Тема 8. Защита от электростатических полей

Возникновение электростатических зарядов в диэлектриках, электризация твердых, дисперсных и жидких веществ. Факторы, определяющие электризацию различных веществ. Величины, характеризующие электростатические поля.

Статическое электричество как импульс воспламенения. Оценка опасности разрядов статического электричества в условиях производства. Опасность заражения проводящих предметов (аппаратов, емкостей, машин и т. п.) и обслуживающего персонала от наэлектризованных материалов. Воздействие статического электричества на человека. Предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества: заземление, уменьшение скорости движения, подбор поверхностей трения.

Рассеяние электрических зарядов: увеличение проводимости материала, увлажнение, применение антистатических препаратов. Нейтрализация зарядов ионизацией воздуха. Нейтрализаторы радиоизотопные и коронного разряда. Методы измерения зарядов статического электричества.

Методические указания

В настоящее время статическое электричество является одним из вредных факторов производства. Электризация диэлектриков – одна из основных проблем практически всех отраслей народного хозяйства. Поэтому очень важно уяснить условия генерации и рассеяния электростатических зарядов; факторы, определяющие степень электризации различных веществ и материалов; методы защиты от электростатических разрядов.

Литература [107, 109, 111, 115, 124].

Вопросы для самопроверки

1. Укажите причины генерации и накопления зарядов статического электричества.

2. Перечислите основные факторы, определяющие степень электризации различных веществ и материалов.

3. Перечислите основные методы защиты от электростатических разрядов.

4. Объясните причины возникновения электростатических разрядов на вашем производстве и предложите меры защиты от них.

5. Приведите схему и расскажите о работе высоковольтных нейтрализаторов.

6. Расскажите о принципе работы радиоизотопных нейтрализаторов.

7. Приведите характеристику электромагнитных полей.

8. Расскажите о воздействии электромагнитных полей на организм человека.

9. Приведите расчет толщины защитного экрана от потока электромагнитных волн.

10. Перечислите контрольно-измерительные приборы для определения напряженности поля и удельной мощности потока электромагнитных волн и расскажите о принципах их работы.

11. Приведите классификацию основных средств защиты человека от воздействия электромагнитных полей.

Тема 9. Электробезопасность

Определение электробезопасности и электротравматизма. Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током. Величина электрического тока, протекающего через тело человека; длительность протекания тока через организм; путь тока в теле пострадавшего; род и частота тока; величина напряжения; условия окружающей среды; электрическое сопротивление тела человека; индивидуальные свойства человека. Виды поражения электрическим током. Электрические удары. Электрические травмы. Защита от разрядов атмосферного электричества. Механические травмы при воздействии электрического тока на человека. Условия и причины поражения электрическим током. Поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям. Поражение электрическим током при прикосновении к корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением. Явление растекания тока в земле. Напряжение прикосновения. Напряжение шага. Опасность прикосновения к токоведущим частям в однофазной сети переменного и постоянного тока. Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в трехфазной сети с изолированной и глухо-заземленной нейтралью трансформатора при нормальной работе и аварийных случаях. Выбор режима нейтрали.

Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током. Классификация электроустановок в отношении мер электробезопасности. Требования электробезопасности к устройству электросетей, электрооборудования, а также электрифицированного инструмента. Контроль изоляции. Приборы и методы, применяемые при контроле изоляции.

Защита от случайных прикосновений к токоведущим частям. Изоляция. Недоступность токоведущих частей. Блокировки безопасности. Ориентация в электроустановках. Малые напряжения. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю. Изолирующие площадки. Разделение электрических сетей. Защита от поражения электрическим током при переходе напряжения на нетоковедущие металлические части электрооборудования. Защитное заземление: назначение, область применения. Типы заземляющих устройств. Части электроустановок, подлежащие заземлению. Заземлители. Заземляющие проводники. Магистраль заземления. Сопротивление заземляющих устройств. Расчет заземляющих устройств. Контроль заземляющих устройств.

Зануление: назначение и область применения. Принцип действия зануления. Назначение нулевого защитного проводника. Назначение заземления нейтрали. Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника. Части электроустановок, подлежащие занулению. Нормирование сопротивления заземления нейтрали и сопротивления повторного заземления. Требования к занулению. Расчет зануления. Контроль зануления.

Защитное отключение: назначение и область применения. Требования к устройствам защитного отключения (УЗО). Схемы УЗО: на напряжении корпуса относительно земли; на токе замыкания на землю; на токе нулевой последовательности; на оперативном постоянном токе; вентильные. Двойная изоляция. Выравнивание потенциалов. Защита от перехода напряжения из сети с высоким напряжением в сеть с низким напряжением. Электрозащитные средства. Основные и дополнительные средства в электроустановках напряжением до 1000 В и выше. Применение и испытание электрозащитных средств. Предупредительные плакаты и знаки безопасности.

Оказание первой помощи при поражении электрическим током. Организация безопасной эксплуатации электросетей и электроустановок. Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки. Квалификационные группы электротехнического персонала. Эксплуатация действующих электроустановок: оперативное обслуживание электроустановок; производство работ в электроустановках. Категории работ, производимые в действующих электроустановках в отношении мер безопасности. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения. Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. Работы, выполняемые по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации. Допуск бригады к работе по наряду. Надзор во время работы. Действия в случае изменения состава бригады. Оформление перерывов в работе. Перевод бригады на новое место. Окончание работы. Ответственность за безопасность работ. Производство работ по предотвращению аварий и ликвидации их последствий.

Стационарные осветительные электроустановки. Передвижные электроустановки. Электроинструмент и переносные электрические светильники.

Методические указания

Среди несчастных случаев на производстве электротравматизм с тяжелым и смертельным исходом занимает одно из первых мест. Поэтому необходимо изучить опасность, которую представляет электрический ток для человека, и методы безопасности ведения работ в электросетях и электроустановках.

При изучении темы основное внимание обратить на следующие вопросы: физиологическое воздействие электрического тока на человека; факторы, влияющие на исход поражения электротоком; условия, при которых возможно поражение электротоком, а также методы обеспечения электробезопасности.

Важно изучить основные методы борьбы с электротравматизмом: электрическая изоляция, малые напряжения, блокировка, защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение, электрозащитные средства и организация безопасной эксплуатации электроустановок. Основными документами для руководства при конструировании и эксплуатации электроустановок являются правила [119, 122, 127].

Необходимо знать основные положения правил и уметь ими пользоваться при разработке вопросов электробезопасности. Кроме того, следует уметь оказать доврачебную помощь пострадавшему при поражении электрическим током, ознакомиться с системами защиты от поражения электрическим током на своих участках работ и в целом по предприятию.

Статистические данные по травматизму показывают: несмотря на то, что удельный вес поражений электрическим током невелик, этектротравмы носят тяжелый характер. Электробезопасность обеспечивает решение двух задач – защиту людей от поражения электрическим током и пожаро-взрывобезопасность электроустановок. Нужно обратить внимание на физиологическое воздействие электрического тока на организм человека, на факторы, определяющие степень поражения человека, методы защиты.

Необходимо четко представлять себе схемы защитных устройств – защитного заземления, зануления, автоматического отключения, важно уяснить физическую сущность процесса растекания тока в земле как теоретической основы заземляющих защитных систем.

Литература [110–123, 125–127].

Вопросы для самопроверки

1. Опишите воздействие электрического тока на организм человека.

2. Перечислите виды поражения человека электрическим током.

3. Что такое местное и общее поражение человека электрическим током?

4. Перечислите основные факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током.

5. Приведите схемы возможных включений человека в электрическую цепь и объясните степень их опасности.

6. Классифицируйте промышленные предприятия по требованиям электробезопасности.

7. Объясните принцип действия защитного заземления, его назначение и конструктивное исполнение. Нормирование защитного заземления по сопротивлению заземляющих устройств.

8. Изложите методику расчета защитного заземления и приведите его схему.

9. Расскажите о защитном занулении и приведите его схему.

10. Перечислите средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током.

11. Каковы причины электротравматизма на производстве?

12. Объясните физический смысл понятий напряжения прикосновения и напряжения шага и их опасность для человека.

13. Проведите анализ опасности прикосновения к токоведущим частям однофазной и трехфазной сети.

14. Как классифицируются помещения по степени опасности поражения людей электрическим током?

15. Как классифицируются электроустановки в отношении мер электробезопасности?

16. Какие меры защиты от поражения электрическим током используются при нормальном и аварийном режимах работы электроустановок?

17. Какова роль изоляции в электробезопасности?

18. Объясните методы профилактических испытаний в электроустановках напряжением до 1000 В и выше.

19. Какая защита необходима от случайного прикосновения к токоведущим частям электросетей и электрооборудования?

20. Какая защита необходима от поражения электрическим током при замыкании на корпус?

21. В каком случае применяется зануление и каков принцип его действия? Каково назначение повторных заземлителей в системе зануления?

22. В каких случаях применимо защитное отключение и какие виды схем применимы при защитном отключении?

23. Как осуществляется защита от перехода из сети с высоким напряжением в сеть с низким напряжением в трехфазных и однофазных сетях?

24. Какие электрозащитные средства применяются при работе с электроустановками и каково их назначение?

25. В чем заключается доврачебная помощь при поражении электрическим током?

26. Каковы требования к персоналу, обслуживающему электроустановки?

27. Как и кем осуществляется оперативное обслуживание электроустановок?

28. Перечислите и поясните категории работ, производимые в действующих электроустановках, в отношении мер безопасности.

29. В чем заключаются организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках?

30. В чем заключаются технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?

31. Каковы основные требования безопасности при эксплуатации электроинструмента и переносных электрических светильников?

32. При каких технологических процессах могут возникнуть заряды статического электричества и какую опасность они представляют?