5. Технические средства защиты в электроустановках

Изоляция.Если говорить об изоляции, то ее смысл как защитной меры заключается в ограничении значения силы тока, протекающего через тело человека при различных обстоятельствах. Состояние изоляции зависит от:

• материала изоляции;

• конструкции ЭУ;

• условий производственной среды (t-ра, влажность, пыль, пары).

Качество изоляции характеризуется сопротивлением току утечки (0,001 А). Для контроля состояния электрической изоляции проводят периодические испытания изоляции (Нормы и сроки - в ПТЭ и ПТБ). Испытания проводят с помощью мегометров (М1101). Существуют также приборы непрерывного контроля изоляции. При снижении сопротивления ниже 0,5 мОм подается световой сигнал.

10. Электрическое разделение сети.Разделение ЭС на отдельные, не связанные друг с другом участки, с помощью специальных разделяющих трансформаторов. Это нужно для достижения большего сопротивления изоляции и малой емкости проводов относительно земли. Разветвление сети большой протяженности имеют значительные емкости при малых активных сопротивлениях изоляции относительно земли. Известно, что однофазное прикосновение в таких сетях весьма опасно (вспомним:

I_r= 6fc

Для разделения сетей помимо разделяющих трансформаторов, позволяющих изолировать электроприемники от сети, применяются преобразователи системы и выпрямительные устройства, которые связываются питающей их сетью через трансформаторы.

11. Применение малого напряжения везде, где это можно, а в ППО и ООП - обязательно (42В, ОСП12В).

1. Двойная изоляция - изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной.

Рабочаяизоляция - для обеспечения нормальной работы установки и защиты от поражения током,дополнительная- изолирует человека от металлических нетоковедущих частей, которые могутслучайнооказаться под напряжением. Такая двойная изоляция широко применяется при создании ручных электрических машин. При этом специальные меры - заземление и зануление корпусов уже не требуются.

Изолирующие электрозащитные средства.

А. Основные- способны длительное время выдерживать рабочее напряжение ЭУ; поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это:

• диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (токоискатели);

• электроизмерительные клещи, указатели напряжения свыше 1000 В.

Б. Дополнительныеобладают недостаточной электрической прочностью, поэтому их назначение - усилить действие средств основных. Это диэлектрические галоши, коврики, подставки - до 1000 В и диэлектрические перчатки, боты, коврики - свыше 1000 В.

13. Специальные технические средства защиты - заземление и зануление

1.3 Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей.

Защитное заземление применяется:

• в сетях напряжением до 1000 В - трехфазных с изолированной нейтралью, однофазных, изолированных от земли, сетях постоянного тока с изолированной от земли обмоткой источника;

• в сетях напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или соседней точки обмоток источника тока.

Защитное заземление состоит из заземлителей, соединенных между собой металлическими шинами, и заземляющих проводников, которыми присоединяется заземляемое оборудование.

Защитное заземление следует отличать от рабочего.Рабочим заземлением называют соединение отдельных точек электрический сети с заземляющим устройством. Оно предназначено для нормальной работы электроустановки и для защиты от повреждения в аварийном режиме. Примером рабочего заземления является заземление нейтрали источника (r_o на рисунке 1.1).

По конструкции заземления могут быть выносными (r_зна рисунке 1.9) и контурными (рисунок 1.10).

Рисунок 1.9 - Выносное заземление

Выносное заземление обеспечивает защиту человека путем снижения потенциала корпуса до величины

U_з = I_зr_з,

где I_з- ток замыкания через заземлитель,r_з- сопротивление защитного заземления, Ом.

Ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к заземленному корпусу при пробое изоляции, является функцией тока замыкания через заземлитель и определяется по формуле:

, (1.17)

где R_сh - сопротивление цепи человек- земля, Ом;- коэффициент напряжения прикосновения.

Поскольку заземлитель в случае выносного заземления расположен чаще всего на расстоянии более 20 м от возможного места прикосновения к корпусу (см. рисунок 1.7), коэффициент у выносных заземлений равен единице.Таким образом, выносные заземления защищают только благодаря малому значению при условии малых токов замыкания (не более 10 А), которые имеют место в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. При допустимом значении r_З  4 Ом выносное заземление обеспечивает в самом неблагоприятном случае замыкания малое напряжение на корпусе:

.

Таблица 1.2 - Максимальные допустимые значения сопротивления заземления

(ГОСТ 12.1.030-81)

Вид заземлений	Допустимое сопротивление заземления, Ом
	Р >100 кВА	Р 100 кВА
Рабочие заземления нейтрали	4	10
Защитное заземление	4	10
Защитное заземление при больших токах замыкания на землю ( 500 А)	0,5
Повторное заземление нулевого провода	10	30

Достоинство выносных заземлений - возможность выбора места с минимальным сопротивлением грунта. Недостаток - удаленность от защищаемого оборудования, ограниченность защитных свойств.

При напряжении свыше 1000 В токи замыкания на землю могут превышать 500 А. В этом случае выносное заземление может не обеспечивать безопасности. При больших токах замыкания на землю применяются контурные заземления. В отличие от выносного заземления, которое защищает путем снижения потенциала корпуса до безопасной величины, контурное заземление защищает человека путем увеличения потенциала защищаемой площадки до уровня, близкого потенциалу корпуса, и выравнивает потенциал площади так, что на всей защищаемой территории напряжение прикосновения и шага не превышает заданной величины(рисунок 1.10).

а

Значение тока, проходящего через человека, попавшего под шаговое напряжение, определяется по формуле

, (1.18)

где - коэффициент шаговых напряжений.

Таким образом, для обеспечения безопасности шаговых напряжений достаточно контролировать r_зизащитного заземления.

1 - электроустановка;

2 - внутренний контур;

3 - шина заземления;

4 - внешний контур

б

Рисунок 1.10 - Контурное заземление

1.4 Защитное зануление

Трехфазные четырехпроводные сети с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В наиболее часто применяются для электроснабжения как в производственном, так и в бытовом секторе.

Одной из проблем, возникающих при эксплуатации этих сетей, является неэффективность применения защитного заземления при замыкании фазы на корпус оборудования. Эта проблема разрешается путем прокладывания от нулевой точки источника специального защитного нулевого проводника, к которому надежно присоединяются все металлические нетоковедущие части оборудования (рисунок 1.11).

Такое соединение называется занулением. Зануление создает путь малого сопротивления для тока замыкания на корпус и превращает его в ток короткого замыкания, способный вызвать быстрое перегорание плавких предохранителей или срабатывание автоматических выключателей. Так осуществляется селективное отключение поврежденных объектов от сети. Кроме того, благодаря применению повторного заземления нулевого проводника зануление частично снижает потенциал корпуса относительно земли в момент замыкания.

Рисунок 1.11 - Зануление электроустановки

Защитное отключение.Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение ЭУ при возникновении опасности поражения током, а именно:

• при замыкании фазы на корпус электрооборудования;

• при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела (R_{из нм} = 0,5 Мом для токопроводов, силовых и осветительных установок, для вторичных цепей управления. Защита и возб. Цепей постоянного тока - 1 М);

• появление в сети более высокого напряжения;

• прикосновение человека к токоведущей части под напряжением.

При этом в сети происходит изменение которых электрических параметров: например U_{корпуса}относительно земли и т.п. Изменение этих параметров до определенного предела (при котором возникает опасность) может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства.

Устройство защитного отключения (УЗО) применяются в случаях, когда другие средства защиты (заземление, зануление) неэффективны, ненадежны или трудноосуществимы.

УЗО должны обеспечивать отключение неисправности ЭУ за t0,2с.

Основные части УЗО -

1. прибор защитного отключения;

2. автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения - совокупность элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра сети и дают сигнал на отключение.

Лекция 12

ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ

1. Общие сведения о процессе горения

1. Основные определения

2. Виды горения

3. Процесс возникновения горения

1. Основные показатели пожароопасности веществ

2. Классификация веществ по пожароопасности

2. Основные источники возникновения пожаров на предприятии, при транспортировке и хранении сжиженных газов и ГЭИ. Оценка пожарной опасности промышленных предприятий.

3. Классификация производств и зон по пожаро- и взрывоопасности

1. Мероприятия по пожарной профилактике. П.п. производственных зданий.

1. Общие сведения о процессе горения

1. Основные определения

Пожар -неконтролируемое горение вне специального очага, наносящих материальный ущерб (стандартное определение).

• Для людей при пожаре опасными факторами являются:

• открытый огонь, искры, повышенная температура воздуха и предметов;

• лучистые потоки энергии, повышение температуры среды, вдыхание горячего воздуха, поражение и некроз верхних дыхательных путей

• токсичные продукты горения, дым, обеднение воздуха кислородом

• потеря видимости из-за задымления

• обрушение зданий и их элементов, установок, оборудования

• взрывы.

Токсичные вещества, образующиеся при пожаре обусловлены химическим составом сгорающего вещества: волос, кожа, ткани, шерсть - неприятно пахнущие продукты, цианистые соединения, содержащие соду, альдегиды, кетоны, Каучук, резина - изопрен, углеводороды, лаки, продукты, содержащие нейроцеллюлоид - СО, N₂O,HCN, Пластмассы, целлулоид - СО,N₂O, цианиды, формальдегиды, фенол, фторфосин, аммиак, ацетон, стирол и др. являются высокотоксичными соединениями.

Загорание -горение, не причинившее материального ущерба.

У человека, получившего ожоги IIстепени более 30% площади тела мало шансов выжить (без оказания специализированной медицинской помощи). Время получения ожоговIIстепени:

1. 26 с при t^ = 71^C

2. 15c при t^= 100С

3. 7с при t= 176С.

Исследования, проведенные в Канаде, показали, что во влажной среде, типичной для пожара, IIстепени ожога вызываетt= 55С при воздействии в течение 28с и 70С - в течение 1 с.

Так, при пожаре в универмаге «Инвацион» в г. Брюсселе за 10 мин пожара погибло 350 и было ранено 150 человек. За это время большой универмаг, по площади занимающий целый гектар, превратился в костер.