Общие положения Правил устройства электроустановок

           

       1.1Электроустановки.

       Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, преобразования, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.

       Действующими электроустановками считаются такие установки или их участки, которые находятся под напряжением либо на которые может быть подано напряжение включением коммутационной аппаратуры.

       По условиям электробезопасности электроустановки подразделяются ПУЭ на ЭУ напряжением до 1000 В и выше 1000 В.

       Электроустановки бывают открытыми или наружными ЭУ (не защищенными зданием от атмосферных воздействий), и закрытыми или внутренними ЭУ (размещенными внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий).

 

       1.2 Классификация помещений по условиям электробезопасности.

       Помещения или отгороженные части помещений, в которых расположено ЭО, и которые доступны только для квалифицированного обслуживающего персонала, называются электропомещениями.

       Помещения в зависимости от характера окружающей среды, которая в свою очередь влияет на безопасность обслуживающего персонала, подразделяются на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной средой.

       В отношении опасности поражения людей электрическим током ПУЭ определены четыре категории:

       1-помещения без повышенной опасности - помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

       2-помещения с повышенной опасностью - характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

• сырость или токопроводящая пыль;
• токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);
• высокая температура;
• возможность одновременного прикосновения человека к металлическим конструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям) с другой;

       3-особо опасные помещения - помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

• особая сырость (влажность близка к 100%);
• химически активная или органическая среда;
• одновременно два или более условий повышенной опасности.

       4-территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

 

       1.3 Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения (основные определения).

       Электроснабжение - обеспечение потребителей электроэнергией.

       Система электроснабжения - совокупность ЭУ, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией.

       Электроприемник (приемник электрической энергии)- аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

       Потребитель электрической энергии - электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

       В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории.

       К электроприемникам первой категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

       Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

       Электроприемниками второй категории называются электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

       К электроприемникам третьей категории относятся все остальные злектроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

       Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, перерыв электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

       Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника питания (местные электростанции, дизельные электростанции аккумуляторные батареи и т.п.).

       Электроприемники второй категории должны также обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующие источников питания но перерыв электроснабжения может быть допущен на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.

       Электроснабжение электроприемников третьей категории может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышает 1 суток.

 

        2. Действие электрического тока на организм человека.

       Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действие.

       Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, а также в нагреве до высоких температур внутренних органов, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

       Электролитическое действие тока выражается в разложении крови, вызывая нарушения ее состава.

       Биологическое действие тока (прямое и рефлекторное) проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма. При прямом биологическом действии электрического тока мышечные ткани, по которым протекает электрический ток, судорожно сокращаются. При рефлекторном биологическом действии тока сокращаются все мышечные ткани организма, а не только те, по которым протекает ток. Это связано с ответной реакцией центральной нервной системы на раздражающее действие электротока.

       Кроме того, электрический ток, проходя по проводам, создает электрическое поле, которое вредно воздействует на организм человека. Это воздействие зависит от напряженности и длительности пребывания в электрическом поле.

       Мощные электрические поля создают ВЛ напряжением 330, 500,750 кВ. При эксплуатации ВЛ напряжением 330 кВ и выше требуется применять соответствующие защитные меры от воздействия электрического поля

       2.1 Виды поражений электрическим током.

       Действие электрического тока на организм человека проявляется в виде электротравм и электрических ударов.

       Под электротравмой понимается повреждение тканей организма - кожи, мышц, связок. К электротравмам относятся: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи. Наибольшую опасность представляют электрические ожоги, составляющие около 40 % всех видов электротравм.

       Электрический удар - это возбуждение живых тканей человека, вызванное протеканием тока и сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов: сердца, мозга, легких, сердечно-сосудистой системы, потеря сознания, что может привести к смерти.

       Однако в этом случае не всегда наступает биологическая смерть. Зачастую у человека, получившего электрический удар, наступает клиническая смерть, т.е. прекращение дыхания и остановка сердца. Если в этот период в течении 6-8 минут принять меры по оказанию первой помощи, то организм можно вернуть к жизни.

 

        2.2 Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током.

       Основным поражающим фактором является электрический ток. Его величина зависит от приложенного напряжения и сопротивления тела человека. Кроме того, необходимо учитывать продолжительность воздействия тока, частоту, путь прохождения в теле, а также психическое состояние.

       Сопротивление тела человека является переменной величиной и зависит от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и окружающей среды. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах 3-10 кОм. На сопротивление тела влияют загрязнения кожи, потливость, увлажнение.

       В зависимости от величины переменного тока частотой 50 гц, воздействующего на организм человека, различают: ощутимый ток, равный 0,6 - 1,5 мА. Такой ток не опасен для человека, но длительное воздействие его не желательно, т.к. вызывает болезненные явления. Поэтому безопасным током считается ток величиной не более 0,5 мА.

       Электрический ток величиной 10 мА и более является опасным (неотпускающим током). Смертельным (фибрилляционным) током считается ток величиной 100 мА.

       На исход поражения существенно влияет путь прохождения тока в теле пострадавшего. Наиболее опасен путь тока через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Наиболее опасные пути тока голова-рука, голова-ноги; опасные: рука-рука; менее опасные: нога-нога.

На исход поражения влияют также индивидуальные свойства человека. Здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Важную роль играет психологическое состояние человека в момент поражения. Известно, что алкоголики, неврастеники и т.д. погибают от электротоков, совершенно безопасных для здоровых людей

 

       3. Опасность поражения электрическим током.

           

       3.1. Напряжение прикосновения и напряжение шага.

       Анализ производственного травматизма показывает, что почти 60 % несчастных случаев в электроустановках произошли из-за случайного прикосновения к открытым токоведущим частям, находящимся под напряжением (прямое прикосновение), 25 % - из-за прикосновения к открытым проводящим частям оборудования, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции (косвенное прикосновение).

       В этом случае человек оказывается под напряжением прикосновения, которым называется напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека.

       Человек может также оказаться под так называемым напряжением шага, находясь на поверхности земли в зоне растекания электротока, при случайном замыкании на землю токоведущих частей, которым называется напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

       Ток, протекающий через тело человека, попавшего под напряжение прикосновения, зависит от схемы выполнения электрической сети (двух, трех, четырехпроводная), от схемы включения человека в электрическую сеть (прикосновение к одной или двум фазам), режима работы нейтрали источника питания.

       Наибольшее распространение нашли трехпроводные сети, в которых наиболее опасным является одновременное прикосновение к двум различным фазам. В этом случае человек оказывается под линейным напряжением, и через него протекает ток, равный:

 

I_h = U_л / R _h

 

где: I _h - ток, протекающий через тело человека, А;

U _л - линейное напряжение установки, В (380 в системе 380/220);

R _h - сопротивление тела человека, Ом;

 

       Но, как показала практика, такой вид поражения происходит редко. Значительно чаще происходят несчастные случаи при прикосновении к одной фазе.

В этом случае величина тока, протекающего через человека, определяется режимом нейтрали.

 

       3.2. Режимы нейтрали.

       Электроустановки могут работать как с изолированной нейтралью, так и с глухозаземленной.

       Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству, или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

       Глухозаземленной нейтралью называется нейтральная точка генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

 

       3.3. Сети с изолированной нейтралью.

       В трехфазных сетях с изолированной нейтралью при случайном прикосновении к одной из фаз человек оказывается подключенным к остальным фазам через сопротивление фаз относительно земли и емкостную проводимость. Для расчета величины тока, протекающего через человека, с достаточной точностью можно принять равенство проводимости изоляции и емкости фаз. В этом случае величина тока равна:

 

I _h  = 3Uф / 3R _h + Z

где:

Uф - фазное напряжение сети, В;

Z - комплекс полного сопротивления относительно земли, Ом.

 

       В сетях с высоким сопротивлением изоляции опасность поражения зависит от емкостной составляющей: чем длиннее сети, тем больше опасность поражения.

       Таким образом, решающую роль в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В играет сопротивление изоляции фаз. Поддержание изоляции сети на высоком уровне, постоянный контроль за ее состоянием является одним из критериев безопасности обслуживания.

       Недостатком сетей с изолированной нейтралью является то, что при однофазном замыкании на землю работа аварийной сети может оставаться незамеченной и длительно представлять опасность персоналу. Поэтому все электроустановки напряжением до 1000 В в сетях с изолированной нейтралью рекомендуется заземлять.

       Сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В применяют в условиях, представляющих особую опасность, Там должен обеспечиваться постоянный контроль за состоянием их изоляции. Такие сети применяют на торфоразработках, в горнодобывающей промышленности, в передвижных электроустановках.

       В сетях напряжением выше 1000 В вследствие большой емкости между проводами и землей защитная роль изоляции полностью утрачивается. Поэтому при таких напряжениях для человека становится одинаково опасным прикосновение к проводу сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.