Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
bzhd_gotovoe.docx
Скачиваний:
245
Добавлен:
08.06.2016
Размер:
21.13 Mб
Скачать
  1. Виды испытаний приборной техники по показателям безопасности

Испытания - экспериментальное определение количественных и качественных характеристик параметров изделия путём воздействия на него или на его модель спланированного комплекса внешнего возмущающих факторов.

Способы проведения испытаний:

  1. последовательный

  2. параллельный

  3. последовательно – параллельный

  4. комбинированный

  1. Связь критериев качества приборной техники и критериев безопасности

Технические показатели безопасной работы оборудования

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортировки. Надежность характеризуется состояниями: исправное, неисправное, работоспособное и неработоспособное. Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации и (или) конструкторской документации. Работоспособным состоянием называют состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, соответствующие требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Неработоспособное изделие является одновременно неисправным.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. По характеру возникновения делят на случайные и неслучайные (систематические). Случайные отказы вызваны непредусмотренными нагрузками, скрытыми дефектами материалов, погрешностями изготовления, ошибками обслуживания персонала. Неслучайные отказы – закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений, связанные с влиянием среды, времени, температуры и т.п.

Безотказность – свойство объекта сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки. Безотказность свойственна объекту в любом из возможных режимов его существования, в т.ч., при хранении и транспортировке. Показатели безотказности: вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Долговечность характеризуется продолжительностью работы по суммарной наработке, прерываемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и при техническом обслуживании. Количественные показатели долговечности восстанавливаемых изделий делят на показатели, связанные со сроком службы изделия (срок службы – календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние; средний срок службы – математическое ожидание срока службы); показатели, связанные с ресурсом изделия (ресурс – суммарная наработка объекта от его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние; средний ресурс – мат. ожидание ресурса; назначенный ресурс – суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния).

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортировки.

Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

УПБ – уровень полноты безопасности (выше уровень – меньше вероятность отказа в час).

  1. Меры по обеспечению безопасности приборных техники на разных этапах её проектирования и производства.

Принципы обеспечения безопасности классифицируют по четырем группам: ориентирующие, технические, организационные и управленческие. Ориентирующие принципы представляют собой основные идеи для поиска безопасных решений и накапливания информационной базы. К ним относятся:

а) принцип активности оператора. Человек (оператор), не участвуя физически в управлении процессом, находится в состоянии постоянной готовности вмешаться в него (например, работа диспетчера);

б) принцип гуманизации деятельности — ориентирует на рассмотрение проблем безопасности человека как первоочередных при решении любых производственных задач;

в) принцип системности — ориентирует на учет всех без исключения элементов, формирующих опасные или вредные факторы, которые могут привести к несчастному случаю;

г) принцип деструкции — направлен на поиск хотя бы одного элемента в системе обстоятельств, искусственное удаление которого позволило бы не допустить несчастного случая (например, понижение температуры в помещении не позволяет произойти самовозгоранию паров топлива или органической пыли);

д) принцип снижения опасности — направлен не на ликвидацию опасности, а только на снижение ее уровня (например, снижение напряжения до 36 В при пользовании электроинструментом без заземления);

е) принцип замены оператора — направлен на замену человека роботом, станками с программным управлением;

ж) принцип ликвидации опасности — состоит в устранении опасных и вредных факторов при выполнении технологических процессов (например, замена опасного оборудования безопасным, применение научной организации труда и т. д.);

з) принцип классификации — направлен на распределение опасных и вредных факторов по определенным признакам, что позволяет делать обоснованные прогнозы относительно неизвестных фактов или закономерностей.

Технические принципы основаны на использовании физических законов с применением технических средств. К ним относятся:

а) принцип блокировки — исключает возможность проникновения человека в опасную зону (например, автоматические шлагбаумы, двери, заслонки, створки, которые закрываются или фиксируются при приближении человека к опасной зоне);

б) принцип слабого звена — заключается в запланированном разрушении одного из звеньев механизма в случае его перегрузки (например, плавкие предохранители, шпонки, штифты, предохранительные муфты);

в) принцип прочности — направлен на повышение уровня безопасности наиболее ответственных элементов конструкций путем повышения коэффициента запаса прочности, когда значения критериев разрушения материала превышают допустимые нагрузки в эксплуатации;

г) принцип флегматизации — заключается в применении ингибиторов (инертных компонентов) в целях замедления скорости химических реакций или превращения горючих веществ в негорючие;

д) принцип экранирования — заключается в размещении между человеком и источником опасности преграды, гарантирующей защиту от опасностей (защита от шума, магнитных полей, ионизирующих излучений и т. п.);

е) принцип защиты расстоянием — заключается в том, что источник опасности устанавливается от человека на расстоянии, при котором обеспечивается заданный уровень безопасности. Принцип основан на том, что некоторые опасные или вредные факторы снижают свое воздействие на человека при увеличении расстояния;

ж) принцип герметизации — заключается в обеспечении невозможности утечки жидкой или газовой среды из одной зоны в другую (сальниковые уплотнения, оболочки, баллоны, сильфоны, мембраны, диафрагмы);

з) принцип вакуумирования — заключается в проведении технологических процессов при пониженном давлении по сравнению с атмосферным (например, для смещения точки кипения жидкости в сторону более низких температур, для транспортировки пыли в аппаратах, где вакуум позволяет вести процесс более экономично и безопасно);

и) принцип компрессии — состоит в проведении в целях безопасности различных процессов под повышенным давлением по сравнению с атмосферным (например, для снижения температуры самовоспламенения в камерах с агрессивными средами: мука, сахарная пыль и т. д.).

Организационные принципы — это те принципы, которые с целью повышения безопасности способствуют реализации положения научной организации деятельности. К ним относятся:

а) принцип защиты временем — предполагает сокращение длительности нахождения человека под воздействием опасных или вредных факторов до безопасных значений, сокращение времени хранения продуктов и товаров в таре с целью предотвращения отравлений, взрывов и пожаров;

б) принцип нормирования — состоит в регламентации условий, соблюдение которых обеспечивает необходимый уровень безопасности (например, ПДК ПДУ — предел допустимой концентрации вредных веществ в среде обитания, уровня излучений, воздействия магнитных полей и т. д.);

в) принцип несовместимости — заключается в пространственном или временном разделении объектов реального мира с целью предотвращения их взаимодействия друг с другом (например, запрещено хранить в одном помещении продукты питания и токсико-химические вещества или краски);

г) принцип эргономичности — состоит в том, что для обеспечения безопасности учитываются антропометрические, психофизические и психологические свойства человека при создании рабочего места, места отдыха и социально-бытовых нужд;

д) принцип информации — заключается в передаче и усвоении персоналом сведений, обеспечивающих необходимый уровень безопасности (например, инструктаж, обучение, предупреждающие знаки, сигнализация);

е) принцип резервирования (дублирования) — состоит в одновременном применении нескольких устройств, способов, приемов, направленных на защиту от одной и той же опасности (например, несколько выходов для эвакуации в помещениях, несколько двигателей в самолете, аварийное освещение в зданиях, имеющее несколько различных источников энергопитания),

ж) принцип подбора кадров — заключается в таком подборе людей по специальности, практическому опыту работы, формирования структуры служб и отделов, которые были бы способны обеспечить необходимый уровень безопасности на производстве;

з) принцип последовательности — заключается в формировании определенной очередности выполнения операций, процессов, регламентных работ с целью снижения уровня опасности (например, перед допуском рабочего к выполнению работы проводится инструктаж по технике безопасности, перед включением в работу станочного оборудования — выполняется техосмотр).

Управленческие принципы — это те принципы, которые определяют взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности. К ним относятся:

а) принцип плановости — состоит в установлении на определенном периоде количественных показателей и направлений деятельности. Планирование в области безопасности направлено на улучшение условий труда,

б) принцип стимулирования — опирается на распределение материальных благ и моральных поощрений в зависимости от результатов труда работающего,

в) принцип компенсации — состоит в предоставлении дополнительных льгот на работах с тяжелыми условиями труда с целью восстановления или поддержания здоровья (например, повышение тарифных ставок для работающих по "горячей сетке", выдача лечебно-профилактического питания для предупреждения профессиональных заболеваний);

г) принцип эффективности — состоит в сопоставлении фактических результатов с плановыми и оценке достигнутых показателей по критериям затрат и выгод (например, контроль уровня травматизма на производстве, улучшение условий труда по сравнению с принятыми обязательствами);

д) принцип контроля — заключается в организации органов контроля и надзора с целью проверки объектов на соответствие их регламентированным требованиям безопасности;

е) принцип обратной связи — заключается в организации системы получения информации о результатах воздействия управляющей системы на управляемую путем сравнения параметров соответствующих состояний (например, контроль за расходом топлива в зависимости от скорости движения автомобиля);

ж) принцип адекватности — заключается в том, что система управляющая должна быть адекватно сложной по сравнению с управляемой;

з) принцип ответственности — означает, что для обеспечения безопасности должны быть регламентированы права, обязанности и ответственность лиц, которые участвуют в управлении безопасностью (например, за здоровье и жизни людей отвечает руководитель предприятия, а контроль за условиями труда должен быть возложен на работника службы охраны труда).

4. Средства обеспечения безопасности приборной техники, предпринимаемые разработчиком и потребителем.

Технические средства обеспечения электробезопасности выбираются с учетом обеспечения допустимого индивидуального риска в любых условиях эксплуатации электроустановок.

Выбор стратегии защиты в электроустановке, к-я обеспечивает допустимый индивидуальный риск, может быть следующая:

1) определить условия эксплуатации;

2) определить напряжения питания;

3) определить виды и необходимое число защит.

В любом случае необходимо решить задачу, как при работе электроустановки достигнуть таких условий, чтобы риск поражения электрическим током не превышал допустимого.

Основными техническими средствами защиты являются:

• Защитное заземление;

• Автоматическое отключение питания (зануление);

• Устройства защитного отключения. Защита от опасности поражения электрическим током. Для защиты от поражения электрическим током при работе с электрооборудованием, находящимся под напряжением, необходимо использовать общие и индивидуальные электрозащитные средства. К общим средствам защиты относятся: защитные ограждения; заземление, зануление и отключение корпусов электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением; применение малого безопасного напряжения 12-36 В; предупредительные плакаты, вывешиваемые у опасных мест; автоматические воздушные выключатели.

Ограждению подлежат все токоведущие неизолированные части электрических устройств (провода, шины, контакты рубильников и предохранителей и т. п.). Защитное заземление, зануление и автоматическое отключение предназначены для снижения напряжения или полного отключения электроустановок, металлические корпуса которых оказались под напряжением. Обычно применяют искусственные заземлители: специально забиваемые в землю металлические стержни, трубы диаметром 25-50 мм и длиной 2-3 м, металлические полосы размером 40 х 4 мм, горизонтально прокладываемые в земле.

В качестве заземляющих проводников целесообразно использовать металлические конструкции зданий, металлические трубопроводы водопровода, имеющие соединение с землей. Широкое использование естественных заземлителей сокращает расходы и продолжительность работ по устройству заземлений.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. В случае возникновения напряжения на корпусе электроустановки с защитным заземлением большая часть электрического тока пройдет по параллельной цепи, а не через тело человека. Ток, проходящий через тело человека, не представит большой опасности, так как сопротивление тела человека значительно больше (1000 Ом), чем сопротивление заземления (4 Ом). На практике защитное заземление считается обеспечивающим безопасность, если напряжение прикосновения не будет превышать 40 В. Для защиты от поражения электротоком в четырехпро-водных сетях, питаемых трансформатором с глухозаземленной нейтралью, применяют защитное зануление. Этот вид защиты представляет собой соединение металлических частей установки, не находящихся под напряжением, с заземленным в трансформаторном пункте нулевым проводом. В случае появления напряжения на корпусе установки происходит короткое замыкание в сети и сгорают предохранители, что приводит к отключению напряжения от электроустановки. Защитное отключение служит средством защиты от электротравматизма при однофазном замыкании на землю. Оно обычно применяется в случаях, когда электробезопасность не может быть обеспечена путем устройства заземления, в условиях скалистого грунта или подвижного характера работ. Защитное отключение осуществляется с помощью аппарата, встроенного в распределительное или пусковое устройство.

К общим средствам защиты также относят предупредительные плакаты, которые в зависимости от назначения подразделяются на предостерегающие, запрещающие и напоминающие.

Индивидуальные защитные средства подразделяются на основные и дополнительные. Основными защитными изолирующими средствами в установках до 1000 В являются штанги изолирующие, клещи изолирующие и электроизмерительные указатели напряжения, диэлектрические перчатки, сле-сарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками. Изоляция перечисленных средств длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, и они позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Дополнительными изолирующими защитными средствами называются средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током. Они дополняют основные средства защиты, а также могут служить для защиты от напряжения прикосновения и шагового напряжения. Дополнительными защитными средствами в установках до 1000 В служат диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

К числу технических средств защиты, используемых для недопущения отказов или устранения последствий отказов, относят:

- технические средства локализации отказов, вводимые в состав системы;

- технические средства оперативного контроля и управления функционированием при возникновении опасных ситуаций;

- блокировки в ответственных технологических процессах, исключающие возможности разрушения элементов системы при нарушении технологического процесса;

В процессе эксплуатации для уменьшения ущерба от возможных отказов предусматривают следующие технические средства:

- пожаро-взрывобезопасности и пожаротушения;

- автоблокировки, исключающие прохождение и выполнение неправильных команд;

- предупреждения ошибочных действий операторов.

5. Основные факторы, которые влияют на безопасность эксплуатации приборной техники

Выделяют следующие факторы, влияющие на безопасность:

•Опасность прикосновения к токоведущим частям, когда человек одновременно находится в контакте с потенциалом земли;

•Опасность прикосн. к открытой проводящей части электрического оборудования, к-я находится под напряжением вследствие повреждения изоляции, а человек в такой момент находится в контакте с потенциалом земли или с другой проводящей частью отличного потенциала.

Основные факторы, влияющие на безопасность и определяющие средства защиты:

1)номинальное напряжение, род и частота тока электроустановки. Безопасны напряжения до 50 В.

2)Способ электроснабжения (от стационарной сети или от автономного источника питания электроэнергией)

3)Режим нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная/земземленная нейтрали).

4)Вид исполнения (стационарные, передвижные, переносные).

5)Условий внешней среды и характера используемого помещения. 3 категории помещений: а) с повышенной опасностью (сырость, токопроводящая пыль, высокая температура, токопроводящие полы, возможность прикоснуться к корпусу и заземлению одновременно); б) особо опасные помещения (особая сырость, химически активная или органическая среда, одновременное наличие двух или большего признаков повышенной опасности); в) помщенеия без повышенной опасности (не содержат вышеперечисленных признаков).

Для бытовых электроприборов применяется «защита от дурака», т.е. предполагается незнание даже минимума по электробезопасности пользователем.

6. Выбор оптимальной структуры защиты от поражения током с учётом специфики изделий и условий эксплуатации

Выбор структуры защиты от поражения током происходит на основании того, что необходимо решить задач, как при работе электроустановки и электрооборудования достигнуть таких условий, чтобы риск поражения электрическим током не превышал допустимого. Вероятность гибели работника равна произведение вероятности наступления этого отказа на вероятность гибели в результате этого отказа. Исходя из этого, можно сформулировать необходимые требования как к изделию, так и к организации выполнения защиты.

Технические средства обеспечения электробезопасности выбираются с учетом обеспечения допустимого индивидуального риска в любых условиях эксплуатации электроустановок (основная защита, одна дополнительная, две дополнительные защиты и т.д.)

К примеру, для стационарно устанавливаемого производственного электрооборудования в зависимости от напряжения питания при 50 Гц и класса опасности помещения выбираются основная защита, при необходимости добавляя к ней дополнительные защиты.

7. Критерии электробезопасности для приборной техники

Критерии электробезопасности для приборной техники:

1)номинальное напряжение, род и частота тока электроустановки. Безопасны напряжения до 50 В.

2)Способ электроснабжения (от стационарной сети или от автономного источника питания электроэнергией).

3)Режим нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная/земземленная нейтрали).

a. Электроустановки напряжение выше 1 кВ в сетях с глухоизолированной или заземленной нейтралью

b. Выше 1 кВ в сетях изолированной или заземленной через разистор нейтралью

c. Электроустановки напряжением до 1 кВ.

4)Вид исполнения (стационарные, передвижные, переносные).

5)Условий внешней среды и характера используемого помещения. 3 категории помещений:

а) с повышенной опасностью (сырость, токопроводящая пыль, высокая температура, токопроводящие полы, возможность прикоснуться к корпусу и заземлению одновременно);

б) особо опасные помещения (особая сырость, химически активная или органическая среда, одновременное наличие двух или большего признаков повышенной опасности);

в) помещения без повышенной опасности (не содержат вышеперечисленных признаков).

8. Способы построения основной защиты от поражения электрическим током

ОСНОВНАЯ ЗАЩИТА должна состоять из одной или нескольких мер, которые в нормальных условиях исключают контакт с ОПАСНЫМИ ТОКОВЕДУЩИМИ ЧАСТЯМИ.

Обычно считают, что краски, лаки и аналогичные средства не обеспечивают надлежащую изоляцию с целью ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ в нормальных условиях эксплуатации.

Основная изоляция

Если используют твердую ОСНОВНУЮ ИЗОЛЯЦИЮ, она должна предотвращать контакт с ОПАСНЫМИ ТОКОВЕДУЩИМИ ЧАСТЯМИ. Если ОСНОВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ обеспечивается за счет воздуха, доступ должен быть исключен с помощью БАРЬЕРОВ, ОГРАЖДЕНИЙ или ОБОЛОЧЕК или за счет размещения вне ЗОНЫ ДОСЯГАЕМОСТИ.

Ограждения или оболочки

ОГРАЖДЕНИЯ или ОБОЛОЧКИ должны исключать доступ к ОПАСНЫМ ТОКОВЕДУЩИМ ЧАСТЯМ за счет выбора степени ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ не менее IPXXB (или IP2X) в соответствии с ГОСТ 14254.

ОГРАЖДЕНИЯ и ОБОЛОЧКИ должны обладать достаточной механической прочностью, стабильностью и долговечностью, позволяющими поддерживать установленную степень защиты с учетом всех соответствующих воздействий со стороны окружающей среды и изнутри ОБОЛОЧКИ. Они должны быть прочно закреплены на месте установки.

В случаях, когда конструкция или исполнение оборудования позволяют удалить ОГРАЖДЕНИЯ, открыть ОБОЛОЧКИ или удалить части ОБОЛОЧЕК, доступ к ОПАСНЫМ TOKOВЕДУЩИМ ЧАСТЯМ должен быть возможным только:

- при использовании ключа или инструмента, или

- после отделения ОПАСНЫХ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ от цепи питания в случаях, когда ОБОЛОЧКА больше не обеспечивает защиту; восстановление питания должно быть возможным только после установки на место ОГРАЖДЕНИЙ или частей ОБОЛОЧЕК, или после закрывания дверей, или

- в случаях, когда промежуточное ОГРАЖДЕНИЕ продолжает по-прежнему обеспечивать требуемую степень защиты, такое ОГРАЖДЕНИЕ может быть снято только с помощью ключа или инструмента.

Барьеры

БАРЬЕРЫ предназначены для защиты КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ или ПРОИНСТРУКТИРОВАННЫХ ЛИЦ и не предназначены для защиты ПРОСТЫХ ЛИЦ.

БАРЬЕРЫ должны исключать:

- непреднамеренный контакт с ОПАСНЫМИ ТОКОВЕДУЩИМИ ЧАСТЯМИ при напряжении до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока в процессе работы электроустановки, системы или ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ в особых условиях эксплуатации (см. раздел 8);

- непреднамеренное физическое приближение к ОПАСНЫМ ТОКОВЕДУЩИМ ЧАСТЯМ при высоком напряжении.

БАРЬЕРЫ могут быть удалены с помощью ключа или инструмента, но должны быть закреплены таким образом, чтобы непреднамеренное их удаление было маловероятным.

В случаях, когда БАРЬЕР отделен от ОПАСНЫХ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ с помощью ОСНОВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ и является открытой проводящей частью, должны быть приняты меры для ЗАЩИТЫ ПРИ НАЛИЧИИ ПОВРЕЖДЕНИЯ (см. раздел 6).

Размещение вне зоны досягаемости

В случаях, когда меры не могут быть применимы, размещение вне ЗОНЫ ДОСЯГАЕМОСТИ может исключить неумышленный одновременный доступ к проводящим частям, между которыми может быть опасное напряжение. Подробные данные должны быть указаны техническими комитетами.

Части, которые удалены друг от друга более чем на 2,5 м, считают одновременно доступными.

В случаях, когда расстояние сокращается за счет объектов, которые человек использует или держит в руке (например, инструмент или приставная лестница), технические комитеты должны оговорить соответствующие ограничения или расстояния между частями, где могут возникнуть опасные напряжения.

В случаях, когда доступ осуществляется КВАЛИФИЦИРОВАННЫМИ СПЕЦИАЛИСТАМИ или ПРОИНСТРУКТИРОВАННЫМИ ЛИЦАМИ, могут быть указаны уменьшенные расстояния, обеспечивающие защиту от непреднамеренного доступа.

Ограничение напряжения

Значение напряжения между одновременно доступными частями не должно превышать соответствующие пределы СНН, установленные в МЭК 61201 [2].

Ограничение тока прикосновения в установившемся режиме и электрического заряда

- при токе в установившемся режиме, протекающем между одновременно доступными проводящими частями при активном сопротивлении, равном 2000 Ом, и не превышающим порог восприятия, рекомендуются значения 0,5 мА переменного тока или 2 мА постоянного тока;

- для значений, не превышающих болевой порог, могут быть указаны значения 3,5 мА переменного тока или 10 мА постоянного тока;

- рекомендуется, чтобы накопленный заряд между одновременно доступными проводящими частями не превышал 0,5 мКл (порог восприятия); может быть также указано значение 50 мКл (болевой порог).

Технические комитеты могут установить более высокие значения накопленного заряда и тока в установившемся режиме для частей, специально предназначенных для того, чтобы вызвать реакцию (например, электрическая ограда).

9. Способы построения дополнительной защиты от поражения электрическим током

1)Защита от опасности перехода высокого напряжения на сторону низкого. Служит для защиты от результата электрического контакта между обмотками разных напряжений при повреждениях электрической изоляции, когда возникает переход высшего порядка напряжения на сторону низшего.

2)Выравнивание и уравнивание потенциалов. Методы для снижения напряжения прикосновения или напряжения шага в действующей электроустановке. Они основаны на конструкторских решениях, обеспечивающих равенство электрических потенциалов точек, к которым возможно прикосновение человека. Метод уравнивания достигается конструкторскими решениями без применения каких-либо устройств автоматики, поэтому это одно из наиболее надежных защитных мероприятий.

3)Защитное электрическое разделение сетей и цепей. Используется для снижения вероятности повреждения изоляции между обмотками трансформатора в электроустановках напряжением до 1 кВ за счет отделения электрической сети или цепи от других с помощью двойной изоляции, основной изоляции и защитного экрана. Принцип защиты – преобразование одной сети или цепи , опасной для человека, в другую, относительно безопасную с помощью разделительного трансформатора.

4)Однофазное защитное замыкание (шунтирование). Для защиты человека при прямом или косвенном прикосновении к токоведущим частям. Принцип действия в системе IT подобен защитному заземлению – уменьшение разности потенциалов между фазой, к которой прикоснулся человек, и землей.

5)Компенсация емкостных токов. В трехфазных сетях с изолированной нейтралью сила тока однофазного прикосновения определяется большей частью емкостью фаз относительно земли. Влияние емкости снижается, если установить в сети компенсатор емкостных токов – регулируемый дроссель (катушку индуктивности), включаемый между нейтральной точкой сети и землей.

6)Блокировка. Предотвращает ошибочные действия оператора и исключает возможность доступа к токоведущим частям, находящимся внутри защитной оболочки или за ограждением, пока они находятся под напряжением. Основано на том, что любое вскрытие корпуса ведет к разрыву электрической цепи или автоматическим отсоединением защищаемого изделия от источника питания.

7)Экранозащитные средства. Могут быть отнесены к средствам индивидуальной защиты при работе в электроустановках: изолирующие клещи, изолирующие штанги, указатели напряжения, бесконтактные сигнализатора наличия напряжения, изолированный инструмент, диэлектрические перчатки и ковры, защитные ограждения, переносные заземления, прочие средства защиты и приспособления для ремонтных работ под напряжением.

10. Обеспечение качества электрической изоляции изделия

Изоляция электрических цепей аппаратуры, эксплуатируемой в условиях воздействия

внешних факторов в соответствии с требованиями ГОСТ РВ 20.39.304, должна обеспечивать

электрическую прочность, достаточную для предотвращения пробоя, и электрическое

сопротивление, достаточное для ограничения шунтирующего действия токов утечки и

предотвращения термоэлектрического пробоя.

В процессе эксплуатации на изоляцию воздействуют электрические, механические и тепловые нагрузки, вызывающие постепенное ухудшение ее свойств, связанное с уменьшением сопротивления изоляции, ростом диэлектрических потерь, снижением электрической прочности. Процесс ухудшения свойств называют старением изоляции. Эти изменения носят, как правило, необратимый характер и завершаются пробоем изоляции, что ограничивает сроки службы изоляционных конструкций.

Различают четыре основных вида воздействия на изоляцию и четыре процесса старения изоляции:

  • электрические нагрузки, связанные с возможной ионизацией при большой напряженности электрического поля - электрическое старение изоляции;

  • тепловые нагрузки, приводящие постепенному разложению или появлению трещин в изоляции - тепловое старение изоляции;

  • механические нагрузки, связанные с воникновением и развитием трещин в твердой изоляции - механическое старение;

  • проникновение влаги из окружающей среды - увлажнение изоляции.

Возникающие в изоляции дефекты подразделяются на сосредоточенные (трещины, газовые включения, эрозия, увлажнение небольшого объема изоляции) и распределенные, охватывающие значительный объем или поверхность изоляции.

Электрическое старение твердой изоляции происходит из-за возникновения разрядных процессов в толще изоляции. Электрическое старение может иметь место при средней напряженности электрического поля на промежутке, много меньшей (в 5..20 раз) кратковременной электрической прочности изоляции. С увеличением напряжения темпы электрического старения возрастают. Основной причиной электрического старения внутренней изоляции являются частичные разряды, то есть такие разрядные процессы в изоляции, которые распространяются лишь на часть изоляционного промежутка. Они возникают в ослабленных местах изоляции: в газовых включениях, в местах резного усиления напряженности поля. Наибольшую опасность представляют частичные разряды в газовых включениях, так как они возникают при меньших напряжениях, чем разряды в жидких или твердых компонентах твердой изоляции. Последнее обстоятельство связано с меньшей диэлектрической проницаемостью газового промежутка и соответственно большей напряженностью электрического поля в нем, а также с малой электрической прочностью газа по сравнению с твердой или жидкой изоляцией.

Под действием частичных разрядов происходит постепенное разрушение микрообъемов изоляции, размеры газового включения растут в направлении электрического поля, и этот процесс завершается пробоем изоляции.

Эффективным средством борьбы с частичными разрядами является пропитка изоляции. Замена воздуха жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε r>1 увеличивает емкость Cв , снижая напряжение на воздушном включении; кроме того, электрическая прочность жидкого диэлектрика существенно больше электрической прочности газа.

Тепловое старение внутренней изоляции возникает за счет ускорения различных химических реакций при рабочих температурах изоляции, обычно лежащих в пределах от 60оС до 130оС. Химические реакции приводят к постепенному изменению структуры и свойств материалов и к ухудшению изоляции в целом.

Для твердой изоляции наиболее характерным является постепенное снижение механической прочности в процессе теплового старения, что приводит к повреждению изоляции под действием механических нагрузок и затем к ее пробою. В жидких диэлектриках продукты разложения загрязняют изоляцию и снижают ее электрическую прочность. Для органической изоляции повышение температуры на 10оС снижает срок службы изоляции вдвое; в сложной изоляции силовых трансформаторов процесс теплового старения протекает быстрее, чем по десятиградусному правилу.

Старение изоляции возникает и при механических нагрузках на твердую изоляцию. Сущность этого вида старения заключается в том, что в напряженном материале возникает упорядоченное движение локальных микродефектов, и за счет этого образуются и постепенно увеличиваются в размерах микротрещины. При действии сильных электрических полей в микротрещинах возникают частичные разряды, ускоряющие разрушение изоляции.

Увлажнение изоляции может рассматриваться как одна из форм старения изоляции. Влага проникает в изоляцию главным образом из окружающего воздуха. При этом происходит уменьшение сопротивления изоляции, рост диэлектрических потерь, связанный с дополнительным нагревом изоляции и ускоряющий тепловое старение изоляции. Неравномерное увлажнение, кроме того, приводит к искажению электрического поля и снижает пробивное напряжение изоляции.

Увлажнение - процесс в принципе обратимый, влага может быть удалена из изоляции сушкой. Однако сушка крупногабаритных конструкций требует вывода оборудования из строя на длительное время, а в ряде случаев извлечение влаги из изоляции затруднено или невозможно, например, практически не поддается сушке бумажно-масляная изоляция кабелей, вводов и другого оборудования.

Для снижения увлажнения применяют герметизацию конструкций, воздухоосушители, гибкие диафрагмы и другие методы.

Соседние файлы в предмете Основы безопасности жизнедеятельности