Засоби і заходи електробезпеки

Електростатична індукція проявляється у наведені потенціалів на металевих  елементах конструкції, в незамкнутих  металевих контурах, що може викликати  іскріння всередині будівель та споруд і тим самим ініціювати пожежу чи вибух.

Електромагнітна індукція супроводжуються  появою в просторі змінного магнітного поля, яке індукує в металевих  контурах, що утворені із різних протяжних  комунікацій (трубопроводів, електропроводів  і т. п.) електрорушійну силу (ЕРС).

У замкнутих контурах ЕРС  призводить до появи наведених струмів. У контурах, в яких контакти недостатньо  надійні в місцях з'єднання, такі струми можуть викликати іскріння або  сильне нагрівання, що дуже небезпечно для приміщень, де утворюються вибухо- та (або) пожежонебезпечні концентрації.

Ще однією особливістю  вторинного прояву блискавки є занесення  високих потенціалів у будівлю  по металоконструкціях, які підведені  в цю будівлю (трубопроводах, рейкових шляхах, естакадах, проводах ліній електропередач і т. п.). Такі занесення супроводжуються електричними розрядами, які можуть стати джерелом вибуху чи пожежі.

Захист об'єктів від  прямих ударів блискавки забезпечується шляхом встановлення блискавковідводів. Захист від електростатичної індукції (вторинний прояв блискавки) здійснюється приєднанням устаткування до заземлювача для відведення електростатичних зарядів, індукованих блискавкою, в землю. Захист від електромагнітної індукції полягає у встановленні методом зварювання перемичок між протяжними металоконструкціями в місцях їхнього зближення менше ніж на 10 см. Інтервал між перемичками повинен становити не більше 20 м. Це дає змогу наведеному струму блискавки переходити з одного контуру в інший без утворення електричних розрядів. Захист від занесення високих потенціалів у будівлю здійснюється шляхом приєднання до заземлювача металоконструкцій перед їх введенням у будівлю.

Будівлі та споруди поділяються  за рівнем блискавкозахисту на три категорії. Приналежність об'єкта, що підлягає блискавкозахисту, до тієї чи іншої категорії визначається головним чином його призначенням та класом вибухопожежонебезпечних зон згідно ПУЕ.

I категорія — будівлі та споруди або їх частини з вибухонебезпечними зонами класів В-І та В-ІІ. В них зберігаються чи знаходяться постійно або використовуються під час виробничого процесу легкозаймисті та горючі речовини, що здатні утворювати газо-, пило-, пароповітряні суміші, для вибуху яких достатньо невеликого електричного розряду (іскри).

II категорія — будівлі та споруди або їх частини, в яких наявні вибухонебезпечні зони В-Іа, В-Іб, В-ІІа. Вибухонебезпечні газо-, пило-, пароповітряні суміші в них можуть з'явитися лише при аварії чи порушенні установленого технологічного процесу. До цієї ж категорії належать зовнішні установки класу В-Іг та склади, у яких зберігаються вибухонебезпечні матеріали, легкозаймисті та горючі рідини..

III  категорія — ціла низка будівель та споруд, зокрема: будівлі та споруди з пожежонебезпечними зонами класів П-І, П-ІІ та П-ІІа; зовнішні технологічні установки, відкриті склади горючих речовин, що належать до зон класів П-ІІІ; димові та інші труби підприємств і котельних, башти та вишки різного призначення висотою 15 м і-більше.

Об'єкти І та II категорій необхідно захищати як від прямих ударів блискавки, так і від вторинних її проявів. Будівлі та споруди НІ категорії повинні мати захист від прямих ударів блискавки та занесення високих потенціалів, а зовнішні установки - тільки від прямих ударів.

При виборі пристроїв блискавкозахисту за категоріями враховують важливість об'єкта, його висоту, місце розташування серед сусідніх об'єктів, рельєф місцевості, інтенсивність грозової діяльності. Останній параметр характеризується середньорічною тривалістю гроз у годинах для даної місцевості (табл. 3.9).

Таблиця  3.9

Середня інтенсивність  грозової діяльності у різних регіонах (областях) України

№ зп.	Регіони (області) України	Інтенсивність грозової діяльності, год/рік
1 2 3	Автономна Республіка Крим Закарпатська, Запорізька, Донецька Інші області України	40—60 80—100 60—80

 

Для захисту об'єкта від  прямих ударів блискавки застосовують блискавковідвід — пристрій, який височіє над захищуваним об'єктом, сприймає удар блискавки та відводить її струм у землю. Захисна дія блискавковідводу базується на властивості блискавки уражати найбільш високі та добре заземлені металеві конструкції. За конструктивним виконанням блискавковідводи поділяються на стержневі, тросові та сітчасті (рис. 3.35), а за кількістю та загальною площею захисту — на одинарні, подвійні та багатократні. Окрім того, розрізняють блискавковідводи встановлені окремо (рис. 3.35, б) та такі, що розташовані на захищуваному об'єкті (рис. 3.35, в). Будь-який блискавковідвід складається з (рис. 3.35) блискавкоприймача 1 (металевий стержень, трос, сітка), який безпосередньо сприймає удар блискавки; несівної опори 2 (спеціальні стовпи, елементи конструкцій будівлі), на якій розташовується блискавкоприймач; струмовідводу 3 (металевий провідник, конструкція), по якому струм блискавки передається в землю; заземлювача 4, який забезпечує розтікання струму блискавки в землі.

Блискавковідвід характеризується зоною захисту — частиною простору, навколо блискавковідводу, яка захищена від прямих ударів блискавки з  відповідним ступенем надійності. За величиною ступеня надійності зони захисту можуть бути двох типів: зона А — ступінь надійності не менше 99,5%, зона Б — не менше 95%. Тип зони захисту блискавковідводу залежить від очікуваної кількості уражень  блискавкою будівель та споруд без  блискавкозахисту за рік, яка визначається за формулою

N = [(S + 6h) · (L + 6h) - 7,7h²]n · 10^-6,                           (3.28)

де S, L — відповідно ширина та довжина будівлі, м;

h — найбільша висота будівлі, м;

n — середньорічна кількість ударів блискавки в 1 км² поверхні землі в даному географічному місці (табл. 3.10).

Якщо N > 1, то для будівель та споруд, що належать до II категорії за рівнем блискавкозахисту, приймається зона захисту А, а при N ≤ 1 — зона захисту Б.

Рис. 3.35. Блискавковідводи:

а—стержневий; б—тросовий; е—сітчастий; 1 — блискавкоприймач; 2 — несівна опора (поверхня); 3 — струмовідвід; 4 — заземлювач

 

Таблиця   3.10

Середньорічна кількість  ударів блискавки в 1 км2 поверхні землі  залежно від інтенсивності грозової діяльності

Середня інтенсивність грозової діяльності, год/рік	10—20	20—40	40—60	60—80	80—100	100 і більше
Середньорічна кількість  ударів блискавки в 1 км2 поверхні землі	1	2	4	5,5	7	8,5

 

Для одинарного стержневого  блискавковідводу висотою h ≤ 150 м зона захисту являє собою конус (рис. 3.35, а) з вершиною на висоті h₀ < h. На рівні землі зона захисту утворює коло радіусом г0, а горизонтальний переріз зони на висоті h_x утворює коло радіусом r_x. Співвідношення розмірів зони захисту типу А та типу Б наведені в таблиці 3.11 (РД 34.21.122-87).

Якщо відома висота h будівлі, що підлягає захисту, та радіус r_x на цій висоті, то для зони захисту Б повна висота блискавкоприймача становить

.                                           (3.29)

Зона захисту для одинарного тросового блискавковідводу наведена на рис. 3.36, б, а співвідношення розмірів зони захисту типу А та типу Б  при h ≤ 150 v — в табл. 3.12.

Таблиця  3.11

Формули для визначення розмірів зони захисту типу А та типу Б одинарного стержневого блискавковідводу

Параметр	Зона захисту А	Зона захисту Б
h0, м	0,85h	0,92h
r0, м	(1,1 - 0,002h)h	1,5h
rx, м	(1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85)	1,5(h - hx/0,92)

 

Рис. 3.36 Зони захисту блискавковідводів:

а — одинарного стержневого; б — одинарного тросового; 1 — межа зони захисту на рівні землі; 2 — межа зони захисту на рівні h_x.

 

Таблиця  3.12

Формули для визначення розмірів зони захисту типу А та типу Б одинарного тросового блискавковідводу

Параметр	Зона захисту А	Зона захисту Б
h0, м	0,85h	0,92h
r0, м	(1,35 - 0,0025h)h	1,7h
rx, м	(1,35 - 0,0025h)(h - hx/0,85)	1,7(h - hx/0,92)

 

Якщо відома висота h_x будівлі, що підлягає захисту та радіус r_x на цій висоті, то для зони захисту Б висота тросу в точці найбільшого провисання становить

                                                (3.30)

Висновок

Широке застосування електроенергії у всіх галузях життя людини, в освіті, в побуті, в медицині тощо вимагає правильного поводження з нею, оскільки порушення правил електробезпеки може призвести до важкої і навіть смертельної травми. Електричні мережі бувають постійного та змінного струмів.

Електричний струм, який проходить через організм людини, викликає термічну, електролітичну, біологічну і механічну дії. Ці фізико-хімічні процеси притаманні живій та неживій матерії. Одночасно електричний струм здійснює і біологічну дію, котра є специфічним процесом, властивим лише живій тканині.

Термічна дія струму проявляється через опіки окремих ділянок  тіла, нагрівання до високої температури  кровоносних судин, нервів, серця, мозку  та інших органів, котрі знаходяться  на шляху струму, що викликає в них  суттєві функціональні розлади.

Електролітична дія струму характеризується розкладом органічної рідини, в тому числі і крові, що супроводжується  значними порушеннями їх фізико-хімічного  складу.

Механічна (динамічна) дія - це розшарування, розриви та інші подібні ушкодження тканин організму, в тому числі м'язової тканини, стінок кровоносних судин, судин легеневої тканини внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари від перегрітої струмом тканинної рідини та крові.

Біологічна дія струму проявляється через подразнення та збудження  живих тканин організму, а також  через порушення внутрішніх біологічних  процесів, що відбуваються в організмі  і котрі тісно пов' я-зані з його життєвими функціями

Електротравма - це травма, викликана дією електричного струму або електричної дуги. Електротравматизм - це явище, котре характеризується сукупністю електротравм, котрі виникають та повторюються в аналогічних виробничих, побутових умовах та ситуаціях. Осередок, джерело електротравматизму - та чи інша тимчасова або навіть постійна ситуація при експлуатації електроустановок, коли мають місце аналогічні випадки ураження людини струмом.

Основними причинами електротравматизму є: недостатня навче-ність, несвоєчасна перевірка знань з безпеки праці персоналу, порушення правил влаштування, технічної експлуатації електроустановок; порушення правил виконання робіт в охоронних зонах ЛЕП, електричних кабелів, несправність ізоляції, обрив заземлювального провідника; використання електрозахисних пристроїв, які не відповідають умовам виконання робіт; виконання електромонтажних та ремонтних робіт під напругою; застосування дротів та кабелів, що не відповідають умовам виробництва та використовуваній напрузі; недооцінка небезпеки струму, недооцінка впливу "крокової напруги"; виконання робіт без індивідуальних засобів електрозахисту невиконання періодичних випробувань, зокрема перевірок опору ізоляції та опорів зазе-млювальних пристроїв; користування електроустановками, опір ізоляції яких не відповідає нормативним значенням; відсутність запобіжних плакатів, блокувань, тимчасових огороджень місць електротехнічних робіт та ін.

 

Список літератури:

 

1. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник –– Львів: УАД, 2006 – 336 с.
2. В.М. Москальова. Охорона праці.К.:ВД-«Професіонал»,2005.-672с.
3. Охорона праці. Терміни та визначення ДСТУ 22936-93 ССБП
4. Охорона праці. / За ред.. Ярошевської В.М. – К.: Інститут системних досліджень освіти України, 1993 – 310с.
5. Охорона праці в галузі / За ред.. Ярошевської В.М. – К.: ВДП, 2004 – 288с.
6. Охорона праці. Денисенко Ф. – м.: Высшая школа, 1995, - 320с.
7. Справочник по охране труда на промышленных предприятиях, Ткачук К.Н. и др. – К.: Техника, 1991 – 284с.