БЖД. Тема создание оптимальной
 Скачать 4.58 Mb.
|
|
выносное (рис. 87) и контурное (рис. 88). Рис. 87. Схема выносного заземления Рис. 88. Схема контурного заземления Выносное заземление характеризуется размещением заземлителей за пределами площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, что позволяет выбрать месторазмещение электродов, в том числе с наименьшим сопротивлением (влажные, глинистые почвы, низины и т.д.). Однако отдаленность заземлителей от оборудования может привести к тому, что на всей площадке коэффициент прикосновения будет равен единице, т.е. возможно возникновение опасного напряжения прикосновения и напряжение шага. Выносное заземление применяют при малых значениях тока замыкания на земле, например в установках с напряжением до 1000 В. При размещении заземлителей по контуру площадки внутри нее заземление называется контурным. В этом случае напряжения прикосновения и напряжения шага имеют в пределах площадки небольшие величины по сравнению с потенциалом заземления и не представляют реальной опасности. Для снижения напряжения шага за пределами контура заземления в землю закладываются горизонтальные электроды, как правило в виде стальных полос, соединенных с вертикальными электродами. Этим достигается более равномерное распределение 78 потенциалов, что особенно важно при использовании электроустановок с большими токами замыкания на землю. Сопротивление заземляющего устройства включает эквивалентное сопротивление вертикальных и горизонтальных электродов относительно земли и сопротивления заземляющих проводников, а также сопротивление грунта. Расчет защитного заземления проводится из условия допустимых напряжения прикосновения и напряжения шага в аварийных режимах электроустановок. Определяются основные параметры заземляющего устройства: размеры, число и схема размещения заземлителей, сечение и длина заземляющих проводников. Исходными данным для этих расчетов являются: тип электроустановки; рабочее напряжение; режим нейтрали; схема размещения электрооборудования; электропроводность грунта; климат (в первую очередь влажность, осадки и температуры); материал и его свойства; размеры естественных и искусственных заземлителей и выбранная глубина их закладки; расчетный ток замыкания на землю. В качестве расчетного тока принимается: в сетях без компенсации емкостных токов – полный ток замыкания на землю; в сетях с компенсацией емкостных токов: а) ток, равный 1,25 номинального тока компенсирующих аппаратов, подсоединенных к заземляющим устройствам; б) остаточный ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов или наиболее разветвленного участка сети. Кроме того, в качестве расчетного тока может быть принят ток плавного предохранителя или ток срабатывания релейной защиты от однофазных замыканий и междуфазных замыканий, если защита обеспечивает отключение замыканий на землю. При этом ток замыкания на землю должен быть равен 1,5-кратной величине тока срабатывания релейной защиты или 3-кратной величине номинального тока плавного предохранителя. Если применяется заземление для установки, имеющей естественные заземлители, то сопротивление искусственного заземлителя R и равно e з u e з R R R R R , где R e – сопротивление естественных заземлителей; R з – сопротивление заземляющего устройства. Зануление Занулить – это значит надежно постоянно электрически соединить подлежащие защите элементы оборудования с нулевым проводом, который принудительно многократно заземлен. 79 Принципиальная схема зануления показана на рис. 89. Зануление превращает пробой в короткое замыкание между фазным и нулевым проводами, что приводит к возникновению тока большой силы через устройства защиты сети (выполняемые в виде плавных предохранителей или автоматических выключателей) и в конечном итоге отключению поврежденного оборудования от сети. Время отключения с момента появления напряжения на корпус составляет до 7 с при использовании плавких предохранителей и до 2 с при защите автоматическими выключателями. Необходимо отметить, что при неблагоприятном стечении обстоятельств за это время может произойти поражение электротоком человека, оказавшегося в электрической цепи. Область применения зануления – в электроустановках промышленных предприятий трехфазные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, а также трехпроводные сети постояного тока с заземленным полюсом. Таким образом, назначение зануления заключается в автоматическом отключении неисправного электрооборудования при однофазном замыкании на корпус за счет возникновения большого тока в цепи «фаза корпус – нулевой проводник – нейтраль – источника питания» и срабатывания токовой защиты. Проводимость нулевого провода должна быть не менее половины проводимости фазного провода; ток короткого замыкания, возникающий в сети, должен в три раза превышать номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего характеристику, обратно зависимую от тока. Расчет зануления заключается в определении его отключающей способности и условий безопасного прикосновения к электрооборудованию при замыкании на корпус и на землю. Значение тока в цепи однофазного короткого замыкания зависит от фазного напряжения и полных сопротивлений трансформатора и цепи «фаза–нуль». Защитное отключение Защитное отключение рекомендуется применять в качестве основной меры защиты, если необходимая степень безопасности не достигается системами защитного заземления и зануления или их выполнение не достигается по техническим причинам либо иным причинам. Рис. 89. Схема зануления: I k – ток короткого замыкания; ПП – плавкие предохранители; ЗП – зануляющий проводник 80 Защитное отключение конструктивно и технически более сложное, чем защитное заземление и зануление, требует достаточной культуры исполнения и эксплуатации, однако оно обладает целым рядом преимуществ, в том числе может срабатывать и не при полном замыкании, а уже в начале развития повреждения. В качестве аппаратов (приборов) защитного отключения используют различные технические системы, в состав которых входят датчики входного сигнала (измерительный трансформатор, реле максимального напряжения, фильтры тока и напряжения нулевой последованости и др.); усилители; цепи контроля и проверки исправности схемы защитного отключения; сигнальные устройства (лампы, табло), измерительные приборы. Структура защитного отключения показана на рис. 90. Входной сигнал с датчика 1 постоянно подается на усилитель 2. Когда его величина превысит заданное значение по току или напряжению, усилитель выдаст команду (сигнал) аппарату 3 защитного отключения, который прервет цепь 4, питающую электроустройство. Устройства защитного отключения обеспечивают: защиту от полного и неполного замыкания на землю; непрерывный контроль цепей защитного заземления и зануления; непрерывный контроль изоляции защищаемого оборудования. На рисунке 91 показано устройство защитного включения, контролирующее напряжение (потенциал) электрооборудования относительно земли, с использованием реле напряжения. Электроустановка 1 запитана от трехфазной сети, заземлена через цепь 2 с сопротивлением R З и одновременно соединена со вспомогательным заземлителем 3 через катушку 4 реле напряжения. Необходимая чувствительность и на дежность защиты достигается тем, что сопротивление реле значительно выше сопротивления цепи заземления R В3 . Контроль исправности схемы защиты осуществляется с помощью кнопки 5, замыкающей одну из фаз на корпус. Заданным значением напряжения в данном случае является напряжение срабатывания реле напряжения. При срабатывании защиты отключающая катушка 7 прервет цепь питания установки. На рисунке 92 показана схема защитного отключения с токовым реле 6 А. В этом случае применена соответствующая катушка 4 А токового реле. Сопротивление цепи заземления (зануления) должно быть достаточно малым, поскольку корпуса электрооборудования могут иметь параллельные связи через опорные поверхности и естественные заземлители. Сущность разделения электрических сетей заключается в том, что электрическая сеть разделяется через разделяющие трансформаторы на отдельные, электрически не связанные между собой участки. В этом случае номинальное напряжение первичной обмотки не должно превышать 1000 В, а вторичной – 380 В. Разделяющие трансформаторы имеют повышенную надежность межобмоточной изоляции, их вторичные обмотки не заземляются. Часто разделяющие Рис. 90. Структурная схема защитного отключения Рис. 91. Схема защитного отключения с реле напряжения Рис. 92. Схема защитного отключения с токовым реле 81 трансформаторы выполняют одновременно роль понижающих. К одному разделяющему трансформатору подключается только одно электроустройство. Для разделения электрических сетей используются преобразователи частоты, выпрямительные агрегаты и другие агрегаты. Малое напряжение Оно применяется для электроинструментов, светильников и другого электрооборудования, используемого в помещениях с особой опасностью и в ряде других случаях (на улице, например). Наиболее используемое малое напряжение переменного тока составляет 42, 36, 12 В, а для постоянного не более 110 В. Выравнивание потенциалов обеспечивает снижение напряжения прикосновения (рис. 93) и напряжения шага (рис. 94) между точками электрической цепи, к которым возможно одномоментное прикосновение человека. Рис. 93. Напряжение прикосновения Рис. 94. Напряжение шага Выравнивание потенциалов необходимо в цепях, не имеющих по каким-либо причинам единой системы защитного заземления или зануления всего оборудования, при проведении наладочных, монтажных и ремонтных работ на электротехническом оборудовании без снятия напряжения, монтаже заземляющих устройств и в других случаях. Средствами индивидуальной защиты электробезопасности являются диэлектрические перчатки, боты, калоши, коврики, изолирующие подставки, кроме того к электрозащитным средствам относятся диэлектрические рукоятки отверток, кусачек, плоскогубцев, ножей и другого инструмента, изолирующие штанги и клещи и т.п. Для автоматического предупреждения работающих служат сигнализаторы опасного напряжения, а также переносные приборы указатели напряжения. Так же, как и в других случаях, в целях электробезопасности применяются оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности. Защита от статического электричества производственного происхождения основана на исключении, устранении и уменьшении интенсивности зарядов. Это достигается конструктивным выполнением, подбором материалов, изменением технологических режимов (например, уменьшением сил трения, уменьшением скоростей обработки, транспортировки), приводящих к снижению количества зарядов; 82 обеспечивающих стекание заряда в землю; увеличивающих объемную проводимости диэлектрика для последующей нейтрализации заряда. В частности, применяют: заземление с сопротивлением заземляющих устройств не более 100 Ом и соединением с общей системой заземления электроустановок не менее чем в двух местах; повышение влажности воздуха свыше 65%, добавку антистатических присадок и нанесение электропроводящего слоя, что приводит к уменьшению объемного и поверхностного сопротивлений материала; нейтрализацию электростатических зарядов с помощью ионизации воздуха между заряженными телами; с этой целью используют индукционные, высоковольтные и радиоизотопные ионизаторы. Основными средствами индивидуальной защиты от статического электричества является специальная одежда (халаты, комбинезоны) и специальная обувь. Атмосферное статическое электричество представляет повышенную опасность для зданий, сооружений, линий электропередач отдельно стоящего оборудования и машин. Величина тока в канале молнии достигает 180000 А при напряжении до 150 MB, температура в канале молнии до 20000 о С. Молния является первичным проявлением атмосферного электричества. Вторичным проявлением является электростатическая индукция и электромагнитное влияние разрядного тока. Молния оказывает три вида воздействия: прямой удар молнии; образование остаточных зарядов на металлических предметах вследствие электростатической индукции; занос высоких потенциалов в здание через металлоконструкции. Эффективной защитой в данном случае являются молниеотводы, обеспечивающие стекание тока в землю без поражения защищаемого объекта. Молниеотводы имеют различные устройства: одиночный стержневой; двойной стержневой; многократный стержневой; одиночный и двойной тросовые. Схема и расчет зоны защиты приведены на рис. 95. Защита от вторичного воздействия молнии обеспечивается заземлением металлического оборудования. Каждый агрегат должен иметь самостоятельный отвод к общему заземлителю. Для защиты от заноса высоких потенциалов в месте ввода трубопроводов, эстакад кабелей в помещения устанавливают заземления с сопротивлением не более 10 Ом. Главными методами в защите от электрических и электромагнитных полей является экранирование, изоляция и специальная экранирующая одежда из металлизированных материалов. Применяют также заземленные тросы в рабочей зоне под токоведущими проводами, экранизирующие козырьки, экранизирующие люльки, изолирующие лестницы. Важнейшим в электробезопасности является контроль состояния изоляции, технических систем защитного заземления, зануления, автоматического отключения и других. Рис. 95. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода. Радиус зоны защиты на высоте h x r x = 1,5(h–25h x ) при 0 ≤ h x ≤ hr/3; r x1 = 0,75(h–h x1 ) при 2h/3 ≤ h x1 ≤ h 83 Лица, эксплуатирующие электроустановки, должны пройти специальное обучение и сдать экзамен с присвоением соответствующей квалификационной группы по электробезопасности. Основы пожарной безопасности Пожарная безопасность объекта защиты – это состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара. Основой обеспечения пожарной безопасности является Федеральный закон РФ № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», принятый 4 июля 2008 года, и Правила пожарной безопасности РФ ППБ 01–03. Система обеспечения пожарной безопасности включает в себя правовые, организационные, технические, экономические, научно-технические, социальные мероприятия, а также совокупность соответствующих сил и средств. Основными элементами этой системы являются органы государственной власти и местного самоуправления, специализированные службы и подразделения, предприятия и граждане. Предприятиям предоставлен ряд прав и возложены различные обязанности, в том числе: соблюдать требования пожарной безопасности; выполнять постановления, предписания и иные законные требования должностных лиц пожарной охраны; содержать в исправном состоянии системы и средства противопожарной защиты; незамедлительно сообщить в пожарную охрану о возникшем пожаре и др. Ответственность за пожарную безопасность возложена на руководителя предприятия. Руководитель предприятия обязан издать приказ, устанавливающий противопожарный режим, ввести соответствующие вопросы пожарной безопасности в правила внутреннего распорядка, инструкции, разделы в коллективном договоре. Защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия обеспечиваются одним или несколькими из следующих способов: 1) применение объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара за пределы очага; 2) устройство эвакуационных путей, удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре; 3) устройство систем обнаружения пожара (установок и систем пожарной сигнализации), оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре; 4) применение систем коллективной защиты (в том числе противодымной) и средств индивидуальной защиты людей от воздействия опасных факторов пожара; 5) применение основных строительных конструкций с пределами огнестойкости и классами пожарной опасности, соответствующими требуемым степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности зданий, сооружений и строений, а также с ограничением пожарной опасности поверхностных слоев (отделок, облицовок и средств огнезащиты) строительных конструкций на путях эвакуации; 6) применение огнезащитных составов (в том числе антипиренов и огнезащитных красок) и строительных материалов (облицовок) для повышения пределов огнестойкости строительных конструкций; 7) устройство аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры; 84 8) устройство на технологическом оборудовании систем противовзрывной защиты; 9) применение первичных средств пожаротушения; 10) применение автоматических установок пожаротушения; 11) организация деятельности подразделений пожарной охраны. Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, сопровождающееся материальными потерями. Горение – это химический процесс соединения горючего вещества с окислителем, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты и излучением света. Горение возможно при условии превышения скорости выделения теплоты химической реакцией горения над скоростью отвода теплоты в окружающую среду. В противном случае происходит затухание процесса горения. Кинетику процесса горения объясняет теория цепных реакций. Если при горении имеет место разветвляющаяся реакция, то происходит самоускорение реакции окисления. По способности гореть вещества делятся на три вида: негорючие –в воздухе не горят; трудногорючие –возгораются при действии источника зажигания, но гаснут после удаления этого источника; горючие –способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания. Выделяют четыре группы горючих веществ: горючие газы –вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50°С (аммиак, ацетилен, бутан, водород, винил-хлорид, метан, окись углерода, пропан и др., а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей); легковоспламеняющиеся жидкости –вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле (ацетон, бензол, метиловый спирт, уксусная кислота, этиловый спирт, бензин, дизельное топливо, керосин, уайт-спирит и др.); горючие жидкости –вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61 о С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле (анилин, гексиловый спирт, глицерин, этилен- гликоль, вазелиновое и касторовое масла и др.); горючие пыли –твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии; горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Различают несколько |