Безопасность при работе с электроустановками

Введение

От знания, понимания  и правильного выполнения инженерами-электриками  требований электробезопасности при  проектировании, монтаже, эксплуатации электроустановок зависят безопасность всех лиц, пользующихся этими электроустановками на производстве и в быту, да и самих электриков, в частности, еще в период обучения в институте и на производственной практике. На 1000 сельских электриков приходится в 3 раза больше пострадавших от несчастных случаев, чем в городе, что объясняется в основном не всегда достаточной квалификацией и дисциплинированностью сельских электриков: либо плохо усвоивших правила техники безопасности, либо пренебрегающих ими[3].

Важнейшее место в «Охране труда» занимают вопросы электробезопасности не только потому, что поражения электрическим током представляют собой главную опасность для электриков и электромехаников (для сельского электрика вероятность поражения электричеством в 35 раз выше, чем для среднего работника АПК), но и потому, что среди причин, вызывающих тяжелые несчастные случаи с работниками разных профессий, поражения током занимают одно из первых мест.

Учет требований безопасности имеет  большое значение уже па этапе  разработки и проектирования новых  машин, аппаратов, сельских электроустановок и различного электрооборудования. В создании безопасной техники весьма ответственна роль инженеров по электрификации и автоматизации сельского хозяйства.

Целью курсовой работы является изучение основных требования по электробезопасности  сельскохозяйственных предприятий, а  также жилых и рабочих помещений.

В практической части работы приведен пример расчета зануления для четырехпроводной линии.

1. Электробезопасность  в помещениях в сельской местности

1.1 Классификация электроустановок  и помещений с электрооборудованием по степени опасности поражения в них людей электрическим током

Требования безопасности зависят  от вероятности и возможной тяжести  электропоражения в тех или иных условиях эксплуатации электрооборудования. Поскольку сопротивление тела человека непостоянно, трудно оценивать условия безопасности по току, который может проходить через тело человека при электропоражении. Поэтому электроустановки классифицируют по значению напряжения. До недавнего времени прежде всего различали установки высокого и низкого напряжения, то есть установки, где напряжение между любым из проводов и землей может длительно превышать 250 В, и установки, где этого нет. Однако при напряжении 220 В и более низком случаи со смертельным исходом бывают чаще, так как эти установки шире распространены и подчас с ними связаны лица, не имеющие электротехнических знаний. Кроме того, термин «низкое напряжение» многие понимают как «безопасное напряжение» и пренебрегают требованиями безопасности. Теперь правила безопасности различают установки с номинальным напряжением до и выше 1000 В. Иногда и внутри этих групп установок требования безопасности различны в зависимости от конкретных номинальных напряжений. Применяют, например, термин «малое (или «сверхнизкое») напряжение». Это номинальное напряжение 42 В или меньше'.

Безопасность обслуживания электрооборудования зависит от характера среды, в которой оно работает. Например, жара и влажность способствуют как быстрому ухудшению изоляции, так и снижению сопротивления кожи человека. По степени опасности поражения электрическим током помещения делят на три класса.

Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют признаки помещении двух других классов.

Помещения с повышенной опасностью, имеющие один из следующих признаков: сырые, то есть с относительной влажностью воздуха, длительно превышающей 75 %; с проводящей пылью, выделяющейся по условиям производства в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин и аппаратов и ухудшать их изоляцию или охлаждение; с токопроводящими полами (земляные, сырые деревянные); жаркие (с температурой более 135°С постоянно или периодически более 1 сут); с возможностью одновременного прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования, с одной стороны, и к соединенным с землей металлоконструкциям здания или механизмам —- с другой.

Помещения особо опасные, имеющие  один из следующих признаков: особо  сырые (относительная влажность  воздуха близка к 100 %, при этом потолок, стены и все предметы покрыты влагой); с химически активными парами, газами или плесенью, грибками, разрушающими изоляцию; имеющие одновременно два или более признаков помещений с повышенной опасностью.

К помещениям первого из этих классов  относятся, например, учебные лаборатории  при условии, что электрическое  оборудование установлено достаточно далеко от радиаторов, труб отопления, водопровода и не связано с землей. Ко второму классу можно отнести, например, склады с земляными иолами, а к третьему — теплицы, бани, коровники.

Согласно ГОСТ 12.1.013 «Электробезопасность в строительстве» различают не помещения, а условия повышенной или особой опасности, которые могут быть или не быть вне помещений. Причем жаркими считаются не только условия при температуре более +35 °С длительно, но и более -1-40 °С кратковременно. Особо сырыми являются условия, когда на рабочем месте снег, дождь.

Помещения, содержащие электроустановки, различают еще и но доступности электрооборудования для неквалифицированного и области электробезопаспости персонала. Помещения или части их (огороженные, например, сетками), доступные только для квалифицированного[2]

Электротехнического обслуживающего персонала, называют электропомещениями. В них установлено находящееся в эксплуатации электрооборудование, предназначенное для производства, преобразования или распределения электроэнергии. Требования к конструкции оборудования, его изоляции здесь могут быть менее строгими, чем в остальных помещениях, где с электрооборудованием, предназначенным для использования электроэнергии, соприкасаются лица без электротехнической подготовки[9].

1.2 Основные особенности  требований безопасности в электромеханизированном животноводстве

Большинство помещений  животноводческих ферм по степени опасности поражения электрическим током относится к особо опасным. Поэтому в них запрещается работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и даже заменять под напряжением лампы. К особо опасным помещениям относятся стойловые помещения, моечные, молочные, доильные залы. При работе в них, кроме правил, указанных выше, необходимо соблюдать следующие1.

Для того чтобы в нулевом  проводе во время нормальной работы установки не было тока и падения напряжения, которое вызывало бы длительно существующий на зануленных частях потенциал относительно земли, осветительную нагрузку следует равномерно распределять по фазным проводам и по возможности включать трехполюсными выключателями. Все другие однофазные электроприемники, кроме тех, у которых мощность менее 0,6 кВт, нужно включать на линейное напряжение, причем и в этом случае их мощность не должна быть более 1,3 кВт (иначе надо применять трехфазные).

Выключатели и предохранители следует размещать в соседних с сырыми сухих помещениях, а кнопки управления пусковой аппаратурой нужно устанавливать у рабочих мест. Эти кнопки, а также светильники следует выбирать пригодной для сырых помещений конструкции. Электродвигатели также должны быть специального сельскохозяйственного исполнения, например типа 4А... СХ. Соответствие исполнения электрооборудования условиям среды важно с тонки зрения безопасности: реже повреждается изоляция.

Для выравнивания потенциалов  металлические детали стойла, транспортеров и трубопроводы соединяют со стальной проволокой диаметром 6...8 мм, уложенной в бетонном полу по одной под передними или задними ногами коров (под теми, которые ближе к наружной степе) . 11ри этом пол должен быть отделен от зоны нулевого потенциала снаружи здания участком новы пленного удельного электрического сопротивления (гидроизоляцией фундамента здания, асфальтовой отмосткой вокруг него). По уже построенных фермах эти проводники можно укладывать или в неглубокие канавки, выдолбленные в бетонном полу с последующей заливкой цементным раствором, или просто на бетон под деревянный пастил. Посередине здания (в поперечном проходе) их соединяют между собой приваренными к ним двумя полосами, также уложенными в полу, а по торцам здания соединяют между собой болтовыми зажимами выше уровня пола, чтобы можно было проверять раз в год целость каждой петли выравнивающих проводников, измеряя их сопротивление омметром. Оно должно быть не более 1 Ом. Заземлитель, получающийся в виде горизонтальной сетки или контура, должен быть соединен с нулевым проводом и может рассматриваться как повторное заземление нулевого провода. Вместо горизонтальных проводников в двухрядных коровниках можно применять систему наклонных электродов (под углом 35...50° к горизонту), завинченных под стойла со стороны кормушек так, что под крайними в ряду стойлами электроды (диаметром 10... 12 мм и длиной 0,5...0,8 длины стойла) отстоят один от другого на удвоенную ширину стойла, следующие — на утроенную и т. д., располагаясь все реже к середине ряда. Стержни также соединяются с кормушками, автопоилками и зануляются.

В коровниках с устройством  выравнивания потенциалов надо проверять зануление путем измерения сопротивления петли «фаза нуль» каждые 2 года в первые 6 лет эксплуатации, затем ежегодно, а после 10 лет каждые 6 мес.

На свино- и овцеводческих фермах безопасность животных обеспечивается за счет естественного выравнивания потенциалов зануленными металлоконструкциями здания и оборудования без специального устройства в полу, но при этом глубина заложения стоек металлоконструкций в бетонный пол должна быть не менее 20 см. Па действующих фермах она может быть меньше. Тогда следует проверить достаточность естественного выравнивания потенциалов. Могут успешно выравнивать потенциалы полы из железобетонных плит, если их металлическую арматуру электрически соединить между собой, с металлоконструкциями помещения и залудить.

На старых деревянных фермах выравнивания потенциалов не применяют, а металлические трубопроводы автопоения и машины, которых могут касаться животные, должны быть изолированы от нулевого провода и корпусов электрооборудования изоляционными вставками, прокладками, муфтами. Заземлять или занулять автопоилки и трубопроводы к ним нельзя, иначе изоляционная вставка окажется зашунтированной. Совместное применение выравнивания потенциалов и изолирующих вставок нецелесообразно, гак как эти защитные мероприятия взаимно исключают одно другое по принципу действия. Однако для борьбы с действием на вымя коров при доении даже малых напряжений, которые снижают удой, в вакуум-провод доильной установки всегда следует включать изоляционные вставки длиной 25 см. Изолирующие вставки должны ежегодно проверяться на чистоту наружной и внутренней поверхности.

Электроводонагреватели лучше  применять элементные. Согласно «Руководящим указаниям по обеспечению электробезопасности электротермических установок и устройств, применяемых в сельскохозяйственном производстве» трубопроводы горячей и холодной воды нужно занулять и присоединять к корпусу электрокотла через изолирующие вставки. При этом длина вставки между металлическими патрубками должна быть l≥ 14000 вd 2 /p B где d внутренний диаметр вставки; р удельное электрическое сопротивление воды при 20 °С для трубопроводов холодной воды и 100 °С — для горячей.

У элементных водонагревателей, установленных  в помещениях с искусственным или естественным выравниванием потенциалов, не требуется изолирующая вставка в трубопроводе горячей воды, если разбор ее происходит в этом же помещении, а корпус водонагревателя надежно соединен с устройством или металлоконструкциями, обеспечивающими выравнивание потенциалов с напряжением прикосновения до 12 В.

В душевых для персонала ферм и мастерских с питанием горячей водой от элементных водонагревателей должны быть изолирующие вставки и устройство выравнивания потенциалов 15 виде металлической сетки с ячейками не более 30X30 см", которую закладывают в слой бетона на глубину 2...1 см от поверхности пола душевой кабины, включая место раздевания. Сетка приваривается к трубам горячей и холодной воды и канализационным. При разборе горячей воды непосредственно у водонагревателя, расположенного в помещении без устройства выравнивания потенциалов, его следует устроить путем прокладки на расстоянии 0,5 м от основания водонагревателя в бетонном полу стального проводника, соединенного в двух точках с корпусом водонагревателя болтом. Если полы нетокопроводящие (асфальт), выравнивания потенциалов не требуется, но корпус водонагревателя должен быть соединен с повторным заземлением нулевого провода стальной шиной или же зануден, как обычно, по с автоматическим контролем целости нулевого провода.

Трехфазные электродные котлы  устанавливают в отдельных помещениях, в которых допускается размещать только технологическое оборудование и устройства защиты и автоматики. Рекомендуется питать эти котлы через отдельные трансформаторы, но допускается присоединение к общей сети. Следует защищать котел от к. з. и перегрузок с помощью автоматического выключателя, а также от неполнофазных режимов. Корпус котла зануляют. Если оборудование, связанное с электродным котлом, установлено в помещении с токопроводящими полами, то в нем надо или устроить выравнивание потенциалов, или проверить, что естественное выравнивание обеспечивает напряжение прикосновения не более 12 В. В общей сети напряжением 380/220 В отношение мощностей прочей нагрузки, соединенной в звезду, и котла может равняться единице при мощности котла Рк≤25 кВт, а при Рк>25 кВт то отношение должно быть не более 25/Рк. В зданиях, теплоснабжение которых обеспечивается от трехфазного электродного котла, трубопроводы разных назначений должны электрически соединяться между собой .

Однофазные отопительные электродные водонагреватели напряжением до 220 В не должны устанавливаться в ванных комнатах или других особо опасных помещениях. Корпус нагревателя должен зануляться третьим проводом, присоединяемым к повторному заземлению на вводе в здание без захода на коммутационные аппараты. Проводимость этого провода должна равняться проводимости фазного провода, питающего однофазный нагреватель. {Включение таких нагревателей через штепсельные розетки запрещается). Они должны защищаться от к. з. и перегрузки автоматами.

Сопротивление столба воды в изолирующих  вставках к электродным котлам напряжением выше 1000 1В измеряют при капитальных и текущих ремонтах, но не реже двух раз в год, причем в каждой из вставок оно должно быть не менее чем 0,6 Uфиn, где Uфи - фазное напряжение котла, п •—-количество изолирующих вставок всех котлов котельной. У электродных котлов напряжением до 1000 В измеряется pв воды. Оно должно быть при 20 °С не ниже 10 Ом-м. Кроме того, изолирующие вставки без воды должны испытываться после капремонтов электродного котла двухкратным номинальным напряжением, а изоляция корпуса котла вместе со вставками без воды при поминальном напряжении до 0,69 кВ испытывается переменным напряжением 1 кВ частотой 50 Гц в течение 1 мин. Сопротивление изоляции электродов котла без воды измеряется по отношению к корпусу мегамметром па напряжение 2500 1В при положениях электродов, соответствующих максимальной и минимальной мощности (должно быть не менее 0,5 МОм).