Характеристики и виды производственных шумов

В настоящее время нашли применение следующие виды (по ГОСТ Р 50571 - 94) электрических сетей напряжением до 1 кВ для питания электропотребителей на предприятиях, в административных и жилых зданиях.

IT - сеть с изолированной нейтралью (используется только на отдельных видах предприятий, таких как шахты, рудники, торфоразработки);

TT, TN - C, TN - C, TN - S - сеть с глухозаземленной нейтралью.

Прямые прикосновения к токоведущим частям могут быть однополюсными и двухполюсными. При однополюсном прикосновении человека, стоящий на земле, касается рукой или головой неизолированных токоведущих частей. Ток протекает по пути «рука - нога» или «голова - нога». При двухполюсном прикосновении человек, изолированный от земли, двумя ногами или головой и одной рукой касается неизолированных проводов разных фаз или фазного и нулевого провода. Изоляция человека от земли может обеспечиваться сопротивлением пола и обуви. В этом случае ток проходит по пути «рука - рука» или «голова - рука».

Наиболее опасными являются двухполюсные прикосновения во всех видах сетей, так как в этом случае человек попадает под линейное напряжение.

Однополюсные прикосновения во всех сетях с глухозаземленной нейтралью также опасны. В сетях с изолированной нейтралью вследствие очень большого сопротивления между фазами величина тока, проходящего через человека, при однополюсном прикосновении будет малой, равной величине тока утечки, и поражения не произойдет. В этом отношении сети ТT более безопасны, чем сети TT и TN. Косвенные прикосновения являются однополюсными. По опасности поражения они соответствуют прямым однополюсным прикосновениям. Величина тока, протекающего через человека при косвенном прикосновении, зависит от напряжения прикосновения. Для человека, стоящего на земле и касающегося заземленного оборудования, корпус которого оказался под напряжением прикосновения будет являться разность потенциалов руки и ноги.

Поражение человека электрическим током может произойти также вследствие его попадания под шаговое напряжение. В этом случае ток протекает в теле человека по пути «нога - нога». Напряжением шага называется разность потенциалов между двумя точками земли, на которые одновременно опирается человек при перемещении в поле растекания тока в земле.

При пробое изоляции на корпус установки, присоединенной к заземлителю, обрыве и падении находящегося под напряжением фазного провода на землю потенциалы земной поверхности или токопроводящего пола приобретают повышенные значения. Наибольший потенциал, равный потенциалу заземлителя или фазы, имеет точка земли, расположенная непосредственно над заземлителем или в месте касания упавшего провода с землей. По мере удаления от этой точки в любую сторону потенциалы точек земной поверхности снижается по закону, близкому к гиперболическому. На расстоянии 20м от заземлителя зона растекания тока заканчивается - потенциалы земли имеют нулевое значение.

 

2.1  Технические способы и средства электробезопасности.

В соответствии с государственными стандартами по электробезопасности и Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) номенклатура видов защиты от поражения электрическим током включает в себя следующие способы и средства.

При прямых прикосновениях необходимо:

- применение защитных  оболочек и ограждений;

- расположение токоведущих  неизолированных частей вне зоны  досягаемости;

- применение изоляции (рабочей, дополнительной, усиленной) токоведущих  частей;

- использование малого  напряжения;

- защитное отключение;

- блокировка опасных зон (пространств);

- применение предупредительной  сигнализации, знаков безопасности;

- использование во время  работ на сетях или электрооборудовании  под напряжением средств индивидуальной  защиты;

- контроль изоляции.

При косвенных прикосновениях необходимо:

- зануление с использованием защитных проводников, заземление, уравнивание потенциалов, защитное отключение, применение двойной изоляции, использование малого напряжения, контроль изоляции, электрическое разделение сети.

Технические способы и средства защиты применяются раздельно или в комплексе, так чтобы получилась оптимальная защита. Для предотвращения случайного соприкосновения человека с неизолированными токоведущими частями или приближения к ним на опасное расстояние они должны располагаться в недоступном месте (в нише, внутренних полостях строительных конструкций и т.п.) или на недосягаемой высоте (выше уровня рабочей зоны). В том случае, если это не удается сделать, токоведущие части закрываются ограждениями или заключаются в оболочки. Ограждения выполняются различными по виду, конструктивному исполнению и способу установки. Они обычно закрывают токоведущие части не со всех сторон, поэтому обеспечивают только частичную защиту от прикосновения. Оболочки представляют собой замкнутые пространства и обеспечивают различную степень защиты, вплоть до полной защиты, от прикосновения с токоведущими частями, попадания внутрь твердых токопроводящих предметов и воды. При использовании этих способов и средств должны быть обеспечены установленные нормативные изоляционные расстояния от токоведущих частей до ограждений, оболочек, а также до находящегося вблизи человека с учетом его рабочих поз, возможных движений, применяемого инструмента и приспособлений.

В электроустановках применяются следующие виды изоляции:

- рабочая изоляция - электрическая  изоляция токоведущих частей (проводов, шин и т.п.), обеспечивающая предотвращение  коротких замыканий в электроустановке  и защиту человека от поражения  электрическим током;

- дополнительная изоляция - электрическая  изоляция нетоковедущих в нормальном  состоянии частей электроустановки, предусмотренная дополнительно  к рабочей изоляции токоведущих  частей, для защиты человека в  случае повреждения (пробоя) рабочей  изоляции;

- двойная изоляция - электрическая  изоляция, состоящая из рабочей  и дополнительной изоляции;

- усиленная изоляция - улучшенная  рабочая изоляция с такой же  степенью защиты от поражения  электрическим током, как и у  двойной изоляции.

Малое напряжение - напряжение не более 42В переменного и не более 100В постоянного тока, применяемое для уменьшения опасности поражения электрическим током. Малое напряжение используется для питания ручного электрифицированного инструмента, переносных светильников для помещений с повышенной и особой опасностью, местного освещения на станках, светильников общего освещения при высоте их подвеса менее 2,5м.

Источниками малого напряжения являются гальванические элементы, аккумуляторы, понижающие трансформаторы, выпрямители и преобразователи. Корпуса электроприемников малого напряжения не требуется занулять или заземлять, кроме электросварочных устройств и установок, работающих во взрывоопасных помещениях, а также при работах в особо опасных условиях.

Защитное отключение - это быстродействующее автоматическое отключение всех фаз участка сети, обеспечивающее безопасное для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыкании на корпус (или человека), а также снижения уровня изоляции ниже определенного предела. Функция устройств защитного отключения (УЗО), которые имеют быстродействие от 0,03 до 0,2с, заключается в ограничении не величины тока, проходящего через тело человека, а времени его протекания.

Основаны УЗО на различных принципах действия. Наиболее совершенным являются УЗО, реагирующие на ток утечки. Такие устройства защищают человека от поражения электрическим током не только в случае прикосновения к металлическим корпусам, оказавшимся под напряжением из-за повреждения изоляции, но и при прямом прикосновении к токоведущим частям. Кроме того, УЗО защищают электроустановки от возгораний, первопричиной которых являются точки утечки, вызванные ухудшением изоляции.

Устанавливаться УЗО могут на вводе в здание, на групповых линиях или на линии питания отдельной электроустановки.

Блокировка опасных зон исключает доступ к токоведущим частям, пока с них не снято напряжение, либо обеспечивает автоматическое снятие напряжения при появлении возможности прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям. Часто блокировки применяют совместно со звуковыми или световыми сигнальными устройствами. Блокировочные устройства основаны на различных принципах действия и разнообразны по конструктивному принципу действия и разнообразны по конструктивному устройству. Наиболее распространенны механические, электрические и фотоэлектрические блокировки.

Сигнализация и знаки безопасности применяются в дополнение к другим средствам защиты. Чаще всего они используются для предупреждения о наличии напряжения на электроустановке или недопустимом приближении к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Средства индивидуальной электрозащиты (СИЭЗ) предназначены для защиты человека, который ими пользуется, от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. Они подразделяются на основные и дополнительные.

К основным относятся средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. В группу основных СИЭЗ входят: в электроустановках напряжением выше 1000В - диэлектрические перчатки толщиной 0,7мм, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения; в электроустановках напряжением выше 1000В - изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, резиновые перчатки толщиной 1,2мм.

К дополнительным относятся средства защиты, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения, а применяются совместно с основными средствами. В группу дополнительных СИЭЗ входят: в электроустановках напряжением до 1000В диэлектрические сапоги, галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000В - диэлектрические болты, коврики и изолирующие подставки.

Поддержание сопротивления изоляции токоведущих частей на высоком уровне уменьшает вероятность короткого замыкания, замыкания на землю или на корпус электропотребителя, поражения человека электрическим током.

Контроль изоляции должен осуществляться при приемо-сдаточных испытаниях новых или отремонтированных электроустановок и в процессе их эксплуатации. В сетях с глухозаземленной нейтралью контроль изоляции должен проводится периодически: в помещениях без повышенной опасности - не реже одного раза в год, в повышениях с повышенной опасности и особо опасных - не реже одного раза в 6 мес.

Согласно ПУЭ сопротивление изоляции в установках напряжением до 1000В должно быть не менее 0,5Мом на фазу. Контроль изоляции проводится на специальных стендах или с помощью переносных приборов - мегаомметров. При контроле изоляции сеть или электроустановка должны быть обесточены. Измерения сопротивления изоляции проводятся между фазами и каждой фазы относительно земли. В настоящее время разработаны приборы и методы непрерывного контроля изоляции электрических сетей без снятия напряжения, которые являются более удобными и повышают уровень безопасности.

Зануление - это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяется в электроустановках, питающихся от сетей напряжением до 1кВ с глухозаземленной нейтралью видов TN - C, TN - C - S, TN - S.

При пробое изоляции одна из фаз попадает на корпус установки, который через защитный проводник PE соединен с нулевым рабочим проводником N или с совмещенным рабочим и защитным проводником PEN. Возникает однофазное короткое замыкание, под действием тока которого срабатывает защита электроустановки, и поврежденная часть установки отключается от питающей сети. Чем быстрее произойдет отключении, тем эффективнее защитное отключение, тем эффективнее защитное действие зануления, так как пока корпус находится под напряжением, опасность поражения током сохраняется. С целью обеспечение требуемой безопасности для каждого уровня фазного напряжения сети нормированы наибольшие значения времени отключения и полного сопротивления цепи «фаза - нуль».

При случайном обрыве проводника PEN в наружной питающей линии или во внутренней разводке на участке ввода до электроустановки будет иметь место вынос потенциала фазы на все зануленные металлические корпуса электроприемников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии. Цепь выноса потенциала: фаза - рабочая обмотка электроустановки - нулевой рабочий проводник - точка соединения нулевого рабочего и защитного проводников - нулевой защитный проводник - корпус. Наиболее вероятен такой обрыв в системе TN - C.

Для устранения этой опасности в сетях с глухозаземленной нейтралью выполняется многократное повторное заземление нулевого провода, а также применяются разновидности систем TN - C, TN - C - S и TN - S, отличающиеся между собой уровнем безопасности.

В системе TN - C - S однофазные линии внутренней проводки выполняются на двух, а трехпроовдными с выводом на розеточный разъем защитного проводника PE, заземленного в распределительном электрощите. В этой системе питания обрыв нулевого провода N не влияет на безопасность, а вынос потенциала возможен лишь при условии одновременного обрыва проводника PEN в питающей линии и повторного заземления проводника PE, что маловероятно.

В системе TN - S проводник PEN отсутствует, а значит, вынос потенциала фазы на корпус при обрыве нулевого или защитного проводников исключен. Эта система обладает наибольшей надежностью и безопасностью, но требует значительных дополнительных затрат, связанных с прокладкой дополнительного проводника от потребителя до подстанции. В связи с этим она не нашла широкого применения.

Заземление - преднамеренное соединение металлических частей электроустановок, нормально находящихся под напряжением с землей. Принцип действия защитного заземления заключается в том, что человек, который прикоснулся к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, включается в цепь замыкания тока на землю параллельно с заземлителем. Так как сопротивление заземлителя значительно меньше сопротивления тела человека, большая часть тока пройдет через заземлитель и лишь незначительная - через тело человека. Областью применения защитного заземления в электроустановках до 1кВ являются системы электроснабжения видов IT и TT.