Причины поражения человека электрическим током. Причины поражения электрическим током и основные меры защиты

С 1879 года безопасность людей, работающих с электроэнергией, является злободневной темой. Именно тогда зарегистрирован первый случай гибели человека от воздействия электрического тока.

С тех пор количество пострадавших все время увеличивается. На основе печальной статистики созданы правила безопасности, каждый пункт в которых основан на чьей-то трагедии.

Электриков различных профессий готовят по нескольку лет училища, техникумы, институты и специализированные курсы. После этого выпускники заведений проходят стажировку на предприятиях энергетики, сдают многочисленные экзамены и тесты. Только после этого они допускаются к самостоятельной работе.

Однако, даже проработавшие много лет специалисты электрики с высшей пятой группой по технике безопасности из-за ошибок и невнимательности, иногда получают серьезные электротравмы.

К сожалению, простой человек не имеет такой теоретической подготовки и практики работы с электричеством. Да и знать всех тонкостей нашей профессии ему не надо. Но, соблюдать элементарные правила, которые, кстати, всем рассказывают со школьной скамьи и детского садика, просто необходимо.

Хочется, чтобы читатели статей этого сайта, стали активными проповедниками безопасного обращения с электрическими установками не только на производстве, но и в быту, среди своих близких. Слово специалиста, подкрепленное жизненными фактами, всегда хорошо запечатлевается в памяти и воспринимается с большим доверием, чем обычный текст. Оно никогда не может быть «лишним».

Человеческая психология быстро приспосабливается ко всему привычному: электричество окружает нас повсюду, облегчая жизнь, а неисправности в нем случаются редко, да и обычно причиняют мало вреда. Но, до определенной поры…

Поэтому расскажите своему окружению еще раз основные причины поражения людей электрическим током в быту. Будьте уверены: ваши слова уберегут близких от несчастного случая.

Что запрещено делать с электроприборами в быту

Поврежденные приборы

Любой электроприемник имеет слой изоляции. Она покрывает наиболее ответственные места провода даже несколькими слоями для того, чтобы исключить контакт человеческой кожи с потенциалом электросети. Но, небрежное обращение с электропроводкой, механическое воздействие на нее, перегревы от неправильных нагрузок или ослабленных контактов нарушают ее диэлектрические свойства.

Нельзя прикасаться к оголенному металлу провода, находящегося под напряжением или пользоваться выключателями, розетками и вилками с разбитыми корпусами. Это прямая предпосылка для получения электротравмы.

Чтобы исключить подобные случаи проводите периодические осмотры состояния всех приборов и электропроводки. А еще лучше проверять состояние ее изоляции замерами. Но это довольно опасное мероприятие и доверить его можно только специалистам.

Ремонтные работы

Все неисправное электрооборудование должно выводиться из работы для устранения поломок. А заниматься им может только подготовленный человек. Иначе последствия неквалифицированной починки могут быть непредсказуемы.

Бережное обращение с оборудованием

Нельзя разбирать подключенные в сеть электроприборы. Особенно аккуратно следует обращаться со шнуром электропитания. Недопустимо тянуть за него для того, чтобы подвинуть электроплитку, утюг или вытащить вилку из розетки.

Таким способом можно легко устроить короткое замыкание. Шнуры питания часто подвергаются скручиваниям, перегибам, натяжениям. нагреву. Внутри них могут возникнуть изломы и обрывы. Они способны нарушить хороший контакт, вызвать искрение, приводящее к возгоранию.

Необходимо бережно эксплуатировать свои электрические приборы.

Замена лампочек в светильниках

Каждый взрослый, не говоря о детях, должен знать, что заниматься ремонтом электооборудования, находящегося под напряжением, запрещено. Любое действие с электрическими приемниками необходимо выполнять при отключенном питании.

Часто люди получают травмы, когда вкручивают/выворачивают обыкновенные лампочки накаливания. Выключатель освещения при этом всегда должен быть отключен.

Металлическая резьба цоколя может заклинить в патроне, а крепление ее с колбой ослабнуть. В результате стеклянная часть провернется, внутренние нити подвода напряжения, выполненные из открытого металла, соприкоснутся между собой, создав короткое замыкание.

Контакт с корпусом приборов, подключенных к напряжению

В двухпроводной сети (фаза, ноль), эксплуатируемой , при пробое изоляции на корпусе появляется опасный для жизни потенциал. Если человек одной частью тела касается такого прибора (на рисунке показана посудомоечная машина), а другой — элементов конструкции здания, соединенных с землей (на картинке — трубопровод), то через его тело по этому пути потечет ток.

Для предотвращения получения подобных травм служат защиты, реагирующие на появление токов утечек. в такой электропроводке снизит поражающее действие тока, а в схеме, оборудованной защитным РЕ-проводником по системам TN-S или TN-C-S, предотвратит несчастный случай.

Правильное подключение к контуру заземления всех корпусов бытовых приборов, использование системы выравнивания потенциалов — залог предотвращения поражения жильцов током.

Длительная работа электроприборов

Современные холодильники, морозильники и некоторая бытовая техника предназначены для выполнения непрерывного технологичного цикла. Они для этого оснащены автоматическими системами управления.

Даже такие устройства могут поломаться и нуждаются в периодическом контроле со стороны хозяина. Сгоревшие электродвигатели, залитые водой полы или случаи затопления соседей снизу — яркие подтверждения этому.

За работающей техникой и электрическим оборудованием еще необходим досмотр со стороны человека.

Самоделки

Любим мы мастерить что-то своими руками. Сейчас очень просто найти множество советов о том, как сделать самодельный станок, обогрев, сварку…А хватает ли нам квалификации выполнить все это не только работающим, но и безопасным для эксплуатации? Наверняка не всегда.

Конструкции многих самодельных обогревателей не только пожароопасны, но способны создать электрическую травму.

Во всяком случае, перед вводом в работу самодельных электроприборов важно не только замерить сопротивление электрической изоляции, но и провести ее испытания. Этим занимаются специализированные электротехнические лаборатории.

Поддержание в исправном состоянии защит электропроводки

Во всех жилых помещениях при вводе в работу электрической схемы устанавливаются вводные щитки. В них, как правило, вмонтирован электросчетчик и защитные автоматы или предохранители.

Они должны поддерживаться в работоспособном состоянии. Особенно актуально это требование к старым домам в сельской местности, где еще можно встретить работающие, но морально устаревшие электрощитки с индукционным счетчиком и двумя пробковыми предохранителями. В них хозяева вместо промышленных плавких вставок устанавливают самодельные «жучки» — отрезки случайно подобранных проволок.

Часто их номиналы завышены: чтобы лишний раз не менять при перегорании. Именно по этой причине они не всегда быстро отключают возникшее короткое замыкание, а в отдельных случаях вообще не работают.

Это же требование относится к уставкам автоматических выключателей. Их подбор, настройка и проверка работоспособности — важный элемент электробезопасности.

Дети

Они всегда любознательны, подвижны, активно лезут во все доступные и даже запретные места. Таким способом они познают окружающий мир, осваивают его. Но всегда ли взрослый человек может уследить за поведением малыша, уберечь его от попадания под действия тока? Как избежать несчастных случаев?

Родителям надо учитывать возраст ребенка и его развитие. Детям до трех лет нужно исключить доступ к электроприборам элементами мебели, перегородками, ограждениями. Обязательно указать запретные зоны и внушить, что туда они не должны входить.

Все контакты электрических розеток надо закрыть диэлектрическими заглушками. Ведь малыши могут всунуть туда гвоздь, булавку или другой кусок металла.

Детям всех возрастов нужно настойчиво объяснять правила безопасного обращения с электричеством в быту и на улице. С этой целью для них написана масса книжек и снято много обучающих мультфильмов. Например, «Советы тетушки Совы».

Такие видеоуроки созданы специалистами с учетом специфики детской психологии. Они познавательны, хорошо запоминаются. Особенно тогда, когда родители дают попутные пояснения, а после совместного просмотра делятся комментариями, задают наводящие вопросы.

В заключение статьи хочется еще раз обратиться к электрикам: наверняка вы на основе собственного опыта знаете еще причины поражения электрическим током в быту. Делитесь ими со своими близкими людьми! Ваши советы всегда будут восприняты. Они помогут уберечь человека от получения электротравм.

Какова общая характеристика распределения электротравм на железнодорожном транспорте?

На железных дорогах более 70% случаев электротравмирования приходится на хозяйства электроснабжения и локомотивное. Профилактике электротравматизма здесь необходимо уделять максимальное внимание, так как электроустановки и линии электропередачи являются основным объектом обслуживания и предметом труда.

Более 8% случаев электротравмирования приходится на места с повышенной опасностью и особо опасные (контактная сеть, воздушные линии электропередаче и др.).

Анализ распределения электротравм в зависимости от месяца, дня недели, декады и времени происшествия в течение суток показывает следующую тенденцию. Основной удельный вес электротравм приходится на период с июня по сентябрь, когда планируется наибольший объем работ по всем хозяйствам МПС. По дням недели электротравмы распределяются практически равномерно, исключение составляют суббота и воскресенье, когда объем работ значительно снижается и в основном производится устранение неисправностей в аварийных случаях. Самая неблагоприятная — вторая декада. На нее приходится от 44 до 52% всех случаев травматизма. По времени выполнения работ от их начала наибольшее число случаев возникает в моменты приближения обеденного перерыва (после 3—4 ч от начала работы). Большой процент электротравм происходит и в конце рабочего дня вследствие усталости, а также спешки в конце работы.

Наибольшее число несчастных случаев происходит при выполнении ремонтных работ — около 50%. Увеличивается количество несчастных случаев при выполнении монтажных работ Это свидетельствует о недостаточном использовании существующих защитных средств ремонтным персоналом.

Какие причины поражения электрическим током?

Основными причинами несчастных случаев в хозяйстве электрификации и электроснабжения являются неотключение электроустановок, неприменение переносных заземлений и защитных касок, нарушение работающими габаритов зон, опасных в отношении приближения к токоведущим или заземленным частям при работе со снятым напряжением или под напряжением, отсутствие надзора со стороны руководителей работ за выполнением операций в местах повышенной опасности. Из-за грубейших нарушений правил техники безопасности, когда работы проводятся без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, происходит более 88% всех несчастных случаев.

Причиной электротравм часто является несоответствие работ заданию, специальности и квалификационной группе работника. Их доля составляет более 9%. Число случаев электротравм, происходящих из-за подачи напряжения на рабочий участок без предупреждения, составляет от 22 до 32%. Электротравмы происходят и когда провисают или очень сближены провода — до 10—15% случаев, что говорит о некачественном техническом обслуживании данной линии.

Несчастные случаи в основном происходят по внешней цепи тока по пути «фаза — земля», поэтому необходимо применять защитное заземление корпусов электроустановок, выполнять требования инструкции по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах.

Наиболее частые случаи протекания тока через тело человека по пути «рука — рука» и «рука —ноги». Для предотвращения этого необходимо обязательно использовать рабочую специальную обувь.

Какие организационные меры требуется проводить для предупреждения электротравматизма?

Для предотвращения электротравматизма необходимо:

• совершенствовать систему обучения безопасным приемам работы;
• улучшать качество проведения инструктажа перед началом работы;
• совершенствовать систему правового воспитания;
• повышать квалификацию персонала с целью овладения безопасными приемами труда;
• усилить контроль за внедрением основополагающих стандартов;
• систематически проводить аттестацию и паспортизацию рабочих мест.

Совершенствовать систему обучения следует путем использования в учебном процессе разнообразных наглядных пособий и технических средств: фотовитрин, действующих макетов, контрольно-обучающих машин. кино, видеомагнитофонов. Приобретению навыков безопасной работы способствуют создание и использование учебно-тренировочных полигонов, оснащенных действующими моделями конструкций, имитирующих электрооборудование.

Для повышения ответственности персонала в части безусловного выполнения правил техники безопасности в соответствии с проведенным инструктажем целесообразно выдавать предупредительные талоны. При нарушении правил техники безопасности необходимо талоны изымать и назначать нарушителям переэкзаменовку по технике безопасности.

Улучшению правового воспитания способствует ежеквартальное проведение дня трудового права, когда даются консультации по вопросам трудового законодательства.

Повышению качества профессионального обучения, снижению числа ошибок при оформлении нарядов, сокращению времени их оформления также способствует широкое внедрение технологических карт на обслуживание и ремонт устройств электроснабжения и введение карт обучения и проверки знаний.

Какие технические средства повышают безопасность обслуживания устройств электроснабжения?

Для предотвращения случаев травматизма при работе в камерах типа КСО на приводы заземляющих ножей устанавливают блокировочный замок, в результате чего доступ в камеру с отключенными заземляющими ножами невозможен.

Для контроля изоляции и состояния оперативных цепей переменного и постоянного тока без отключения источника их питания создан специальный прибор.

Разработано и эксплуатируется устройство контроля исправности вводов 110 кВ, предназначенное для обнаружения частичных пробоев, увлажнений и полных перекрытий в основной изоляции вводов силовых трансформаторов.

Сигнализатор опасного напряжения типа СОПН-1 позволяет с земли дистанционно и направленно контролировать наличие напряжения (рабочего или наведенного) в электроустановках переменного тока и контактной сети

постоянного тока.

Разработано и применяется устройство для сигнализации об опасности приближения к высоковольтным установкам.

Эти и некоторые другие средства разработаны учеными и специалистами электротехнической лаборатории Московского института инженеров железнодорожного транспорта.

Кафедрой «Энергоснабжение электрических железных дорог» Ростовского института инженеров железнодорожного транспорта в содружестве со специалистами научно-производственной лаборатории Северо-Кавказской дороги разработан и внедрен в опытную эксплуатацию бесконтактный индикатор напряжения БИН-БУ (универсальный). Он предназначен для дистанционного определения наличия напряжения на токоведущих частях электроустановок переменного и постоянного тока напряжением от 3,3 до 110 кВ. Объектами индикации могут быть контактная сеть, тяговые подстанции, а также линии электропередачи.

При подготовке рабочего места со снятием напряжения с контактной сети бывают случаи, когда она остается под напряжением из-за поворачивания вала мачтового разъединителя, шунтирования воздушного промежутка и ложной телесигнализации. Златоустовская дистанция электроснабжения Южно-Уральской дороги создала реле контроля напряжения РКН, которое устанавливается на подстанции или на перегоне на пунктах параллельного соединения контактной сети с выводом контактов РКН на стойку ТУ-ТС для телесигнализации энергодиспетчеру о наличии или отсутствии напряжения в контактной сети.

В устройствах контактной сети, на воздушных линиях и других электроустановках широко применяют полимерные изолирующие элементы. Срок службы и надежность их работы зависят от влияния ультрафиолетовых лучей, пыли, снега, окружающей температуры, относительной влажности, контакта с водой и механических нагрузок. По аналогии с фарфоровыми изоляторами возможно их перекрытие в случаях загрязненности, а при разгерметизации защитного чехла (покрытия) и попадании влаги на несущий стеклопластиковый стержень возможно протекание по нему токов малых величин. Это может привести к ухудшению электроизоляционных свойств и снижению механической прочности. Для контроля за тиком по веему изолирующему элементу, особенно на секционных и врезных изоляторах (без их демонтажа), разработано устройство контроля изоляционных свойств полимерных изолирующих элементов (УКИП).

Для заземления проводов как контактной сети, так и воздушных линий (сечением от 6 до 18 мм2) разработан зажим рационализаторами Петропавловского участка электроснабжения. Зажим позволяет завешивать заземляющую штангу также на полосовой фиксатор. Принцип крепления зажима штанги на провода - самозатягивание. Снятие зажима с провода производится резким движением штанги вверх. Конструкция зажима удобна в эксплуатации и обеспечивает надежный контакт с проводом.

Устройство для обеспечения электробезопасности при проведении путевых работ в процессе капитального ремонте одного из путей многопутного участка бесстыкового пути, электрифицированного по системе переменного тока. когда на действующих путях продолжается движение поездов, позволяет обеспечить безопасность работников, занятым на ремонте пути.

В скобках после вопроса указаны номера нормативных документов по охране труда, используемые при формировании ответа -

Полезная информация:

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие.

1. Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования — корпусах, кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и других причин.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.

4. Возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; защитное разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, применением двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных защитных средств — переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Классификация помещений по опасности поражения током. Окружающая среда и окружающая обстановка усиливают или ослабляют опасность поражения током. С учетом этого «Правилами устройства электроустановок» все помещения делятся по степени опасности поражения людей электрическим током на три класса: 1 — без повышенной опасности; 2 — с повышенной опасностью и 3 — особо опасные.

Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.

Примером помещений без повышенной опасности могут служить обычные конторские помещения, инструментальные, лаборатории, а также некоторые производственные помещения, в том числе цехи приборных заводов, размещенные в сухих, беспыльных помещениях с изолирующими полами и нормальной температурой.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75%; такие помещения называют сырыми;

высокой температуры, когда температура воздуха длительно превышает +30° С; такие помещения называются жаркими;

токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.), в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;

токопроводящих полов — металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.;

возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки различных зданий с проводящими полами, складские неотапливаемые помещения (даже если они размещены в зданиях с изолирующими полами и деревянными стеллажами) и т. п.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;

химически активной среды, т. е. помещения, в которых по условиям производства содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной средой:

одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Особо опасными помещениями являются большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Недоступность токоведущих частей электроустановок для случайного прикосновения может быть обеспечена рядом способов: изоляцией токоведущих частей, размещением их на недоступной высоте, ограждением и др.

Защитное разделение сети. В разветвленной электрической сети, т. е. обладающей большой протяженностью, вполне исправная изоляция может иметь малое сопротивление, а емкость проводов относительно земли — большую величину. Эти обстоятельства являются крайне нежелательными по условиям безопасности, так как в таких сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью утрачивается защитная роль изоляции проводов и усиливается угроза поражения человека током в случае прикосновения его к проводу сети (или к какому-либо предмету, оказавшемуся под фазным напряжением).

Этот существенный недостаток может быть устранен путем так называемого защитного разделения сети, т. е. разделения разветвленной (протяженной) сети на отдельные небольшие по протяженности и электрически не связанные между собою участки.

Разделение осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли, благодаря чему значительно улучшаются условия безопасности.

Применение пониженного напряжения. При работе с переносным ручным электроинструментом — дрелью, гайковертом, электрическим зубилом и т. п., а также ручной переносной лампой человек имеет длительный контакт с корпусами этого оборудования. В результате для него резко повышается опасность поражения током в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе, особенно, если работа производится в помещении с повышенной опасностью, особо опасном или вне помещения.

Для устранения этой опасности необходимо питать ручной инструмент и переносные лампы пониженным напряжением не выше 36 В.

Кроме того, в особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях (например, работа в металлическом резервуаре, работа сидя или лежа на токопроводящем полу и т. п.) для питания ручных переносных ламп требуется еще более низкое напряжение — 12 В.

Основными причинами несчастных случаев при поражении электрическим током являются:

Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

Появление напряжения на конструктивных металлических частях электрооборудования (корпусах, кожухах, и т.п.) в результате повреждения изоляции и других причин (так называемое электрическое замыкание на корпус);

Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения;

Попадание человека в зону растекания тока.

Классификация помещений по опасности поражения

Человека током

Существенное влияние на безопасность электрических установок оказывают условия среды, от которых зависит состояние изоляции, а также электрическое сопротивление тела человека. В связи с этим в отношении опасности поражения человека электрическим током Правила устройства электроустановок (ПУЭ) различают:

1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

Относительная влажность воздуха превышает 75 %;

Пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь оборудования;

Токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);

Температура постоянно или периодически (свыше суток) превышает +35 °C;

Возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой;

3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

Относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

Химически активная или органическая среда, разрушающая изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

Одновременно два или более условий повышенной опасности.

Нормирование напряжений прикосновения и токов

Через тело человека

Предельно допустимые значения напряжений прикосновения U пд и токов I пд , протекающих через тело человека, задаются для пути тока "рука – рука" или "рука – ноги" (ГОСТ 12.1.038-82*). Указанные значения при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Примечание. Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25 °С) и влажности (относительная влажность более 75 %), должны быть уменьшены в 3 раза.

При аварийном режиме производственных и бытовых приборов и электроустановок напряжением до 1000 В в сетях с любым режимом нейтрали предельно допустимые значения U пд и I пд не должны превышать значений, приведённых в ГОСТ 12.1.038-82*. Для приближённой оценки U пд и I пд можно воспользоваться данными табл. 4.3. Аварийный режим означает, что электроустановка неисправна и могут возникнуть опасные ситуации, приводящие к электротравмам. При продолжительности воздействия более 1 с величины U пд и I пд соответствуют отпускающим значениям для переменного и не болевым для постоянного токов.

Таблица 4.3

Технические средства защиты человека

От поражения током

Основными техническими средствами защиты человека от поражения электрическим током, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом, являются (ПУЭ): защитное заземление, защитное зануление, защитное отключение, электрическое разделение сети, малое напря­жение, электрозащитные средства, уравнивание потенциалов, двойная изоляция, предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с грунтом Земли металлических нетоковедущих элементов электроустановок, которые в аварийных ситуациях могут оказаться под напряжением. Область применения защитного заземления – электроустановки напряжениями до 1000 В, питающиеся от СИН. При этом в помещениях без повышенной опасности защитное заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановок 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках - при напряжении выше 50 В переменного и выше 120 В постоянного тока.

Защитное заземление специально предназначено для обеспечения электробезопасности и позволяет уменьшить напряжение, приложенное к телу человека, до длительно допустимого значения . Защитному заземлению подлежат доступные для прикосновения человека металлические нетоковедущие элементы электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, например, из-за повреждения изоляции фазного проводника сети. Схема защитного заземления представлена на рис. 4.6.

На рисунке пунктирными линиями показано эквивалентное сопротивление Z из /3 , которое заменяет комплексные сопротивления изоляций фаз в случае их равенства, но подключено к нейтрали N электрической сети.

В случае пробоя фазы на корпус ток замыкания определяется по формуле

в которой влиянием параллельного соединения R з и R h можно пренебречь (R з ||R h << Z из /3 ), т. к. R з << Z из . В результате ток замыкания на землю в СИН напряжением до 1000 В практически не превышает 5 А, а в большинстве случаев он во много раз меньше.

Для обеспечения приемлемой безопасности прикосновения к повреждённой электроустановке в СИН (замыкание фазы на корпус) необходимо обеспечить в любое время года достаточно малую величину сопротивления заземления.

Защитное заземление осуществляют с помощью заземляющего устройства , которое представляет собой совокупность заземлителей (естественные или искусственные) и заземляющих проводников.

Естественные заземлители – это непосредственно контактирующие с грунтом электропроводящие элементы коммуникаций, зданий и сооружений, используемые для целей заземления. К ним относятся, например, арматура железобетонных фундаментов, металлические водопроводные трубы, проложенные в земле, обсадные трубы скважин. Запрещается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, взрывоопасных или горючих газов и смесей. Согласно ПУЭ для заземления рекомендуется в первую очередь использовать естественные заземлители.

Искусственные заземлители – это специально предназначенные для устройства заземления стальные электроды (трубы, уголки), имеющие непосредственный контакт с грунтом. Их применяют, если естественные заземлители отсутствуют или их сопротивления растеканию тока не удовлетворяют требованиям.

Заземляющие проводники – это электрические проводники, соединяющие заземлители с заземляемыми элементами установок.

ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81* устанавливают, в частности, что в сетях с U ф = 220 В сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4Ом (R з ≤ 4 Ом ). Если мощность сетевого или автономного источника электроэнергии (трансформаторов, генераторов) не превышает 100 кВА, тоR з ≤ 10 Ом . Таким образом обеспечивают напряжение на корпусе аварийной производственной электроустановки, не превышающее 20 В, что считается допустимым.

Защитное зануление – это преднамеренное электрическое соединение нетоковедущих частей электроустановок, которые в аварийных ситуациях могут оказаться под напряжением, с глухозаземлённой нейтралью электрической сети с помощью нулевого защитного проводника (НЗП). Область применения защитного зануления – электроустановки напряжениями до 1000 В, питающиеся от СЗН. При этом в помещениях без повышенной опасности защитное зануление является обязательным при номинальном напряжении электроустановок 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках - при напряжении выше 50 В переменного и выше 120 В постоянного тока.

Схема варианта защитного зануления в СЗН приведена на рис. 4.7, где Пр1 и Пр2 – плавкие предохранители линии питания и электроустановки. Нулевой защитный проводник необходимо отличать от нулевого рабочего проводника N. Нулевой рабочий проводник при необходимости может быть использован для питания электроустановок. В реальной сети он может быть совмещён с НЗП, за исключением случая питания переносных электроприёмников, если он соответствует дополнительным требованиям, предъявляемым к НЗП. Должна быть обеспечена гарантированная непрерывность НЗП на всём протяжении от зануляемого элемента до нейтрали источника питания. Это обеспечивается отсутствием элементов защиты (плавких предохранителей и автоматических выключателей), а также разного рода разъединителей. Все соединения НЗП должны быть выполнены на основе сварки или быть резьбовыми. Полная проводимость НЗП должна составлять не менее 50 % от проводимости фазного проводника.

При замыкании одной из фаз на занулённый корпус электроустановки возникает контур короткого замыкания, образуемый источником фазного напряжения и комплексными сопротивлениями фазного (Ż ф) и нулевого защитного (Ż нзп) проводников, величина тока в котором гарантирует быстрое срабатывание ближайшего к электроустановке элемента защиты (Пр2). С целью дополнительного повышения уровня электробезопасности, например при обрыве НЗП, его повторно заземляют (на рис. 4.7 R п – сопротивление повторного заземлителя). При отсутствии R п напряжение на корпусе повреждённой установки может превышать 0,5U ф, а в случае применения повторного заземлителя оно может быть несколько снижено.

Таким образом, при защитном занулении безопасность человека, касающегося корпуса повреждённой установки, обеспечивается за счёт уменьшения времени воздействия опасного напряжения, действующего до момента срабатывания элемента защиты.

В СЗН с защитным занулением нельзя заземлять корпус установки, не присоединив его прежде к НЗП.

Защитное автоматическое отключение питания - это автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное автоматическое отключение питания используется как дополнительная защита в электроустановках напряжением до 1000 В при наличии других мер защиты в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и реализуется с помощью устройства защитного отключения (УЗО).

Датчик Д реагирует на изменения одного или нескольких параметров Uэу, характеризующих электробезопасность. Его выходной сигнал U д пропорционален используемому входному сигналу УЗО, на который оно реагирует. В формирователе аварийного сигнала ФАС сигнал датчика U д сравнивается с установленным уровнем срабатывания Uп. Если U д > Uп, то сигнал U ас через элемент согласования (по мощности, напряжению) ЭС приводит к размыканию контактов отключающего устройства ОУ.

Практическое разнообразие УЗО определяется используемыми входными сигналами и выбранными конструктивными элементами.

Электрическое разделение сети . Реальные электрические сети могут иметь глухозаземлённую нейтраль, быть протяжёнными и разветвлёнными, что резко увеличивает опасность однофазного прикосновения человека. На рис. 4.9 показан пример разветвлённой однофазной сети с подключенными электроустановками, содержащей N ответвлений с соответствующими сопротивлениями изоляции. Результирующее сопротивление изоляции Z из сети определяется как результат параллельного соединения сопротивлений изоляции N отдельных участков и сопротивлений изоляции Z ЭУ электроустановок. Оно может оказаться недостаточным для обеспечения безопасности при однофазном прикосновении и может составлять, например, десятки кОм.

С целью повышения безопасности в таких случаях применяют электрическое разделение сети на ряд участков с помощью специальных разделительных трансформаторов РТ (рис. 4.10). Участок сети, подключенный ко вторичной обмотке РТ, имеет малую протяжённость и разветвлённость. Поэтому легко обеспечивается большое сопротивление изоляции проводников питания относительно земли. Разделительные транс­форматоры могут входить в состав, например, блоков питания (преобразователей напряжения) радиоэлектронных устройств. Следует иметь в виду, что выводы вторичной обмотки РТ должны быть изолированы от земли.

Применение малых напряжений . Существенное повышение уровня электробезопасности может быть достигнуто путём уменьшения рабочих напряжений электроустановок. Если номинальное напряжение электроустановки не превышает длительно допустимой величины напряжения прикосновения, то даже одновременный контакт человека с токоведущими частями разных фаз или полюсов может считаться относительно безопасным.

Малым называется напряжение не более 50 В переменного и не более 120 В постоянного тока, применяемое в целях уменьшения опас­ности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 12 В, т. к. при таких напряжениях сопротивление тела человека обычно не менее 6 кОм и, следовательно, ток, проходящий через тело человека, не превысит 2 мА. Такой ток можно считать условно безопасным. В производственных условиях для повышения безопасности эксплуатации переносных электроустановок применяются напряжения 36 В (в помещениях с повышенной опасностью) и 12 В (в особо опасных помещениях). Однако в любом случае малые напряжения являются лишь относительно безопасными, т.к. в худшем случае ток через тело человека может превысить значение порогового неотпускающего.

Источниками малого напряжения являются разделительные трансформаторы. Получение малых напряжений с помощью автотрансформаторов не допускается , т. к. токоведущие элементы сети малого напряжения в этом случае гальванически связаны с основной электрической сетью.

Широкому распространению малых напряжений переменного тока мешает трудность осуществления протяжённой сети малого напряжения из-за больших энергетических потерь и наличие понижающего трансформатора. Поэтому область их применения ограничивается в основном ручным электрифицированным инструментом, переносными лампами, светильниками местного освещения в помещениях как с повышенной опасностью, так и особо опасных.

Электрозащитные средства -это средства индивидуальной защиты, служащие для защиты людей от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

По своему назначению средства защиты условно разделяют на изолирующие, ограждающие и предохранительные.

Изолирующие средства защиты предназначены для изоляции человека от частей электроустановок, находящихся под напряжением, и от земли. Различают основные и дополнительные изолирующие средства. Основные изолирующие средства имеют изоляцию, способную длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и, следовательно, с их помощью можно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Основными изолирующими средствами для электроустановок напряжением до 1000 В служат изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, указатели напряжения. Дополнительные изолирующие средства применяют для обеспечения большей электробезопасности лишь в комплекте с основными средствами для обеспечения большей безопасности. К дополнительным изолирующим средствам относятся, например, диэлектрические боты и галоши, изолирующие подставки и коврики. Все изолирующие средства должны подвергаться испытаниям после изготовления и периодически в процессе эксплуатации, о чём на них делается соответствующая отметка.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением (изолирующие накладки, щиты, барьеры), а также для предотвращения появления опасного напряжения на отключенных токоведущих частях (переносные заземляющие устройства).

Предохранительные защитные средства служат для защиты персонала от факторов, сопутствующих его работе с электроустановками. К ним относятся средства защиты от падения с высоты (предохранительные пояса), при подъёме на высоту (монтёрские когти, лестницы), от световых, тепловых, механических, химических воздействий (защитные очки, щитки, рукавицы) и электромагнитных полей (экранирующие каски, костюмы).

Уравнивание потенциалов применяют в помещениях, имеющих заземлённые или занулённые электроустановки для повышения уровня безопасности. При этом к сети заземления или зануления подключают металлические трубы коммуникаций, входящих в здание (горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.), металлические части каркаса здания, централизованных систем вентиляции, металлические оболочки телекоммуникационных кабелей, все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования.

Двойная изоляция представляет собой совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные прикосновению металлические части электроустановки не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной изоляции. Согласно требованиям ГОСТ 12.2.006-87 двойную изоляцию обязательно должны иметь устройства бытового или аналогичного общего применения. Установки с двойной изоляцией не следует заземлять или занулять, поэтому они не имеют соответствующих присоединительных элементов. В качестве дополнительной изоляции используют пластмассовые корпуса, ручки, втулки. Если устройство с двойной изоляцией имеет металлический корпус, он должен быть изолирован от конструктивных частей установки, которые могут оказаться под напряжением (шасси, оси регуляторов, статоры электродвигателей) изолирующими элементами.

Предупредительная сигнализация служит для выдачи сигнала опасности при приближении к частям, находящимся под высоким напряжением.

Блокировки предотвращают доступ к неотключенным токоведущим частям электроустановки, например, при ремонте. Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи контактами, размыкающимися при открывании аппаратурной дверцы, или не позволяют её открыть, если не снято высокое напряжение с токоведущих частей. Механические блокировки имеют конструктивные элементы, не позволяющие включить аппарат при открытой крышке или открыть аппарат, когда он включен.

Знаки и плакаты безопасности предназначены для привлечения внимания работающих к опасности поражения током, предписания, разрешения определённых действий и указаний с целью обеспечения безопасности. Они бывают запрещающими, предупреждающими, предписывающими и указательными.

Электромагнитные поля

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением (прикосновение к неогражденным неизолированным токоведущим частям, ошибочные действия, потеря ориентировки пострадавшим).

Напряжение прикосновения - разность потенциалов двух точек электрической цепи, которых одновременно касается человек.

Если человек касается рукой одной фазы, то напряжением прикосновение будет разность потенциалов между рукой и ногой.

2. Появление напряжения на металлических нетоковедущих частях установки из-за повреждения электрической изоляции токоведущих частей (повреждение изоляции, падение провода).

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых производится работа в результате ошибочного включения под напряжение отключенной установки, разряда молнии.

4. Возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек в результате замыкания фазного провода сети на землю.

Шаговое напряжение - напряжение между двумя точками поверхности земли в зоне замыкания фазы на землю, отстоящими друг от друга на расстоянии одного шага 0,8м.

Наибольшую величину шаговое напряжение имеет вблизи от места замыкания. На расстоянии 8 м на открытом воздухе, 4 м в помещении и более от места замыкания оно практически не представляет опасности

Условия поражения при шаговом напряжении. При шаговом напряжении 100-150 В могут возникнуть интенсивные судороги. Это послужит причиной падения человека на землю, вследствие чего увеличивается расстояние между точками земли, которых он может коснуться руками и ногами, следовательно ток будет протекать по более опасному пути (рука-нога).Совокупность этих факторов может привести к поражению человека электрическим током. Если шаговое напряжение будет более 250В человек может потерять сознание и даже может произойти паралич дыхания.

5. Случайное возникновение электрической дуги в зоне работы человека.

Условия поражения электрическим током

1. Человек, касающийся неисправной фазы, когда одна из фаз замкнута на землю, оказывается под линейным напряжением.

Замыкание одной фазы на землю может долго оставаться незамеченным.

Замыкание одной из фаз на землю равнозначно короткому замыканию с таким значением тока, который недостаточен для отключения предохранителя или срабатывания отключающих аппаратов.

2. Схемы включения человека в электрическую сеть:

Двухфазное включение - между двумя фазами;

Однофазное включение - между фазой и землей.

Однофазное включение наблюдается чаще:

а. работа под напряжением при отсутствии защитных средств;

б. при пользовании приборами с плохой изоляцией токоведущих частей;

в. при переходе напряжения на металлические части оборудования, лишенного надлежащей защиты.

3. Окружающая обстановка создает условия поражения электрическим током (сырость, присутствие в воздухе токопроводящей пыли, едких паров и газов), действует разрушающе на изоляцию и снижает ее сопротивление.