Дипломная работа Галиев И. И.. 3 Выполнение заземляющих устройств
 Скачать 62.59 Kb.
|
|
Содержание. 1.Введение………………………………………………………………………...2 2.Общие положения……………………………………………………………...4 3.Защитное заземление…………………………………………………………..8 3.1.Типы заземляющих устройств………………………………………………9 3.2.Выполнение заземляющих устройств……………………………………...10 4.Зануление………………………………………………………………………12 4.1.Защитное отключение……………………………………………………….14 4.2.Статическое электричество…………………………………………………16 5.Электромагнитные поля……………………………………………..1………17 6.Молниезащита.Категории молниезащиты зданий и сооружений…………19 6.1Зоны защиты молниеотводов………………………………………………..20 6.2Конструкции молниеотводов и требования к сопротивлению заземляющего устройства………………………………………………………21 7.Понятие «Заземляющий контур»…………………………………………….22 8.Монтаж контура заземления………………………………………………….25 9.Заключение…………………………………………………………………….28 10.Список использованной литературы……………………………………….29 Введение. Приоритетом любой деятельности являются человеческая жизнь и здоровье. С каждым годом все большую значимость и актуальность приобретают проблемы организации безопасных производственных процессов, создания здоровых условий труда на рабочих местах. Ключевой инструмент социальной политики государства здесь - охрана труда как система обеспечения безопасности жизни и здоровья работающих в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационные, технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия и средства. Здоровые и безопасные условия труда вызывают в сознании работающих уверенность, концентрируя внимание только на производственной функции. Таким образом, растет профессионализм и производительность труда, возникает удовлетворенность своим трудом, доброжелательный психологический климат в коллективе ведет к сокращению текучести кадров, создавая стабильные трудовые коллективы. Всестороннее улучшение условий труда становится важной частью социальной политики государства, что находит свое отражение в системе государственных стандартов по безопасности труда. Практика прошлых лет показывает, что несмотря на проводимую государственными органами управления определенную организационную работу по обеспечению безопасных условий труда, в большинстве организаций агропромышленного комплекса продолжают иметь место повторяющиеся из года в год нарушения требований безопасности, характерные для сельскохозяйственной отрасли. К специфическим факторам, создающим условия возникновения травмоопасной ситуации относятся: значительная рассредоточенность структурных подразделений на большой территории, сезонность и неравномерность выполняемых работ, пиковые нагрузки в периоды посевных и уборочных работ. Общие положения. Окружающая среда (природная, производственная, бытовая) таит в себе потенциальные опасности. Среди них - поражение электрическим током. С более широким применением на производстве и в быту достижений научно-технического прогресса факторы этого риска возрастают. Поэтому проблема защиты от поражения электрическим током и знание правил оказания первой помощи при электротравме особенно актуальны. При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в зоне действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводами электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций. Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что электрический ток представляет собой скрытый тип опасности. Специфическая особенность электроустановок – угроза поражения не сопровождается внешними признаками, на которые могут реагировать органы чувств человека. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека. Действие электрического тока на человека Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в 5 способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить к разрыву тканей, химическое – к электролизу крови. Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, в металлизации кожи, механических повреждениях, электроофтальмии. Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем – легких (дыхания), сердца (кровообращения). Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшего зависит от многих факторов: величины тока, величины напряжения, времени действия, рода и частоты тока, пути замыкания, схемы включения человека в цепь (однофазное или двухфазное), сопротивления человека, параметров окружающей среды и др. ГОСТ 12.1.038—82* устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука—рука, рука—нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц, а также при аварийных режимах работы данных электроустановок. Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: для переменного тока промышленной частоты (f=50 Гц) при длительности действия свыше 1с – 6мА; для постоянного – 15 мА при той же длительности воздействия. Принято различать три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения: ощутимое, отпускающее и фибрилляционное. Для переменного тока промышленной частоты значение ощутимого тока 0,6-1,5 мА, для постоянного тока это пороговое значение составляет 6-7 мА. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется не отпускающим (сила переменного тока при этом 10-15мА; постоянного 50-70 мА).6 При воздействии переменного тока промышленной частоты величина порогового фибрилляционного тока составляет 100 мА (при продолжительности воздействия более 0,5 с), а для постоянного тока – 300 мА при той же продолжительности. Переменный ток с частотой 20-100 Гц наиболее опасен для человека. При напряжениях, превышающих 500 В, наиболее опасен постоянный ток, а при меньших напряжениях - переменный. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова — рука, голова — ноги, рука — рука, нога — рука, нога —: нога и т.д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова—руки, голова — ноги), сердце и легкие (руки—ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током. 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 (ГОСТ 12.1.009 – 76 ССБТ. «Электробезопасность. Термины и определения»). Общие требования электробезопасности и номенклатура видов защиты приводятся в ГОСТ 12.1.019 – 79 ССБТ. «Электробезо- пасность. Общие требования и номенклатура видов защиты». В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) все производственные помещения по опасности поражения электрическим током разделяются на три категории. 1. Помещения без повышенной опасности, характеризующиеся отсутствием признаков повышенной и особой опасности (жилые комнаты, лаборатории и т.д.). 2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих факторов (признаков): сырости, когда относительная влажность превышает 75%; высокой температуры воздуха, превышающей 350С; токопроводящей пыли; токопроводящих полов; возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратом, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой (лестничные клетки различных зданий с проводящими полами; различные цеховые помещения, склады деталей и материалов и др.).7 3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из трех условий: особой сырости, когда относительная влажность воздуха ближе к 100 %; химически активной среды, когда содержащиеся пары или образующиеся отложения действуют разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования; двух и более признаков одновременно, свойственных помещениям с повышенной опасностью. К ним относят большинство производственных помещений, в том числе все цеха машиностроительных и металлургических заводов и т.д. С учетом состояния воздушной среды и класса помещения по опасности поражения током производится выбор электрооборудования и конструкции электроустановок, которые должны обеспечить высокую степень безопасности при обслуживании. Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности, предупредительных плакатов и надписей, изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты. В системах местного освещения, в ручном электрифицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение: 42, 36 и 12 В. От прикосновения к металлическим нетоковедущим частям электроустановок и электрооборудования, которое может оказаться под напряжением в результате повреждения электроизоляции применяются также: выравнивание потенциалов; изоляция токоведущих частей и рабочих мест; электрическое разделение сети; контроль изоляции; средства индивидуальной защиты и др. Для защиты от электрических полей промышленной частоты, возникающих вдоль линий высоковольтных электропередач (ЛЭП), необходимо увеличивать высоту подвеса проводов линий, уменьшать расстояние между ними, создавать санитарно-защитные зоны вдоль трассы ЛЭП на населенной территории, размеры которых должны соответствовать СН 2971-84. В этих зонах ограничивается длительность работ, а также заземляются машины и оборудование.8 При выборе приведенных мер защиты человека необходимо учитывать, что ни одна из них не является универсальной. Поэтому в каждом конкретном случае выбираются те меры защиты, которые являются более эффективными и надежными в данном конкретном случае. Требования электробезопасности должны быть учтены также при оценке травмобезопасности рабочих мест для целей их аттестации по условиям труда (МУ ОТ РМ 02-99). В соответствии с правилами электробезопасности должен осуществляться постоянный контроль состояния электропроводки, предохранительных щитов, шнуров, с помощью которых включают- ся в электросеть компьютеры, осветительные приборы и др. Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок, проведения ремонтных, монтажных и профилактических работ. К работе в электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж, обучение и стажировку безопасным методам труда, проверку знаний, правил ТБ, ТЭ, ПБ, а также должностных инструкций и инструкций по охране труда - в соответствии с занимаемой должностью и присвоением соответствующей группы по электробезопасности и прошедших медосмотр. Контроль за средствами обеспечения электробезопасности, и в частности за соответствием их требованиям безопасности, возложен на службу главного энергетика и электриков подразделений. Защитное заземление. Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением, для уменьшения напряжения прикосновения при случайном повреждении (пробое) изоляции (рис. 1). При этом ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в не заземленной установке.9[1] Рис. 1. Схема защитного зазем- ления в сети с изолированной нейтралью: 1-трансформатор; 2-сеть; 3-корпус токоприемника; 4-обмотка электро- двигателя; 5-заземлитель; 6-сопро- тивление заземлителя (условно) Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В оно должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В - не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВ.А, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом. Для установок выше 1000 В: 0,5 Ом при эффективно заземленной нейтрали (при больших токах замыкания на землю); 10 Ом при изолированной нейтрали (при малых токах250/Iз замыкания на землю) и условии, что заземлитель используется только для электроустановок напряжением выше 1000 В; 10 Ом при изолированной нейтрали и условии, что125/Iз заземлитель используется одновременно для установок напряжением до 1000 В. Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от величины сопротивления заземления, а также в сетях напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью, где замыкание на землю сопровождается коротким замыканием и отключением поврежденного участка токовой защитой. В сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В заземление неэффективно, так как даже при глухом замыкании на землю ток зависит от сопротивления заземлителя и с уменьшением последнего ток возрастает. Поэтому защитное заземление применяют в сетях напряжением до 1000 В только при изолированной (незаземленной) нейтрали, а в сетях напряжением свыше 1000 В - как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя (электродов, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей) и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное. Выносное заземляющее устройство размещается вне площадки, где располагается заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки[2] (рис. 2). Поэтому выносное заземляющее устройство называют сосредоточенным. Существенный недостаток выносного заземляющего устройства – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего на всей или на части защищаемой территории коэффициент прикосновения равен 1. Поэтому выносное заземление применяется при малых значениях тока замыкания на землю в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не выше допускаемого напряжения прикосновения. Кроме того, при большом расстоянии до заземлителя может значительно возрасти сопротивление заземляющего устройства в целом за счет сопротивления соединительного (заземляющего) проводника. Достоинством выносного заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое и т.п.). Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории; при высоком сопротивлении 11 земли на данной территории (песчаный или скалистый грунт и т.д.) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли; при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования и т.п. При контурном заземлении одиночные заземлители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой размещено оборудование, а также внутри этой площадки[3] (рис. 3). Часто электроды распределяются на площадке по возможности равномерно, поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным. Выполнение заземляющих устройств. В качестве заземляющих проводников в первую очередь используются естественные заземлители: металлические и железобетонные конструкции зданий (фермы, колонны и т.п.), которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для подсоединения с помощью проводников к электрическому оборудованию; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей); рельсовые пути магистральных и не электрифицированных железных 12 дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами. Для выполнения искусственных заземляющих устройств применяется стальной прокат длиной 2,5……3 м (трубы, уголки, полосовая сталь, сталь круглого сечения). Для соединения одиночных заземлителей применяют полосовую сталь сечением 4 х 12 мм или сталь круглого сечения диаметром 6 мм и более. В агрессивных почвах, где заземлители подвергаются усиленной коррозии, их выполняют из меди, омедненного или оцинкованного металла. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами. Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, состоящее из трех слагаемых: заземляющих проводников; самого заземлителя и переходного сопротивления между заземлителем и грунтом (или сопротивления растеканию). Два первых слагаемых по сравнению с третьим малы и в расчетах не учитываются. Сопротивление растеканию зависит от удельного сопротивления почвы, размещения заземлителей, их числа и размеров. Для измерения сопротивления заземлителей применяются приборы МС-08, М-1103 и др. Заземление молниезащиты - преднамеренное соединение с землей молниеприемников в целях защиты от действия атмосферного электричества электрооборудования, зданий и сооружений. Существует несколько методик расчета защитного заземления. При этом, как правило, рассматривается случай размещения заземлителя в однородной земле. В настоящее время наибольшее распространение получили инженерные способы расчета заземлителей в многослойном грунте. При расчете заземлителей в однородной земле может быть использован расчет, основанный на применении коэффициентов использовании проводимости заземлителя (способ коэффициентов использования). Его выполняют как при простых, так и при сложных конструкциях групповых заземлителей. При расчете заземлителей в многослойной земле обычно принимают двухслойную модель земли с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев. Расчет производится 13 способом, основанным на учете потенциалов, наведенных на электроды, входящих в состав группового заземлителя (способ наведенных потенциалов). Расчет заземлителей в многослойной земле трудоемок, но дает более точные результаты. Его целесообразно применять при сложных конструкциях групповых заземлителей, что имеет место в электроустановках напряжением 110 кВ и выше. Расчет заземлителей как в однородной, так и в многослойной земле можно выполнять по допустимому сопротивлению растеканию тока заземлителя или по допустимым напряжениям прикосновения (и шага). Для электроустановок с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В, а также выше 1000 В до 35 кВ расчет заземлителя производится обычно по допустимому сопротивлению растекания. Для электроустановок с эффективно заземленной нейтралью напряжением 110 кВ и выше заземлитель можно рассчитывать как по допустимому сопротивлению, так и по допустимым напряжениям прикосновения (и шага). В обоих случаях потенциал заземляющего устройства при стекании с него тока замыкания на землю не должен превышать 10 кВ, если возможен вынос потенциала за пределы зданий и внешних ограждений электроустановки. Зануление. Степень воздействия электрического тока на организм человека зависит от его величины и протяженности воздействия. В случае если устройства питаются от напряжения 380/220 В или 220/127 В в электроустановках с заземленной нейтралью применяется защитное зануление. Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником[4] (рис. 4). При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах (5…7с) или отключения поврежденной фазы автоматическими устройствами (1…2с). Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания. Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания (не более долей секунды). Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и расцепителя автоматического отключения обратно пропорционально току, то малое время срабатывания возможно при большом токе. Поэтому согласно ПУЭ проводники зануления следует выбирать так, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник ток короткого замыкания превышал не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического отключения. Это требование выполняется, если нулевой провод имеет проводимость не менее 50% проводимости фазного провода. В качестве нулевых проводов можно использовать стальные полосы, металлические оплетки кабелей, металлоконструкции зданий, подкрановые пути и т. д. Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при напряжении 380 В и выше переменно- го тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках; при номинальном напряжении переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В только в электроустановках, расположенных в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных, а также в наружных установках, во взрывоопасных помещениях – при любом напряжении постоянного и переменного токов.15 4. Защитное отключение. Защитное отключение – это система быстродействующей защиты, автоматически (за 0,2с и менее) отключающая электроустановку в случае появления опасности пробоя на корпус. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции). На рис. 5 представлена схема защитного отключения с использованием реле максимального тока[5]. Поэтому защитное отключение целесообразно применять для обеспечения электрозащиты ручного электроинструмента и передвижных электроустановок. Область применения УЗО – предприятия, имеющие пожаро- и взрывоопасные цеха, электрические приборы и т.д. При наличии неблагоприятных условий работы, например, в особо опасных помещениях или на открытом воздухе, несмотря на наличие УЗО, для повышения электробезопасности целесообразно применять другие защитные меры (заземление, зануление). В настоящее время выполняются УЗО типов ИЭ-9801 и др. для ручных электрических машин, которые обеспечивают защиту отключения независимо от наличия заземления. УЗО применяется также в случае, например, необходимости автоматического отключения сварочного трансформатора от сети для безопасной смены электрода и т.д. К устройствам защитного отключения предъявляется ряд требований (ГОСТ 12.4.155-85 ССБТ. «УЗО. Классификация. Общие технические требования»): быстродействие; надежность; высокая 16 чувствительность – входной сигнал по току не должен превышать нескольких миллиампер, а по напряжению – нескольких десятков вольт; селективность (избирательность отключения только аварийного участка), простота, удобство обслуживания, экономичность. Статическое электричество. Воздействие электростатических полей (возникают при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока, на лицевой поверхности мониторов ПЭВМ с электронно-лучевыми трубками и др.) на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроампер). При этом электротравм не наблюдается, однако, вследствие рефлекторной реакции на ток возможна механическая травма и т.д. Электростатическое поле, помимо собственно биофизического воздействия на человека, обуславливает накопление в пространстве между пользователем компьютера и экраном пыли, которая затем с вдыхаемым воздухом попадает в организм и может вызвать бронхо- легочные заболевания и аллергические реакции. Электризация материалов часто препятствует нормальному ходу технологических процессов производства, а также создает дополнительную пожарную опасность вследствие искрообразования при разрядах при наличии в помещениях, резервуарах, ангарах горючих паро- и газо-воздушных смесей и т.д. При статической электризации во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих материалов, переливанием диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов и т.п.) на изолированных от земли металлических частях оборудования возникают, относительно земли, напряжения порядка десятков киловольт. Величина потенциалов зарядов статического электричества на ременных передачах и лентах конвейеров может достигать 40 кВ, при механической обработке пластмасс и дерева до 30 кВ, при распылении красок до 12 кВ и т.д. При соответствующих условиях происходит пробой воздушной прослойки, сопровождающийся искровым разрядом (пробивное сопротивление абсолютно сухого воздуха составляет 3000 кВ/м), что может инициировать взрыв или пожар.17 Применяемое в электроустановках минеральное масло, в процессе его переливания, например, слив трансформаторного масла в бак, также подвергается электризации. Нормирование уровней напряженности электростатических полей в соответствии с ГОСТ 12.1.045-84. Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей устанавливается равным 60 кВ/м в течение 1 ч. Основные мероприятия, применяемые для защиты от статического электричества техногенного происхождения: Образующиеся заряды статического электричества устраняют чаще всего путем заземления электропроводных частей производственного оборудования. Сопротивление такого заземления должно быть не более 100 Ом. Автоцистерны во время слива или налива горючих жидкостей заземляют переносным заземлением в виде гибкого многопроволочного провода. При невозможности устройства заземления практикуется повышение относительной влажности воздуха в помещении. При относительной влажности воздуха 85% и более разрядов статического электричества практически не возникает. Для ряда машин и агрегатов нашли применение нейтрализаторы статического электричества: индукционные, высоковольтные, лучевые, аэродинамические (ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования). Изменением технологического режима обработки материалов (уменьшение скоростей обработки, скоростей транспортирования и слива диэлектрических жидкостей, уменьшение сил трения) также можно добиться снижения количества генерируемых зарядов. Эффективным способом подавления электризации нефтепродуктов является введение в основной продукт специальных присадок, например, элеата хрома, элеата кобальта и др. Для повышения электропроводности резинотехнических изделий в их состав вводят такие антистатические вещества, как графит и сажа. Такие присадки вводят в резиновые шланги для налива и перекачки ЛВЖ, что в значительной мере снижает опасность воспламенения этих жидкостей при переливании их в передвижные емкости (автоцистерны и др.).18 Отвод статического электричества с тела человека осуществляется путем устройства электропроводящих полов в производственных помещениях, рабочих площадок и других приспособлений, а также обеспечением токопроводящей обувью и антистатическими халатами (ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ). Электромагнитные поля. Спектр электромагнитных колебаний по частоте включает диапазон до 1024 Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма излучение. Степень воздействия электромагнитных излучений на организм определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, индивидуальными особенностями, наличием сопутствующих факторов (повышенная температура окружающей среды и др.). Электромагнитные излучения радиочастот (ЭМИ РЧ) (30 кГц…300 МГц) широко используются в телефонной связи, телерадиовещании и т.д. Воздействие ЭМИ РЧ приводит к расстройству сна, снижению памяти, повышенной раздражительности и др. негативным воздействиям. Воздействие УКВ и СВЧ-излучений негативно влияет на органы зрения, кожный покров, ЦНС, состав крови, состояние эндокринной системы. Оценка воздействия ЭМИ РЧ на людей осуществляется по следующим параметрам (СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96. «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ», ГОСТ 12.1.006-84. ССБТ «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»): 1. По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. 2. По значениям интенсивности ЭМИ РЧ. В диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м).19 В диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м2 , мкВт/см2 ). Максимальное значение ППЭпд не должно превышать 10 Вт/м2 , а при локальном облучении кистей рук 50 Вт/м2 Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека. Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна ЭЭЕ = Е2 Т, (В/м)2 ч, Т – время воздействия, час. Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна ЭЭЕ = Н2 Т, (А/м)2 ч. Фактором, влияющим на здоровье обслуживающего персонала электроэнергетических установок (открытых распределительных устройств, воздушных линий электропередач сверхвысокого напряжения (3000 В и выше)), является электромагнитное поле (ЭМП), возникающее вокруг токоведущих частей действующих электроустановок. Источниками ЭМП промышленных частот (3…300 Гц) являются также ЛЭП, устройства защиты и автоматики и др. (СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»). Согласно СанПиН 2.2.4.723-98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» оценка воздействия магнитных полей (МП) на человека производится на основании двух параметров - интенсивности и времени (продолжительности) воздействия. Интенсивность воздействия МП определяется напряженностью (Н, А/м) или магнитной индукцией (В, Тл). Индукция и напряженность МП связаны следующим соотношением: 10-7= 4оH, оB = Гн/м - магнитная постоянная. Молниезащита зданий и сооружений. Значительную опасность представляет атмосферное статическое электричество, эффективным средством защиты от которого является молниезащита. Для всех жилых, административных и производственных зданий проектирование молниезащиты должно выполняться согласно «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003. По степени защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества молниезащита подразделяется на три категории, которые обозначаются цифрами I, II, III. Категория молниезащиты определяется назначением зданий и сооружений, среднегодовой продолжительностью гроз, а также ожидаемым числом поражений здания или сооружения молнией в год. При грозе, во время ударов молнии в различные промышленные, транспортные и другие объекты, находящиеся вдали от производственных зданий и сооружений, возможно проникновение (занос) электростатических потенциалов в здание по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям – эстакадам, трубопроводам, оболочкам кабелей и т.д. Для приема электрического разряда молнии и отвода её в землю применяют устройства называемые молниеотводами. Молниеотвод состоит из несущей части – опоры (которой может служить здание или сооружение), молниеприемника, токоотвода и заземления. Наиболее распространены стержневые и тросовые молниеотводы. Для защиты от проявления электростатической индукции в зданиях и сооружениях, присоединяют металлические корпуса всего оборудования, установленного в защищаемом здании, к специальному заземлителю или к защитному заземлению местной электросети; применяют отдельно стоящие неизолированные тросовые и стержневые молниеотводы, наложение молниеприемной сети на плоскую неметаллическую кровлю.23 В качестве молниеприемников могут быть использованы металлические конструкции защищаемых сооружений: дымовые и другие трубы, дефлекторы, кровля, сетка и другие металлические конструкции, возвышающиеся над сооружением. В качестве примера на рис. 6 приведена конфигурация и размеры зон защиты некоторых типов молниеотводов.[6] Зоны защиты молниеотводов. Здания категории I должны иметь зону защиты типа А; здания II и III категории могут иметь зону защиты типа Б. Зона защиты типа А обладает степенью надежности защиты 99,5% и выше; зона защиты типа Б обладает надежностью 95% и выше. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой менее 150 м представляет собой круговой конус (рис. 6, а). Вершина h , где h – высота стержневогоконуса находится на высоте h0 молниеотвода. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0 . Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого здания h x представляет собой круг радиусом r x . Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов: 0,85hЗона А: h0 0,002h )/ h (1,1r0 ) 0,85 (1,1 0,002h )( h h х . r х 0,92hЗона Б: h0 1,5hr0 ) 0,92 1,5( h h х . r х При известных h x и r х высота h для зоны Б определяется по формуле: 1,5 1,63 h h xr x . Зона защиты одиночного тросового молниеотвода представлена на рис. 6, в при h. Конструкции молниеотводов и требования к сопротивлению заземляющего устройства. Для зданий категории молниезащиты I и II используют отдельно стоящие стержневые или тросовые молниеотводы (рис. 6). Эти молниеотводы должны заземляться на заземляющие устройства с импульсным сопротивлением от 10 до 40 Ом. 2. Для здания категории II молниезащита выполняется путем наложения молниеприемной сетки на плоскую неметаллическую кровлю или посредством использования в качестве молниеприемника металлической кровли здания. Эти молниеприемники применяются для большинства жилых зданий и производственных зданий пожароопасных производств: П-I; П-II; П-Iа, за исключением зданий, в которых размещены взрывоопасные производства В-Iа; В-Iб; В-Iг; В-IIа. Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром 6…8 мм и уложена непосредственно на кровлю или под слой негорючих утеплителей или гидроизоляции (керамзит, минеральная вата, пенобетон и др.). Сетка должна иметь ячейки площадью не более 36м2 (6х6 м). Сетка должна быть соединена тоководами с заземляющим устройством. Тоководы выполняются из проволоки диаметром не менее 6 мм или из металлической полосы сечением не менее 48 мм2 . Сетка через каждые 25 метров периметра здания соединяется с заземляющим устройством при помощи тоководов. В зависимости от удельного сопротивления грунта26 величина импульсного сопротивления заземляющего устройства должна находиться в пределах 10…40 Ом. 3. Для зданий III категории молниезащита выполняется в виде металлической сетки, укладываемой на плоской кровле, с размером ячейки не более 150 м2 (12х12 м) и сечением проволоки не менее 6 мм2. Понятие «Контур заземления». Заземление – это намеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством. Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Есть два вида заземлителей - естественные и искусственные. К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединённые с землёй. В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединённых друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы. Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.  Заземлитель[6] рис.6 может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое должно быть значительно меньше сопротивления фазных проводников и которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ ("Правила устройства электроустановок"). В первую очередь условия работы устройства заземления определяются удельным сопротивлением земли, а также электрическими параметрами защитных и заземляющих проводников. Сопротивление земли необходимо тщательно учитывать в каждом отдельном случае, так как разница на тех или иных участках может составлять до 100 тысяч раз. В зависимости от целевого назначения, заземляющие устройства бывают рабочие, защитные и грозозащитные. Защитные устройства необходимы для защиты людей от поражающего действия электротока при непредвиденном замыкании фазы на нетоковедущие части электрической установки. Рабочие устройства предназначены для обеспечения необходимого режима функционирования электроустановки в любых условиях - как в нормальных, так и чрезвычайных. Грозозащитные заземляющие устройства необходимы для заземления тросовых и стержневых громоотводов. Их задача – отвод тока молнии в землю. Заземляющие устройства электроустановок во многих случаях могут выполнять одновременно несколько функций – к примеру, быть и рабочим и защитным. При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажная организация должна предоставить всю необходимую документацию в соответствии с нормами и правилами. Основным документом является паспорт заземляющего устройства – документ, который содержит всю информацию о параметрах заземляющего устройства (ЗУ) и в который впоследствии будут заноситься все изменения. Такие изменения часто касаются результатов обслуживания, когда осуществляется проверка ЗУ. Результаты осмотра ЗУ и возможного ремонта заносятся в паспорт заземляющего устройства. Также часто необходимо проведение проверки технического состояния устройства с осуществлением замеров сопротивления. По результатам такого обследования составляется протокол заземляющего устройства. Монтаж контура заземления . Монтаж контура заземления Контур заземления[7] – это группа электродов, забитых в землю и называемых вертикальными заземлителями. Между собой они связаны горизонтальным заземлителем при помощи сварки. Горизонтальный заземлитель выводится на стену здания или идет напрямую во вводное распределительное устройство. Для изготовления вертикальных заземлителей используются стальные уголки или трубы, а горизонтальных – стальная полоса или круглый профиль. Их нельзя окрашивать, иначе электрический контакт с грунтом будет слабым, и контур потеряет эффективность. По требованиям Правил устройства электроустановок все вновь сооружаемые электропроводки имеют дополнительный проводник. Называется он защитным проводником (РЕ), маркируется чередованием полос желтого и зеленого цвета. Защитные проводники подключаются к корпусам электроприборов и соединяют их с контуром заземления. Бытовая техника: компьютеры, стиральные машины, электроплиты, СВЧ-печи — соединяется с защитными проводниками через заземляющие контакты розеток. При пробое изоляции бытовых приборов их корпуса оказываются под напряжением. При соприкосновении с корпусом поврежденного прибора человек будет поражен электротоком. Преднамеренное соединение корпусов с землей при пробое изоляции приводит к возникновению короткого замыкания, которое отключит аппарат защиты, и поврежденное оборудование своевременно обесточится. Даже если ток будет незначительным и отключения не произойдет, при прикосновении человека к корпусу ток через его тело будет иметь величину, не опасную для его жизни. Тело человека имеет сопротивление от десятков до сотен тысяч Ом, а сопротивление заземляющих проводников не превышает нескольких Ом. Поэтому ток через тело человека будет значительно меньше тока, уходящего в землю через защитные проводники. Помимо защиты людей заземление корпусов приборов экранирует электромагнитные поля, излучаемые ими в процессе работы. Это снижает уровень помех, мешающих работе других приборов. В изготовлении контура заземления[8] нет ничего сложного, и его можно сделать самостоятельно. Для этого потребуются: для вертикальных заземлителей: уголок или трубы со стенками толщиной не менее 4 мм или арматура диаметром не менее 14 мм; для горизонтальных заземлителей: стальная полоса сечением не менее 100мм2 и толщиной стенки не менее 4 мм; для ввода в здание: жесткий или гибкий провод сечением не менее 10 мм2; инструменты: лопата, болгарка, кувалда, сварочный аппарат. 1. Выкапывается траншея глубиной около 0,5 м и шириной 0,5-0,3 м. Длина траншеи – около 5 м. Располагаться траншея должна так, чтобы начало ее совпадало с местом у стены здания, где контур будет выходить наружу. 2. Через 1-1,5 м в траншею кувалдой забиваются заземлители. Для облегчения процесса концы заземлителей нужно заострить болгаркой. 3. Заземлители соединяются между собой полосой при помощи сварки. Конец полосы выводится на стену здания или, если возможно, вводится в здание поближе к щитку. К полосе приваривается болт для подключения заземляющего проводника. 4. Места соединения в траншее лучше окрасить, так как сварочные швы в земле быстро разрушаются. 5. Полоса снаружи и внутри здания окрашивается чередующимися полосами желтого и зеленого цветов. 6. Перед тем, как засыпать траншею, неплохо бы измерить сопротивления полученного контура. Делается это специальными приборами. Если сопротивление будет недостаточным, забиваются дополнительные электроды и присоединяются то же полосой. И так до получения нужного значения (не более 4 Ом). Если приборы Вам не доступны, при определении количества электродов руководствуйтесь своими возможностями и здравым смыслом. Электродов нужно много, если грунт песчаный и еще больше, если вместо грунта – сплошные камни. На черноземе хватает 5-7 электродов для получения приемлемых результатов. Не посыпайте солью контур заземления. Проводимость его улучшится, но и сгниет он быстрее. 7. Засыпаем траншею грунтом без строительного мусора. 8. В щитке устанавливается дополнительная шина – РЕ. Она соединяется проводником желто-зеленого цвета с выводом контура заземления. Теперь можно соединить с шиной РЕ все корпуса электроприборов Заключение. Заключение. Согласно п.1.4.1 ПТЭЭП эксплуатацию электроустановок (ЭУ) должен осуществлять подготовленный электротехнический персонал. Обслуживание электротехнологических установок (электросварка, электролиз, электротермия, и т.п.), а также сложного энергонасыщенного производственно-технологического оборудования, при работе которого требуется постоянное техническое обслуживание и регулировка электроаппаратуры, электроприводов, ручных электрических машин, переносных и передвижных электроприёмников, переносного электроинструмента, должен осуществлять электротехнологический персонал. Он должен иметь достаточные навыки и знания для безопасного выполнения работ и технического обслуживания закрепленной за ним установки. Электротехнологический персонал производственных цехов и участков, не входящих в состав энергослужбы Потребителя, осуществляющий эксплуатацию электротехнологических установок и имеющий группу по электробезопасности II и выше, в своих правах и обязанностях приравнивается к электротехническому. Руководители, в непосредственном подчинении которых находится электротехнологический персонал, должны иметь группу по электробезопасности не ниже, чем у подчиненного персонала. Перечень должностей и профессий электро- технологического персонала, которым необходимо иметь соответствующую группу по электробезопасности, утверждает руководитель Потребителя. Персонал, допущенный к эксплуатации и обслуживанию электроустановок, должен: - иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работы. При отсутствии профессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска к самостоятельной работе) в специализированных центрах подготовки персонала; - проходить медицинское освидетельствование. Состояние здоровья электротехнического персонала, обслуживающего электроустановки, определяется медицинским освидетельствованием при приёме на работу и затем проверяется периодически в сроки, установленные органами здравоохранения. Работники из электротехнического персонала не должны иметь увечий и болезней в стойкой форме, мешающих производственной работе. Список использованной литературы. 1.Правила устройства электроустановок. 7-е изд., - М: Энергоатомиздат, 2005. 2.Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1997. 3. Енин А.С. Общая энергетика: Учебное пособие для студентов спец.100.400. ТГТУ, Тверь, 1996 г. 4. Енин А.С. Общая энергетика: Методические указания к практическим занятиям и лабораторным работам для студентов спец.100.400. ТГТУ, Тверь, 2004 г. 5. Волков Э.П., Ведяев В.А., Обрезков В.И. Энергетические установки электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1998. 6. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л.Файбисовича. - М.: НЦ ЭНПС, 2006. 7. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие - М: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2006. 8. ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Межгосударственный стандарт. 1997 г. 9. Отчёт о работе группы экспертов по беззатратным энергосберегающим мероприятиям в рамках проекта ПРООН/ГЭФ "Экономически эффективные энергосберегающие мероприятия в российском образовательном секторе". Енин А.С. и др. (В книге: О.Ю.Базанова, В.В.Измайлов "Энергосбережение", Тверь: "Альфа -Пресс", 2004). 10. Энергосбережение: Введение в проблему / Н.И.Данилов и др.: Учебное пособие. - Екатеринбург: ИД "Сократ". -2001. 11. Энергосбережение: Справочное пособие / В.Е. Батищев и др.- Екатеринбург: ЭКС-Пресс. - 2000. |