на них, и на соседние устройства. Для такого отсечения выключатели приводятся в действие посредством систем релейной защиты, реагирующих на различные повреждения в электроустановках. К ним относятся, токовые реле, дифференциальные, дистанционные, тепловые защиты, реле контроля напряжения, фаз и прочие, получающие информацию о состоянии системы через трансформаторы тока, напряжения и другие устройства.

Наилучшим способом борьбы с разнообразными повреждениями в электроустановках и последствиями от них является предупреждение аварий посредством своевременного проведения осмотров электроустановок, испытаний, технического обслуживания и ремонта. При соблюдении сроков и всех работ, предусмотренных НД, можно предупредить львиную долю всех повреждений.

Помимо прогнозируемых повреждений в электроустановках существуют случайные, к примеру, те же атмосферные перенапряжения. Для борьбы с ними устанавливаются средства борьбы с перенапряжениями (ОПН и разрядники), монтируются защитные проводники по всей протяженности линии.

В электрической части энергосистем могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций (ЭС) и подстанций (ПС) линий электропередачи (ЛЭП) и электроустановок потребителей электроэнергии.

Повреждения вызывают появление значительных аварийных токов и сопровождаются глубоким понижением напряжения на шинах ЭС и ПС. Ток повреждения выделяет большое количество теплоты, которое вызывает сильное разрушение в месте повреждения (точка К) и опасное нагревание проводов неповрежденных ЛЭП и оборудования, по которым этот ток проходит (рис. 1.1).

Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы ЭС энергосистемы (ЭСС).

Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости ЭЭС, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и ЛЭП.

Для уменьшения разрушений в месте повреждения и обеспечения нормальной работы неповрежденной части ЭЭС необходимо возможно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной части ЭЭС.

Рис.1.1. Схема участка энергосистемы

Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно принять меры к их устранению (например, снизить ток или напряжение при их увеличении), а при необходимости отключить оборудование, оказавшееся в недопустимом для него режиме.

Выявление и отключение повреждений следует производить очень быстро – в большинстве случаев в течение сотых и десятых долей секунды, что может быть обеспечено только средствами автоматики. В связи с этим возникла необходимость в создании и применении автоматических устройств, защищающих ЭЭС и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов. Первоначально в качестве подобной автоматики (защиты) применялись плавкие предохранители. Впоследствии были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи электрических автоматов-реле. Такой способ защиты получил название релейной защиты.

Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль за состоянием всех элементов ЭЭС и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить поврежденный участок (например, на рис.1.1 трансформатор ТС) и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели Q, предназначенные для размыкания токов повреждения.

При возникновении ненормальных режимов РЗ также должна выявлять их и в зависимости от характера нарушения либо отключать оборудование, если возникла опасность его повреждения, либо производить автоматические операции, необходимые для восстановления нормального режима, либо осуществлять сигнализацию оперативному персоналу, который должен принимать меры к ликвидации ненормальности.

Релейная зашита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем. Она тесно связана с другими видами электрической автоматики, предназначенной для предотвращения развития аварийных нарушений и быстрого восстановления нормального режима работы ЭЭС и электроснабжения потребителей: автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервных источников питания (АВР), автоматической частотной разгрузки (АЧР) и др.

Виды повреждений электрооборудования

Повреждения в электрических системах чаще возникают на линиях сетей. Повреждения в обмотках электрических машин, и особенно таких аппаратов, как трансформаторы и автотрансформаторы, бывают реже, иногда имеют специфический характер, обусловленный их выполнением (например, витковые КЗ), и могут сопровождаться тяжелыми для них последствиями. Основные виды повреждений приведены в табл. 1. Возможны и более сложные виды повреждений, представляющие сочетание некоторых из перечисленных.

Таблица 1

Так, например, при разрыве провода линии у изолятора упавший на землю конец вызывает появление однофазного КЗ – K (1) или однофазного замыкания – K_З (1) (например, в сети с изолированными нейтралями) с разрывом фазы. Соотношения, подобные разрыву, возникают также при отказах в работе части фаз автоматических выключателей (характерны для воздушных выключателей с пофазным приводом). В процессе развития повреждений возможны также переходы одного вида повреждений в другой, чаще с охватом большего числа фаз. Так, например, K_З (1) иногда переходят в двойные КЗ на землю К_дв (1,1) , что может быть на линиях или при K_З (1) в обмотке машины или аппарата и возникновении К_дв (1,1) за счет пробоя на землю на линии того же напряжения. С другой стороны, внутри однофазных аппаратов многофазные КЗ (без земли) практически вообще невозможны.

Ненормальные режимы

Перегрузка оборудования, вызванная сверхтоком, т.е. увеличением тока сверх номинального значения. Номинальным называется максимальное значение тока, допускаемое для данного оборудования в течение неограниченного времени. Если ток I, проходящий по оборудованию, превышает номинальное значение, то за счет выделяемой им дополнительной теплоты температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превосходит допустимое значение, что приводит к ускоренному старению изоляции и токоведущих частей. Время t_Д допустимое для прохождения повышенных токов, зависит от их значения. Характер этой зависимости, определяемой конструкцией оборудования и типом изоляционных материалов, приведен на рис.1.2. Причиной сверхтока может быть увеличение нагрузки или появление КЗ за пределами защищаемого элемента (внешнее КЗ). Для предупреждения повреждения оборудования при его перегрузке необходимо принять меры к его разгрузке или отключению в пределах времени t_Д.

Повышение напряжения сверх допустимого значения может возникнуть на гидрогенераторах, а также на турбогенераторах большой мощности, работающих по схеме блока, при внезапном отключении их от сети. Для предотвращения повреждения оборудования предусматривается РЗ, действующая на гашение поля генератора.

Опасное для изоляции оборудования повышение напряжения может возникнуть также при одностороннем отключении или включении длинных ЛЭП высокого напряжения (ВН) с большой емкостной проводимостью. Ликвидация опасных повышений напряжения в сетях сверхвысокого напряжения осуществляется с помощью специальной автоматики.

Качания возникают при нарушении синхронной работы генераторов электростанций ЭЭС. Для пояснения процесса качаний рассмотрим упрощенную схему ЭЭС с двумя электростанциями А и В (рис.1.3, а). В режиме нормальной синхронной работы электростанций А и В электрические частоты вращения векторов ЭДС Е_А и Е_В одинаковы: w_А=w_В=w=2π¦ (рис.1.10, б). При отсутствии нагрузки и равенстве по значению и фазе ЭДС Е_А=Е_В=Е_С ток в межсистемной ЛЭП отсутствует (рис.1.10, а). В случае нарушения синхронизма, когда, например, w_А>w_В, положение вектора Е_А по отношению к Е_В будет изменяться, появится разность ЭДС ΔЕ=Е_А- Е_В, под действием которой возникнет уравнительный ток Iу=ΔE/(X_A+X_W+X_B). Разность ЭДС ΔE будет изменяться с изменением угла δ (рис.1.10, б). При δ=0, ΔE=0, при δ=180° ΔE=2Е. При дальнейшем нарастании угла δ ЭДС ΔE начнет уменьшаться и станет равной нулю, когда δ достигнет 360° (или δ=0). При повторном цикле увеличения δ процесс изменения ΔE повторяется вновь. Колебания значения ΔE вызывают соответствующие колебания (качания) значения тока Iу и напряжений U_A и U_B, как показано на рис.1.3, в.

Напряжение снижается от нормального до некоторого минимального значения, имеющего разное значение в разных точках сети (рис.1.3, г). В точке К_Ц называемой электрическим центром качаний, напряжение имеет наименьшее значение и снижается до нуля при δ=180°, когда Е_А=Е_В. В остальных точках сети напряжение снижается, но остается больше нуля, нарастая от центра качания К_Ц к источникам питания А и В. Возрастание тока вызывает нагревание оборудования, а уменьшение напряжения нарушает работу всех потребителей ЭЭС. Качание – очень опасный ненормальный режим, отражающийся на работе всей ЭЭС.

Рис.1.3. К пояснению действия релейной защиты при качаниях:

а – схема энергосистемы; б – векторная диаграмма при наличии между ЭДС угла δ; в – диаграмма изменения токов и напряжений; г – определение положения центра качаний К_Ц

По характеру изменения тока и напряжения (рис.1.10, в) качания похожи на КЗ. Большинство устройств РЗ могут приходить в действие при качаниях и отключать защищаемые ими элементы. Такие хаотичные отключения разделяют ЭЭС на изолированные участки с дефицитом или избытком генерируемой мощности, что может привести к частичному или полному нарушению электроснабжения питающихся от ЭЭС потребителей. Поэтому необходимы меры, исключающие хаотичное действие РЗ при возникновении качаний.

Асинхронный режим. К ненормальным режимам относится также работа синхронного генератора без возбуждения [например, при отключении автомата гашения поля (АГП)]. При работе в асинхронном режиме увеличивается частота вращения генератора и возникает пульсация тока статора. Для генераторов некоторых типов длительная работа в асинхронном режиме не допускается, а для других допускается лишь при уменьшенном значении активной мощности. В отдельных случаях потеря возбуждения, не представляя опасности для самого генератора, может послужить причиной резкого снижения напряжения, угрожающего нарушением устойчивости параллельной работы. В этом случае генератор, оставшийся без возбуждения, должен быть немедленно отключен от сети.

Рис. 1: Напряжение прикосновения

Посмотрите на рисунок, здесь приведен пример, когда на корпусе присутствует потенциал Uпр и при касании человека к корпусу, через него будет протекать ток Iпр, зависящий от величины напряжения Uпр и сопротивления человека R.

Ненормальные режимы работы ЭУ.

4.2.1 Введение

.
Ненормальные режимы
обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи.

Таким образом, повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.

Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо возможно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем нормальные условия их работы и прекращая разрушения в месте повреждения.

Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно обнаружить отклонение от нормального режима и принять меры к его устранению (снизить ток при его нарастании, понизить напряжение при его увеличении и т.д.).

В связи с этим возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.

4.2.2 Повышение напряжения сверх номинального. Все потребители электрической энергии реагируют на повышение напряжения по-разному.

При повышении напряжения сверх номинального у осветительных приборов увеличивается световой поток, мощность лампы и световая отдача, но резко снижается срок службы.

При повышении напряжения сверх номинального двигатель перегревается из-за увеличения потерь в стали. Вращающий момент двигателя растет, величина скольжения уменьшается. Ток холостого хода увеличивается, а коэффициент мощности ухудшается. Ток статора при полной нагрузке может уменьшиться, а при малой нагрузке может увеличиться вследствие увеличения тока холостого хода.

Трансформаторы при изготовлении рассчитываются на работу с максимальной индукцией в стали 14—17 тыс. Гс, в зависимости от сорта стали. Эта точка лежит в насыщающейся части характеристики холостого хода трансформатора. Небольшое увеличение подведенного напряжения к трансформатору вызывает резкое увеличение петли гистерезиса стали и как следствие тока холостого хода, высших гармоник в нем и потерь в магнитопроводе. Увеличение потерь в стали при этом происходит пропорционально квадрату напряжения (Рисунок 13.), ток же и высшие гармоники в нем увеличиваются в еще большей степени.

Рисунок 13. Зависимость тока и потерь х.х. от перевозбуждения

магнитопровода при увеличении напряжения.

При повышенном напряжении происходит снижение срока службы электрооборудования — что обусловлено, быстрым старением изоляции под воздействием повышенного напряжения и избыточно выделяющейся мощности. Увеличиваются диэлектрические потери в изоляции.

В общем случае, при повышенном напряжении наблюдается излишний расход электроэнергии, например, увеличиваются потери на балластных резисторах в блоках питания.

4.2.3 Понижение напряжения от номинального. Снижение напряженияоказывают значительное влияние на работу асинхронных двигателейявляющихся наиболее распространенными приемниками электроэнергии в промышленности.

Рисунок14. Механическая характеристика двигателя при номинальном (М1) и

пониженном (М2) напряжениях.

При изменении напряжения изменяется механическая характеристика АД – зависимость его вращающего момента М от скольжения s или частоты вращения (Рисунок 14). С достаточной точностью можно считать, что вращающий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения на его выводах. При снижении напряжения уменьшается вращающий момент и частота вращения ротора двигателя, так как увеличивается его скольжение. Снижение частоты вращения зависит также от закона изменения момента сопротивления Mc (на Рисунке 14 Mc принят постоянным) и от загрузки двигателя. Зависимость частоты вращения ротора двигателя от напряжения можно выразить:

— синхронная частота вращения; – коэффициент загрузки двигателя; , – номинальные значения напряжения и скольжения соответственно.

Лампы накаливания характеризуются номинальными параметрами: потребляемой мощностью , световым потоком , световой отдачей (равной отношению излучаемого лампой светового потока к ее мощности) и средним номинальным сроком службы .Эти показатели в значительной мере зависят от напряжения на выводахламп накаливания. При отклонениях напряжения на 10% эти характеристики значительно снижаются. Изменения напряжения приводят к соответствующим изменениям светового потока и освещенности, что, в конечном итоге, оказывает влияние на производительность труда и утомляемость человека.

Снижение напряжения у трансформаторов при неизменной мощности приводит к увеличению тока в обмотках. Во многих случаях это не представляет опасности для трансформаторов, т.к. их SНОМ часто превышает нагрузку, и конструкция трансформаторов позволяет допускать некоторую перегрузку. Однако при оценке возможности перегрузки необходимо правильно определять ожидаемый максимальный ток, на величину которого может оказать влияние снижение напряжения на зажимах трансформатора.

Какие бывают виды повреждений в электроустановках?

Короткое замыкание – представляет собой такую ситуацию, когда в силу протекания каких-либо процессов из цепи снабжения исключаются линии, устройства или электрические аппараты. Электрический ток начинает протекать без нагрузки к источнику. Из-за чего величина тока мгновенно увеличивается в десятки раз, и он способен нарушить изоляцию токоведущих частей и вызвать ряд разрушительных процессов. По цепи протекания подразделяется на однофазные, межфазные, замыкание фаз на землю и замыкания с нейтралью трансформатора.

Рис. 2: Примеры коротких замыканий

Рисунок 3: Пережог провода

Классификация видов поражения электрическим током

Указанные действия тока оказывают негативное влияние на человеческий организм и приводят к возникновению различных электротравм. Разделить их можно на два вида:

Местные – организм получает повреждения локального характера.
Общие (электрический удар, электрический шок) – повреждение организма или угроза поражения возникает в результате нарушения стабильной работы систем обеспечения и внутренних органов.

Местные электротравмы

Местными электротравмами принято считать значительные локальные нарушения костных и других тканей организма, вызванные негативным влиянием электрической дуги или электротока. Во многих случаях человек получает поверхностные повреждения, к которым относятся поражения костей, связок, кожного покрова и других мягких тканей.

Электрический ожог

Согласно статистическим данным, электрический ожог занимает первое место по количеству ежегодных происшествий среди всех видов поражения электрическим током.

Чаще всего он возникает в результате непредвиденных коротких замыканий в приборах, при выключении рубильников, находящихся под высокой нагрузкой и т.д. Нужно отметить, что значительная часть ожогов (85%) характерна для электромонтеров, занятых в сфере обслуживания электроустановок.

Электрические знаки

При тепловом (до 115° С), химическом или смешанном действии тока на определенных участках тела человека могут появиться электрические знаки. Чаще всего такие знаки похожи на овальное или круглое пятно серого или бледно-желтого оттенка. Иногда знак имеет форму линии и напоминает мелкоточечную татуировку.

Бывает, что отметка похожа на структуру токоведущего фрагмента, которого касался пострадавший. Кожа грубеет и затвердевает на пораженном месте, поскольку ее верхний слой отмирает. Электрические знаки практически всегда безболезненны для человека и легко поддаются лечению. Со временем омертвленный участок сходит, рана затягивается, и пораженный участок полностью заживает.

Металлизация кожи

Металлизация кожи является результатом действия электрической дуги, когда наименьшие частички расплавленного металла проникают в кожу человека.

Данное явление может произойти в момент отключения разъединителей, при коротких замыканиях и других аналогичных ситуациях. Электроток способствует возникновению теплового потока и динамических сил, в результате чего брызги расплавленного металла мгновенно разлетаются в разные стороны. При попадании на незащищенные участки тела (чаще всего это руки и лицо) металл проникает в верхний кожный покров.

Такие виды поражения электрическим током не являются смертельными. Со временем поврежденный участок сходит, и кожа под ним возвращается к своим нормальным характеристикам. Также постепенно проходят неприятные болезненные ощущения, вызванные металлизацией.

При поражении органов зрения пострадавшего ожидает более сложный процесс лечения. Иногда все старания медиков оказываются безрезультатны. Среди пострадавших от действия электротока металлизация кожи характерна для 10% людей. При этом достаточно часто вместе с металлизацией наблюдается и ожог электрической дугой, вызывающий более серьезные последствия.

Электроофтальмия

Электроофтальмия может возникнуть у человека под воздействием электрической дуги, которая образует сильное ультрафиолетовое излучение. В итоге пострадавший получает облучение и через некоторое время (2–6 ч) у него воспаляются наружные оболочки глаз. Такое состояние называют электроофтальмией.

При серьезном поражении глаз от действия ультрафиолетового излучения процесс лечения усложняется, и увеличиваются сроки полного выздоровления.

Механические повреждения

Электрический ток при соприкосновении с телом вызывает резкие неконтролируемые сокращения мышц, что приводит к механическим травмам. Происходят многочисленные разрывы кожаного покрова, нервных тканей, сосудов, происходят вывихи суставов, а иногда случаются переломы костей. К данному виду повреждений не стоит приписывать аналогичные виды травм, полученные при падениях, ушибах и в других случаях, которые могут иметь место при поражении электричеством.

Итогом механических повреждений зачастую становятся сложные травмы. Для их эффективного лечения потребуется помощь квалифицированного специалиста. Обычно механические повреждения получают люди, находящиеся в электроустановках, где напряжение достигает 380 В.

Лишь у 3% пострадавших наблюдается данный вид травм. Достаточно часто при механических повреждениях также происходит электрический удар, и появляются ожоги тела.

Причины возникновения повреждений

Неверные действия персонала, которые нарушают безопасную эксплуатацию. Это и коммутация под нагрузкой, и подача напряжения на заземленные участки. Причиной таких действий, как правило, является незнание однолинейной схемы или обычная невнимательность.
Естественное старение оборудования и его отдельных элементов. Из-за чего конструктивные части различных устройств утрачивают свои основные характеристики. В качестве примера можно привести старение изоляции и последующее повреждение кабеля.
Коммутационные, режимные или атмосферные перегрузки. В зависимости от источника, вносящего дисбаланс, происходит значительное отклонение какого-то электрического параметра с последующим повреждением.
Механические воздействия – возникают как от попадания сторонних предметов, так и от чрезмерной статической нагрузки, температурных колебаний или динамических ударов тока.

Общие электротравмы

К общим электротравмам относятся электрический шок и электрический удар. Они вызывают в организме человека сбой самых важных систем жизнеобеспечения.

Электрический удар

Электрический удар – возбуждение тканей организма под воздействием электротока. Происходит судорожное сокращение мышц, при этом человек становится рассеянным, невнимательным, ослабевает память.

Если после электрического удара врачи не наблюдают у пострадавшего заболевания, то все равно считается, что его иммунитет и сопротивляемость к болезням существенно ослабевает. Преимущественно это относится к сердечно сосудистым заболеваниям и нервным болезням, которые со временем могут проявиться.

Электрический удар – следствие протекания электротока через органы человека. В такой ситуации угроза поражения нависает над всем организмом, поскольку нарушается стабильная работа самых важных систем и органов (легких, сердца, центральной нервной системы, мозга и других).

В зависимости от сложности состояния человека после поражения, электрический удар можно разделить на четыре степени:

I – наблюдаются судорожные сокращения мышц, пострадавший находится в сознании;
II – происходит непроизвольное сокращение мышц, пострадавший теряет сознание, при этом функции сердца и дыхательной системы сохраняются;
III – наблюдается потеря сознания, нарушается сердечная деятельность и усложняется дыхание;
IV – остановка дыхания и кровообращения, отсутствие признаков жизни (летальный исход).

Способы локализации и борьбы с повреждениями

Читайте также:

Виды и причины повреждения электрических аппаратов кратко

Чем опасны повреждения в электроустановках?

Какие бывают виды повреждений в электроустановках?

Причины возникновения повреждений

Способы локализации и борьбы с повреждениями

Ненормальные режимы работы ЭУ.

Похожие статьи:

Какие бывают виды повреждений в электроустановках?

Классификация видов поражения электрическим током

Местные электротравмы

Электрический ожог

Электрические знаки

Металлизация кожи

Электроофтальмия

Механические повреждения

Причины возникновения повреждений

Общие электротравмы

Электрический удар

Способы локализации и борьбы с повреждениями