Гр.№26.
Дисциплина «Охрана труда»
Раздел 7 «Основы электробезопасности»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9
Тема: Изучение устройства и правил пользования электрозащитными средствами
Цель работы: Изучить назначение, конструкцию и правила применения электрозащитных средств
Порядок выполнения работы:
1. Изучить теоретические сведения
2. Ответить на контрольные вопросы
Теоретические сведения
а) Изолирующие штанги
Назначение. Изолирующая штанга — стержень, изготовленный из изоляционного материала, которым, человек может касаться частей электроустановки, находящихся под напряжением, без опасности поражения током. Штанги применяются в установках всех напряжений.
Различают три вида штанг:
а) оперативные (рис.1), предназначенные для операций с однополюсными разъединителями и наложения временных переносных защитных заземлений; они используются также для снятия и постановки трубчатых патронов предохранителей, проверки отсутствия напряжения и подобных им эксплуатационных операций;
|
|
б) измерительные, предназначенные для измерений в электроустановках, находящихся в работе (проверка распределения напряжения по изоляторам гирлянды, измерение сопротивления контактных зажимов на проводах воздушных линий электропередачи и пр.);
в) универсальные штанги со сменными головками (рабочими частями), которыми можно выполнять различные операции, в том числе те, которые выполняются оперативными штангами.
Конструкция. Каждая штанга имеет три основные части: рабочую часть, изолирующую часть и рукоятку.
Рабочая часть обусловливает назначение штанги. Она может иметь самое разнообразное устройство от простого крючка (пальца) у штанг, предназначенных для управления разъединителями, до сложного прибора у измерительных штанг.
Изолирующая часть обеспечивает изоляцию человека от токоведущих частей, а следовательно, и его безопасность; она изготовляется из изоляционных механически прочных материалов — бакелитовых или пластмассовых трубок, деревянных стержней, пропитанных маслами и т. п.
Рис. 1. Бакелитовая оперативная штанга типа ШИ-10 для внутренних установок напряжением 10 кВ.
1 — рабочая часть (стальной наконечник с пальцем для управления однополюсными разъединителями и резьбовым отверстием для ввинчивания собственно указателя); 2 — изолирующая часть; 3 — рукоятка; 4 — упор (ограничительное кольцо); 5—стальная обойма; в —стальная муфта: 7 — производственная марка с техническими данными штанги; 8 — пробка.
Длина изолирующей части должна быть такой, чтобы исключалась опасность перекрытия ее по поверхности при наибольших возможных напряжениях, воздействующих на штангу, и исключалось вынужденное приближение оператора к токоведущим частям на опасное расстояние.
|
|
Наименьшие длины изолирующей части штанг, установленные действующими Правилами, указаны в табл. 1.
Рукоятка предназначена для удержания штанги руками. Как правило, она является продолжением изолирующей части штанги и отделяется от нее ограничительным кольцом.
Длина рукоятки определяется удобством работы со штангой и составляет 0,3—1 м (табл. 1).
Таблица 1 Наименьшие длины изолирующих штанг
|
Примечание. Длина штанг для установок до 1 кВ не нормируется и определяется удобством пользования ею. |
Правила пользования. Штанги должны применяться в закрытых электроустановках. На открытом воздухе применение их допускается только в сухую погоду (при отсутствии дождя, снега, тумана и измороси).
Операции штангой может производить только квалифицированный персонал, обученный этой работе. Как правило, при этом должен присутствовать второй человек, который контролирует действия оператора и при необходимости может оказать ему помощь.
При работе штангой должны применяться диэлектрические перчатки (рис. 2). Без перчаток можно работать лишь в установках до 1000 В, а также измерительными штангами на линиях электропередачи и ОРУ любого напряжения. При работе нельзя касаться штанги выше ограничительного кольца.
Рис. 2. Включение (отключение) изолирующей штангой однополюсных разъединителей
б) Изолирующие клещи
Назначение изолирующих клещей — операции под напряжением с предохранителями, установка и снятие изолирующих накладок, перегородок и тому подобные работы. Применяются в установках до 35 кВ включительно.
Конструкции клещей различны, но во всех случаях они имеют три основные части: рабочую часть или губки, изолирующую часть и рукоятки.
На рис. 3 показана одна из распространенных конструкций клещей, у которых изолирующая часть и рукоятки представляют собой деревянные стержни, пропитанные маслом, а рабочая часть — металлические фигурные скобы с мягкими прокладками.
Длина изолирующей части клещей должна быть не Меньше 45 см при напряжении 6—10 кВ и не менее 75 см при напряжении выше 10 до 35 кВ, а длина рукояток — не менее 15 и 25 см соответственно. Размеры клещей для электроустановок до 1000 В не нормируются и определяются удобством работы с ними.
Рис. 3. Изолирующие клещи: 1 - рабочая часть; 2 — изолирующая часть; 3 — рукоятки.
Правила пользования. Изолирующие клещи должны применяться в закрытых электроустановках, а в сухую погоду — ив открытых.
При пользовании клещами в электроустановках выше 1000 В работающий должен иметь на руках диэлектрические перчатки, а при снятии и постановке предохранителей под напряжением он должен пользоваться, кроме того, защитными очками (рис. 4).
Рис. 4. Постановка (снятие) трубчатого патрона предохранителя под напряжением выше 1000 В с помощью изолирующих клещей. |
в) Электроизмерительные клещи
Назначение. Электроизмерительные клещи — прибор, предназначенный для измерения электрических величин — тока, напряжения, мощности, фазового угла и др. — без разрыва токовой цепи и без нарушения ее работы. Соответственно измеряемым величинам существуют клещевые амперметры, ампервольтметры, ваттметры и фазометры.
Рис. 5. Схемы токоизмерительных клещей переменного тока:
|
|
а —схема простейших клещей с использованием принципа одновиткового трансформатора тока; б— схема, сочетающая одновитковый трансформатор тока с выпрямительным устройством; 1 — проводник с измеряемым током; 2 — разъемный магнитопровод; 3 — вторичная обмотка; 4 — выпрямительный мостик; 5 —рамка измерительного прибора; 6 — шунтирующий резистор; 7 — переключатель пределов измерений; 8 — рычаг.
Наибольшее распространение получили клещевые амперметры переменного тока, которые обычно называют токоизмерительными клещами. Они служат для быстрого измерения тока в проводнике без разрыва и без вывода его из работы.
Электроизмерительные клещи применяются в установках до 10 кВ включительно.
Конструкция. Простейшие токоизмерительные клещи переменного тока работают на принципе одновиткового трансформатора тока, первичной обмоткой которого является шина или провод с измеряемым током, а вторичная многовитковая обмотка, к которой подключен амперметр, намотана на разъемный магнитопровод (рис. 5). Для охвата шины магнитопровод раскрывается подобно обычным клещам при воздействии оператора на изолирующие рукоятки или рычаги клещей.
Переменный ток, проходя по токоведущей части, охваченной магнитопроводом, создает в магнитопроводе переменный магнитный поток, индуктирующий э. д. с. во вторичной обмотке клещей. В замкнутой вторичной обмотке э. д. с. создает ток, который измеряется амперметром, укрепленным на клещах.
В современных конструкциях токоизмерительных клещей применяется схема, сочетающая трансформатор тока с выпрямительным прибором. В этом случае выводы вторичной обмотки присоединяются к электроизмерительному прибору не непосредственно, а через набор шунтов (рис. 5, б).
Электроизмерительные клещи бывают двух типов: одноручные для установок до 1000 В и двуручные для установок от 2 до 10 кВ включительно. Клещи имеют три основные части: рабочую, включающую магнитопровод, обмотки и измерительный прибор; изолирующую — от рабочей части до упора; рукоятки — от упора до конца клещей.
|
|
У одноручных клещей изолирующая часть служит одновременно рукояткой. Раскрытие магнитопровода осуществляется с помощью нажимного рычага.
Электроизмерительные клещи для установок 2—10 кВ имеют длину изолирующей части не менее 38 см, а рукояток— не менее 13 см (Рис. 6). Размеры клещей до 1000 В не нормируются.
Рис. 6. Электроизмерительные клеши типа Ц90
Правила пользования. Электроизмерительные клещи могут применяться в закрытых электроустановках, а также в открытых в сухую погоду. Измерения клещами допускается производить как на частях, покрытых изоляцией (провод, кабель, трубчатый патрон предохранителя и т. п.), так и на голых частях (шины и пр.).
Человек, производящий измерение, должен пользоваться диэлектрическими перчатками и стоять на изолирующем основании. Второй человек должен стоять сзади и несколько сбоку оператора и читать показания приборов клещей (рис. 7).
Рис. 7. Измерение тока в шине электроустановки до 10 кВ включительно с помощью токоизмерительных клещей
г) Указатели напряжения
Назначение. Указатель напряжения — переносный прибор, предназначенный для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях. Такая проверка необходима, например, при работе непосредственно на отключенных токоведущих частях, при контроле исправности электроустановок, отыскании повреждений в электроустановке, проверке электрической схемы и т. п.
Во всех этих случаях требуется установить лишь наличие или отсутствие напряжения, но не его значение, которое, как правило, известно.
Все указатели имеют световой сигнал, загорание которого свидетельствует о наличии напряжения на проверяемой части или между проверяемыми частями.
Указатели бывают для электроустановок до 1000 В и выше.
Конструкция.
Указатели, предназначенные для электроустановок до 1000 В делятся на двухполюсные (работающие при активном токе) и однополюсные (работающие при емкостном токе).
Двухполюсный указатель (рис. 8) состоит из двух корпусов 1 и 2, в которых находятся элементы электрической схемы. Корпуса соединены между собой гибким медным проводом 3 с усиленной изоляцией длиной не менее 1 м для применения на ВЛ и не менее 0,6 м для остальных электроустановок. Однополюсный указатель напряжения размещен в одном корпусе (рис. 9).
Электрическая схема двухполюсного указателя напряжения содержит газоразрядную индикаторную лампу 6, шунтированную резистором 7, добавочные резисторы 8 и контакты-наконечники 4.
Электрическая схема однополюсного указателя напряжения включает в себя газоразрядную индикаторную лампу с добавочным резистором, контакт-наконечник и контакт на торцевой части корпуса, с которым соприкасается рука оператора.
Напряжение зажигания указателей напряжения до 1000 В должно быть не выше 90 В.
Длина неизолированной части контактов-наконечников указателей напряжения до 1000 В не должна превышать 20 мм.
Рис. 8. Двухполюсный указатель напряжения для электроустановок переменного тока (50 Гц) 220—500 В. |
Рис. 9 Однополюсный указатель напряжения ИН-91 для электроустановок переменного тока напряжением 127-380 В
Правила пользования. Однополюсные указатели требуют прикосновения лишь к одной — испытуемой токоведущей части. Связь с землей обеспечивается через тело человека, который пальцем руки создает контакт с цепью указателя (рис. 10). При этом ток не превышает 0,3 мА. Однополюсный указатель может применяться только в установках переменного тока, поскольку при постоянном токе его лампочка не горит и при наличии напряжения. Его рекомендуется применять при проверке схем вторичной коммутации, определении фазного провода в электросчетчиках, ламповых патронах, выключателях, предохранителях и т. п. При пользовании указателями напряжения до 1000 В можно обходиться без защитных средств. Правила техники безопасности запрещают применять вместо указателя напряжения так называемую контрольную лампу — лампу накаливания, ввернутую в патрон, заряженный двумя короткими проводами. Это запрещение вызвано тем, что при случайном включении лампы на напряжение большее, чем она рассчитана, или при ударе о твердый предмет возможен взрыв ее колбы и, как следствие, ранение оператора.
Рис. 10 Схема применения однополюсного указателя напряжения до 1000 В.
1 — корпус указателя; 2 — щуп; 3 — металлический контакт, которого пальцем касается оператор; 4 — отверстие в корпусе для наблюдения за свечением неоновой лампочки; R — сопротивление изоляции проводов сети относительно земли; I — ток, протекающий через указатель.
Указатели для электроустановок напряжением выше 1000 В, называемые также указателями высокого напряжения (УВН), действуют по принципу свечения неоновой лампочки при протекании через нее емкостного тока, т.е. зарядного тока конденсатора, включенного последовательно с лампочкой (рис. 11, а).
Эти указатели пригодны лишь для установок переменного тока и приближать их надо только к одной фазе.
Конструкции указателей различны, однако всегда УВН имеют три основные части (рис. 11, б):рабочую, состоящую из корпуса, сигнальной лампы, конденсатора и пр.; изолирующую, обеспечивающую изоляцию оператора от токоведущих частей и изготовляемую из изоляционных материалов; рукоятку, предназначенную для удержания указателя.
Рис. 11. Принципиальная схема (а) и общий вид (б) указателя высокого напряжения для электроустановок 2—10 кВ.
1 — сигнальная неоновая лампочка; 2— конденсатор; 3— контакт-наконечник; 4— рабочая часть (собственно указатель); 5— изолирующая часть; 6 — рукоятка; 7 — ограничитель захвата; 8 — прорезь для наблюдений за свечением лампочки; 9 — штамп об испытании указателя; 10 — затенитель.
Минимально допустимые длины УВН указаны в табл. 2..
Таблица 2 Минимальные размеры указателей высокого напряжения
Номинальное напряжение электроустановки | Длина, мм | |
изолирующей части | рукоятки | |
2—10 кВ | 230 | 110 |
15—20 кВ | 320 | 110 |
35 кВ | 510 | 120 |
110 кВ | 1400 | 600 |
220 кВ | 2500 | 800 |
Правила пользования.
При пользовании УВН необходимо применять диэлектрические перчатки.
Каждый раз перед применением УВН необходимо произвести наружный осмотр его, чтобы убедиться в отсутствии внешних повреждений, и проверить исправность его действия, т. е. способность подавать сигнал. Такая проверка производится путем приближения щупа указателя к токоведущим частям электроустановки, заведомо находящимся под напряжением. Проверка исправности может производиться и с помощью специальных приборов — переносных источников высокого напряжения, а также с помощью мегаомметра, и наконец, путем приближения щупа указателя к свече зажигания работающего двигателя автомобиля или мотоцикла.
Указатели запрещается заземлять, так как они и без заземления обеспечивают достаточно четкий сигнал; к тому же заземляющий провод может, прикоснувшись к токоведущим частям, явиться причиной несчастного случая. Лишь в некоторых случаях, когда емкость указателя относительно заземленных предметов оказывается: весьма малой (например, при работах на деревянных опорах воздушных линий электропередачи), указатель напряжения должен быть заземлен.
д) Инструмент слесарно-монтажный
с изолирующими рукоятками
Назначение инструмента — выполнение работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением до 1000 В. Изолирующие должны быть выполнены в виде чехлов или в виде неснимаемого покрытия из влагостойкого, маслобензостойкого, нехрупкого электроизоляционного материала с упорами со стороны рабочего органа. Упоры – утолщения изоляции, препятствующие соскальзыванию и прикосновению руки работающего к неизолированным металлическим частям инструмента. Изоляция должна покрывать всю рукоятку, ее длина должна быть не менее 100 мм до середины упора. Изоляция стержней отверток должна оканчиваться на расстоянии не более 10 мм от конца лезвия отвертки. Изолирующие рукоятки как на поверхности, так и в толще изоляции не должны иметь раковин, сколов, вздутий, дефектов (рис. 12).
Рис. 12. Слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками
Правила пользования.
При работах инструментом с изолирующими рукоятками на токоведущих частях, находящихся под напряжением, работающий должен иметь на ногах диэлектрические боты или стоять на изолирующем основании; кроме того, он должен быть в головном уборе и с опущенными и застегнутыми у кистей рук рукавами одежды. Диэлектрические перчатки при этом не требуются. Находящиеся под напряжением соседние токоведущие части, к которым возможно случайное прикосновение, должны быть ограждены изолирующими накладками, электрокартоном и т. п.
е) Резиновые диэлектрические защитные средства
Среди средств, защищающих персонал от поражения током, наиболее широкое распространение имеют диэлектрические перчатки, боты и ковры (рис. 13). Они изготовляются из резины специального 19-8Н состава, обладающей высокой электрической прочностью и хорошей эластичностью. Однако резина разрушается под действием тепла, света, минеральных масел, бензина, щелочей и т. лехтш повреждается механически.
Рис. 13. Диэлектрические резиновые перчатки, боты и ковер.
Диэлектрические перчатки изготовляются двух типов:
1) для электроустановок до 1000 В, в которых они применяются как основное защитное средство при работах под напряжением. Эти перчатки запрещается применять в электроустановках выше 1000 В;
2) для электроустановок выше 1000 В, в которых они применяются как дополнительное защитное средство при работах с помощью основных изолирующих защитных средств (штанг, указателей высокого напряжения, изолирующих и электроизмерительных клещей и т. п.). Кроме того, эти перчатки используются без применения других защитных средств при операциях с приводами разъединителей, выключателей и другой аппаратуры напряжением выше 1000 В.
Перчатки, предназначенные для электроустановок выше 1000 В, могут применяться в электроустановках до 1000 В в качестве основного защитного средства.
Правила пользования.
Перчатки следует надевать на полную их глубину, натянув раструб перчаток на рукава одежды. Недопустимо завертывать края перчаток или спускать поверх них рукава одежды.
Каждый раз перед применением перчатки должны проверяться путем заполнения их воздухом на герметичность, т. е. для выявления в них сквозных отверстий и надрывов, которые могут явиться причиной поражения человека током.
Диэлектрические боты как дополнительные защитные средства применяются при операциях, выполняемых с помощью основных защитных средств. При этом боты могут применяться как в закрытых, так и открытых электроустановках любого напряжения.
Кроме того, диэлектрические боты используются в качестве защиты от шаговых напряжений в электроустановках любого напряжения и любого типа, в том числе на воздушных линиях электропередачи.
Диэлектрические боты надевают на обычную обувь, которая должна быть чистой и сухой.
Диэлектрические ковры применяются в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током. При этом помещения не должны быть сырыми и пыльными. Ковры расстилаются по полу перед оборудованием, где возможно соприкосновение с токоведущими частями, находящимися под напряжением до 1000 В, при эксплуатационно-ремонтном обслуживании оборудования, в том числе перед щитами и сборками, у колец и щеточного аппарата генераторов и электродвигателей, на испытательных стендах и т. п. Они применяются также в местах, где производятся включение и отключение рубильников, разъединителей, выключателей, управление реостатами и другие операции с коммутационными и пусковыми аппаратами как до 1000 В, так и выше.
Диэлектрические ковры должны иметь размер не менее 75х75 см. В сырых и пыльных помещениях диэлектрические свойства их резко ухудшаются, поэтому в таких помещениях вместо ковров следует применять изолирующие подставки.
ж) Изолирующие подставки
Назначение подставок — изолировать человека от пола в установках любого напряжения. Применяются они в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током.
Подставка представляет собой деревянный решетчатый настил размером не менее 50х50 см без металлических деталей, укрепленный на конусообразных фарфоровых или пластмассовых изоляторах (рис. 14).
Подставки применяются при операциях с предохранителями, пусковыми устройствами электродвигателей, приводами разъединителей и выключателей в закрытых электроустановках любого напряжения, если при этом не применяются диэлектрические перчатки. В сырых и пыльных помещениях они используются вместо диэлектрических ковров.
Рис. 14. Изолирующая подставка. |
з) Временные переносные защитные заземления
Назначение. При работах на отключенных токоведущих частях следует считаться с возможностью случайного появления напряжения на месте работ как по прямой вине персонала, так и по другим причинам, в том числе: от влияния соседних цепей, находящихся в работе; вследствие разряда молнии непосредственно в установку или вблизи нее; в результате падения провода, находящегося под напряжением, на отключенные токоведущие части и т. п. Поэтому при таких работах наряду с мерами, предупреждающими ошибочное включение установки, должны быть приняты меры, исключающие поражение работающих током в случае появления напряжения на токоведущих частях, на которых производятся работы, например соединение накоротко между собой и заземление всех фаз отключенного участка установки с помощью стационарных заземляющих разъединителей, а где их нет — с помощью переносных защитных заземлений. Благодаря этому на таком участке в случае его включения напряжение токоведущих частей относительно друг друга и земли окажется незначительным и, как правило, безопасным для человека. Вместе с тем короткое замыкание вызовет быстрое отключение установки релейной защитой от источника питания.
Конструкция. Переносное заземление — это один или несколько соединенных между собой отрезков голого медного многожильного провода, снабженных зажимами для присоединения к токоведущим частям и заземляющему устройству (рис. 15). Проводники переносного заземления должны иметь сечение, исключающее опасность перегорания или чрезмерного нагревания их при прохождении токов короткого замыкания. Наименьшее допустимое сечение не менее 25 мм2 для установок выше 1 кВ и 16 мм2 — для установок до 1 кВ.
Рис. 15. Переносное заземление в электроустановках напряжением до 1 кВ
Сечение переносного заземления, применяемого для снятия заряда с проводов при проведении испытаний, для заземления испытательной аппаратуры и испытываемого оборудования, должно быть не менее 4 мм2, а применяемого для временного заземления изолированного от опор грозозащитного троса линий электропередачи, а также передвижных установок (лаборатории, мастерские и т. п.) — не менее 10 мм2.
Правила пользования. Во избежание ошибок, ведущих к несчастным случаям и авариям, наложение заземления на токоведущие части производится сразу после проверки отсутствия напряжения на этих частях. При этом должен соблюдаться следующий порядок. Сначала присоединяется к «земле» заземляющий проводник переносного заземления, затем с помощью указателя напряжения проверяется отсутствие напряжения на заземляемых токоведущих частях, после чего зажимы закорачивающих проводников с помощью штанги накладываются на токоведущие части и закрепляются на них этой же штангой (рис. 16) или руками в диэлектрических перчатках. В установках до 1000 В штанга может не применяться и наложение переносного заземления производится в диэлектрических перчатках.
Снятие заземления производится в обратном порядке.
Рис. 16. Наложение временного переносного заземления на шины электроустановки с помощью изолирующей штанги.
1 — провод переносного заземления; 2 —наконечник для присоединения переносного заземления к заземляющей шине электроустановки; 3— винтовой зажим для закрепления заземления на шинах.
и) Временные переносные ограждения
Назначение временных ограждений: защита персонала, производящего работы в электроустановках, от случайного прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением; для ограждения проходов в помещения, в которые вход работающим запрещен, а также для воспрепятствования включения аппаратов.
Ограждениями являются: специальные щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки и т. п.
Щиты и ограждения-клетки изготовляются из дерева или других изоляционных материалов без металлических креплений. Сплошные щиты (рис. 17) предназначены для ограждения работающих от случайного приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, а решетчатые – для ограждения входов в камеры, проходов в соседние помещения и т.п.
Ограждения-клетки используются главным образом при работах в камерах масляных выключателей — при доливке масла, взятии проб масла и т. п.
Рис. 17. Временное переносное ограждение – сплошной деревянный щит
Изолирующие накладки — пластины из резины (для установок до 1000 В) или гетинакса, текстолита и тому подобного материала (для установок выше 1000 В) предназначены для предотвращения приближения к токоведущим частям в тех случаях, когда нельзя оградить место работы щитами, например для ограждения находящихся под напряжением неподвижных контактов отключенного разъединителя (рис. 18, а). В установках до 1000 В накладки применяются также для предупреждения ошибочного включения рубильника (рис. 18, б).
Рис. 18. Изолирующие накладки.
а —из прочного изоляционного материала (текстолита, гетинакса я т.п.), наложенная на ножи отключенного разъединителя; б — резиновая, наложенная на ножи отключенного рубильника.
Контрольные вопросы:
1. Назначение изолирующей штанги.
2. Какие основные части имеет штанга?
3. Для чего предназначены изолирующие клещи?
4. В каких электроустановках применяются электроизмерительные клещи?
5. Какие бывают указатели напряжения, предназначенные для электроустановок до 1000 В?
6. Для чего предназначены упоры на рукоятках слесарно-монтажного инструмента?