Файл: Лекция 1 введение. Теоретические, научные основы безопасности жизнедеятельности. Предмет, цели и задачи дисциплины.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 362
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
• применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;
• применение устройств для снижения напряженности электрических и магнитных полей до допустимых значений;
• использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического и магнитного полей в электроустановках, в которых их напряженность превышает допустимые нормы.
Эти мероприятия являются обязательными для выполнения.
Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.
Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Защита от прямого прикосновения - защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Защита при косвенном прикосновении - защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:
• основная изоляция токоведущих частей;
• ограждения и оболочки;
• установка барьеров;
• размещение вне зоны досягаемости;
• применение сверхнизкого (малого) напряжения;
• применение устройства защитного отключения (УЗО).
Основная изоляция – это изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения. Она должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе ее эксплуатации.
Ограждения и оболочки в ЭУ напряжением до 1 кВ должны иметь степень защиты не менее IР2Х, за исключением случаев, когда большие зазоры необходимы для нормальной работы электрооборудования.
Ограждения и оболочки должны быть надежно закреплены и иметь достаточную механическую прочность.
Вход за ограждение или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента, либо после снятия напряжения с токоведущих частей. При невозможности соблюдения этих условий должны быть установлены промежуточные ограждения со степенью защиты не менее IP2Х, удаление которых также возможно только при помощи специального ключа или инструмента.
Барьерыпредназначены для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ, но не исключают преднамеренного прикосновения и приближений к токоведущим частям при обходе барьера. Для удаления барьеров не требуется применения ключа или инструмента, они должны быть закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно. Барьеры должны быть из изолирующего материала.
Размещение вне зоны досягаемостидля защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опaсное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ может быть применено при невозможности применения ограждений, оболочек и барьеров. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках напряжением до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению.
В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находятся люди.
Указанные размеры даны без учета применения вспомогательных средств (например, инструмента, лестниц, длинных предметов).
Установка барьеров и размещение вне зоны досягаемости допускается только в помещениях, доступных квалифицированному персоналу.
Сверхнизкое (малое) напряжение – это напряжение, не превышающее 50 В переменного тока и 120 В постоянного тока. Защитное действие данной меры защиты состоит в понижении фазного напряжения ЭУ, и соответственно, возможного тока через тело человека.
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
• защитное заземление;
• защитное автоматическое отключение питания;
• защитное уравнивание потенциалов;
• выравнивание потенциалов;
• двойная или усиленная изоляция;
• сверхнизкое (малое) напряжение;
• защитное электрическое разделение цепей;
• изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством, выполняемое в целях электробезопасности.
Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ - преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Защитное автоматическое отключение питания – автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.
Защитное уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
Двойная изоляция – изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляции.
Дополнительная изоляция – независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.
Усиленная изоляция – изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.
Защитное электрическое разделение цепей – отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ при помощи:
- двойной изоляции или
- основной изоляции и защитного экрана или
- усиленной изоляции.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки - помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен, и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.
ЛЕКЦИЯ № 11
РАЗДЕЛ 3. АНТРОПОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
ТЕМА 4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Занятие № 2. Явления при растекании тока в земле
Учебные вопросы
1. Растекание тока при замыкании на землю.
2. Напряжение прикосновения.
3. Напряжение шага.
Время: 2 часа.
Литература
1. Охрана труда в электроустановках. Под ред. Проф. Б.А. Князевского. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Энергия, 1977. – 320 с.
1. Растекание тока при замыкании на землю
Замыканием на землю называется случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с землей.
Замыкание на землю может произойти вследствие появления контакта между токоведущими частями и заземленным корпусом или конструктивными частями оборудования при падении на землю оборванного провода, при нарушении изоляции оборудования и т. п. Во всех этих случаях ток от частей, находящихся под напряжением, проходит в землю через электрод, который осуществляет контакт с грунтом. Специальный металлический электрод принято называть заземлителем.
Размеры электрода могут быть весьма различными - от нескольких сантиметров до десятков и сотен метров. Форма электрода может быть очень сложной, и закон распределения потенциалов в электрическом поле электрода определяется сложной зависимостью. Состав, а значит, и электрические свойства грунта - неоднородны, особенно если учесть слоистое строение грунта.
С целью упростить картину электрического поля и его анализ делается допущение, что ток стекает в землю через одиночный заземлитель полусферической формы, погруженный в однородный и изотропный грунт с удельным сопротивлением , во много раз превышающим удельное сопротивление материала заземлителя (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Растекание тока в грунте через полусферический заземлитель
Если второй электрод находится на достаточно большом удалении, то линии тока вблизи исследуемого заземлителя направлены по радиусам от центра полусферы. При этом линии тока перпендикулярны как к поверхности самого заземлителя, так и к любой полусфере в грунте, концентричной с ним.
Поскольку грунт однородный и изотропный, ток распределяется по этой поверхности равномерно.
Поэтому плотность тока в точке А на поверхности грунта на расстоянии х от заземлителя определяется как отношение тока замыкания на землю к площади поверхности полушара радиусом
х:
(1.1)
Эта поверхность является эквипотенциальной поверхностью.
Для определения потенциала точки А, лежащей на поверхности радиусом х, выделим элементарный слой толщиной dx..Падение напряжения в этом слое равно:
dU = Edx. (1.2)
Потенциал точки А, или напряжение этой точки относительно земли, равен суммарному падению напряжения от точки А до земли, т. е. бесконечно удаленной точки с нулевым потенциалом:
(1.3)
Напряженность электрического поля в точке А определяется из закона Ома, выраженного в дифференциальной форме:
Е = . (1.4)
Подставив в выражение (1.3) соответствующие значения из выражений (1.1) и (1.2), а также значение Е, получим:
(1.5)
Решение этого интеграла приводит к выражению
(1.6)
Это и есть искомый потенциал точки А.
Если учесть, что
то выражение (1.6) принимает вид
(1.7)
Последнее выражение является уравнением гиперболы, таким образом, потенциал точки А изменяется по гиперболическому закону (рисунок 1.1).
Такое распределение потенциалов объясняется формой проводника - грунта, поперечное сечение которого возрастает пропорционально квадрату расстояния от центра заэемлителя х2.
Если проводник, например, проволока, имеет постоянное сечение по всей длине, падение напряжения на любом участке пропорционально длине этого участка (рисунок 1.2, а).
Рисунок 1.2 - Падение напряжения в проводнике:
а - цилиндрической формы; б - конической формы;
- угол при вершине конуса.
Проводник, имеющий форму конуса (рисунок 1.2, б) оказывает разное сопротивление току на разных участках одинаковой длины, так как сопротивление этих участков различно. Грунт вблизи заземлителя можно рассматривать как проводник конической формы с вершиной в центре заземлителя и углом при вершине конуса, равным = 180°.
Наибольшее падение напряжения наблюдается у заземлителя; более удаленные участки грунта имеют большее поперечное сечение и оказывают меньшее сопротивление току.