Основи охорони праці - Атаманчук П.С. - РОБОТА № 12. Основні заходи та засоби електробезпеки. Методи визначення опору заземлення

Мета роботи: вивчити основні способи та методи захисту від ураження електричним струмом; ознайомитися з конструкцією заземлення та занулення; нормативним значенням опору заземляючого пристрою; виміряти опір заземлення на лабораторному стенді.

І. Цільова програма

ІІ. Підготовка до роботи

1. Повторити навчальний матеріал, що стосується основних заходів та засобів електробезпеки, методів визначення опору заземлення в кабінетах та лабораторіях.

2. Діагностика початкового рівня знань:

1 (РО). Перерахуйте основні параметри які описують електричний струм.

2 (ЗЗ). Опишіть основні методи для визначення опору?

3 (РО). Які основні причини електротравматизму?

4 (РО). Перерахуйте основні засоби електробезпеки.

5 (РО). Якої величини має бути опір захисного заземлення для різних пристроїв?

ІІІ. Теоретичні відомості

Широке застосування електроенергії у всіх галузях життя людини, в освіті, в побуті, в медицині тощо вимагає правильного поводження з нею, оскільки порушення правил електробезпеки може призвести до важкої і навіть смертельної травми. Електричні мережі бувають постійного та змінного струмів.

Електричний струм, який проходить через організм людини, викликає термічну, електролітичну, біологічну і механічну дії. Ці фізико-хімічні процеси притаманні живій та неживій матерії. Одночасно електричний струм здійснює і біологічну дію, котра є специфічним процесом, властивим лише живій тканині.

Термічна дія струму проявляється через опіки окремих ділянок тіла, нагрівання до високої температури кровоносних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, котрі знаходяться на шляху струму, що викликає в них суттєві функціональні розлади.

Електролітична дія струму характеризується розкладом органічної рідини, в тому числі і крові, що супроводжується значними порушеннями їх фізико-хімічного складу.

Механічна (динамічна) дія - це розшарування, розриви та інші подібні ушкодження тканин організму, в тому числі м'язової тканини, стінок кровоносних судин, судин легеневої тканини внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари від перегрітої струмом тканинної рідини та крові.

Біологічна дія струму проявляється через подразнення та збудження живих тканин організму, а також через порушення внутрішніх біологічних процесів, що відбуваються в організмі і котрі тісно пов' я-зані з його життєвими функціями

Електротравма - це травма, викликана дією електричного струму або електричної дуги. Електротравматизм - це явище, котре характеризується сукупністю електротравм, котрі виникають та повторюються в аналогічних виробничих, побутових умовах та ситуаціях. Осередок, джерело електротравматизму - та чи інша тимчасова або навіть постійна ситуація при експлуатації електроустановок, коли мають місце аналогічні випадки ураження людини струмом.

Основними причинами електротравматизму є: недостатня навче-ність, несвоєчасна перевірка знань з безпеки праці персоналу, порушення правил влаштування, технічної експлуатації електроустановок; порушення правил виконання робіт в охоронних зонах ЛЕП, електричних кабелів, несправність ізоляції, обрив заземлювального провідника; використання електрозахисних пристроїв, які не відповідають умовам виконання робіт; виконання електромонтажних та ремонтних робіт під напругою; застосування дротів та кабелів, що не відповідають умовам виробництва та використовуваній напрузі; недооцінка небезпеки струму, недооцінка впливу "крокової напруги"; виконання робіт без індивідуальних засобів електрозахисту невиконання періодичних випробувань, зокрема перевірок опору ізоляції та опорів зазе-млювальних пристроїв; користування електроустановками, опір ізоляції яких не відповідає нормативним значенням; відсутність запобіжних плакатів, блокувань, тимчасових огороджень місць електротехнічних робіт та ін.

На практці використовують наступні системи засобів і заходів безпечної експлуатації електроустановок:

Захисне заземлення (рис. 12.1) - навмисне електричне з'єднання

3 землею або її еквівалентом металевих струмопровідних частин, що можуть опинитися під напругою. Заземлення здійснюється за допомогою природних штучних або змішаних заземлювачів. Заземлення бувають виносні і контурні. Вони захищають за рахунок малого їх опору (максимальне значення опору заземлюючих пристроїв 4 Ом). В якості заземлюючих провідників можуть бути використані: металеві конструкції будівель, стальні труби, стальні оболонки кабелів, круглі провідники діаметром не менше 5 мм, мідні і алюмінієві провідники перерізом

4 і 6 мм2, заземлюючі жили кабелів перерізом для міді - 1 мм2, для

алюмінію - 1,5 мм2, кутова сталь та ін. Вертикальні заземлювачі (довжиною 2,5-3 м) з'єднують стальною шиною, яку приварюють до кожного заземлювача.

Занулення (рис. 3.27) - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, котрі можуть опинитися під напругою. Це основний засіб захисту від ураження людей струмом у випадку дотику до корпуса електрообладнання та до металевих конструкцій, котрі опинились під напругою внаслідок пошкодження ізоляції або однофазового короткого замикання в електроустановках напругою до 1000 В в мережі з заземленою нейтраллю. Призначення занулення таке ж, як і заземлення: усунути небезпеку ураження людей струмом при пробиванні фази на корпус.

Це досягається автоматичним вимкненням пошкодженої установки від електричної мережі. Принцип дії занулення - перетворення пробивання на корпус в однофазове коротке замикання з метою викликати струм великої сили, здатний забезпечити спрацювання захисту і завдяки цьому автоматично відключити пошкоджену установку від електричної мережі. При пробиванні фази на корпус струм йде через трансформатор, фазовий провід, запобіжник, корпус електроустановки, нульовий провід. З огляду на те, що опір при короткому замиканні малий, струм досягає значних величин і захисний пристрій спрацьовує. Однак занулення як захисний засіб не забезпечує в повній мірі безпеки. Під час короткого замикання в нульовому проводі виникає небезпека ураження, котра буде існувати доти, доки не відбудеться вимкнення пошкодженого обладнання завдяки згорянню запобіжника або вимкнення апарата. Занулення використовується в трифазових електричних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейт-раллю.

Використання малих напруг. При роботі з переносними електроінструментами при пошкодженні ізоляції і появі напруги на корпусі різко зростає небезпека ураження електричним струмом. В цих випадках використовують малі напруги, тобто напруги не більше 42 В. Малі напруги використовують для живлення місцевого освітлення, на станках, переносних ламп, електроінструменту. Використання низьких напруг різко знижує небезпеку ураження, особливо коли роботи ведуться в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних або зовні приміщення. При роботах в особливо небезпечних приміщеннях використовують переносні електричні світильники напругою не вище 12 В.

Можливість забезпечити недоступність до частин обладнання, що проводять струм від випадкового дотику, дають такі способи: розміщення обладнання на недоступній висоті, огородження струмо-ведучих частин обладнання (суцільні і сітчасті).

Електричне блокування - це автоматичний пристрій, за допомогою якого виключаються неправильні, небезпечні для людини дії.

Електричне розділення мережі на окремі електрично не зв'язані між собою ділянки за допомогою роздільного трансформатора.

Захисне вимкнення. Захисне вимкнення - швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Попереджуючі засоби. Попереджуюча сигналізація (звукова, світлова) - це стаціонарні пристрої, які сигналізують про вимикання апаратів або про наявність чи відсутність напруги на даній ділянці мережі. Крім попереджувальних плакатів існують ще заборонні, наказові, показові.

припинення роботи серця, зупинка дихання та електричний шок.

Фібриляція серця - хаотичні різночасові скорочення волокон серцевого м'яза (фібрил), при яких серце не в стані гнати кров по судинах. Фібриляція серця може настати внаслідок проходження через тіло людини на шляху рука-рука або рука-ноги змінного струму більше 50 мА частотою 50 Гц протягом кількох секунд. При фібриляції серця, що виникає внаслідок короткочасної дії струму, дихання може ще тривати 2-3 хв. Фібриляція триває короткий час і завершується повною зупинкою серця. Настає клінічна смерть.

Електрозахисні засоби призначені для захисту персоналу, що обслуговує електроустановки. За призначенням електрозахисні засоби поділяються на ізолюючі (діелектричні рукавиці, боти, калоші, килимки, ізольовані підставки, інструмент з ізолюючими ручками, ізолюючі штанги, кліщі тощо), огороджувальні (переносні огородження, заземлення тощо) та запобіжні (пояси, захисні окуляри, каски, спеціальні рукавиці тощо).

Причинами смерті від електричного струму можуть бути

Припинення дихання відбувається внаслідок безпосереднього впливу струму на м'язи грудної клітки, що беруть участь в процесі дихання. Людина починає відчувати утруднене дихання внаслідок судомного скорочення згаданих м'язів вже при струмі 20-25 мА частотою 50 Гц, що проходить через тіло людини. У випадку тривалого проходження струму через людину настає асфіксія - хворобливий стан внаслідок нестачі кисню та надлишку вуглекислоти в організмі.

Електричний шок - своєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнення електричним струмом, що супроводжується глибокими розладами кровообігу, дихання, обміну речовин. Шоковий стан триває від декількох десятків хвилин до декількох діб.

IV. Технологія і техніка виконання експериментів

1. Ознайомитись з основними положеннями електробезпеки.

2. Вивчити основні причини електротравматизму та методи його профілактики.

3. Дослідити технічні способи та засоби забезпечення електробезпеки (заземлення, занулення, захисне відімкнення, блокування, електричне розділення, використання низьких напруг, розділення відстанню).

4. Вивчити основні та допоміжні електрозахисні засоби.

5. За вказівкою викладача, ознайомитись з причинами летальних випадків та правилами надання домедичної допомоги при ураженні електричним струмом.

6. Використовуючи амперметр та вольтметр (рис. 12.5), виміряти на стенді опір захисного заземлення двома методами:

А. Метод амперметра і вольтметра. Вимірювання проводиться за схемою (рис. 12.3). Через досліджуваний заземлювач х і допоміжний заземлювач (струмовий) В пропустити струм не менше 10 А. За допомогою вольтметра визначити напругу U3, під яким знаходиться заземлювач 3. Вона дорівнює різниці потенціалів між електродом х і зондом 3 (для одержання правильного значення U3 необхідно, щоб розташування зонда 3 забезпечувало умову ф3 = 0). Вимірювання

падіння напруги слід робити вольтметром із великим внутрішнім опором, щоб забезпечити Із ~ 0 і Іх ~ І. Опір заземлюючого пристрою обчислити за формулою:

Я -Фх -Фз " Ц± Х їх " I'

Розрахунки:

Знайдений опір: Я =

Б. Метод трьох вимірів. Сутність даного методу полягає у вимірюванні сили струму і падіння напруги на кожній парі заземлень за схемами (рис. 12.4). Потім визначають опори розтіканню струму в землі за формулою:

и, и2 и3

1 ї ї ї

Опір захисного заземлення підраховують за формулою: Ах = 0,5 o (А + Я2 + Яз). Розрахунки:

Знайдений опір: Я =