Функционирование электрического хозяйства (электрики), как и работа любой сложной технической системы, сопровождается появлением отрицательного воздействия на работающий персонал и окружающую среду. Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению состояния здоровья работающих или необратимым отрицательным воздействиям на окружающую среду.
Безопасность системы электроснабжения - свойство сохранять с некоторой вероятностью безопасное состояние при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией. Безопасность - отсутствие опасности, предупреждение опасности, можно рассматривать в трех аспектах: 1) как состояние, при котором отсутствуют факторы, опасные и вредные для людей и окружающей среды; 2) как свойство не допускать с некоторой вероятностью ситуации, опасные и вредные для людей и окружающей среды; 3) как систему мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей и окружающей среды от опасных и вредных производственных факторов.
Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит от следующих параметров:
рода тока и величины напряжения и тока;
частоты переменного электрического тока;
пути протекания тока через тело человека;
продолжительности воздействия электрического тока или электрического, магнитного или электромагнитного полей на человека;
условий внешней природной и производственной среды;
индивидуальных особенностей людей.
Проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Обычно выделяют два вида
поражений электрическим током: местные электрические травмы и электрический удар. Местные электрические травмы, ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Электрический ожог возможен при прохождении через тело человека значительных токов, в результате выделения тепла и нагрева пораженных тканей до температуры более 60 °С. Возможны также ожоги и без прохождения тока через тело человека, например, электрической дугой или при прикосновении к сильно нагретым частям электрооборудования, от разлетающихся раскаленных частиц металла и т. д.
Электрические знаки (метки тока) возникают при хорошем контакте с токоведущими частями. Они представляют собой припухлость с затвердевшей в виде мозоли кожей серого или желтовато-белого цвета, круглой или овальной формы. Края электрического знака резко очерчены белой или серой каймой. Природа электрических знаков не выяснена. Предполагается, что они вызваны химическими и механическими действиями тока.
Электрометаллизация кожи - проникновение под поверхность кожи частиц металла вследствие разбрызгивания и испарения его под воздействием тока, например при горении дуги.
Электроофтальмия - поражение глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги или ожогов.
Механические повреждения (ушибы, переломы и пр.) имеют место при падении с высоты вследствие резких непроизвольных движений или потери сознания, вызванных действием тока.
Электрический удар наблюдается при воздействии малых токов при небольших напряжениях. Ток действует на нервную систему и на мышцы, вызывая паралич пораженных органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу. Прохождение тока может вызвать фибрилляцию сердца - беспорядочное сокращение и расслабление мышечных волокон сердца. Опытным путем установлено, что большие значения тока и напряжения более опасны. Наиболее опасен переменный ток. Чем короче время воздействия тока, тем меньше опасность. В табл. 1 приведены значения постоянного и переменного тока, оказывающие определенные воздействия на человека.

Таблица 1. Воздействие постоянного и переменного тока на человека

Значение тока, проходя щего через тело, мА	Характер воздействия
	переменного тока (50-60 Гц)	постоянного тока
	Легкое дрожание пальцев рук	Не ощущается
	Сильное дрожание пальцев рук; ощущение доходит до запястья
	Легкие судороги в руках; болевые ощущения в руках	Зуд; ощущение нагрева
	Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов; сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях	Усиление ощущения нагрева
	Паралич рук; оторвать их от электродов	Еще больше усиление нагрева;
	невозможно; очень сильные боли; дыхание	незначительное сокращение
	затруднено
	Остановка дыхания; начало фибрилляции	Сильное ощущение нагрева;
		сокращение мышц рук; судороги, затруднение дыхания
	Остановка дыхания; при длительности 3 с и более остановка сердца	Остановка дыхания

Обычно выделяют следующие пороговые значения тока: порог ощущений тока - наименьший ощутимый ток (0,5-1,5 мА); порог неотпускающего тока - наименьший ток, при котором человек уже не может самостоятельно освободиться от захваченных электродов действием тех мышц, через которые проходит ток (6-10 мА); смертельный ток (100 мА и более). Пороговые значения зависят от индивидуальных особенностей людей, а опасность поражения током зависит не только от длительности, величины тока и напряжения, но и ряда других факторов: пути тока в теле человека, состояния внешней среды и других. Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце.
По применяемым мерам по электробезопасности различают следующие виды электроустановов: 1) выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими - более 500 А - токами замыкания на землю); 2) выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю); 3) до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью; 4) до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называют трехфазную электрическую сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Под коэффициентом замыкания на землю понимается отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Величина тока и путь его протекания через тело человека зависят от схемы прикосновения к частям электроустановок, находящимся под напряжением; состояния изоляции токоведущих частей; режима работы нейтрали источника питания, величины сопротивления тела человека и от ряда других обстоятельств. Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть двухполюсными и однополюсными.
Наиболее опасным считается двухполюсное прикосновение, когда ток через тело человека определяется линейным напряжением и его сопротивлением и проходит по одному из самых опасных путей: «рука-рука» т и «рука-нога». Случаи двухполюсного прикосновения относительно редки.
Наиболее частыми случаями являются однополюсные прикосновения, когда в тяжести поражения важную роль играет режим работы нейтрали. При прикосновении к одной из фаз сети с изолированной нейтралью последовательно с сопротивлением человека оказываются включенными сопротивление изоляции и емкости относительно земли двух других фаз, и ток через тело человека ограничивается его сопротивлением, а также эквивалентным сопротивлением изоляции и переходным сопротивлением «ноги-земля».

В случае однополюсного прикосновения к одной из фаз сети с изолированной нейтралью при наличии одновременного замыкания на землю другой фазы, когда сопротивление этой фазы становится небольшим, человек оказывается под линейным напряжением, как при двухполюсном прикосновении. При прикосновении человека к нетоковедущим металлическим частям электроустановки в сети с изолированной нейтралью, оказавшейся под напряжением вследствие нарушения изоляции, часть тока замыкания на землю проходит через тело человека. В указанных электрических сетях ток замыкания на землю зависит от состояния изоляции (сопротивление токам утечки) и емкостного сопротивления или, другими словами, от протяженности электрической сети и ее технического состояния. Поэтому в электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью безопасность персонала обеспечивается при сравнительно небольшой протяженности сети и высоком уровне сопротивления изоляции, что, в свою очередь, обеспечивается путем непрерывного контроля изоляции, своевременного и быстрого отыскания и устранения мест ее повреждения. Если электрические сети разветвленные или имеют напряжение выше 1 кВ, емкость сети значительна и система с изолированной нейтралью теряет свое преимущество, так как снижается сопротивление участка цепи «фаза-земля», и в таких случаях предпочтение должно отдаваться, особенно в электроустановках напряжением до 1 кВ, сети с заземленной нейтралью.
При однополюсном прикосновении человека в электрической сети с заземленной нейтралью он оказывается под фазным напряжением, и ток проходит через тело человека, землю и заземленную нейтраль.
При прикосновении человека к одной из фаз электрической сети с заземленной нейтралью в то время, когда другая фаза будет иметь замыкание на землю, к телу человека будет приложено напряжение больше фазного, но меньше линейного. При прикосновении человека к нетоковедущим частям электроустановки, имеющей нарушение изоляции (пробой на корпус), он оказывается включенным в цепь «фаза-корпус-тело человека-земля-заземленная нейтраль» параллельно цепи «фаза-корпус-земля-заземленная нейтраль». Во всех рассмотренных случаях прикосновения большую роль играет любое добавочное сопротивление, включенное последовательно с сопротивлением тела человека (сопротивление пола, обуви, защитных средств).
Во всех случаях соединения частей электроустановки, находящихся под напряжением, с землей или с металлическими нетоковедущими частями, не изолированными от земли, от них в землю проходит ток через электрод, который осуществляет контакт с землей. Специальный металлический электрод, находящийся в соприкосновении с землей, принято называть заземлителем.
Электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами; организационными и техническими мероприятиями.
Для безопасности труда персонала необходимо:
соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;
применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;
применение надлежащей изоляции, а в отдельных случаях - повышенной;
применение двойной изоляции;
компенсация емкостных токов замыкания на землю;
надежное и быстродействующее автоматическое отключение частей электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением и поврежденных участков сети, в том числе защитного отключения;
заземление или зануление корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;
выравнивание потенциалов;
применение разделительных трансформаторов;
применение напряжений < 42 кВ переменного тока частотой 50 Гц и < 110 В постоянного тока;
использование предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;
применение устройств, снижающих напряженность электрических полей;
использование защитных средств и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического поля, в которых напряженность превышает допустимые нормы.
Все перечисленные мероприятия представляют конструктивные и технические способы и средства обеспечения безопасности. Ни одну из перечисленных выше мер нельзя считать универсальной.
В электрических сетях с изолированной нейтралью ток замыкания на землю зависит не только от сопротивления изоляции, но и от ее емкости, а последняя - от протяженности электрической сети и ее геометрических параметров. В процессе эксплуатации емкость электрической сети меняется лишь с изменением объема включенных под напряжение элементов сети. Снижение емкостной составляющей тока замыкания на землю в сети достигается включением параллельно с ее емкостью индуктивности. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю осуществляется в электрических сетях напряжением выше 1 кВ.

Классификация электроустановок и помещений

Проведенный анализ показывает, что опасность поражения человека электрическим током в электроустановках зависит от:

1. напряжения электроустановки;
2. режима нейтрали источника питания;
3. тока замыкания на землю;
4. сопротивления изоляции токоведущих частей относительно земли и заземленных конструкций;
5. сопротивления тела человека;
6. удельного сопротивления грунта в зоне растекания тока.

Условно все электроустановки можно разделить на:

1. электроустановки до 1 кВ;
2. электроустановки выше 1 кВ;
3. электроустановки с малым напряжением (не более 42 В);
4. электроустановки с малыми токами замыкания на землю (I з 500А);
5. электроустановки с большими токами замыкания на землю (I з >500А).

«Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) в отношении мер электробезопасности разделяет электроустановки на:

1. электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно-заземленной нейтралью;
2. электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
3. электроустановки до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;
4. электроустановки до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

К первой категории относятся электроустановки в сетях 220 кВ и выше работающие с глухим заземлением нейтралей трансформаторов, а также электроустановки в сетях 110-220 кВ, работающие с эффективно-заземленными нейтралями трансформаторов (у части трансформаторов данной сети нейтрали разземлены, либо в нейтрали некоторых трансформаторов включены специальные активные, реактивные или нелинейные сопротивления). Эффективно-заземленные нейтрали применяют для ограничения токов замыкания на землю.

Ко второй категории относятся электроустановки в сетях 3-35 кВ, работающие с изолированной нейтралью при относительно небольшом емкостном токе замыкания на землю, а также электроустановки 3-35 кВ, работающие в режиме резонансного заземления части нейтралей элементов сети. Заземление нейтралей через дугогасящие реакторы или резисторы применяется для ограничения токов замыкания на землю (для компенсации емкостных токов замыкания на землю).

Условия эксплуатации электроустановок также существенно влияют на опасность поражения. Так, влажность, повышенная температура, едкие пары, токопроводящая пыль изменяют сопротивление изоляции токоведущих частей электроустановки. Под их действием изменяется и сопротивление человека.

В отношении опасности поражения людей электрическим током помещения различаются на:

Помещения без повышенной опасности , в которых отсутствуют условия, создающие повышенную и особую опасность;

Помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием одного из следующих условий:

1. высокая температура;
2. возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющих соединение с землей, технологическим аппаратом, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.

Особо опасные помещения , характеризуются наличием одного из следующих условий:

1. особая сырость;

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям .

В таблицах 3.1 и 3.2 представлена классификация помещений по характеру окружающей среды и степени опасности поражения людей электрическим током.

По доступности электрооборудования помещения делятся на:

- закрытые электротехнические - закрытые на замок помещения, в которых установлено электрооборудование, не требующее постоянного надзора. Доступ в эти помещения разрешен только лицам из числа электротехнического персонала на непродолжительное время (помещения распределительных устройств до и выше 1 кВ);

Персонал электротехнический - административно-технический, оперативный, оперативно-ремонтный, ремонтный персонал, организующий и осуществляющий монтаж, наладку, техническое обслуживание, ремонт и управление режимом работы электроустановок (имеющий квалификационные группы II-V по электробезопасности).

- электротехнические - помещения или отгороженные части помещении, в которых установлено электрооборудование, требующее постоянного электротехнического персонала (помещения управления, машинный зал ГЭС и т.д.);

- производственные - помещения, в которых электрооборудование доступно в течение длительного времени электротехнологическому персоналу (мастерские);

Персонал электротехнологический - персонал, у которого в управляемом им технологическом процессе основной составляющей является электрическая энергия (например, электросварка, электролиз и т.д.), использующий в работе ручные электрические машины, переносной электроинструмент (где требуется II или более высокая группа по электробезопасности).

- служебные и бытовые - столовые, раздевалки, служебные конторские помещения, жилые комнаты и т.п.

Таблица 3.1. Классификация помещений по характеру окружающей среды

Класс помещения	Характеристика помещения
	Относительная влажность воздуха не превышает 60%
	Относительная влажность воздуха от 60 до 75%
	Относительная влажность превышает 75%
Особо сырое	Относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой)
	Под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 0 С
	По условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д.
С химически активной или органической средой	Постоянно или в течение длительного времени содержаться агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Таблица 3.2. Классификация (по ПУЭ) помещений по степени опасности поражения людей электрическим током

Класс помещения	Характеристика помещения
Без повышенной опасности	Отсутствуют условия, создающие повышенную и особую опасность
С повышенной опасностью	сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.); высокая температура; возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющих соединение с землей, технологическим аппаратом, механизмом и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.
Особо опасные	Наличие одного из следующих условий: особая сырость; химически активная или органическая среда; одновременно два или более условий повышенной опасности.

Лекция 2

Общие вопросы монтажа электрооборудования

1. Классификация электроустановок и электропомещений;

2. Классификация электрооборудования;

3. Общие сведения о материалах и изделиях, применяемых при монтаже;

4. Конструкционные материалы;

5. Электроизоляционные материалы;

6. Сведения об электромонтажных изделиях;

7. Инструменты и специальное оборудование для монтажа;

Электромонтажные инвентарные приспособления

Специализированные машины и передвижные мастерские

Классификация электроустановок и электропомещений

Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.1., вводит следующие термины и определения:

Электроустановка это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в дру­гие виды энергии.

По условиям электробезопасности электрические установки разделяются по уровню рабочего напряжения на установ­ки с напряжением до 1 кВ и установки с напряжением свыше 1 кВ.

По месту размещения электрические установки могут быть откры­тыми (или наружными) и закрытыми (или внутренними). В первом случае электрические установки не защищены от атмосферных воз­действий, во втором - защищены. Установки, защищенные сетка­ми или навесами, относятся к открытым .

Закрытые или внутренние электроустанов­ки это электроустановки, размещенные внутри здания, защищаю­щего их от атмосферных воздействий.

Электропомещения - помещения или отгорожен­ные (например, сетками) части помещения, в которых расположе­но электрооборудование, доступное только для квалифицирован­ного обслуживающего персонала. Они классифицируются на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной или органической средой, нормальные.

Сухие помещения - помещения, в которых отно­сительная влажность воздуха не превышает 60 %.

Влажные помещения - помещения, в которых от­носительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %.

Сырые помещения - помещения, в которых отно­сительная влажность воздуха превышает 75 %.

Особо сырые помещения - помещения, в кото­рых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Ж а р к и е помещения - помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 °С (например, помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные).

Пыльные помещения - помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью .

Помещения с химически активной или органической средой - это помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования

При отсутствии в таких помещениях выше перечисленных условийони называются нормальными .

В отношении опасности поражения людей электрическим током помещения с электрическими уста­новками разделяются на три группы:

1) помещения без повышенной опасности , в ко­торых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

2) помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетон­ные, кирпичные и т. п.); высокая температура; возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, техноло­гическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к ме­таллическим корпусам электрооборудования (открытым проводя­щим частям), с другой;

3) особо опасные помещения , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особая сырость; химически активная или органическая среда; одновременно два или более условий повышенной опасности;

Территории , на которых размещаются наружные электрические установки, относятся к особо опасным помещениям.

Помещения, предназначенные для монтажа и эксплуатации электрического и электромеханического оборудования, должны удовлетворять следующим требованиям. Расстояние между элемен­тами здания и перемещаемыми к месту монтажа электрическими установками должно быть не менее 0,3 м по вертикали и не менее 0,5 м по горизонтали. Ширина проходов между электрическими установками и элементами здания - не менее 1 м. Для оборудова­ния с напряжением до 1 кВ ширина прохода между машинами и щитами управления должна быть не менее 2 м, а при открытых дверцах щита - не менее 0,6 м.

В помещениях с электрическими установками должны быть предусмотрены площади для ремонта и монтажа оборудования, а также необходимые для этого грузоподъемные механизмы. Мон­таж электрического и электромеханического оборудования дол­жен проводиться так, чтобы при его работе шум и вибрации не превышали допустимых пределов.

Похожая информация.

2. Выбор основного оборудования подстанции

2.1. Выбор мощности и количества силовых трансформаторов

2.2. Выбор выключателей и разъединителей на ру 110/35/6 кВ

2.3. Выбор трансформаторов собственных нужд

Расчёт токов короткого замыкания и рабочих токов в объёме, необходимом для релейной защиты

Определение параметров схемы замещения при 3-х и 2-х фазных коротких замыканиях

Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания

Расчёт токов двухфазного короткого замыкания

Расчёт параметров схемы замещения для токов нулевой последовательности

Расчет утроенного тока нулевой последовательности при однофазном кз

3.7. Расчет утроенного тока нулевой последовательности при двухфазном кз на землю

3.8. Расчёт токов двухфазного кз на землю

3.9. Расчёт рабочих и номинальных токов

4. Релейная защита и автоматика

4.1. Назначение релейной защиты и автоматики

4.2. Выбор объектов защит и их типов

4.2.1. Защита силовых трёхобмоточных трансформаторов

4.2.2. Защита отходящих линий

4.2.3. Устройства автоматики

4.3. Защита силовых трёхобмоточных трансформаторов

4.3.1. Расчёт параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты трансформатора тдтн – 63000/110/38,5/6,6 −у-1 на реле типа дзт – 21

4.3.2. Расчёт параметров срабатывания защиты от многофазных коротких замыканий на стороне нн, выполненной в виде максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению

4.3.3. Расчёт параметров срабатывания защиты от многофазных коротких замыканий на стороне сн, выполненной в виде максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению

4.3.4. Расчёт параметров срабатывания защиты от многофазных коротких замыканий на стороне вн, выполненной в виде максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению

4.3.5. Расчёт параметров срабатывания максимальной токовой защиты трансформатора с выдержкой времени от перегрузки

4.3.6. Защита от замыкания на землю со стороны низшего напряжения трансформатора

4.3.7. Газовая защита

4.4. Защита отходящих линий

4.4.1. Расчёт дифференциально-фазной высокочастотной защиты

4.4.2. Расчёт трёхступенчатых дистанционных защит отходящих линий 110 кВ

4.4.3. Расчёт токовых отсечек от междуфазных коротких замыканий

4.4.4. Расчёт параметров срабатывания трёхступенчатых токовых защит нулевой последовательности от коротких замыканий на землю

4.4.5. Расчёт параметров срабатывания максимальных токовых защит отходящих линий 35 кВ

4.5. Применение современных микропроцессорных защит линий электропередачи

4.5.1. Общие сведения о микропроцессорных защитах

4.5.2. Применение микропроцессорного терминала серии MiCom−124 для защиты линии 35 кВ «Гидростроитель – Осиновка»

4.5.3. Расчёт параметров срабатывания трёхступенчатой токовой защиты блока MiCom – 124 и составление файла-конфигурации

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1. Действие электрического тока на организм человека

5.2. Условия поражения электрическим током

5.3. Классификация электроустановок и помещений в отношении электробезопасности

5.4. Основные меры защиты, обеспечивающие безопасность электротехнического персонала и посторонних лиц

5.5. Оказание первой помощи при поражении электрическим током

6. Составление сметной ведомости на монтаж силового трансформатора и расчёт стоимости аппаратуры релейной защиты

6.1. Составление сметой ведомости на монтажные работы по установке силового трансформатора

6.2. Расчёт стоимости аппаратуры релейной защиты трансформатора

Заключение

5.3. Классификация электроустановок и помещений в отношении электробезопасности

Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования в другой вид энергии.

Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки до 1000 В и электроустановки выше 1000 В.

В отношении опасности поражения людей электрическим током ПУЭ определены три категории помещений: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.

К первой категории относятся: сухие помещения, в которых относительная влажность не превышает 60%; влажные, в которых относительная влажность выше 60%, но длительно не превышает 75%; с токонепроводящими полами; с токонепроводящей пылью; нежаркие, с температурой воздуха до +35°С включительно; без возможного одновременного прикосновения, с одной стороны, к металлическим конструкциям зданий, машин, аппаратов, имеющих хорошее соединение с землей, и с другой − к корпусам электрооборудования, установок.

Помещения второй категории характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность сырости (относительная влажность длительно превышает 75%); токопроводящей пыли (технологическая пыль, выделяемая по условиям производства в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и способна пропускать электрический ток); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.); высокой температуры (температура постоянно или периодически более одних суток превышает +35°С); возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания, технологическим аппаратам, механизмам и к металлическим корпусам оборудования.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих признаков: особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100% − потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); химически активной или органической среды (в помещении длительно или постоянно содержатся агрессивные пары, жидкости, газы, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования), одновременного наличия двух или более условий, характеризующих помещения с повышенной опасностью.

В отношении опасности поражения людей электрическим током территории размещения наружных электроустановок приравнены к особо опасным помещениям.

5.4. Основные меры защиты, обеспечивающие безопасность электротехнического персонала и посторонних лиц

Для защиты электротехнического персонала и посторонних лиц от поражения электрическим током существуют организационные и технические мероприятия.

К организационным мероприятиям следует отнести:

1) любую работу или перечень работ необходимо оформлять нарядом или распоряжением, где указывается место работы, время её начала и окончания, условия безопасного проведения, состав бригады и работников, ответственный за безопасность проведения работы;

2) перед началом проведения работ необходимо получит допуск бригады или работника у лиц из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала, которые следят за правильностью и достаточностью мер безопасности, указанных в наряде;

3) надзор наблюдающего за чёткость и полноту целевого инструктажа членам бригады, а также за наличие технических мер безопасности на месте проведения работ;

4) оформление перерыва в работе, перевода на другое место работы, окончание работы.

В электроустановках применяются следующие технические защитные меры: применение малых напряжений; электрическое разделение сетей; защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую; контроль и профилактика повреждений изоляции; компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; зануление; защитное отключение; применение электрозащитных средств. Применение этих защитных мер регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.

При рассмотрении и выборе перечисленных мер защиты следует иметь в виду, что ни одна из них не является универсальной. Каждая мера защиты имеет присущие ей достоинства и недостатки, что и накладывает определенные ограничения на область ее применения. В каждом конкретном случае выбираются те меры защиты, которые в заданных условиях являются более эффективными и надежными.

При эксплуатации некоторых электроустановок для обеспечения электробезопасности бывает недостаточно какой-либо одной меры защиты. Тогдаприменяют две и более дополняющих друг друга защит (например, заземление и защитное отключение, зануление с выравниванием потенциалов и т.п.). Но самой главной и основной защитой человека от возможного поражения электрическим током является надлежащий уровень эксплуатации электроустановок, электрохозяйства предприятия.

Защитное заземление − одна из наиболее распространенных мер защиты в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В и в сетях выше 1000 В вне зависимости от режима работы нейтрали источника питания. Оно защищает человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции могут оказаться под напряжением. Широкоеприменение заземления объясняется, с одной стороны, достаточной надежностью, а с другой − относительной простотой устройства и обслуживания элементов этой защиты по сравнению с другими видами защит.

Защитным заземлением называется преднамеренное, с цельюобеспечения электробезопасности, соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с заземляющим устройством.

Зануление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током в электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (промышленные, сельскохозяйственные и коммунальные предприятия) в случае прикосновения к корпусам электрооборудования или металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции или однофазного короткого замыкания.

Зануление называется преднамеренное, с целью обеспечения электробезопасности, соединение металлических частей электроустановки (корпуса электрооборудования, конструкции для прокладки кабелей, стальные трубы и др.), нормально не находящиеся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника питания с помощью нулевогорабочего или защитного провода.

Поскольку при определенных условиях даже самые совершенные меры защиты, заложенные в конструкцию или предусмотренные ПУЭ, не могут обеспечить безопасность работающих, Правила настоятельно требуют при обслуживании действующих электроустановок обязательное применение защитных средств и приспособлений как одну из наиболее доступных и эффективных мер защиты.

Применение защитных средств в ряде случаев исключает возможность создания непрерывной электрической цепи, в которую могло бы включиться по какой-либо причине тело человека.

Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений, аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего в электроустановках, от поражения электрическим током, а также от воздействия электрической дуги и продуктов горения и т.п.

Используемые в электроустановках защитные средства условно разделяются на несколько групп: изолирующие, ограждающие защитные средства, приспособления для работы на высоте и вспомогательные приспособления.

Изолирующие защитные средства препятствуют образованию непрерывной цепи при попадании человека под напряжение путем обеспечения электрической изоляции тела человека от токоведущих или заземленных частей оборудования, а также от земли.

Следует отметить, что некоторые защитные средства служат дополнительно для защиты от напряжения шага (боты, галоши, коврики), для защиты от воздействия электрической дуги, тепловых ожогов (очки, маски) и т.д.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационной аппаратурой. К ним относятся переносные щиты, клетки, изолирующие накладки, переносные заземления и плакаты.

Приспособления для работы на высоте предназначены для обеспечения безопасных условий труда при обслуживании электроустановок, расположенных на высоте, а также при работах на ВЛ. К ним относятся предохранительные пояса, страхующие канаты, монтерские когти, лазы, лестницы, передвижные телескопические вышки и т.п.

Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты от световых, тепловых, механических воздействий, а также от воздействия кислот и щелочей. К этим средствам относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы, сапоги и т.д.

Для соблюдения всех выше рассмотренных мероприятий и средств защиты персонала от поражения электрическим током электробезопасность регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.

"

Глава девятая

ОСНОВНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

9.1. Классификация электроустановок.

В § 3.1 было показано, насколько электрический ток опасен для организма человека, приведены значения тока, который, проходя через тело человека, может вызвать ту или иную степень поражения - электрическую травму.

Включение человека в цепь электрического тока возможно при случайном прикосновении или даже приближении частей его тела на недопустимое расстояние к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением. Поражение электрическим током возможно и во время прикосновения к конструктивным нетоковедущим металлическим частям электроустановки, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции (например, обмоток электрических машин и аппаратов, проводов и кабелей и других элементов электрооборудования).

В этих случаях ток, проходящий через человека, будет существенно зависеть как от напряжения электроустановки, схемы включения человека в электрическую цепь, так и от особенностей помещения (температура, влажность, наличие химически активных веществ и др.).

Согласно ПУЭ (разд. I «Общие правила») безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться путем применения надлежащей изоляции, соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем их закрытия, ограждения, применения блокировки аппаратов и ограждений, заземления или зануления корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции и ряда других мер, рассмотренных ниже.

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

электроустановки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью;

электроустановки напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.

Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная сеть напряжением выше 1000 В, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.

Коэффициентом замыкания на землю называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания. Электрические сети с номинальным напряжением 110 и 220 кВ имеют нейтрали источника питания (повышающего трансформатора), заземленные на питающих подстанциях. В целях уменьшения значений токов короткого замыкания, в частности однофазного замыкания на землю, используется включение в нейтрали резисторов или реакторов. От районных повышающих трансформаторных подстанций по линиям электропередачи (обычно воздушным) получают питание понижающие трансформаторы, устанавливаемые на главных понизительных подстанциях промышленных предприятий (ГПП) или районных (городских) подстанциях.

Электроустановками напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю, т. е. с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через большое сопротивление, являются электрические сети на второй ступени электроснабжения от энергосистем напряжением 10 (6), 20 и 35 кВ, питающие заводские (городские, сельские) и цеховые трансформаторные подстанции. Источником их питания служат понижающие трансформаторы ГПП или районных трансформаторных подстанций, вторичные обмотки которых соединяют в треугольник или звезду и нейтрали изолируют от земли или заземляют через специальные аппараты с большим индуктивным сопротивлением (заземляющие реакторы). В этих сетях в случае замыкания одной из фаз на землю не образуется цепи короткого замыкания, а ток замыкания зависит от состояния изоляции сети и емкости относительно земли.

Электроустановки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью широко применяют для электроснабжения осветительной и силовой нагрузок на промышленных предприятиях, в городском и сельском хозяйстве. Электрические сети этих электроустановок питаются от вторичных обмоток понижающих трансформаторов на второй ступени электроснабжения с номинальным напряжением 400/230. В и служат для питания электродвигателей на номинальное напряжение 380 В и осветительных приборов на 220 В. Это четырехпроводные трехфазные сети, нейтраль источников питания (трансформаторов или генераторов) которых заземляется на подстанции наглухо. Это могут быть также сети, питающиеся непосредственно от трехфазных генераторов номинальным напряжением 400/230 В.

Электрические сети напряжением до 1000 В с изолированной от земли нейтралью - сети на номинальное напряжение потребителей 220, 380 или 660 В, питаются от трехфазных трансформаторов или генераторов, нейтрали и фазы которых не имеют глухого заземления, но присоединены к заземлению через пробивной предохранитель. Эти электросети применяют для питания электроприемников, работающих в условиях повышенной опасности поражения электрическим током (торфяные предприятия, угольные шахты и др.). Пробивной предохранитель служит защитой от возможных перенапряжений во вторичных цепях в случае перехода высшего напряжения первичной обмотки понижающего трансформатора во вторичную цепь при пробое изоляции между его обмотками.

Пробивной предохранитель представляет собой разрядник с воздушным промежутком между двумя электродами, один из которых присоединен к вторичной обмотке понижающего трансформатора, а Другой- к рабочему заземлению. Воздушный промежуток, калиброванный тонкой слюдяной пластинкой с отверстиями, при повышении напряжения относительно земли выше 300-400 В пробивается, и через искровой разряд вторичная обмотка замыкается на землю. Тем самым исключается появление во вторичной сети напряжения, передаваемого от высоковольтной первичной обмотки через место повреждения изоляции во вторичную сеть.

Как показывают практика и научные исследования большое значение в исходе поражения человека электрическим током имеет состояние окружающей среды (температура, влажность, электропроводность пола, наличие металлических масс и др.), в которой находится электрооборудование.

Согласно ПУЭ в отношении опасности электропоражения производственные и иные помещения и наружные электроустановки подразделяются на:

помещения с повышенной опасностью;

помещения особо опасные;

помещения без повышенной опасности;

территории размещения наружных электроустановок, которые в отношении опасности поражения людей электрическим током приравниваются к особо опасным помещениям.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий опасности:

а) сырости, токопроводящей пыли;

б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);

в) высокой температуры воздуха;

г) возможности одновременного прикосновения человека с одной стороны к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п. и с другой стороны к металлическим корпусам электрооборудования. К помещениям с повышенной опасностью относятся все производственные помещения, характеризуемые относительной влажностью более 75 %, наличием токопроводящих пыли и полов, неотапливаемые помещения, а также помещения с температурой воздуха выше 35 °С.

Особо опасные помещения характеризуются следующими условиями:

а) особой сыростью (относительная влажность близка к 100%);

б) химически активной или органической средой;

в) наличием одновременно двух или более признаков повышенной опасности.

Например, к особо опасным помещениям относятся котельные, туннели и колодцы, котлованы при строительстве фундаментов и подземных сооружений, химические цеха, бани и прачечные, помещения для технической мойки, литейные и др. Наружные электроустановки также относятся к категориям особо опасных.

Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием признаков повышенной опасности или особой опасности. К таким помещениям можно отнести конторские помещения, чертежные залы, конструкторские бюро, комнаты отдыха, жилые комнаты и др.

Опасность поражения электрическим током существенно зависит от схемы электрической сети, конструкции электрических машин, аппаратов и приборов, способа электроснабжения, рабочего напряжения электроустановки, режима нейтрали источника питания, состояния изоляции электрооборудования, наличия ограждений и блокировок и др.

При рассмотрении защитных мер от поражения электрическим током необходимо руководствоваться указаниями ПУЭ (разд. I «Общие правила»), ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования» и другими нормативными документами.