Протекание постоянного тока по телу человека вызывает болевое ощущение в месте прикосновения и в суставах конечностей. Как правило, воздействие постоянного тока на организм человека вызывает ожоги или болевой шок, который в тяжелых случаях может привести к остановке дыхания или сердца.
В случае прикосновения человека к однофазным или двухфазным сетям переменного тока при любом режиме сети относительно земли (изолированная от земли, с заземленным полюсом, с заземленной средней точкой), т.к. в этом случае ток, протекающий через человека, определяется только электрическим сопротивлением его тела.
Степень опасности и исход поражения электрическим током зависят: от схемы «подключения» человека в электрическую цепь; на электрической сети:
трехфазная четырехпроводная с заземленной нейтралью;
трехфазная с изолированной нейтралью.
Поражение человека электрическим током может быть вызвано однополюсным (однофазным) или двухполюсным (двухфазным) прикосновением к токоведущей части установки.
Однофазное подключение является менее опасным, чем двухфазное, однако оно возникает значительно чаще и является основной причиной электротравматизма. На исход поражения в этом случае оказывает решающее влияние режим нейтрали электросети.
При прикосновении к одной из фаз сети с изолированной нейтралью последовательно с сопротивлением человека оказываются включенными сопротивления изоляции и емкости относительно земли двух других неповрежденных фаз.
Схема прикосновения человека к одной фазе сети с заземленной нейтралью
С увеличением сопротивления изоляции опасность поражения электрическим током уменьшается.
При аварийном режиме работы этой же сети, когда возникает глухое замыкание фазы на землю, напряжение в нейтральной точке может достигать фазного напряжения, напряжение неповрежденных фаз относительно земли становится равным линейному напряжению. В этом случае, если человек прикоснется к одной фазе, он окажется под линейным напряжением, через него пойдет ток по пути «рука - нога». В данной ситуации на исход поражения сопротивление изоляции проводов не играет никакой роли. Такое поражение током чаще всего приводит к летальному исходу.
Примеры свидетельствуют о том, что при прочих равных условиях однофазное подключение человека в сеть с изолированной нейтралью менее опасно, чем в сеть с заземленной нейтралью.
Наиболее опасным является двухфазное подключение человека в электрическую сеть, так как он попадает под линейное напряжение сети вне зависимости от режима нейтрали и условий эксплуатации сети.
7.9. Продолжительность воздействия тока.
Продолжительность воздействия тока часто является фактором, от которого зависит конечный исход поражения. Чем продолжительнее воздействие электрического тока на организм человека, тем тяжелее последствия поражения. Через 30с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25 %, а через 90с - на 70 %.
Установлено, что поражение электрическим током возможно лишь в стоянии полного покоя сердца человека, когда отсутствуют сжатие (систола) или расслабление (диастола) желудочков сердца и предсердий. Поэтому при малом времени воздействие тока может не совпадать с фазой полного расслабления, однако всё, что увеличивает темп работы сердца, способствует повышению вероятности остановки сердца при ударе током любой длительности. К таким причинам следует отнести: усталость, возбуждение, голод, жажду, испуг, принятие алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни и т.п.
Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными:
· между двумя проводами;
· между проводом и землей;
· между двумя проводами и землей одновременно и т.п.
Однако наиболее характерными являются первые две схемы. Применительно к трехфазным сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую – однофазным.
Двухфазное включение, т.е. прикосновение человека одновременно к двум фазам (рис. 11.3.), как правило, более опасно, чем однофазное, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное, и поэтому через человека пойдет больший ток, сила которого определяется по формуле:
где I ч – сила тока, проходящего через тело человека, А; U л = 1,73 U ф – линейное напряжение, т.е. напряжение между фазными проводами сети, в; U ф – фазное напряжение, В; R ч – сопротивление тела человека, Ом.
Рис. 11.3 Схема двухфазного включения
человека в цепь тока в трехфазной сети
Нетрудно видеть, что при двухфазном включении ток, проходящий через человека, практически не зависит от режима нейтрали сети, следовательно, двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралями.
Однофазное включение происходит значительно чаще, нo оно менее опасно, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т.е. меньше линейного в 1,73 раза. Кроме того, на значение этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.
В сети с заземленной нейтралью (рис. 11.4) последовательно с сопротивлением тела человека (R ч) оказываются включенными сопротивление обуви (R об), сопротивление пола (R n) и сопротивление заземления нейтрали источника тока (R о).
Рис. 11.4 Схема однофазного включения человека в цепь тока в трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью
С учетом этих сопротивлений сила тока (I ч), проходящего через человека, будет отделяться по формуле:
I ч = 
,
где R ч – сопротивление тела человека, Ом; R об – сопротивление обуви, Ом; R n – сопротивление пола, Ом; R о – сопротивление заземления нейтрали, Ом.
В сети с изолированной нейтралью (рис.
11.5.), ток, проходящий через человека, возвращается к источнику тока через изоляцию проводов, которая обладает большим сопротивлением. Значение силы тока, проходящего через человека, определяется для этого случая по формуле:
I ч = 
,
где R из – сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли, Ом.
В сети с изолированной нейтралью условия безопасности находятся в прямой зависимости не только от сопротивления пола и обуви, но и от сопротивления изоляции проводов относительно земли: чем лучше изоляция, тем меньше ток, протекающий через человека.
Рис. 11.5 Схема однофазного включения человека в цепь тока в трехфазной сети с изолированной нейтралью
Таким образом, при прочих равных условиях однофазное включение человека в сети с изолированной нейтралью менее опасно, чем в сети с заземленной нейтралью. Этот вывод справедлив дня нормальных (безаварийных) условий работы сети. В случае же аварии, когда одна из фаз замкнута на землю, сеть с изолированной нейтралью может оказаться более опасной, так как вследствие старения изоляции, увлажнения и при других неблагоприятных условиях сопротивление изоляции снижается. В результате этого напряжение между любой неповрежденной фазой и землей может увеличиться с фазного до линейного, в то время как в сети с заземленной нейтралью напряжение неповрежденных фаз относительно земли практически не возрастает, т.е. остается в пределах фазного.
Таким образом, безопасность человека обеспечивается высоким качеством изоляции, которое контролируется в процессе профилактических испытаний. Периодический контроль изоляции заключается в том, чтобы определить сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли и между фазами на каждом участке, между двумя последовательно установленными предохранителями, аппаратами или за последним предохранителем.
Электрическая изоляция силовой или осветительной электропроводки считается достаточной, если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей, или между разными фазами на участке, ограниченном последовательно включенными плавкими предохранителями, составляет не менее 0,5 МОм (согласно правилам устройства электроустановок).
1) Однофазное прикосновение к проводу сети с изолированной нейтралью при исправной изоляции (рис.1):
Рисунок 1 - Однофазное включение человека в электрическую сеть.
Ток, проходящий через человека I h , возвращается к источнику тока через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоянии обладает большим сопротивлением изоляции R из. До 1000В R из равна 0,5 МОм и больше. Ток, протекающий через тело человека, определяется выражением:
(1)
где R h - сопротивление тела человека, при расчетах берется 1000 Ом;
R из - сопротивление изоляции фаз относительно земли;
U ф - фазное напряжение
С учетом сопротивление обуви R об и пола R п, включенных последовательно сопротивлению тела человека R h , ток, проходящий через человека, будет равен:
(2)
2) Однофазное прикосновение к проводу сети с заземленной нейтралью (рис.2):
Рисунок 2 - Однофазное прикосновение к сети с заземленной нейтралью
Величина тока через человека определяется только сопротивлением тела человека, величины сопротивлений изоляции проводов не влияют на ток, проходящий через тело человека.
, (3)
где R 0 - сопротивление заземления нейтрали. При Uл= 380 В R 0 не превышает 4 0м, то им при расчетах можно пренебречь. В этом случае сопротивление пола и обуви играют большую роль в безопасности человека, т.к. включены в цепь с человеком последовательно.
(4)
При R п = 0 и R об = 0
I h = = 0,22 А = 220 мА > 100 мА >> 10 мА ,
это очень опасно!
При замыкании фазы на землю сеть с изолированной нейтралью (рис. 4) оказывается более опасной, чем с заземленной (рис. 5). Так как, в сети с изолированной нейтралью напряжение, обуславливающее величину тока через тело человека равно U л, а в сети с заземлённой нейтралью оно лежит в пределах:
U л >U пр >U ф
Рисунок 4 - Сеть с изолированной нейтралью
I h
= 
, (7)
где R h - сопротивление тела человека;
R зм - сопротивление замыкания фазы земли
В случае пробоя фазы на корпус оборудования, которое в нормальных условиях не должно находится под напряжением, человек, работающий с этим оборудованием, оказывается в режиме однофазного прикосновения. Для защиты от поражения электрическим током в сети с изолированной нейтралью применяется защитное заземление (рис. 6).
Рисунок 5 - Сеть с заземленной нейтралью
Защитное заземление
Защитное заземление выполняется с целью обеспечения безопасности людей при нарушении изоляции токоведущих частей. Применяется также заземление для защиты от действия атмосферного электричества электрооборудования, зданий и сооружений.
Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей оборудования, в обычных условиях находящихся не под напряжением, но могущих оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок.
Действие защитного заземления заключается в том, что оно снижает напряжение между корпусом оборудования, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.
Поясним это на примере сети с изолированной нейтралью (рис. 6). Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение человека к такому корпусу равносильно однофазному включению. Если же корпус заземлен, то потенциал корпуса относительно земли падает до безопасно малого значения.
Рисунок 6 - Защитное заземление
Заземлять необходимо металлические части электроустановок, корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, приводы электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, щитов управления, шкафов и др.
Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше – с любым режимом нейтрали (рис. 3.18).
Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность
Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются; оформления работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; допуск к работе; надзор во время работы; оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончание работы. Ответственными за безопасное ведение работ являются; выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; ответственный руководитель работ; допускающий; производитель работ; наблюдающий; член бригады. Допускается выполнение работ по распоряжению в электроустановках напряжением до 1000В, кроме работ на свободных шинах РУ и на присоединениях, по которым может быть подано напряжение на сборные шины, на ВЛ с использованием грузоподъемных механизмов, в том числе по обслуживанию сети наружного освещения на условиях. В электроустановках напряжением до 1000В в помещениях, работник, имеющий группу 3 и право быть производителем работ, может работать единолично. При монтаже, ремонте и эксплуатации вторичных цепей, устройств релейной защиты, электроавтоматики, телемеханики, связи, включая работы в проводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, независимо от того находятся они под напряжением или нет, производителю работ допускается отключать и включать вышеуказанные устройства, а также опробовать устройства защиты и электроавтоматики на отключение и включение выключателей с разрешения оперативного персонала.
Выдающий наряд, отдающий распоряжение, ответственный руководитель работ, производитель работ в проводимых ими целевых инструктажах, помимо вопросов электробезопасности, должны дать четкие указания по технологии безопасного проведения работ, использованию грузоподъемных машин и механизмов, инструмента и приспособлений. Производитель работ в целевом инструктаже обязан дать исчерпывающие указания членам бригады, исключающие возможность поражения электрическим током.
Допускающий в целевом инструктаже должен ознакомить членов бригады с содержанием наряда, распоряжения, указать границы рабочего места, наличие наведенного напряжения, показать ближайшие к рабочему месту оборудование и токоведущие части ремонтируемого и соседних приспособлений, к которым запрещается приближаться независимо от того, находятся они под напряжением или нет. После полного окончания работы производитель работ должен удалить бригаду с рабочего места, снять установленные бригадой временные ограждения, переносные плакаты безопасности, флажки и заземления, закрыть двери электроустановки на замок и оформить в наряде полное окончание работ своей подписью. Ответственный руководитель работ после проверки рабочих мест должен оформить в наряде полное окончание работ. Работник из числа оперативного персонала, получивший разрешение на включение электроустановки после полного окончания работ. Должен перед включением убедится в готовности электроустановки к включению снять временные ограждения, переносные плакаты безопасности и заземления, установленные при подготовке рабочего места оперативным персоналом, восстановить постоянные ограждения.
Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения В электроустановках напряжением выше 1000В с каждой стороны, с которой коммутационным аппаратом на рабочее место может быть подано напряжение, должен быть видимый разрыв.
Видимый разрыв может быть создан отключением разъединителей, снятием предохранителей, отключением отделителей и выключателей нагрузки, отсоединением или снятием шин и проводов. Силовые трансформаторы и трансформаторы напряжения, связаны с выделением для работ участком электроустановки, должны быть отключены и схемы их разобраны со стороны других своих обмоток для исключения возможности обратной трансформации. В электроустановках напряжением до 1000В со всех токоведущих частей, на которых будет производиться работа, напряжение должно быть снято отключением коммутационных аппаратов с ручным приводом, а при наличии в схеме предохранителей предотвращение ошибочного включения коммутационных аппаратов должно быть обеспечено такими мерами, как запирание рукояток или дверец шкафа, закрытее кнопок, установка между контактами коммутационным аппаратом с дистанционным управлением необходимо разомкнуть вторичную цепь включающей катушки.
Перечисленные меры могут быть заменены расшиновкой или отсоединением кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором должны проводится работы. Проверять отсутствие напряжения необходимо указателем напряжения, исправность которого перед применением должна быть установлена с помощью предназначенных для этой цели специальных приборов или приближением к токоведущим частям, заведомо находящимся под напряжением. В электроустановках напряжением до 1000В с заземленной нейтралью при применении двухполюсного указателя проверять отсутствие напряжения нужно как между фазами, так и между каждой фазой и заземленным корпусом оборудования или защитным проводником. Допускается применять предварительно проверенный вольтметр. Запрещается пользоваться контрольными лампами.
Устройства, сигнализирующие об отключенном положении аппарата, блокирующие устройства, постоянно включенные вольтметры и т.п. являются только дополнительными средствами, подтверждающими отсутствие напряжения и на основании их показания нельзя делать заключение об отсутствии напряжения. Устанавливать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Устанавливать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносное заземление сначала нужно присоединить к заземляющему устройству, а затем, после проверки отсутствия напряжения, установить на токоведущие части. Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности: сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющего устройства.
Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках напряжением до 1000В изолирующей штанги. Закреплять зажимы переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была разработана схема электроснабжения автоматизированного цеха, произведёт расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора.
Был произведён расчёт и выбор аппаратов защиты и распределительных пунктов. Выбрана линия электроснабжения.
Произведён расчёт токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения.
Определили потери напряжения. Произвели расчёт заземления и молниезащиты.
Составили ведомость монтируемого электрооборудования и электромонтажных работ, а также рассмотрен вопрос организации и технические мероприятий безопасного проведения работ с электроустановками до 1000В.
ЛИТЕРАТУРА
1. Липкин Б.Ю. Электроснабжения промышленных предприятий и установок. Москва. «Высшая школа». 1984 г.
2. ПУЭ. Москва. Энергоатомиздат. 1986 г.
3. Федорого А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. М. Энергия. 1974 г.
4. Федоров А.А. Справочник по электро снабжению и электрооборудованию. Энергоатомиздат. 1986 г. Том 1.
5. Федоров А.А.Электротехнический справочник.
6. Федоров А.А Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Энергоатомиздат. 1986 г. Том 2.
7. Шевченко Н.Ю. Расчётно графическая работа по дисциплине «Электроснабжение» Шевченко Н.Ю. 2006г.
8. Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения
Технические и организационные мероприятия по электробезопасности проводятся для безопасной работы в электроустановках. В статье мы даем рекомендации по их выполнению в 2019 году, по назначению ответственных лиц. Скачайте образцы документов.
Читайте в статье:
Организационно-технические мероприятия по электробезопасности
Мероприятия по обеспечению безаварийного рабочего процесса в электроустановках подразделяются на организационные и технические. Организационные включают проведение работ, а также руководство, контроль и технический надзор за ними. Технические регламентируют порядок выполнения должностных обязанностей персоналом при эксплуатации, ремонте, обслуживании и монтаже оборудования.
Все должностные лица, отвечающие за организацию работ и выполнение требований электробезопасности, помимо и ежегодного подтверждения группы, обязаны пройти специальное обучение по охране труда по 40-часовой программе в учебных центрах Минтруда России или в органах местного самоуправления. Это требование второго абзаца .
Технические мероприятия при работе в электроустановках
К техническим мероприятиям относятся действия, которые должен произвести при выполнении работ со снятием или без снятия напряжения. При снятии напряжения нужно принять меры по предотвращению случайного или ошибочного включения электроустановки.
Случайное включение происходит в том случае, если ослабевают пружины толкателя, контакты приходят в действие и взаимодействуют, что вызывает подачу тока. Чтобы этого не произошло, между разъединителями или предохранителями нужно установить изоляционную прокладку, например, кембрики или гетинаксовые пластинки. На ножи надевают изоляционные колпаки. Если произойдет деформация, вызванная причинами природного или техногенного характера, ножи и контакты не встретятся – между ними будут проложены прокладки.
Еще одна возможность несанкционированного включения ЭУ – человеческий фактор, ошибка персонала. Во избежание этого на приводах и ключах дистанционного управления вывешивают запрещающий плакат «Не включать, работают люди» или «Не включать, работа на линии».
Как реализовать организационные мероприятия по электробезопасности в электроустановках
1. Определяем в соответствии со спецификой производства и электрохозяйства перечень работ, который можно выполнять только по наряду.
2. Устанавливаем должностных лиц в приказе. Можно сделать один приказ – утвердить в нем список ответственных лиц, а также перечень работ, выполняемых по наряду, в порядке эксплуатации или по распоряжению. Список ответственных лиц нужно составлять с учетом их подготовки. Если организация небольшая, штат электротехнического персонала небольшой, можно совмещать обязанности должностных лиц. Это допускается Правилами № 328н.
Выдающий наряд должен отвечать требованиям, указанным в п. 5.4 ПОТ № 328н. В определенных ситуациях, например, при устранении обрыва подземного кабеля, в порядке исключения можно поручить выдачу сотруднику из числа оперативного персонала.
Не всегда сотрудник из АТП по объективным причинам может присутствовать на месте. В этом случае право на это может быть дано другому сотруднику распоряжением работодателя. Полномочия выдающего разрешение на подготовку рабочих мест определены . Выдает разрешения сотрудник с из оперативного персонала, а в отдельных случаях – из числа АТП.
Ответственный руководитель работ (далее по тексту – ОРР) назначается не всегда. Как правило, при работах по наряду в ЭУ до 1 кВ этого делать не требуется. Тем не менее, каждый случай индивидуален, ответственность несет руководитель организации. Поэтому распоряжением выдающего наряд ОРР может быть назначен и при эксплуатации ЭУ до 1 кВ. В этом случае в строке наряда «Особые условия» должна быть сделана соответствующая запись. Полномочия ОРР определены .
Подготовку рабочего места проводит допускающий из оперативного персонала с группой IV в ЭУ свыше 1 кВ. При эксплуатации установки до 1 кВ допускающий может иметь группу III. Также этот сотрудник проводит целевой инструктаж, делая об этом запись в наряде и в журнале учета работ. Производитель является ответственным исполнителем. Требования по группе ЭБ у него те же, что и допускающего. Поэтому разрешается совмещение этих обязанностей при небольших объемах выполняемого или малой численности организации. Зоны ответственности производителя установлены .
Дополнительные обязанности работников, ответственных за безопасное ведение работ
| Ответственный работник | Дополнительные обязанности |
|---|---|
| Выдающий наряд, отдающий распоряжение | Ответственный руководитель, производитель работ, допускающий (в электроустановках, не имеющих местного оперативного персонала) |
| Ответственный руководитель | Производитель, допускающий (в электроустановках, не имеющих местного оперативного персонала) |
| Производитель работ из числа оперативного и оперативно-ремонтного персонала | Допускающий (в электроустановках с простой наглядной схемой) |
| Производитель, имеющий группу IV | Допускающий (в случаях, предусмотренных в п. 42.5 Правил) |
Особой должностью по наряду является наблюдающий. Во-первых, этому сотруднику запрещается выполнение работ. Если прораб – это член бригады, то наблюдающий только смотрит за тем, как бригада выполняет порученное. Во-вторых, он назначается тогда, когда бригада не имеет права самостоятельно работать в ЭУ, это частный случай деятельности подрядной организации на территории Заказчика. В-третьих, ему достаточно иметь группу III. Поэтому наблюдающий не может замещать ни прораба, ни допускающего, ни члена бригады. Обязанности наблюдающего указаны в .
Правилами № 328н установлено, что ответственность за безопасность возлагается на руководителя бригады, который, по сути, является производителем. Если прораб выбывает с места их проведения, вся бригада выводится оттуда до его возвращения. Оформляется перерыв.
Исполнителями работ являются члены бригады. Они отвечают за и обязаны известить производителя, если возникли ситуации, угрожающие жизни и здоровью других членов бригады. Эта обязанность указана в . Количественный и качественный состав бригады должен быть указан в ППР и (или) в технологической карте. Эти данные берутся при оформлении допуска. Если этих документов нет, работать запрещается. В технологической карте указываются квалификационные разряды, а в наряде-допуске, кроме этого, после фамилии сотрудника – римскими цифрами группа по ЭБ.
Число членов бригады находится в зависимости от места расположения производителя работ и наличия наблюдающего. Вся бригада должна быть как на ладони, при этом производитель обязан находиться на самом сложном участке. Члены бригады должны иметь III-IV группу (в случае проведения работ в соответствии с ). Сотрудники с группой II включаются в состав бригады в исключительных случаях для проведения неквалифицированных операций (осмотр опор на загнивание, нумерация опор шрифтами), и не больше 3 человек в бригаде.
