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

осуществлялось через ВЛ напряжением 380/220 В от трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, питающей теп­ личное хозяйство, расположенное от фермы на расстоя­ нии 0,5 км. Примерно посередине этого расстояния на одной из опор ВЛ 0,4 кВ был установлен переключа­ тельный пункт. Нулевой провод на всем своем протя­ жении от трансформаторной подстанции тепличного хозяйства ix до трапсформаторной подстанции, питаю­ щей животноводческую ферму, пе имел разрыва.

При замыкании одного нз фазных проводов па нуле­ вой провод, возникшем на вводной опоре, расположен­ ной на территории тепличного хозяйства, 100 коров,

Рис. 18. Поражение животных электрическим током (пути про­ хождения поражающего тока показаны стрелками) при резерви­ ровании питания со стороны низшего напряжения и замыкании фазного провода на пулевой провод (ПГІ — пункт переклю­ чения).

находившихся в это время на животноводческой ферме, получили сильные удары электрическим током.

На рис. 18 представлена электрическая схема пора­ жения животных током. Все металлические части, име­ ющие соединение с нулевым проводом сети 380/220 В, будут находиться под напряжением до тех пор, пока не произойдет отключение поврежденного участка элек­ трической сети.

Чтобы избежать поражения электрическим током обслуживающего персонала и животных иа фермах при резервировании питания, по рассмотренной элект­ рической схеме нулевой провод на участке ВЛ 0,4 кВ должен иметь разрыв (на пункте переключения).

Обслуживающий персонал и животные на ферме могут быть поражены электрическим током и при за-

Рис. 19. Поражение человека элек­ трическим током от металличес­ кого колпака светильника при об­ рыве нулевого провода в сети осве­ щения.

мыкании фазного провода на металлический колпак светильника. Это объясняется тем, что нулевой проводи все металлические части, соединенные с ним (трубы си­ стемы автопоенпя, трубы вакуумных насосов, корпуса электродвигателей и др.), окажутся под напряжением.

Расчет эквивалентной схемы для случая замыкания фазного провода на металлический корпус светильника при исправном нулевом проводе в сети 380/220 В пока­ зывает, что напряжение прикосновения может значи­ тельно превышать допустимые значения и изменяться в пределах 20—40 В. Оно возрастает с увеличением со­ противления петли фаза — пуль, сопротивления повтор­ ного заземления, а также при уменьшении сопротивле­ ния труб системы автопоеппя гг пола животно­ водческого помещения.

Расчеты показывают, что при обрыве повтор­ ного заземления напря­ жение прикосновения может достигать 60— 80 В.

Особую опасность представляет обрыв ну­ левого провода в сети 380/220 В (рис. 19).

Существует опас­ ность поражения током и при несимметричном распределении освети­

тельной нагрузки между фазными проводами на живот­ новодческих фермах. Часто, особенно иа небольших фермах, в целях экономии проводов и установочных ма­ териалов все светильники подключают между фазным и пулевым проводом. Кроме того, известно, что сельские сети напряжением 380/220 В отличаются большим про­ центным соотношением однофазных нагрузок (свароч­ ные агрегаты, нагревательные элементы). Во многих случаях осветительная и бытовая нагрузки являются основными потребителями электроэнергии. Поэтому из-за большого количества однофазных токоприемников и неравномерного распределения их по фазам в сетях 380/220 В несимметрия токов в фазных проводах как по величине, так и по фазному углу неизбежна.

51

При несимметричной нагрузке паибольшая опас­ ность поражения электрическим током возникает при обрыве нулевого провода. На рис. 20 показана принци­ пиальная электрическая схема, когда нулевой провод сети имеет обрыв на участке между повторным зазем­ лением и щитком животноводческого помещения. Оче­ видно, чем больше общая мощность ламп накаливания, включенных между фазным проводом и пулевым, тем больший ток будет проходить через животное. Опасность поражения электрическим током появляется при пе-

Ю/ОЛкв

Рас. 20. Поражение животных электрическим током при несішметріш в сети освещешш и обрыве нулевого провода (стрелками показаны пути прохождения поражающего тока).

симметричном распределении осветительной нагрузки между тремя фазными проводами при обрыве одного плп двух фазных проводов.

Надо иметь в виду, что при включении осветитель­ ной установки возникает пусковой ток, и в момент включения напряжение и ток возрастают в несколько раз. Это объясняется большой разностью сопротивле­ ний нити накала ламп в холодном и раскаленном со­ стоянии. Если к моменту включения светильников ну­ левой провод имел обрыв, то при включении их (в пер­ вый переходный момент) напряжение прикосновения увеличивается в несколько раз по сравнению с устано­ вившимся режимом.

Известно, что сопротивление нити лампы R t в рас­ каленном состоянии определяется по выражению:

R t — R 0 (1 + a t) Ом,

где: а — температурный коэффициент сопротивления, равный 0,0046 град."1;

52

Ro — сопротивление иитп лампы в холодном со­ стоянии, замеренное омметром, Ом;

t — температура раскаленной нити лампы (для вольфрама 2800°).

Сопротивление инти в холодном состоящій для лам­ пы мощностью 100 Вт составляет всего 35 Ом, тогда как для той же лампы сопротивление нити в раскален­ ном состоянии — около 484 Ом. Ток, проходящий через лампу при раскаленной нити, составит:

_	Uф _	220	Ю,45 А,
l~	Rt ~ т
в момент включения
Отношение \ 1= -!&		14.
/ 0 0,45

Таким образом, ток в момент включения в несколь­ ко раз превосходит ток установившегося режима. Про­ должительность переходного процесса может составлять десятки миллисекунд.

Металлические корпуса светильников подлежат за­ землению — присоединению к нулевому проводу сети. При напряжении 36 В и ниже устройство заземления не требуется. Нулевые провода в целях безопасности надо присоединять к винтовой гильзе патрона, а фаз­ ные провода — к контактному винту патрона. Выклю­ чатель необходимо устанавливать в разрыв фазного провода.

Из-за нарушения этих правил происходят несчаст­ ные случаи. На птицефермах, например, имеют место случаи поражения электрическим током от металличе­ ских каркасов электрообогревателей. На птицеферме сельхозартели «Ниезере» Бауского района Латвийской ССР произошел несчастный случай с электромонте­ ром при следующих обстоятельствах. Для обогрева цыплят в отсеках фермы были установлены на высоте 0,2 м от пола самодельные электронагреватели в метал­ лических полузакрытых каркасах. Оии были подклю­ чены на две фазы к электросети напряжением 380/220 В. Металлические каркасы электронагревателей не были заземлены — не имели присоединения к нулевому про­ воду сети. При выяснении причин неисправности

53

нагревателя электромонтер, не отключив электроуста­ новку от сети, взялся за металлический каркас и был смертельно поражен электрическим током.

Расследованием было установлено, что оборвавшая­ ся спираль электронагревателя соприкоснулась с ме­ таллическим каркасом. Каркас нагревателя оказался под напряжением, близким к фазному.

Па другой птицеферме Латвийской ССР произошел несчастный случай с птичницей. В цыплятнике для обогрева цыплят на высоте 1 м от пола была установ­ лена металлическая арматура тарельчатой формы, в ко­ торой монтировалось по 4 патрона типа «Голиаф», пред­ назначенных для электрических ламп мощностью 500 Вт каждая. Степень обогрева регулировали, вверты­ вая или вывертывая лампы. В результате частого вклю­ чения и отключения ламп патрон одной из ламп обо­ гревательной установки разболтался и его металличе­ ский корпус стал касаться контакта фазного провода. При попытке вывернуть лампу птичница была смер­ тельно поражена электрическим током.

Поскольку животноводческие помещения относятся к категории сырых и особо сырых, в воздухе которых содержатся едкие пары и газы, а по пожарной опасно­ сти — к пожароопасным классам 11-ІІа, то в них необ­ ходимо применять специальную осветительную арма­ туру закрытого исполнения на изоляционном основании (фарфоровая герметическая или полугерметпческая со стеклянным колпаком, водонепроницаемая пли пылене­ проницаемая типа ПГ-60, У-100 и СХНШ-100).

Вцепи нулевого провода, как уже отмечалось, не допускается установка однополюсных выключателей и предохранптелей, так как при отключении выключателя или перегорании предохранителя разрывается цепь ну­ левого провода. В случае замыкания фазного провода сети 380/220 В на корпус электродвигателя, пли на металлический колпак светильника, или иа нулевой провод поврежденный участок сети пе отключится из-за нарушения целостности цепи короткого замыкания фаза — нуль.

Всовхозе «Онежский» Онежского района Архан­ гельской области имел место случай поражения элект­ рическим током со смертельным исходом пяти коров п

одного быка, находившихся в коровнике на привязи. Это произошло из-за небрежного монтажа светильника,

54

установленного на кормокухпе. В патроне было корот­ кое замыкание — соприкосновение фазного провода с нулевым через металлическую крепящую шайбу. Сго­ рел предохранитель на вводном щитке, обесточив одну из фаз.

В поисках сгоревшего предохранителя бьтлп вывер­ нуты все четыре предохранителя (в том числе и уста­ новленный предохранитель на пулевом проводе). Тем самым была прервана связь нулевого провода с зем­ лей — контуром заземления потребительской подстан-

Рнс. 21. Пораженію животных электрическим током прп за­ мыкании фазпого провода в патроне светильника на нулевой пропод и обрыве последнего:

1 — вакуум-провод; 3 — труба системы автопоешш; 3 — вакуум-насос.

цпн, находящейся поблизости от коровника. Короткое замыкание в патроне не было обнаружено, и бригадир ввернул три предохранителя на фазные провода, тем самым восстановив короткое замыкание в цепи.

Предохранитель на фазе не сработал, так как цепь короткого замыкания фаза — нуль была разомкнута (иа нулевом проводе предохранитель пе был ввернут). Таким образом, фазный провод, находящийся под на­ пряжением (рис. 21), имел соединение (через короткое замыкание в патроне) с нулевым проводом, который и оказался под напряжением 220 В. Нулевой провод был присоединен к корпусу электродвигателя вакуумнасоса, смонтированного иа одной раме с вакуум-на­ сосом, а от него отходил металлический воздуховод, имевший в нескольких местах непосредственное сопри­ косновение с трубами системы автопоения. Трубы воздуховода и систем автопоения оказались под

55

напряжением, близким к фазному. Бык, привязанный цепью к водопроводной трубе, был поражен электриче­ ским током. Коровы же были привязаны цепями к дере­

			Г	вянным стойкам,		кото­
				рые имели соприкосно­
				вение с трубами		систе­
			!і'
а	н	а		мы автопоения. Стены
			' ь
			ill	и деревянные стойки в
■	JI			коровнике	были	очень
	!		i t	сырые и поэтому		тоже
				оказались	под некото­
Рис. 22. Стержневой магшіто-				рым потенциалом. Пять
	провод.
				коров	прикоснулись

привязными цепями к поилкам или трубам и были поражены электрическим током.

На животноводческих фермах для питания ламп переносных светильников (переносок) должно быть применено иапряжсине, не превышающее 12 В. Для этих целей необходимо пметь трансформаторы безопас­

	ности. Ниже			приводит­
	ся	расчет	и		порядок
	сборки		однофазного
	трансформатора					безо­
	пасности мощностью до
	500 В-А.
	Расчет		стержневого
	магннтопровода,					изго­
	тавливаемого				из	пря­
	моугольных				пластин
	трансформаторной					ста­
	ли	толщиной			0,5 мм
	(рис. 22),		начинается				0 100	200 300 400 500 600Pfih
	с определения				размера		Рис. 23. График зависимости по­
	поперечного сечения Qc.
							перечного	сечения стержня ма­
	Для	выбора		необходи­			гнитопровода Qz от мощности
	мого по мощности сече­						трансформатора Р .
	ния	стержня			магнито-

провода следует воспользоваться графиком (рис. 23). Далее задаются соотношением сторон а и b прямоуголь­ ного сечения стержня. Обычно это отношение прини­ мают в пределах b : а = 1,5 -г- 2. Зная, что произведение a - b - k = Qс мм2 (где к — коэффициент заполнения активной сталью геометрического сечения а • b в зависи­ мости от способа изоляции пластин: к при неизолиро­

56

ванных или отожженных пластинах — 0,93, прп изоля­ ции пластин лаком — 0,9 п при оклейке бумагой толщи­ ной 0,03 мм — 0,87), определяем размеры сторон сече­ ния стержня а и Ь.

Длина Н окпа равна:

Я = (2,5 -г- 3,5) ■а, мм.

Сборка магнитопровода производится по методу «шихтовки», т. е. впереилет. По окончанию сборки магнитопровод стягивают по углам при помощи изо­ лированных стяжных шпилек, для чего в пластинах пробивают отверстия. Можно стягивать магнитопровод и при помощи прочных планок, располагая стяжные шпильки вне магиитопровода.

Прежде чем приступить к расчету обмоток тран­ сформатора, задаемся величиной индукции В. Ее пре­ делы от 11 000 до 14 000 Гс. Приняв значение В, опре­ деляем число витков первичной щ и вторичной іі2 об­

моток по формулам:

ЕД • 10s

2 2 2 B Q C ’

1,Шг-10»

2 2 2 B Q C	■
Здесь U\ и U2 — первичное	и вторичное напряже­

ния, соответствующие холостому ходу трансформатора. Определив число витков 1 1 2 на стороне низшего напря­ жения, находим число витков п\ обмотки высшего на­ пряжения, используя соотношение:

«1 _Ut	откуда	=	Ui
1.UV

Далее определяется сечеште проводов первичной п вторичной обмоток. Для этого вначале находим значе­ ния токов в первичной и вторичной обмотках, обуслов­ ленные необходимой мощностью для потребителей.

Ток 11 в первичной обмотке и ток h во вторичной определятся по формулам:

рр

где Р — принятая мощность трансформатора, В • А. Тогда сечение проводов для первичной и вторичной

обмоток определится соответственно по формулам:

57

где 6 — плотность тока, А/мм2 (может быть принята в пределах от 1,8 до 2,6).

Обмотки размещаются па обоих стержнях магнитопровода и наматываются па изоляционный каркас (чаще,всего применяют прессшпан). Толщина каркаса, изготовленного из прессшпана, должна составлять не менее 1,5 мм.

Известно, что стационарные светильники общего ос­ вещения должны быть подвешены над полом на высоте не менее 2,5 м (при напряжении 220 В). Если этого требования выполнить нельзя (низкие потолки на фер­ ме), то следует применять такие светильники, чтобы был исключен доступ к лампам без применения ин­ струмента.

Во избежание повреждения изоляции проводов и замыкания их на металлические трубопроводы, что мо­ жет явиться причиной поражения электрическим то­ ком, расстояние от проводов внутренней электропро­ водки до трубопроводов должно быть не менее 10 см. Провода в месте пересечения с трубопроводами защи­ щаются резиновыми трубками.

В животноводческих помещениях предохранители и выключатели в негерметпзнрованном исполнении мож­ но ставить только в тамбурах или дежурных помеще­ ниях. В противном случае они должны быть установ­ лены в плотно закрывающихся ящиках, монтируемых снаружи помещений. Выключатели на стенах снаружи зданий, а также на опорах низковольтных воздушных

должны	иметь герметизированное исполнение
лвиметаллическомн и й	(чугунном) корпусе. Выключатели не-

герметизпрованиого пополнения можно устанавливать

взакрывающихся ящиках, исключающих попадание дождя и снега.

Электродвигатели, пусковые приборы и защитные аппараты во всех случаях, когда это осуществимо по условиям производства, должны быть вне помещений,

вкоторых содержатся животные и птица.

Кнопки управления электродвигателями следует располагать непосредственно у рабочих мест.

У электродвигателей, установленных на открытом воздухе, под навесом или в неотапливаемом помеще­ нии и не работавших более 20 дней, перед пуском, кроме внешнего осмотра, измеряют сопротивление изоляции обмоток.

5S

В холодное время года, независимо от того, сколько времени ие работал агрегат, нужно прокрутить вал электродвигателя и убедиться, что он не примерз. Вот какой печальный случай имел место на ферме «Даль­ няя Новинка» Кондопожской птицефабрики, когда этим правилом пренебрегли.

Электродвигатель насоса системы автопоеипя с 10 до 17 ч не работал в связи с отключением высоковоль­ тной линии электропередачи, питающей подстанцию. В течение этого времени насос ие обогревался, а тем­ пература наружного воздуха была — 25°. После подачи напряжения в 17 ч электродвигатель был включен ру­ бильником со щита, установленного на скотном дворе на расстоянии около 100 м от электродвигателя. Насос перед включением не был прогрет, вал электродвига­ теля не прокручен, никто не проверил включение элек­ тродвигателя в работу. Заторможенный примерзшим насосом электродвигатель сгорел. Были пробиты на корпус электродвигателя обмотки двух фаз. На низ­ ковольтном щите трансформаторной подстанции при осмотре было установлено перегорание предохраните­ лей. Предохранитель на третьей фазе оказался цел. Вследствие этого в цепи неповрежденный фазный про­ вод — нулевой провод протекал ток короткого замыка­ ния. Произошел вынос потенциала к автопоилкам, так как последние имели металлическую связь через тру­ бы системы автопоения с насосом н электродвигате­ лем. Коровы были привязаны металлическими троси­ ками к трубам автопоения п находились под напряже­ нием с момента повреждения электродвигателя до его отключения. Шестнадцать коров было убито током.

Цени (металлические тросикп) для привязки жи­ вотных, кормушки, поилки и другие приспособления, которых могут касаться животные, в целях безопасно­ сти рекомендуется изготовлять из изоляционного ма­ териала (пластмассы, полиэтилена, найлона, тексто­ лита и т. п.).

На фермах следует применять элсктропрнемники в трехфазиом исполнении. Допускается использование однофазных электропрпемнпков мощпостыо не более 1,3 кВт, включаемых па линейное напряжение, и не более 0,В кВт, включаемых па фазное напряжение.

Осветительная нагрузка должна распределяться равномерно по трем фазам, а для включения и отклю-

59