Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
Камишинський технологічний інститут (філія)
Волгоградського державного технологічного університету
Факультет: Промислові технології
Семестрове завдання
З дисципліни:
«Безпека життєдіяльності»
На тему:
Заходи захисту від прямого та непрямого дотиків.
Виконав:
Студент групи Кел-051 (с)
Єрмаков М.М.
Перевірив:
Хавронічев С. В.
Камишин 2007р.
Зміст.
Введення. Дія електричного струму на організм людини ... ... .. ... ... 2
1. Умови ураження електричним струмом ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Технічні способи і засоби електробезпеки ... ... ... ... ... ... ... ..... 8
3. Оптимізація захисту в розподільних мережах ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... 19
Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .22
Список використаної літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .. 23
Введення. Дія електричного струму на організм людини.
Електротравматизму на виробництві та в побуті представляє серйозну небезпеку для здоров'я людей. За статистикою в Росії на частку електричних травм припадає понад 3% загального числа виробничих травм, при цьому 12-13% з них є смертельними. Побутові електротравми складають приблизно 40% всіх нещасних випадків, що призвели до смерті потерпілих. Основними причинами поразки людей електричним струмом є:
Дотик до неізольованим струмоведучих частин електроспоживачів або розподільних пристроїв при експлуатації або тих. обслуговуванні під напругою (випадковий дотик через неуважність, втоми, порушення правил техніки безпеки; використання для роботи інструмента з струмопровідними рукоятками і ін)
Помилкова подача напруги на обладнання або електроприлади при тих. обслуговуванні та ремонті через халатність, неуважність, технічної неписьменності або через відсутність на що включає пристрої попереджувальних знаків і плакатів безпеки;
Дотик до що під напругою електричних проводів з порушеною ізоляцією;
Дотик до металевих частин обладнання, електроприймачів, а також споруд, випадково опинилися під напругою в результаті пробою ізоляції або зіткнення з проводами лінії електропередачі, оголеними жилами мережі (кабелю) електроживлення;
Вплив крокової напруги при пересуванні людини в безпосередній близькості від впав на землю і знаходиться під напругою проводи ліній електропередачі або контактного проводу електротранспорту.
Електротравма - результат впливу на людину електричного струму та електричної дуги. Електричний струм, проходячи через тіло людини, виробляє термічне, біохімічне та біологічний вплив, а електрична дуга - термічний, світлове та ультрафіолетове вплив.
Умови ураження електричним струмом.
Ураження електричним струмом відбувається в результаті прямого або непрямого дотику, а також недопустимого наближення людини до металевих частин, що знаходяться або опинилися під напругою.
Прямим називається дотик до неізольованих струмоведучих частин, нормально перебуває під напругою (оголені дроти, шини, клеми, контакти і т.д.). Дотики до нетоковедущим, але струмопровідних (металевим) частин обладнання, інструменту або інженерних споруд, які опинилися під напругою, відносяться до непрямих. Прямі дотику трапляються, як правило, з вини людини - самого потерпілого або посадової особи, не забезпечив безпеку. Непрямі дотику походять з-за пробою ізоляції з тих чи інших причин, не пов'язаних з діями потерпілого, і можуть розглядатися як відмова техніки. Умови ураження електричним струмом при прямому чи непрямому дотики визначаються видом і параметрами електричної мережі, типом дотику, застосовуваними способом і засобами захисту, класом небезпеки приміщення (умов робіт) і ступенем ізоляції людини від землі (під землею розуміється точка грунту з нульовим потенціалом).
В даний час знайшли застосування наступні види (за ГОСТ Р 50571 - 94) електричних мереж напругою до 1 кВ для живлення електроспоживачів на підприємствах, в адміністративних та житлових будинках.
– сеть с изолированной нейтралью (используется только на отдельных видах предприятий, таких как шахты, рудники, торфоразработки);
, TN – C , TN – C , TN – S – сеть с глухозаземленной нейтралью.
Прямі дотику до струмоведучих частин можуть бути однополюсними і двополюсний. При однополюсному дотику людини, що стоїть на землі, торкається рукою або головою неізольованих струмоведучих частин. Струм проходить по шляху «рука - нога» або «голова - нога». При двополюсному дотику людина, ізольований від землі, двома ногами або головою і однією рукою стосується неізольованих проводів різних фаз або фазного і нульового проводу. Ізоляція людини від землі може забезпечуватися опором статі та взуття. У цьому випадку струм проходить по шляху «рука - рука» або «голова - рука».
Найбільш небезпечними є двополюсні дотику у всіх видах мереж, так як в цьому випадку людина потрапляє під лінійну напругу.
Однополюсні дотику у всіх мережах з глухозаземленою нейтраллю також небезпечні. У мережах з ізольованою нейтраллю внаслідок дуже великого опору між фазами величина струму, що проходить через людину, при однополюсному дотику буде малою, що дорівнює величині струму витоку, і поразки не відбудеться. более безопасны, чем сети TT и TN .
Ураження людини електричним струмом може відбутися також внаслідок його попадання під крокові напругу. У цьому випадку струм протікає в тілі людини по шляху «нога - нога». Напругою кроку називається різниця потенціалів між двома точками землі, на які одночасно спирається людина при переміщенні в полі розтікання струму в землі.
При пробої ізоляції на корпус установки, приєднаної до заземлювача, обриві і падінні знаходиться під напругою фазного проводу на землю потенціали земної поверхні або струмопровідного статі набувають підвищені значення. Найбільший потенціал, рівний потенціалу заземлювача або фази, має точка землі, розташована безпосередньо над заземлювачем або в місці торкання впав дроти з землею. У міру віддалення від цієї точки в будь-яку сторону потенціали точок земної поверхні знижується за законом, близьким до гіперболічному. На відстані 20м від заземлювача зона розтікання струму закінчується - потенціали землі мають нульове значення.
2. Технічні способи і засоби електробезпеки.
Відповідно до державних стандартів з електробезпеки та Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) номенклатура видів захисту від ураження електричним струмом включає в себе такі способи і засоби.
При прямих дотики необхідно:
- Застосування захисних оболонок і огороджень;
- Розташування струмоведучих неізольованих частин поза зоною досяжності;
- Застосування ізоляції (робочої, додаткової, посиленою) струмоведучих частин;
- Використання малої напруги;
- Захисне відключення;
- Блокування небезпечних зон (просторів);
- Застосування попереджувальної сигналізації, знаків безпеки;
- Використання під час робіт на мережах або електрообладнанні під напругою засобів індивідуального захисту;
- Контроль ізоляції.
При непрямих дотики необхідно:
- Занулення з використанням захисних провідників;
- Заземлення;
- Зрівняння потенціалів;
- Застосування подвійної ізоляції;
- Контроль ізоляції;
- Електричне розділення мережі.
Технічні способи і засоби захисту застосовуються окремо або в комплексі, так щоб вийшла оптимальний захист.
Для запобігання випадкового дотику людини з неізольованими струмоведучими частинами або наближення до них на небезпечну відстань вони повинні розташовуватися в недоступному місці (в ніші, внутрішніх порожнинах будівельних конструкцій тощо) або на недосяжній висоті (вище рівня робочої зони). У тому випадку, якщо це не вдається зробити, струмоведучі частини закриваються огорожами або полягають в оболонки. Огородження виконуються різними по вигляду, конструктивного виконання і способу установки. Вони зазвичай закривають струмоведучі частини не з усіх боків, тому забезпечують лише часткову захист від дотику. Оболонки являють собою замкнуті простору і забезпечують різну ступінь захисту, аж до повного захисту, від дотику з струмоведучими частинами, потрапляння всередину твердих струмопровідних предметів і води. При використанні цих способів і засобів повинні бути забезпечені встановлені нормативні ізоляційні відстані від струмовідних частин до огороджень, оболонок, а також до перебуває поблизу людини з урахуванням його робочих поз, можливих рухів, застосовуваного інструмента і пристосувань.
Розрізняють ізоляцію робочого місця та ізоляцію в електроустановках. Ізоляція робочого місця як спосіб захисту використовується при неможливості виконання заземлення, занулення і захисного відключення. На робочому місці ізолюється від землі підлогу, настил, майданчик тощо, а також всі металеві деталі, потенціал яких відрізняється від потенціалу струмоведучих частин і дотик, до яких є передбаченим або можливим. Передбачене робоче місце ізолюється таким чином, щоб працівник ні за яких умов не зміг одночасно доторкнуться до обслуговуваного електроустаткування і яких-небудь заземленим елементах будівлі або іншого обладнання.
В електроустановках застосовуються такі види ізоляції:
- Робоча ізоляція - електрична ізоляція струмоведучих частин (проводів, шин тощо), що забезпечує запобігання коротких замикань в електроустановці і захист людини від ураження електричним струмом;
- Додаткова ізоляція - електрична ізоляція нетоковедущих в нормальному стані частин електроустановки, передбачена додатково до робочої ізоляції струмоведучих частин, для захисту людини у разі пошкодження (пробою) робочої ізоляції;
- Подвійна ізоляція - електрична ізоляція, що складається з робочої і додаткової ізоляції;
- Посилена ізоляція - поліпшена робоча ізоляція з такою ж ступенем захисту від ураження електричним струмом, як і в подвійній ізоляції.
В даний час промисловість випускає електроспоживачі різних класів захисту від ураження електричним струмом.
Для електроустановок, що мають тільки робочу ізоляцію, встановлений 0 - й клас. У виробничих умовах ці установки повинні в обов'язковому порядку мати занулення або заземлення, а також інші види захисту. Побутові електроприлади цього класу не мають додаткові електричні захисту, тому їх використання допускається тільки в приміщеннях без підвищеної небезпеки.
– класс.
Посилена ізоляція використовується тільки у випадках, коли подвійну ізоляцію важко застосовувати за конструктивними причин, наприклад у вимикачах, щіткотримачах та ін
Мале напруга - напруга не більше 42В змінного і не більше 100В постійного струму, що застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Мале напруга використовується для живлення ручного електрифікованого інструменту, переносних світильників для приміщень з підвищеною та особливою небезпекою, місцевого освітлення на верстатах, світильників загального освітлення при висоті їх підвісу менше 2,5 м. – й класс защиты от поражения электрическим током.
Джерелами малої напруги є гальванічні елементи, акумулятори, знижувальні трансформатори, випрямлячі і перетворювачі. Корпуси електроприймачів малого напруги не потрібно зануляют або заземлювати, окрім електрозварювальних пристроїв і установок, що працюють у вибухонебезпечних приміщеннях, а також при роботах в особливо небезпечних умовах.
Захисне відключення - це швидкодіюче автоматичне відключення всіх фаз ділянки мережі, що забезпечує безпечне для людини поєднання струму і часу його проходження при замиканні на корпус (або людини), а також зниження рівня ізоляції нижче певної межі. Функція пристроїв захисного відключення (УЗО), які мають швидкодію від 0,03 до 0,2 с, полягає в обмеженні не величини струму, що проходить через тіло людини, а часу його протікання.
Засновані ПЗВ на різних принципах дії. Найбільш досконалим є ПЗВ, що реагують на струм витоку. Такі пристрої захищають людину від ураження електричним струмом не тільки у випадку дотику до металевих корпусів, які опинилися під напругою через пошкодження ізоляції, але і при прямому дотику до струмоведучих частин. Крім того, УЗО захищають електроустановки від загорянь, першопричиною яких є точки витоку, викликані погіршенням ізоляції.
Встановлюватися УЗО можуть на вводі в будинок, на групових лініях або на лінії живлення окремої електроустановки.
Блокування небезпечних зон виключає доступ до струмоведучих частин, поки з них не знято напругу, або забезпечує автоматичне зняття напруги при появі можливості дотику або небезпечного наближення до струмоведучих частин. Часто блокування застосовують спільно зі звуковими чи світловими сигнальними пристроями. Блокувальні пристрої засновані на різних принципах дії й різноманітні по конструктивного принципом дії і різноманітні по конструктивного пристрою. Найбільш розповсюджені механічні, електричні і фотоелектричні блокування.
Сигналізація і знаки безпеки застосовуються на додаток до інших засобів захисту. Найчастіше вони використовуються для попередження про наявність напруги на електроустановці або неприпустимому наближенні до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.
Засоби індивідуального електрозахисту (СІЕЗ) призначені для захисту людини, яка ними користується, від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги та електромагнітного поля. Вони поділяються на основні та додаткові.
До основних відносяться засоби захисту, ізоляція яких довго витримує робочу напругу електроустановки і які дозволяють доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. До групи основних СІЕЗ входять: в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні рукавички товщиною 0,7 мм, інструмент з ізолюючими рукоятками і покажчики напруги; в електроустановках напругою вище 1000В - ізолюючі штанги, ізолюючі та електровимірювальні кліщі, гумові рукавички товщиною 1,2 мм.
До додаткових відносяться засоби захисту, які самі по собі не можуть при цьому напрузі забезпечити захист від поразки, а застосовуються спільно з основними засобами. До групи додаткових СІЕЗ входять: в електроустановках напругою до 1000В діелектричні чоботи, калоші, килимки і ізолюючі підставки; в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні болти, килимки і ізолюючі підставки.
Підтримання опору ізоляції струмоведучих частин на високому рівні зменшує ймовірність короткого замикання, замикання на землю або на корпус електроспоживачі, ураження людини електричним струмом.
Контроль ізоляції повинен здійснюватися при приймально-здавальних випробуваннях нових або відремонтованих електроустановок і в процесі їх експлуатації. У мережах з глухозаземленою нейтраллю контроль ізоляції повинен проводиться періодично: в приміщеннях без підвищеної небезпеки - не рідше одного разу на рік, в підвищеннях з підвищеної небезпеки і особливо небезпечних - не рідше одного разу на 6 міс.
Згідно ПУЕ опір ізоляції в установках напругою до 1000В має бути не менше 0,5 МОм на фазу. Контроль ізоляції проводиться на спеціальних стендах або за допомогою переносних приладів - мегаомметром. При контролі ізоляції мережу або електроустановка повинні бути знеструмлені. Вимірювання опору ізоляції проводяться між фазами і кожної фази відносно землі. В даний час розроблені прилади та методи безперервного контролю ізоляції електричних мереж без зняття напруги, які є більш зручними і підвищують рівень безпеки.
Занулення-це навмисне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою. – C , TN – C – S , TN – S .
соединен с нулевым рабочим проводником N или с совмещенным рабочим и защитным проводником PEN .
в наружной питающей линии или во внутренней разводке на участке ввода до электроустановки будет иметь место вынос потенциала фазы на все зануленные металлические корпуса электроприемников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии.
– C , TN – C – S и TN – S , отличающиеся между собой уровнем безопасности.
– C – S однофазные линии внутренней проводки выполняются на двух, а трехпроовдными с выводом на розеточный разъем защитного проводника PE , заземленного в распределительном электрощите.
– S проводник PEN отсутствует, а значит, вынос потенциала фазы на корпус при обрыве нулевого или защитного проводников исключен.
Заземлення - навмисне з'єднання металевих частин електроустановок, нормально які перебувають під напругою із землею. Принцип дії захисного заземлення полягає в тому, що людина, яка доторкнувся до корпусу обладнання, який опинився під напругою, включається в ланцюг замикання струму на землю паралельно з заземлювачем. Так як опір заземлювача значно менше опору тіла людини, більшість струму пройде через заземлювач і лише незначна - через тіло людини. и TT .
Захисне заземлення електроустановок здійснюється їх приєднанням до природним і штучним заземлювачів. Як природних заземлювачів використовуються будь-які електропровідні елементи конструкції будівель і споруд. До штучних заземлювачів відносяться електроди, спеціально забиваються в грунт.
Рівень захисту системи заземлення в основному залежить від двох факторів - величини опору заземлення та надійності контакту в ланцюзі «устаткування - заземлювач».
В якості захисного пристрою в системі ТТ слід розглядати будь-яке захисний пристрій, що вимикає живлення від пошкодженої електроустановки, однак високий рівень електробезпеки в цій системі може забезпечити захисне заземлення тільки в сукупності з ПЗВ, що реагують на диференційний струм витоку.
Сутність способу зрівнювання потенціалів як захисний засіб від ураження струмом у разі непрямого дотику полягає у створенні на певній площі, на якій встановлено електрообладнання і знаходяться люди, поля однакових потенціалів, рівному потенціалу заземлювачів, до яких приєднані корпусу цього обладнання.
Відповідно до закону розподілу напруги дотику струм, що протікає через тіло людини, що стосується заземленого корпусу обладнання з пошкодженою ізоляцією, буде зменшуватися в міру наближення точки опори людини до заземлювача. З цієї точки зору заземлювач слід розташовувати якомога ближче до обладнання. Для усунення цього протиріччя по всій площі підлоги приміщення необхідно мати рівні потенціали точок поверхні, близькі за величиною потенціалу заземлювача. Це досягається пристроєм системи заземлення у вигляді одного заземлювача, а у вигляді замкнутого контуру, що складається із сукупності вертикальних і горизонтальних металевих електродів, з'єднаних між собою і розосереджених по всій площі підлоги приміщення або робочої зони.
Електричне розділення мережі як самостійний спосіб захисту або на додаток до інших представляє собою поділ мережі на пов'язані між собою ділянки, для яких використовуються спеціальні розділяють трансформатори або перетворювачі. Розділяють трансформатори повинні задовольняти підвищеним вимогам надійності в відношенні винятку пробою ізоляції між первинною і вторинною обмотками.
Для забезпечення електробезпеки на підприємстві повинні виконуватись наступні вимоги:
- Повинна бути служба експлуатації електроустановок та відповідальна особа за їх безпечну експлуатацію;
- Технічне обслуговування та ремонт електроустановок повинен проводитися спеціально навченим персоналом, що має відповідну кваліфікацію і допуск на проведення робіт;
- Проведення робіт з обслуговування і ремонту електроустаткування повинно проводиться у відповідності з правилами безпеки робіт на електроустановках;
- Електротехнічний персонал повинен бити оснащений необхідними засобами колективного та індивідуального захисту;
- Плавкі вставки і запобіжники в силових колах мають замінюватися тільки на вставки калібровані заводського виготовлення;
- Заземлення і занулення повинні бути справні, провідники і шини заземлення доступні для огляду і пофарбовані в чорний колір;
- Несправності електроапаратури і проводів, які можуть викликати іскріння, нагрівання елементів, коротке замикання, а також хід проводів, зіткнення їх з технологічним обладнанням і металевими конструкціями будівель, повинні негайно усуватися;
- Технічна документація з електробезпеки (журнали інструктажів, перевірки знань персоналом правил і норм безпеки, обліку засобів захисту, обліку дефектів і аварій в електроустановках і т.п., інструкції з охорони праці тощо) повинна бути в наявності і заповнюватися відповідно до встановленими вимогами.
3. Оптимізація захисту в розподільних мережах.
Наступний розгляд припускає нормальні умови навколишнього середовища стосовно до житлових громадських і виробничих будівель. Оптимальний захист досягається застосуванням необхідних і достатніх заходів захисту з урахуванням особливостей електроустановки.
Система розподілу енергії
).
Основний захист
Пошкодження
Пошкодження ізоляції
Пошкодження не певне
Струмоведучі частини доступні дотику
Видиме пошкодження
Наступна захист
Захист при пошкодженні
Захист від непрямого дотику
Захист від прямого дотику
Пошкодження (відмова)
Захисту від непрямого дотику
Недбалий ремонт або
його відсутність
ДОДАТКОВА ЗАХИСТ
ПЗВ - Д з струмом установки не більше 30мА
Рис.9 Заходи захисту від ураження електричним струмом
1. - или PEN - проводник, в качестве которого используются жилы и
2. Вірогідність відключення при пошкодженні ізоляції пристроями захисту від надструму досить висока.
3. Система застосовна до мереж з високими номінальними струмами.
обеспечивает удобство питания электроустановок при одновременном обеспечении экономичности.
5. снижает воздействие перенапряжений, вызываемых переходом напряжениям высокой стороны на низкую, а также до минимума последствия коммутационных и атмосферных перенапряжений.
Якщо ця система захисту укомплектовується додатковим захистом у вигляді ПЗВ - Д, оптимальний рівень безпеки забезпечується.
Така система забезпечує захист від ураження електричним струмом, перенапруг і загорянь, що викликаються пошкодженням ізоляції, при мінімальній ймовірності небажаних відключень.
Уставки ПЗВ - Д по диференціальному (різницевого) току вибираються на основі гранично допустимих фізіологічних впливів і з урахуванням очікуваних в захищається ланцюга струмів витоку в нормальних режимах.
Пристрої з більш високим значенням струму уставки можуть бути використані там, де фазну напругу вище, і де вплив додаткових опорів, включених в ланцюг послідовно опором тіла людини, як правило, невелика. У більшості випадків пошкодження ізоляції диференціальний струм забезпечує спрацьовування пристроїв захисного відключення зі струмом уставки не більше 30мА.
Аналіз зареєстрованих випадків серйозної поразки електричним струмом в мережах з фазною напругою 230В показав, що струм через тіло людини був близько 100 мА і більше.
Необхідно враховувати, що УЗО - Д незалежно від величини уставки не обмежують значення диференціального струму, поки їхні контакти замкнуті. Значення диференціального струму обмежується лише опором петлі замикання, основну частину якого становить опір тіла людини.
Основний захист виконана у формі ізоляції приєднаного електрообладнання. Ізоляція запобігає пряме дотик (прямий контакт) до небезпечних струмоведучих частин.
с устройством защиты от сверхтока.
Додатковий захист виконується у вигляді пристроїв захисного відключення.
Висновок.
У даній роботі були розглянуті основні заходи захисту від прямого та непрямого дотику до струмоведучих частин. Докладним чином наведені й розглянуті питання пов'язані з небезпекою яку несуть в собі пошкоджена ізоляція електроприладів або інші негаразди, причини їх виникнення. Дана детальна характеристика прямого і непрямого дотику з яких випливає небезпека і загроза життю людини.
Список використаної літератури.
Карякін Р.Н. Нормативні основи устрою електроустановок. - М.: 1998.
Сапронов Ю.Г. Безпека життєдіяльності. - М.: «Академія», 2006.