Охорона праці в авіації - Буріченко Л.А. - 12.6. Безпека праці під час експлуатації електроустановок та роботи в умовах впливу статичної і атмосферної електрики

Електробезпека - це система організаційних і технічних заходів і засобів, які забезпечують захист людей від шкідливої і небезпечної дії електричного струму, електричної дуги, електромагітного поля і статичної електрики.

Сучасні аеропорти - великі споживачі електричної енергії. Перерви у її подачі викликають серйозні наслідки, які можуть призвести до аварій і катастроф ПС. Через те аеропорти забезпечуються електроенергією за першою категорією. Перерви у постачанні електроенергії, навіть нетривалої, призводять до відмови радіонавігаційних, радіозв'язних і світлотехнічних об'єктів зльоту, посадки і керування польотами ПС як у повітрі, так і на землі. Аеропорти постачаються електроенергією від декількох джерел живлення, а окремі радіооб'єкти, крім того, мають свої особисті електростанції з автономними двигунами незначної потужності й акумуляторні батареї.

В аеропортах застосовують джерела електроживлення з такими типами електромереж: однофазна, трифазна, три- або чотирипровідна, ізольована від землі або з глухозаземленим нульовим проводом.

На більшості підприємств застосовується останній тип мереж. Якщо мережа чотирипровідна трифазна, то значення напруги такої мережі назначається 380*220 В: фазна напруга -220 В (фаза - 0), а міжфазна лінійна — 380 В (фаза - фаза).

Якщо напруга досягає 1000 В, використовують мережі з глухозаземленою та ізольованою нейтралями, а якщо напруга вища за 1000 В - з ефективно заземленою та ізольованою нейтралями. У мережі із глухозаземленою нейтрамю (рис. 12.1, а) нейтраль трансформатора або генератора під'єднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через малий опір (трансформатори струму та інші прилади). У мережі з ізольованою нейтраллю (рис. 12.1, б) нейтраль не під'єднана до заземлювального пристрою, а під'єднана через апарати, які компенсують ємнісний струм у мережі (трансформатори напруги та інші апарати, які мають великий опір).

Рис. 12.1. Схеми силових трансформаторів:

а - із заземленою нейтраллю; б - з ізольованою нейтраллю; в - із заземленою нейтраллю і нульовим проводом; г - з ізольованою нейтраллю і нульовим проводом

У мережах із заземленою нейтраллю нульовий захисний провідник (рис. 12.1, в) з'єднують із глухозаземленою нейтраллю трансформатора чи генератора та електроустаткування.

Для освітлення використовують одну із фаз і нульовий провідник. Повітряні судна мають свою власну систему електропостачання як постійного, так і змінного струму.

Дія електричного струму на організм людини. Як відомо, людина і на виробництві, і в побуті оточена електроустановками. Це пристрої, в яких виробляється, перетворюється, передається, розподіляється і споживається електрична енергія. Під електроустановками розуміють сукупність машин, апаратів, ліній і допоміжного обладнання (разом зі спорудами і приміщеннями, в яких вони установлені), призначених для виробництва, перетворення, трансформації, передачі електричної енергії і перетворення її в інший вид енергії.

Небезпека, електричного струму полягає в тому, що його не можна безпечно виявляти органами чуттів людини, а також дія струму небезпечна тим, що при дотику людини до струмопровідних частин він протікає по всьому тілу людини, уражаючи життєво важливі органи. Під електротравмою слід розуміти травму, викликану дією електричного струму або електричної дуги.

Електротравми виникають внаслідок таких причин: випадкового дотику до відкритих струмоведучих частин електроустановок; дотику до металевих частин електроустановок, що опинились під напругою; пошкодження ізоляції; дії електричного струму, що розтікається в землі під час аварій; ураження електричною дугою, що виникає під час операцій з роз'єднуючими пристроями, а також в разі коротких замикань та іскріннях в електричних установках.

Електричний струм, протікаючи крізь тканину тіла людини, спричиняє теплову і біологічну дію. Теплова дія струму проявляється в опіках зовнішніх ділянок тіла, біологічна - в порушенні електричних процесів, які протікають у живій матерії, з якими пов'язана її життєдіяльність. Розрізняють два види електротравм - зовнішні та внутрішні.

До зовнішніх електротравм відносять: електричний опік, металізацію шкіри, електричні знаки.

Електричний опік, який виникає в місці контакту людини з струмоведучою частиною електроустановки, називається струмовим або контактним опіком. Він може бути також наслідком дії дуги, що виникає під час вимикання відкритих вимикачів, при коротких замиканнях, що мають місце під час профілактичних ремонтів і оглядів електроустановок, які знаходяться під напругою. Найважчі опіки електричною дугою виникають в мережах напругою 6 і 10 кВ.

Металізація шкіри - результат проникнення в її глибину пари металу, яка утворюється в місці виникнення електричної дуги.

Електричні знаки або позначки при тісному контакті тіла людини з струмопровідними частинами електроустановки і являють собою плями сірого або блідо-жовтого кольору на шкірі в місці дотику до струмопровідної частини.

Електричний удар - найнебезпечніший вид миттєвого внутрішнього ураження всього організму людини. Наслідком електричного удару є: розлад серцевої діяльності і кровообігу; параліч дихання і електричний шок. Наслідок ураження людини електричним струмом залежить від ряду факторів: сили напруги, роду і частоти струму; довготривалості дії та опору людини; шляху проходження крізь тіло людини; фізичного і психічного стану людини в момент ураження; умов зовнішнього середовища. Сила струму, що проходить крізь тіло людини, - основний фактор, який визначає наслідок ураження.

Під час дії струму 90-100 мА протягом більше 3 с виникає параліч серця. Струм більший 5 А найчастіше викликає зупинку серцевої діяльності, минаючи стан фібриляції.

Сила струму, що проходить крізь тіло людини, залежить від прикладеної до нього напруги і опору. Чим менша напруга, тим менший струм, який проходить крізь тіло людини. Мала напруга -це номінальна напруга (не більше 42 В), яка застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом.

Електричний опір тіла людини складається з опору шкіри, м'язової тканини, крові, рідини кров'яних та лімфатичних судин і оболонок нервових стволів та інших органів. Різні тканини чинять певний опір електричному струмові. Кров має менший питомий опір, ніж м'язова тканина, а тканини нервового волокна мають питомий опір у декілька разів менший, ніж кров. Найвищий опір має роговий шар шкіри, який і визначає опір шкіри. При інженерних розрахунках опір тіла людини установлюють часто активним, що дорівнює 1000 Ом.

Опір тіла людини в разі чистої сухої шкіри коливається від 1000 до 100000 Ом. При зволоженні й забрудненні шкіри опір зменшується до 1000-500 Ом і, отже, збільшується небезпека ураження електричним струмом.

Постійний і змінний струм одного і того ж значення по-різному діє на організм людини. Установлено, що змінний струм частотою 50 Гц при напрузі до 300 В небезпечніший за рівний йому постійний струм. При напрузі вищій 300 В небезпека постійного струму зростає. Із збільшенням частоти струму вище 1000 Гц небезпека електричного удару знижується, а при 10 кГц і вище — зовсім зникає, але залишається небезпека опіків.

Тривалість дії електричного струму істотно впливає на наслідок ураження. Із зростанням часу дії опір людини знижується і, отже, струм зростає, а також підвищується ймовірність того, що він буде проходити крізь область серця в період найбільш вразливої фази серцевого циклу, в результаті чого виникає фібриляція серця.

Шлях струму крізь м'яз серця, органи дихання, головний мозок викликає небезпечні ураження. Проходження його через найбільш чутливі і уразливі точки тіла при доторканні ними до струмопро-відних частин призводить, як правило, до небезпечних наслідків.

Фізичний і психічний стан людини значно впливає на наслідок електротравми. У разі захворювання серцево-судинної системи, легеневих і нервових захворювань небезпека ураження збільшується. Людина у зосередженому стані зазнає меншої небезпеки, оскільки спрацьовує захисна функція організму при проходженні електричного струму.

Умови зовнішнього середовища також позначаються на провідності струму. Наприклад, провідність його крізь тіло людини в результаті зменшення опору збільшується при зволоженні шкіри, збільшенні вмісту солей у ґрунті, на якому вона стоїть, наявності струмопровідного пилу, струмопровідних підлог, високої температури повітря і т. ін.

Умови ураження електричним струмом. Отупінь ураження електричним струмом залежить від характеру доторкання людини до струмопровідного кола, оскільки при різних доторканнях крізь її тіло будуть проходити різні струми. Доторкання бувають однофазні або однополюсні (до однієї фази електроустановки змінного струму або одного полюсу електроустановки постійного струму, що знаходиться під напругою), а також двофазні або двополюсні (одночасне доторкання до двох фаз або до двох полюсів електроустановки, що знаходиться під напругою).

Двофазне (двополюсне) доторкання (рис. 12.2, а) най небезпечніше і найчастіше має місце в електроустановках напругою до 1000 В під час роботи під напругою без діелектричних рукавиць. Однією рукою працівник може доторкнутися фазного або полюсного проводу, на якому веде монтажні роботи, а другою рукою або будь-якою іншою частиною тіла (головою, ліктем і т. ін.) - іншого провідника. У цьому випадку струм, який проходить крізь тіло людини, визначається напругою мережі Uм і опором тіла людини Rл

Ізолювальні підставки, захисні гумові чоботи при такому доторканні людину не захистять. Струмопровідні частини електроустановок і мереж мають бути ізольованими від землі. Будь-який провідник відносно землі володіє активним і ємнісним опором, який називають опором витоку. Він складається з опору власної ізоляції самого провідника і послідовно ввімкнених струмопровідних середовищ (вологе атмосферне повітря, заземлені будівельні конструкції, стіни, підлога, рослинний покрив на землі, вода і т. ін.).

Рис. 12.2. Доторкання до двопроводового електричного кола:

а - двофазне (двополюсне); б - однофазне (однополюсне); • в - еквівалентна схема однофазного доторкання

Опір витоку розподілений по всій довжині провідника ВІД генератора до споживачів енергії. На рис. 12.2 ці опори умовно зображені зосередженими (г1 і г2).

Однофазне (однополюсне) доторкання до двопроводової мережі зустрічається найчастіше (рис. 12.2, б, в). У цивільній авіації знаходять застосування двопроводові мережі постійного струму 24 В (в лабораторіях і системах електропостачання стоянок) і 115 В, 400 Гц — змінного (в лабораторіях і на ПС).

Під час доторкання людини до провідника її опір Rл виявляється ввімкненим паралельно опору витоку г1 цього провідника, а струм, проходячи в землі через опір витою г2, замикається на другий провідник, утворюючи ланцюг крізь тіло людини.

Визначимо, наскільки значний цей струм, від чого він залежить і яким чином можливо його знизити. Струм у контурі (рис. 12.2, в)

Із формули (12.2) видно, що послідовно з опором тіла людини у разі доторкання вмикається опір ізоляції струмопровідних частин установки, тобто людина знаходиться під захистом опору ізоляції провідника. Чим вище його опір, тим краще захищена людини.

Для зниження струму необхідно збільшити опір ланцюга, в який вмикається людина. З цією метою застосовують засоби індивідуального захисту - взуття, діелектричні рукавиці, ізолюючі підставки. У приміщеннях, де експлуатуються електроустановки, настилають діелектричну підлогу. Тоді вираз (12.2) набуде вигляду:

Однополюсне доторкання до однопроводної мережі напругою 24 В постійного струму мас місце на ПС (рис. 12.3). Як один з полюсів використовують корпус літака, тому при однополюсному доторканні до тіла людини прикладається напруга мережі (як при двополюсному доторканні) й ізоляція проводу г1 не захищає його:

Цей випадок ідентичний двофазному доторканню до мереж змінного струму. Під час технічного обслуговування ПС, особливо у вологу погоду, необхідно застосовувати справне сухе гумове взуття як один з ефективних засобів захисту у таких випадках.

Рис. 12.3. Однополюсне доторкання до однопроводової мережі

Однофазне доторкання до трифазної мережі з ізольованою нейтраллю має місце на підприємствах авіації в мережах невеликої протяжності, в яких струми витоку через ємності фаз С1, С2 і С3 відносно землі невеликі порівняно із струмами витоку крізь активні опори ізоляції, і ними можна знехтувати (рис. 12.4, а)

Рис. 12.4. Однофазне доторкання до трифазної мережі:

а - з ізольованою нейтраллю; б - із заземленою централлю

V разі доторкання до одного провідника струм, проходячи крізь тіло людини і розтікаючись по землі, через опори витоку г1, г2 і г3 потрапляє на інші фази. Людина опиниться під струмом в ланцюзі, до якого прикладена лінійна напруга мережі Uл. Якщо знехтувати струмами витоку через ємності фаз і припустити, що г1= г2=г3=г13, то

У разі такого доторкання людина знаходиться під захистом опору ізоляції фаз. Контроль опору ізоляції у таких мережах слід

проводити постійно тому, що при пошкодженні ізоляції однієї з фаз струм, який проходить крізь тіло людини, буде визначатися тільки опором ізоляції цієї фази. Для зниження сили струму, що проходить крізь неї, належить застосовувати засоби індивідуального захисту.

При однофазному доторканні до трифазної мережі із заземленою нейтраллю (рис. 12.4, б) струм проходить крізь тіло людини, розтікається в землі і замикається крізь малий опір заземлення нейтралі г_заз на нейтраль (г_із >>> г_заз). До людини прикладається фазна напруга Uф, а ізоляція проводів при цьому захисних функцій не виконує:

Двофазне доторкання до трифазної мережі - найнебезпечніший випадок доторкання. Опір витоку фаз ніякої захисної ролі не відіграє:

Застосовуючи діелектричні рукавиці та інструмент з ізолюючим покриттям, струм Іл можна скоротити до безпечного значення.

Розтікання аварійного струму в ґрунті. Визначаючи характер розтікання електричного струму в землі, припустимо, що струм стікає в землю через напівсферичний металевий заземлювач в однорідний ґрунт, що має питомий опір Р (в омах на метр). Якщо другий електрод розмістити на великій відстані від заземлювача, то лінії розтікання струму поблизу заземлювача будуть направлені по радіусу від нього (рис. 12.5). Густина струму в точці, розміщеній на відстані х від заземлювача,

Рис. 12.5. Розтікання аварійного струму в землі через напівсферичний заземлювач

де Із — струм замикання на землю, який залежить від характеру мережі - напруги, протяжності, режиму нейтралі.

У той же час напруженість електричного поля Е в точці х описується законом Ома у диференціальній формі:

Із формули (12.5) видно, що напруга (потенціал) на поверхні фунту від місця замикання зменшується в усіх напрямках за гіперболічним законом.

Максимальний потенціал (напруга відносно точки землі, що знаходиться поза зоною відстані струму замикання на землю), очевидно, буде на поверхні металевого заземлювача, тобто при х = х₃

Цей потенціал називається напругою відносно землі:

де R₃ - опір розтікання струму в землі.

Напруга кроку (рис. 12.6) - це напруга між двома точками кола в зоні розтікання струму замикання на землю, які знаходяться одна від одної на відстані кроку і на яких одночасно стоїть людина. Напруга кроку Uк залежить від довжини кроку а і відстані х, на якій людина знаходиться від місця замикання на землю, Uк= Uх-Uх-α. У міру віддалення від нього небезпека напруги кроку падає і на відстані більше 20 м в мережах напругою 0,4 кВ практично зникає. Проте, як видно із формули (12.4), якщо замикання на землю має місце в мережах напругою 6 і 10 кВ та вище, де струм Із значний, то напруга кроку буде небезпечною і на більших відстанях. Небезпека ураження напругою кроку також полягає в тому, що через судорожне скорочення м'язів ніг людина може впасти і опинитися під струмом ще більшої напруги.

Рис. 12.6. Напруга кроку Uк в зоні розтікання аварійного струму Із

Причиною виникнення напруги кроку є розтікання в землі аварійного струму Із в разі пробою ізоляції електроустановок, обриву та падіння на землю провідників повітряних ліній електропередачі та пробою ізоляції електричних кабелів.

Напруга доторкання - це напруга між двома точками кола струму, до яких одночасно доторкається людина. Поняття напруги доторкання дещо складніше, коли в колі струму має місце розтікання струму по землі. У разі пробою ізоляції і переходу напруги на корпус заземленої установки всі електроустановки, які мають металевий зв'язок з цим корпусом, опиняться під напругою Up (12.6). У разі доторкання до корпусу електроустановки руками (рис. 12.7) вони будуть знаходитись під напругою відносно землі Uз. На ноги діє напруга (потенціал) точки на поверхні в місці знаходження людини (12.3) і (12.4), значення якої залежить від відстані між заземлювачем і місцем розміщення електроустановок І, ІІ, ІІІ.

Людина зазнає дії різниці потенціалів, яка називається напругою доторкання:

Рис. 12.7. Визначення напруги доторкання Uлот

У міру віддалення від заземлювача напруга доторкання Uлот зростає і буде максимальною, коли заземлювач буде знаходитися поза зоною розтікання струму, оскільки потенціал ніг у цьому випадку дорівнює нулю. Найбільша напруга доторкання буде під час роботи на третій установці найменша - на першій, .

Безпека експлуатації електроустановок залежить від навколишнього середовища виробничих приміщень, де вони знаходяться. Висока вологість і температура, струмопровідний пил, пара агресивних речовин руйнують ізоляцію проводів, погіршують її діелектричні властивості. При високій температурі повітря у виробничому приміщенні знижується опір шкіри (за рахунок зволоження шкіри потом, що виділяється). Струмопровідні підлога (металеві, земляні, цегляні, залізобетонні) різко зменшують опір кола, в якому опиняється людина при випадковому доторканні до струмопровідних частин електроустановок.

Відповідно до "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ) [83] умови робіт за ступенем електробезпеки класифікують таким чином.

1. Умови з підвищеною небезпекою ураження людей електричним струмом. Вони характеризуються наявністю однієї з таких особливостей, яка створює підвищену небезпеку: сирості (відносна вологість перевищує 75 %); струмопровідного пилу; струмопровідних підлог (металевих, земляних, залізобетонних, цегляних тощо); високої температури, яка тривалий час перевищує 35°С і короткочасної — 40°С; можливості одночасного доторкання людини до заземлених конструкцій будівель, технологічних апаратів, механізмів і металевих корпусів електрообладнання.

2. Особливо небезпечні умови ураження людей електричним струмом. Вони виникають при наявності однієї з таких властивостей, які створюють особливу небезпеку: сирості (дощ, сніг, часте обприскування і покривання вологою стелі, підлога, стін, предметів всередині приміщення); хімічно активного середовища (постійно або довгочасно утримуються агресивна пара, гази, рідина, які руйнівно діють на ізоляцію і струмопровідні частини електрообладнання); одночасно двох або більше умов підвищеної небезпеки.

3. Умови без підвищеної небезпеки ураження людей електричним струмом (відсутність умов, які створюють підвищену або особливу небезпеку). При експлуатації електроустановок, які живляться напругою вище 42 В, застосовують засоби захисту, що вимикають протікання небезпечного для людини струму.

Захисні заходи від ураження електричним струмом. Будова електроустановок регламентується відповідними стандартами, а їх експлуатацію виконують відповідно до "Правил безпечної експлуатації електроустановок" [30] і "Правил безпечної експлуатації електроустановок споживачів" [31].

Для створення електробезпеки застосовують окремо або в поєднанні такі технічні способи і засоби: мала напруга, захисне заземлення, занулення, вирівнювання потенціалів, електричний поділ мереж, захисне відмикання, ізоляція струмопровідних частин (робоча, додаткова, підсилена, подвійна), компенсація струмів замикання на землю, огороджувальні пристрої, попереджувальна сигналізація, блокування, знаки безпеки, засоби захисту і запобіжні пристрої.

Застосування малих напруг — ефективний захід, який знижує небезпеку обслуговування електроустановок у приміщеннях з особливою і підвищеною небезпекою. Як джерела малих напруг використовують сухі гальванічні елементи, акумулятори, випрямлячі, знижувальні трансформатори.

В авіації для живлення переносних ламп освітлення під час технічного обслуговування ПС в нічний час використовують батареї акумуляторів напругою 24 В. Акумулятори і гальванічні елементи мають недоліки, оскільки акумулятори необхідно періодично підзаряджати і контролювати їхній стан, а сухі гальванічні елементи мають обмежений строк служби.

У процесі технічного обслуговування ПС застосовують однофазні та трифазні випрямні пристрої напругою 24 В.

Переносні лампи мають живитися від вторинних обмоток роздільних трансформаторів, живлення їх від автотрансформаторів забороняється.

Знижувальні трансформатори напругою 220/42/12 В - надійні джерела низьких напруг для живлення переносного електроінструменту, ламп переносного освітлення, паяльників тощо. їхнім недоліком є можливість переходу високої напруги первинної обмотки у вторинну в разі пробою ізоляції між ними. Для зниження небезпеки ураження людини електричним струмом вторинну обмотку заземлюють або занулюють. Застосовувати автотрансформатори як джерела малої напруги забороняється, оскільки знижувальна обмотка електрично пов'язана з мережею високої напруги і струм, що проходить крізь тіло людини, буде визначатися струмом замикання на землю мережі, яка живить автотрансформатор.

Під час робіт на електроустановках з повним або частковим зніманням напруги необхідно: знімати напругу і вживати заходи, які перешкоджають помилковому або самовільному вмиканню пускової апаратури, вивішувати на вимикачах пускачів плакати із забороною: "Не вмикати - працюють люди!", "Не вмикати - робота на лінії!" і при необхідності установлювати захисні засоби; перевіряти відсутність напруги переносним вольтметром або індикатором в місці проведення робіт і заземлювати електроустановку; огороджувати робочі місця і вивішувати застерігаючий плакат "Стій! Висока напруга!".

Струмоведучі частини електроустановки мають бути відімкнені. Струмоведучі частини, які знаходяться під струмом, мають доступ та ризик випадкового доторкання під час роботи, мають бути надійно огороджені. Тут слід вивішувати застережні плакати: "Під напругою!" "Небезпечно для життя!". Зняти плакати має право тільки особа, що їх повісила. Коли ведуть роботи на кабельних або повітряних лініях електропередачі, кількість плакатів дорівнює кількості бригад, що працюють.

Під час роботи під напругою користуються інструментом з ізольованими ручками, а також засобами індивідуального захисту (діелектричними рукавицями, чоботами), стоячи на діелектричному килимку. Електротравми часто виникають в результаті зниження уваги, втрати орієнтування під час технічного обслуговування і ремонту електроустановок. У таких випадках ефективними є заходи, які вилучають випадкові доторкання до струмоведучих частин електроустановок завдяки їхній надійній ізоляції, застосуванню захисних кожухів і огорож, прокладанні проводів і кабелів у важкодоступних місцях на недоступній висоті, в трубах або коробках, під підлогами, панелями, в стінах (прихована проводка) і т. ін.

Блокувальні пристрої - ефективні засоби захисту від випадкового доторкання до струмоведучих частин. Конструктивно вони бувають електричні й механічні. Принцип дії електричного блокування полягає в тому, що, відкриваючи двері шаф або знімаючи захисні кожухи електроустановок, автоматично розривають електричне коло живлення електроустановки або іншого електрообладнання. Механічне блокування перешкоджає відкриванню дверей, якщо попередньо не знеструмлена електроустановка (вимкнено вимикач або інший пусковий пристрій).

Попереджувальна світлова або звукова сигналізація дозволяє своєчасно вживати заходи перестороги під час оглядів і ремонту електро- і радіоелектронного обладнання. На спецобладнанні ПС сигналізація знаходить дуже широке застосування і є ефективним засобом, який попереджає про неправильні дії інженерно-технічного і льотного складу.

Маркування проводів, кабелів і джгутів застосовується для позначки належності їх до тієї чи іншої системи електропостачання, фідера або агрегату. Воно зменшує ймовірність переплутування проводів під час монтажу агрегатів і апаратури, а це, в свою чергу, зменшує можливість виникнення коротких замикань, перехід напруги на неструмоведучі частини електрообладнання і конструкцію літака. На ПС маркують усі без винятку проводи. Маркування наносять дихлоретановим чорнилом на поліхлорвініл-лові трубки, які надівають на кінці проводів. Маркують не тільки проводи і джгути, а Й відповідно до специфікацій усі схемні елементи в електро- і радіоелектронному обладнанні: резистори, конденсатори, транзистори, реле, рознімання, контактні колодки і т. ін.

Електропроводку виконують відповідно до умов навколишнього середовища. У виробничих приміщеннях ізолюють проводи і кабелі. Переріз проводів вибирають за допустимою номінальною напругою мережі, а захисну оболонку - за умовами навколишнього середовища і способом її прокладання.

Контроль стану ізоляції має велике значення. Від стану ізоляції проводів залежить безпека експлуатації електрообладнання і систем електропостачання. У процесі експлуатації стан ізоляції погіршується - знижується її електрична і механічна міцність через нагрівання від струму, що протікає, і струмів короткого замикання; через механічне пошкодження під час ударів, розтягнень, вібрацій; через дію низьких і високих температур повітря, хімічно активних речовин, палив, спецрідин, великої вологості або, навпаки, сухості.

Стан ізоляції відповідно до вимог правил контролюють мегаомметрами, які дозволяють визначати її опір під номінальною і підвищеною напругами, тобто в умовах експлуатації електроустановок, які відповідають реальним. Контроль стану ізоляції окремих ділянок мережі не може бути заходом, який створює безпеку, тому що струм замикання на землю визначають опором ізоляції генератора, мережі та споживачів одночасно. Опір ізоляції усієї мережі можна визначити при вимірюванні його під робочою напругою з підімкненими споживачами. Це можливо тільки в мережах з ізольованою нейтраллю, де вимірюють тільки опір ізоляції фаз відносно землі, тому що опір ізоляції між фазами шунтується генераторами і споживачами, опір яких становить долі ома. Прилад покаже опір ізоляції усієї мережі.

Виміряний таким чином опір ізоляції мережі дає можливість зробити висновок про її безпеку при експлуатації. Однак норми, вказані в правилах для окремих ділянок, не придатні для всієї мережі. Про справність ізоляції роблять висновок при порівнянні даного вимірювання з попереднім, якщо результати збігаються, то вважають, що ізоляція справна, якщо ж виявляють різке зниження опору ізоляції, то необхідно знайти цю ділянку і місце пошкодження ізоляції.

Пускова апаратура має важливе значення для безпеки обслуговування електроустановок. Необхідно забезпечити правильний вибір і монтаж пускової апаратури — вимикачів, магнітних пускачів і контакторів. Найнебезпечнішими є відкриті вимикачі, оскільки дуга, яка виникне при їхньому вимиканні, викликає сильні опіки і металізацію шкіри. Тому "ножі" вимикачів монтують за щитом, а керування здійснюють за допомогою ручки, розміщеної на лицьовому боці. Якщо цю вимогу важко виконати, то "ножі" вимикачів необхідно закривати неспалимими кожухами, а напругу підводити до "щічок", щоб у вимкнутому стані "ножі" не знаходились під струмом. Магнітні пускачі і контактори менш небезпечні, оскільки дозволяють вмикати живлення електроустановок дистанційно. Отже, застосування їх має перевагу над іншими засобами.

Запобіжники і автомати захисту мережі (АЗМ) призначені для захисту мереж і електроустановок від коротких замикань і перевантажень, які призводять до пошкодження ізоляції і переходу напруги на неструмоведучі частини електроустановок і обладнання. При зростанні струму в мережі пробивний запобіжник руйнується і коло здійснює захисне відключення. На ПС залежно від характеру навантаження застосовують запобіжники типу СП (скляний плавкий), Щ (інерційний плавкий) і ТП (тугоплавкий). Всі вони марковані за струмом спрацювання. Забороняється застосовувати запобіжники, які розраховані на струм, вищий номінального, і заміняти їх на саморобні.

За допомогою АЗМ і АЗР подається живлення на вс і електроагрегати ПС. У разі зростання струму біметалева пластина (елемент АЗМ і АЗР) нагрівається і прогинається, розриваючи електричне коло. При цьому вимикач АЗМ стає у вимкнене положення. Автомат захисту АЗР на відміну від АЗМ неможливо ввімкнути зразу після його спрацьовування (вибивання). Вмикання здійснюють лише після охолодження і повернення у вихідне положення біметалевої пластини. Час вмикання залежить від конкретної конструкції АЗМ.

Переносні лампи знаходять широке застосування під час технічного обслуговування ПС в нічний час в умовах підвищеної небезпеки - високій вологості, високій або низькій температурі повітря та інших. Тому конструкція лампи має вилучати всяке випадкове доторкання до її струм о ведучих частин. Ручку переносної лампи виготовляють з ізолювального матеріалу високої міцності. Лампа розжарювання захищена металевою сіткою, а провід живлення має гумову ізоляцію. Напруга живлення має бути не вищою за 42 В, в умовах підвищеної і особливої безпеки — 12 В .

Електроінструмент піддається інтенсивному зносу внаслідок великих вібрацій, ударів, навантажень, які руйнують ізоляцію обмоток і проводів. При цьому корпус електроінструменту опиняється під напругою, отже, буде небезпечним.

Безпеки експлуатації досягають застосуванням захисного заземлення, зануленням, а також використанням для живлення знижених напруг.

Під час роботи з електроінструментом необхідно застосовувати засоби індивідуального захисту - діелектричні рукавиці.

Під час експлуатації електроустановок виникає небезпека ураження людини електричним струмом у разі доторкання до їхніх корпусів, які опинились під напругою в результаті пошкодження ізоляції.

Захисне заземлення являє собою умисне сполучення із землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин електроустановок, які можуть опинитися під струмом. Мета захисного заземлення - знизити напругу відносно землі до безпечного значення на неструмоведучих металевих частинах електроустановок, які не знаходяться під час експлуатації під напругою, але опинилися під нею в результаті пошкодження або пробою ізоляції струмоведучих проводів.

Принцип роботи захисного заземлення показано на рис. 12.8, а. Провідність заземлення qзаз ввімкнена паралельно провідності людини qл, провідності проводу q1 відносно землі і послідовно провідності другого проводу q2 (рис. 12.8, б).

Рис. 12.8. Захисне заземлення у двопроводової мережі:

а - доторкання до корпусу заземленої електроустановки; б - еквівалентна схема доторкання до корпусу заземленої електроустановки

Проаналізувавши вираз (12.9), можна зробити висновок, що для зниження напруги Uл необхідно зменшити опір заземлення rзаз. Отже, з'єднуючи корпус електроустановки із землею, можна знизити напругу, яка прикладається до тіла людини, до такого значення;, при якому струм, що проходить крізь нього, не являє собою смертельної небезпеки. З'єднання електроустановки із землею здійснюється через заземлювач, який через ґрунт сприяє розтіканню струму.

Заземлювачі бувають природними і штучними. Як природні заземлювачі застосовують металеві конструкції будівель і споруд, які мають надійний контакт із землею. Для штучних заземлювачів застосовують забиті в землю або прокладені в землі сталеві труби, металеві стержні або смугову сталь прямокутного перерізу.

Якщо стержні забивають у землю, то їх з'єднують зі смуговою сталлю зварюванням і роблять ввід у виробниче приміщення. Корпуси електроустановок з'єднують з шиною захисного заземлення за допомогою болтових з'єднань. Установки до шини заземлення приєднують паралельно.

Розрізняють контурні й виносні захисні заземлення. У разі влаштування контурного заземлення його розміщують по периметру або під об'єктом, який захищають. Таке заземлення на відміну від виносного забезпечує зниження напруги доторкання і кроку над зоною розтікання струму в землі завдяки взаємному екрануванню одиночних заземлювачів.

Заземлення або занулення електроустановок слід виконувати: якщо напруга змінного струму 380 В і вище і постійного - 440 В і вище - в усіх електроустановках і за різних умов; за номінальної напруги від 42 до 380 В змінного струму і від 110 до 440 В постійного струму під час робіт в умовах з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних; у вибухонебезпечних установках і умовах - за будь-якої напруги змінного і постійного струму.

Заземленню підлягають корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, каркаси розподільних щитів, щитів керування, щитків, шаф, корпуси станків, електроінструмент.

В електроустановках напругою вищою за 1000 В в мережі з ізольованою нейтраллю виконують захисне заземлення. При цьому рекомендується передбачати пристрої автоматичного відключення пошкодженої установки, а найбільший опір (в омах) заземлювального пристрою не повинен бути більшим за R = 250/І, де І - розрахункова сила струму замикання на землю (в амперах) в границях 0,5-10 Ом.

У разі використання заземлювального пристрою одночасно для електроустановок напругою до 1000 R = 125/І. В границях 4—10 Ом розрахункову силу струму замикання на землю визначають для тієї з можливих в експлуатації схем мережі, у разі якої вона має найбільше значення. Якщо питомий опір землі Р >500 Ом-м, допускається вводити на вказані значення опорів заземлювального пристрою підвищувальні коефіцієнти, які залежать від значення Р.

Занулення. Якщо захисне заземлення використовують в електромережах з ізольованою нейтраллю, то занулення - тільки в мережах із заземленою нейтраллю з нульовим багато разів заземленим проводом за допомогою повторних заземлювачів г_нзаз (рис. 12.9).

Занулення — це умисне електричне з'єднання з нульовим захисним проводом металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.

Рис. 12.9. Занулення в мережі із заземленою нейтраллю напругою до 1000 В

Його застосовують у стаціонарних електроустановках трифазного струму в мережі із заземленою нейтраллю або заземленим виводом однофазного джерела живлення електроенергією, а також із заземленою середньою точкою в трифазних чотирипроводових мережах струму.

Опір заземлювального пристрою, до якого приєднані нейтралі генераторів (трансформаторів) або виводи однофазного джерела живлення електроенергією з урахуванням природних заземлювачів і повторних заземлювачів нульового проводу, має бути не більшим за 2,4 і 8 Ом відповідно при міжфазних напругах 660, 380 і 220 В трифазного джерела живлення або 380, 220 і 127 В однофазного джерела живлення.

Якщо питомий елек