книги из ГПНТБ / Сакулин В.П. Безопасность труда при монтаже и эксплуатации электроустановок

Целость цени заземления электроинструмента сле­ дует проверять, используя специальное устройство для контроля состояния заземляющего провода (рис. 32). Устройство питается от батарейки карманного фонаря. Один конец контрольной лампочки присоединяется к заземляющему контакту штепсельной розетки, а дру­ гой — к одному из полюсов батарейки. Второй зажим батарейки присоединяется к отдельно укрепленному металлическому контакту.

Рпс. 32. Устройство для контроля целости цепи заземления электро­ инструмента.

Если в цепи заземления обрыва нет, то при вклю­ чении вилки в штепсельную розетку и касании корпу­ сом электроинструмента отдельно укрепленного ме­ таллического контакта контрольная лампочка заго­ рится.

Кроме того, не реже одного раза в месяц произво­ дится следующая проверка: на отсутствие замыкания на корпус и состояние изоляции проводов; на отсутст­ вие обрыва заземляющего провода электроинструмента, переносных электрических светильников, изоляции трансформаторов безопасности и преобразователей ча­ стоты. Эти работы выполняются электротехническим персоналом, имеющим третью квалификационную группу по технике безопасности.

Лицам, пользующимся электроинструментом, запре­ щается:

90

Передавать электроинструмент (даже на короткое время) другим лицам.

Разбирать и самим ремонтировать электроинстру­ мент, а также провода, штепсельные соединения и т. и.

Держаться за провод электроинструмента или ка­ саться вращающегося режущего инструмента.

Удалять руками стружку или опилки во время ра­ боты инструмента и до полной его остановки. даВносить внутрь котлов, металлических резервуаров и т. и. переносные трансформаторы безопасности и пре­

образователи частоты.

Контроль за сохранностью и исправностью электро­ инструмента, переносными электрическими светильни­ ками осуществляется специально уполномоченным ли­ цом.

Глава III

ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

§ 1

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Металлические части электроустановок (корпуса электрических машин, трансформаторов, магнитных пу­ скателей и т. и.) в нормальных условиях хорошо изо­ лированы от токоведущих частей и прикасаться к ним совершено безопасно. В аварийных случаях (замыка­ ние фазного провода на нулевой провод, пробой изоля­

ции	и замыкание фазы	на корпус электроустановки
и т.	и.) металлические	части электроустановок, нор­

мально не находящиеся под напряжением, оказываются под ним. Прикосновение обслуживающего персонала к металлическим частям электроустановок н связанным с ними металлическим конструкциям других машин и аппаратов становится опасным для жизни. Наиболее распространенной и надежной мерой защиты людей н животных от поражения электрическим током слу­ жит заземляющее устройство (защитное заземление). Целью заземляющего устройства является снижение до безопасной величины напряжения относительно земли, появляющегося на металлических частях элек­ трооборудования в результате нарушения целостности и з о л я ц и и токоведущих частей.

Чем меньше величина электрического сопротивле­ ния заземляющего устройства, тем меньше будет на­ пряжение на металлических частях электрооборудова­ ния, тем под меньшим напряжением окажутся человек или животные.

Но расположению относительно места нахождения заземляемого электрооборудования заземляющие уст­ ройства выполняются как выносные или контурные.

Выносное заземление делают на некотором расстоя­ нии от заземляемых объектов. При этом производствен­ ные помещения, с находящимися в них заземленными

92

электроустановками, оказываются вне зоны растекания тока в земле. Если выносное заземление расположено от заземляемых объектов на расстоянии 20 м и более, то можно считать, что пол в производственном помеще­ нии обладает нулевым потенциалом. Поэтому человек, стоящий на полу и касающийся металлического зазем­ ленного корпуса электроустановки, когда по заземляю­ щему устройству проходит ток замыкания на землю, оказывается иод полным напряжением относительно земли. Это напряжение равно полному напряжению на заземляющем устройстве:

U 3 = I 3R 3 = U чел,

где: Ua — напряжение на заземляющем устройстве;

I з — ток замыкания на землю, проходящий через заземлитель;

В3— электрическое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства;

U.юл — напряжение, под которым оказывается чело­ век.

Следовательно, при выполнении заземляющего уст­ ройства, когда производственное помещение находится вне зоны растекания электрического тока в земле, ве­ личина поражающего напряжения будет зависеть от величины сопротивления растеканию тока заземляю­

щего устройства	R 3 и	величины тока	замыкания на
землю / э.	сельскохозяйственных		электроустано­
Большинство
вок имеет выносное заземляющее устройство.
Более эффективным		и надежным	по сравнению

с выносным заземляющим устройством является контур­ ное (рис. 33), когда заземлптелн располагаются по кон­ туру вокруг заземляемого электрооборудования. При этом производственное помещение с заземленными электроустановками оказывается размещенным внутри контура заземления. Благодаря близкому расположению заземлителей относительно друг друга (3—6 м) и на­ ложению электрического поля одного заземлителя на поле другого потенциалы точек иола или земли, заклю­ ченные внутри контура заземления, значительно повы­ шаются, и в связи с этим напряжение между заземлен­ ными металлическими частями и полом существенно уменьшается. Иногда для лучшего выравнивания

93

потенциалов внутри контура заземления дополнительно прокладывают горизонтальные полосы.

Для дальнейшего рассмотрения защитного действия заземления дадим несколько определений.

Напряжением относительно земли ( U3) при замыка­ нии на землю называется напряжение между зазем­ ленной частью электроустановки и точками земли, на-

— кривая

Рнс.

33.

Коптурпое

заземление:

фазного

провода

а

распределения

потенциалов

при замыкании

на заземляющее

устройство;

б

— схема

контурного заземления

в

плане;

е — кривая

распределения

потенциалов

в направлении

А

—

А. U

— на­

пряжение шага;

I/

— напряжение прикосновения; К3 — полное

напря­

жение

на заземлителс.

ходящимися вне зоны растекания токов в земле, но не ближе 20 м.

Напряжение прикосновения (UПр) — это напряже­ ние, под которым окажется человек или сельскохозяй­ ственное животное, находясь в цепи поражения элект­ рическим током.

Напряжение шага (Um) есть напряжение, под ко­ торым может оказаться человек или сельскохозяйствен­ ное животное, идущие около заземления плн оборван­ ного провода, лежащего на земле, когда по последним проходит ток замыкания на землю.

Свойство земли как проводника тока характеризует­ ся величиной удельного электрического сопротивле-

94

имя р, под которым понимается сопротивление кубика грунта с ребрами и 1 м.

Эта величина может быть определена по формуле:

р =	. - О м • м ,
где R — электрическое	сопротивление некоторого объема

грунта сечением S м2, длиной I м.

Величина удельного электрического сопротивления земли р зависит от характера и температуры грунта, содержания солей, кислот, щелочей.

Удельное электрическое сопротивление уменьшается при увеличении содержания растворимых веществ в грунте, уплотнении его частиц, общей влажности, повышении температуры.

Оно увеличивается при пропитывании маслом, неф­ тью и при промерзании грунта.

Напряжение шага зависит от величины тока замы­ кания па землю / 3, величины сопротивления заземляю­ щего устройства Л* характера распределения потенциа­ лов и длины шага; средний шаг для человека можно принять равным 0,8 м, для сельскохозяйственных жи­ вотных (крупный рогатый скот) — 1,6 м (расстояние между передними и задними ногами). Очевидно, что при более пологой кривой распределения потенциалов, меньшем напряжении на заземляющем устройстве и шаге меньше будет и шаговое напряжение, приложен­ ное к человеку или сельскохозяйственному животному.

Напряжение шага легко определить, зная удельное электрическое сопротивление земли и ток замыкания на землю, по формуле:

где: р — удельное	электрическое сопротивление земли
в месте	расположения заземляющего устрой­

ства, Ом • м;

U — расстояние по поверхности земли от заземляю­ щего устройства до ближайшей ноги чело­

века или	сельскохозяйственного животного,
идущих около заземляющего устройства или
оборванного провода, м;
U — расстояние	от заземляющего устройства до

второй ноги человека илн сельскохозяйствен­ ного животного, м.

95

При зазомлнтелях, уложенаых на дао Котлована дли бетонных нодножинкои иод металлические опоры, II глубинных стержневых заземлителях, заглубляемых в землю на 5—10 м, потенциалы па поверхности землп уменьшаются.

При сложном контурном заземляющем устройство потенциалы точек пола пли землп, расположенные внутри контура, повышаются, напряжение шага умень­ шается. Иногда для уменьшения напряжения шага за контуром заземляющего устройства (по краям его) в земле укладывают дополнительные стальные полосы на постепенно увеличивающейся глубине, и кривая спа­ да потенциала становится более пологой.

Напряжение прикосновения зависит от величины тока замыкания на землю / а, сопротивления заземляю­ щего устройства R3 и характера распределения потен­ циалов.

Чем круче кривая распределения потенциалов н чем больше величины / а и /?а, тем больше напряжение при­ косновения.

При углубленных и глубинных заземлнтелях напря­ жение прикосновения увеличивается, поскольку потен­ циалы точек пола пли земли уменьшаются. При слож­ ном контурном заземляющем устройстве потенциалы точек пола или земли, расположенные внутри контура, увеличиваются, а напряжение прикосновения умень­ шается.

Различают естественные п искусственные заземлптелп. В качестве естественных заземлптелей могут быть использованы проложенные под землей металлические водопроводные трубы п другие трубопроводы, за исклю­ чением трубопроводов горючих жидкостей (нефтепро­ воды), горючих или взрывчатых газов (газопроводы различного назначения). Не могут быть использованы трубопроводы, изолированные от земли (трубы, по­ крытые изоляцией для защиты от коррозии). В качест­ ве естественных заземлптелей можно использовать об­ садные трубы, металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и сооружений прп условии их хорошего соединения с землей, металличе­ ские шпунты гидротехнических сооружений, свинцо­ вые оболочки кабелей, проложенных в земле.

Естественные заземлители должны иметь металли­ ческую связь с заземляющим устройством (с магист-

96

ралыо заземления электроустановок) не менее чем двумя стальными проводниками пли шинами, присоединен­ ными к заземляющему устройству в двух разных ме­ стах.

В качестве искусственных заземлителей «Правила­ ми устройства электроустановок» рекомендуется при­ менять угловую сталь, металлические стержни и стальные трубы — для вертикально погруженных за­ землителей, а для горизонтально прокладываемых заземлителей — стальные полосы, круглую сталь.

Наименьшие размеры стальных заземлптелен и за­ земляющих проводников приведены в табл. 2. Зазомлнтели и заземляющие проводники, расположенные в земле, окраске не подлежат.

		Т а б л и ц а 2
Наименьшие размеры стальных заземлптелен
II заземляющих проводников
	Наименьшие размеры заземли-
Зааемліітелп	телей в различных условиях
	п зданиях	в наруж­	в земле
		ных уста­
		новках	6
Круглые (диаметр, мм)	5	G
Прямоугольные:	24	48	48
сечение, мм2
толщина, мм	3	4	4
Угловая сталь (толщина полок, мм)	2	2,5	4
Стальные газопроводные трубы	1,5	2,5	3.5
(толщина стенок, мм)	1,5	Не допускается
Стальные тонкостенные трубы (тол-
щіша стенок, мм)

В качестве заземляющих проводников в электро­ установках напряжением 380/220 В, кроме искусствен­ ных (стальная проволока, шины) и нулевого провода, могут быть использованы естественные: металлические конструкции производственного назначения (подкраповые пути,, каркасы распределительных устройств, ша­ хты лифтов, подъемников, элеваторов и т. и.), стальные трубы электропроводок, свинцовые и алюминиевые обо­ лочки кабелей, металлические трубопроводы (водопро­ вод, канализация, теплофикация и т. п.), проложенные открыто (исключая трубопроводы для горючих жидко­ стей и взрывоопасных смесей). Применение чугунных

4 В . П. Сакулин, В. М. Шептовпцкпй

97

труб и качестве заземляющих проводников не допус­ кается ввиду плохого контакта в стыках между трубами. Использовать трубы системы автоиоенпя и вакуум-про­ вода как заземляющие проводники на животноводче­ ских фермах недопустимо.

В качестве заземляющих проводников, прокладыва­ емых в земле, использовать голые алюминиевые про­ вода запрещается.

Нельзя применять в качестве заземляющих провод­ ников металлические оболочки трубчатых проводов (провода типа ТНРФ — трубка Куло) и металлические оболочкп изоляционных трубок (трубки Бергмана), а также свинцовые оболочки проводов в групповой рас­ пределительной осветительной сети.

Все естественные заземляющие проводники, исполь­ зуемые в электроустановках напряжением 380/220 В, подлежат обязательному соединению с нулевым про­ водом сети (табл. 3).

Таблица 3

Наименьшие сечения (в мм2) медных

налюминиевых заземляющих проводников

вэлектроустановках напряжением до 1000 В

Проводники	Медь	Алюмн-
		1ШЙ
Голые проводники при открытой про-	4	6
кладке
Изолированные провода	1.5	2.5
Заземляющие жилы кабелей или мно-	1	1.5
гожпльных проводов в общей защит­
ной оболочке с фазными жилами

Согласно «Правилам устройства электроустановок» заземление металлических корпусов электрооборудова­ ния, нормально не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под ним в результате пробоя изоля­ ции токоведущих частей, необходимо выполнять: при напряжении 500 В и выше постоянного и переменного тока во всех случаях; при напряжении выше 36 В пе­ ременного тока и 110 В постоянного тока в помеще­ ниях с повышенной опасностью и особо опасных, а так­ же в наружных установках; при любом напряжении пе­ ременного и постоянного тока, если электроустановки расположены во взрывоопасных помещениях.

98

Заземлению подлежат корпуса электрических ма­ шин, трансформаторов, аппаратов, светильников, при­ воды электрических аппаратов, вторичные обмотки из­ мерительных трансформаторов, каркасы распредели­ тельных щитков и щитов управления, осветительных и силовых щитов и щитков, металлические кабельные конструкции, металлические оболочки и броня силовых и контрольных кабелей, стальные трубы электропрово­ док, металлические корпуса передвижных и перенос­ ных электроприемников, т. е. все металлические части электроустановок, могущие оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции и к которым возможно

прикосновение					обслу­
живающего				персонала
и	сельскохозяйствен­
ных животных.
	Электроустановки
при	напряжении				36 В
и	ниже		переменного
тока и 110 В и ниже
постоянного				заземлять
не надо, если они рас­
положены			не	во	взры­	Рпс. 34. Правильное нпеправпль-
воопасных помещениях.						ное заземление корпусов электро-
Заземлению не под­						приемников.
лежат:		арматура			под­
весных		II штыри			опорных изоляторов, кронштейны

и осветительная арматура при установке их на дере­ вянных опорах ВЛ, корпуса электроизмерительных при­ боров, реле, установленных на щитках, в шкафах, электрооборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях, электроприемнпки с двой­ ной изоляцией, рельсовые пути, выходящие за террито­ рию электростанций, подстанций, распределительных устройств и промышленных предприятий.

Каждый заземляемый элемент электроустановки присоединяется к заземлптелю или к заземляющей маічістралп посредством отдельного ответвления. Последо­ вательное включение в заземляющий провод несколь­ ких заземляемых частей электроустановки запрещается (рис. 34).

Заземляющие проводники к заземлитолям, зазем­ ляющей стальной шине, проложенной вдоль стен вну­ три помещения, и к заземляемым частям электроуста-

4 *

99