Шпоры по электробезопасности скачать с фото и рисунками и правками
1. Порядок организации работ по наряду.
Наряд–допуск (наряд) – задание на производство работы, оформленное на специальном бланке установленной формы и определяющее содержание, места работы, время ее начала и окончания, условия безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасное выполнение работы.
Наряд выписывается в двух, а при передаче его по телефону, радио – в трех экземплярах. В последнем случае выдающий наряд выписывает один экземпляр, а работник, принимающий текст в виде телефоно- или радиограммы, факса или электронного письма, заполняет два экземпляра наряда и после обратной проверки указывает на месте подписи выдающего наряд его фамилию и инициалы, подтверждая правильность записи своей подписью.
В тех случаях, когда производитель работ назначается одновременно допускающим, наряд независимо от способа его передачи заполняется в двух экземплярах, один из которых остается у выдающего наряд.
В зависимости от местных условий (расположения диспетчерского пункта) один экземпляр наряда может оставаться у работника, разрешающего подготовку рабочего места (диспетчера).
Число нарядов, выдаваемых на одного ответственного руководителя работ, определяет выдающий наряд.
Допускающему и производителю работ (наблюдающему) может быть выдано сразу несколько нарядов и распоряжений для поочередного допуска и работы по ним.
Выдавать наряд разрешается на срок не более 15 календарных дней со дня начала работы. Наряд может быть продлен 1 раз на срок не более 15 календарных дней со дня продления. При перерывах в работе наряд остается действительным.
Продлевать наряд может работник, выдавший наряд, или другой работник, имеющий право выдачи наряда на работы в электроустановке.
Разрешение на продление наряда может быть передано по телефону, радио или с нарочным допускающему, ответственному руководителю или производителю работ, который в этом случае за своей подписью указывает в наряде фамилию и инициалы работника, продлившего наряд.
Наряды, работы по которым полностью закончены, должны хранится в течение 30 суток, после чего они могут быть уничтожены. Если при выполнении работ по нарядам имели место аварии, инциденты или несчастные случаи, то эти наряды следует хранить в архиве организации вместе с материалами расследования.
Учет работ по нарядам ведется в Журнале учета по нарядам и распоряжениям.
2. и 4. Категории работ в ЭУ-ах в отношении мер безопасности.
Ремонтные, монтажные, наладочные, строительные и др. работы, выполняемые в действующих ЭУ-ах, в том числе на ВЛ и КЛ, в отношении мер безопасности делятся на три категории: а) Работы со снятием напряжения; б) Работы без снятия напряжения; в) Работы под напряжением.
Работы со снятием напряжения. Выполняют при полном или частичном отключении ЭУ-ки. При работах с частичным отключением работающий не должен приближаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояния меньше указанных в таблице.
Таблица
Напряжение ЭУ-ки, кВ До 1,0 1,0 – 35 60 – 110 150 220 330 400 – 500 750 800 =тока
Наименьшее допустимое расстояние, м 0,6 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 3,5 5,0 3,5
Запрещается работать в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние до токоведущих частей будет меньше указанного в таблице. В ЭУ-ах электростанций и подстанций 6 – 110кВ при работе около неогражденных токоведущих частей запрещается располагаться так, чтобы эти части находились сзади или с двух боковых сторон.
Работы без снятия напряжения. Выполняют без отключения ЭУ-ки. При этом работать разрешается за постоянными и временными ограждениями токоведущих частей, на корпусах оборудования, на поверхности оболочек кабелей, а также на расстояниях неогражденных токоведущих частей, находящихся под напряжением больше указанных в таблице.
Работы под напряжением. Выполняют непосредственно на токоведущих частях, находящихся под рабочим напряжением, с применением электрозащитных средств, а также на расстояниях от токоведущих частей меньше указанных в таблице. Электрозащитные средства, применяемые при этих работах (изолирующие штанги и клещи, диэлектрические перчатки и т.д.), используют для изоляции человека от токоведущих частей, находящихся под напряжением, либо от земли (диэлектрические ковры, боты и галоши, изолирующие подставки, специальные изолирующие устройства, например, изолирующие лестницы).
5. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность производства работ при полном и частичном снятии напряжения.
Технические мероприятия имеют целью обеспечить безопасность персонала при выполнении работ с полным или частичным снятием напряжения с ЭУ. Такими мероприятиями являются: а) производство необходимых отключений и принятие мер для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры (блокирование, механический запор приводов, снятие предохранителей и т.п.); б) вывешивание переносных плакатов по технике безопасности и при необходимости установка временных ограждений; в) проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях установки, предназначенной для работы; г) наложение временных заземлений.
6. Классификация помещений и ЭУ-ок по степени эл. опасности.
Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая обстановка могут усиливать или ослаблять опасность поражения током. Так сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы разрушающе действуют на изоляцию ЭУ-ок, резко снижая ее сопротивление и создавая угроза перехода напряжения на корпуса, станины, кожухи и тому подобные нетоковедущие металлические части ЭО-ия, к которым может прикасаться человек. В зависимости от тех или иных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, разным помещениям присуща разная степень опасности поражения током – одним большая, другим – меньшая. К помещениям без повышенной опасности относятся сухие, безпыльные помещения с нормальной темп-ой воздуха, с изолированными полами, в которых отсутствуют заземленные предметы или их очень мало. Иначе говоря, это помещение, в которых отсутствуют признаки свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасных. К помещениям с повышенной опасностью относятся помещения: сырые в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%; жаркие в которых под воздействием различных тепловых излучений температура воздуха превышает постоянно или периодически более 1сут. 35С; пыльные с токопроводящей пылью в которых по условиям производства выделяется токопроводящая технологическая пыль (угольная или металлическая и др.); С токопроводящими полами – металлическими, земляными, ЖБ, кирпичными. К особоопасным относятся помещения: особо сырые т.е. помещения в которых относительная влажность воздуха близка к 100%; с химически активной или органической средой в которых постоянно или в течении длительного времени содержаться агрессивные пары , газы, жидкости, образуются отложения или плесень, действующая разрушающе на изоляцию и токоведущие части Эл.обор; Имеющие два или более признаков, свойственных к помещениям с повышенной опасностью.
7. Классификация и маркировка взрывозащищенного ЭО-ия. Оборудование в исполнении РН, РП, РВ, РО.
При использовании в подземных выработках рудничное электрооборудование должно иметь соответствующее исполнение с уровнем взрывозащит, от наличия которых и состояния внешней среды выпускается эл. оборудование следующих исполнений:
/1\ Рудничное нормальное исполнение (РН);
/2\ Рудничное исполнение повышенной надежности (РП);
/3\ Рудничное взрывобезопасное исполнение (РВ);
/4\ Рудничное особое взрывобезопасное исполнение (РО);
(РН) – не имеет технических средств взрывозащиты, но в отличие от электрооборудования общего назначения обладает корпусами из вязкого металла которые исключают возникновение искр при ударах по корпусам и при перемещении с ограниченной температурой внешней поверхности корпусов в условиях нормального режима +2000 C и в кратковременном режиме +4500 C, оборудованы механической блокировкой съемных крышек которые отключают питание при снятии крышки. Масляное заполнение корпусов допускается только для стационарных установок U<700 В. В связи с отсутствием уровней взрывозащиты РН предназначены для подземных выработок шахт неопасных по газу и пыли и шахтах первой категории на свежей струе. Обладают влаго-маслостойкой изоляцией. (РП) – обладают взрывоустойчивостью и взрывонепроницаемостью корпусов и изготовленных из металла, который не образует искр при перемещении и ударах имеется механическая блокировка (т.е. все защиты РН). Корпуса имеют технические устройства локализующие образование искр и дуг в контактных системах ( Дугогасительные камеры ) и искробезопасные цепи, локализующие взрывы окружающей среды в нормальных условиях. Дугогасительные устройства обязательны или при напряжении 700В погружены в масло. Токоведущие элементы покрыты высокотемпературной изоляцией, элементы склонные к образованию т.к.з. покрыты компаундом или эпоксидной смолой. РП предназначены для применения в шахтах опасных по пыли и газу (за исключением выработок с внезапными выбросами) и в вентиляционных выработках 1 и 2-ой категории. (РВ) – оснащены защитами РП, токовые элементы покрыты дугоустойчивой изоляцией, не способной удерживать дуговые разряды на поверхности. Токовые элементы склонные к возникновению т.к.з. погружены в кварцевый песок. РВ предназначено для применения в выработках с опасной пылегазовой средой (за исключением выработок с внезапными выбросами). (РО) – все защиты РВ не способные вызвать взрыв в нормальных режимах работы и при повреждении в любых точках цепи. РО обладают только аппараты управления защиты и автоматизации. Такое оборудование может применятся в любых выработках. 8 Нормирование сопротивлений заземления в сетях напряжением выше 1000 В в рудниках и угольных шахтах и в калийных рудниках. Общее переходное сопротивление сети заземления, измеренное у наиболее удаленного от водосборника и у любых других заземлителей, не должно превышать 2 Ом, а сопротивление заземляющей жилы гибгих кабелей – 1 Ом. При питании добычных участков через скважины и шурфы главное заземление устраивают на поверхности, при этом переходное сопротивление сети заземления, измеренное у наиболее удаленной от главного заземлителя точки, не должно превышать 4 Ом. Для машин и механизмов с дистанционным управлением должен быть обеспечен непрерывный автоматический контроль заземления путем использования заземляющей жилы кабеля в цепи управления. При напряжении 660В сопротивление заземляющей цепи должно быть не более 100 Ом, при напряжении 1140В – не более 50 Ом. Такой контроль в магн. пускателях осуществляется специальным реле контроля заземления, а в автоматических выключателях – блоком дистанционного управления. 9. Компенсация емкостного тока в шахтных участковых сетях. Возникновение утечки тока в сетях с изолированной нейтралью ~тока от основной составляющей I2у=I2а+I2с Iс- емкостная составляющая; Iа=f(Rиз), Iс=f(c) с – емкость сети, Iс=f(x) х – емкостное сопротивление. В связи с этим электробезопасности сетей с изолированной нейтралью может быть обеспечена только при повышении уровня изоляции и снижения эл. емкости сети. Определяющее значение в формировании имеет емкостная составляющая тока, значение которой зависит от сечения токоведущих жил кабеля и его протяженности (чем длиннее кабель тем больше емкость). Снижение емкости за счет уменьшения сечения жил кабеля. Поэтому в производственных условиях при эксплуатации участковых сетей прибегают к искусственному снижению емкости тока путем подключения между нейтралью и землей дросселя с постоянной индуктивностью соответствующей емкости сети. Рассмотрение сети с изолированной нейтралью с высоким уровнем изоляции (rc ) =>Ia – пренебрегаем. В данной сети токи утечки будут определяться только Iс, значение которого определяется сопротивлением изоляции. Подключим дроссель следовательно создается емкостно-индуктивный параллельный контур в котором будут протекать встречно-направленные друг другу Iс и IL (инд. составляющая) и при полном резонансе контура Iс=IL и утечки будут отсутствовать. Однако полной компенсации Iс, IL – составляющей возможно только теоретически, т.к. часть тока протекающего через
http:// N1492/RU
обмотку дросселя будут теряться на нагрев и IL будет несколько меньше чем Iс и позволит полностью скомпенсировать Iс . В участковых сетях с большим количеством подключенных токоприемников и неодновременностью их включения и отключения, емкость будет меняться, при этом применяют автомат компенсации емкости выполненного с помощью автоматического дросселя подключенного к нейтрали сети в которой магнитный поток изменяется в зависимости от величины емкости сети. Такой способ в настоящее время широко применяется в участковых сетях, характеризующихся большим количеством подключенных токоприемников.
10. Принципы взрывобезопасности. Уровни и виды взрывозащищенного оборудования. Взрывонепроницаемость и взрывоустойчивость.
По ГОСТу в местах установки с внешней средой склонной к воспламенению и взрыву должно применяться оборудование двух типов: 1) Рудничное взрывозащищенное (в подземных выработках и шахтах опасных по газу и пыли); 2) Взрывозащищенное эл. оборудование для внутренней и наружной установки в поверхностных помещениях с опасной средой.
Безопасность использования рудничного оборудования в опасной среде обеспечивается оснащением их корпусов специальными техническими средствами (уровнями) взрывозащиты, предотвращающих воспламенение и взрыв опасной среды при нормальных и аварийных режимах работы. В зависимости от наличия используемых технических средств для локализации взрыва окружающей среды рудничное эл. оборудование может обладать следующими средствами (уровнями) взрывозащиты:
I. (1) Взрывоустойчивая оболочка (корпус) [B] обладающий взрывоустойчивостью т.е. способностью выдерживать без разрушения давление внутренних продуктов взрыва.
(2) Взрывонепроницаемая оболочка (корпус) обеспечивается оставлением воздушных зазоров в местах соединений для снижения температуры выбрасываемых продуктов взрыва во внешнюю среду. В зависимости от номинального напряжения и значений т.к.з. цепях и элементах все взрывонепроницаемые корпуса разделены на четыре класса:
[1B] U < 65В Iткз< 100А, без образования мощных эл. дуг; [2B] U < 127В Iткз< 450А, без образования мощных эл. дуг; [3B] U < 660В Iткз< 15000А, без образования мощных эл. дуг; [4B] U < 6кВ Iткз< 10000А, без образования мощных эл. дуг +эл.оборудование U=1140В. II. Повышенная надежность (устойчивость) к взрыву [П]. III. Защита «е» к которой относятся технические средства с ограниченной мощностью коммутирующих разрядов и температуры нагрева в результате изготовления контактных систем из нагревостойких сплавов более качественных металлов, использование высокотемпературной изоляции исключающей возникновение открытых разрядов, более качественной конструкции муфт. IV. Кварцевое заполнение внутренних объемов [K]. V. Масляное заполнение внутренних объемов [M]. Специальное исполнение [C] (заливка внутреннего пространство кабельных соединительных муфт эпоксидной смолой или компаундом). VI. Искробезопасные цепи управления и защит [И]. VII. Автоматическое отключение в аварийном режиме [A] (обычно в рудничных светильниках и токоприемниках U=380-1140 B). Функции автоматического отключения выполняют пружины устанавливаемые в местах размещения стеклянных колб или трубок. При повреждении колбы происходит разрыв ее, предотвращающий образование искр. Автоматические быстродействующие выключатели АБВ оборудованы короткозамыкателями. При наличии у токоприемника нескольких видов взрывозащит его уровень устанавливается по более низкому уровню. Под взрывоустойчивостью корпуса либо оболочки токоприемника понимается его способность изготовленного из высокопрочных металлических сплавов (серого чугуна) выдерживать без разрушения внутреннее давление взрыва (4-6 атм.), а также ограничивать температуру нагрева внешних поверхностей и мощность возникающих дуговых разрядов при падении кусков породы и перемещении ЭО-ия. Образованные продукты взрыва могут быть выбрашены во внутреннее пространство подземной выработки с опасной пылегазовой средой и вызвать ее воспламенение или взрыв, поэтому рудничное ЭО-ие должно обладать необходимой взрывоунепроницаемостью. Под взрывонепроницаемостью понимается конструктивное исполнение его корпуса обеспечивающее снижение температуры и гашение выбрасываемых продуктов взрыва из внутреннего объема во внешнюю среду. Взрывонепроницаемость достигается оставлением в местах сопряжения съемных элементов корпуса воздушных зазоров определенной толщины. Обычно называемым безопасным экспериментальным зазором (БЭМЗ). Наличие этого зазора позволяет обеспечить охлаждение выбрасываемых продуктов взрыва и гашение раскаленных частичек выбрасываемых во внешнюю среду и предотвратить воспламенение пылегазовой среды. Наличие БЭМЗ зависит от состава внешней среды, скорости ее горения, внутреннего объема эл. оборудования. Для медленно горящей метано-угольной смеси БЭМЗ обладает большой величиной, чем для быстрогорящей смеси, поэтому толщина зазора должна , быть не ниже 1 мм при ширине фланца 25мм. Из-за малой величины зазора сопрягаемые поверхности должны обладать высоким классом обработки. Т.о. взрывоустойчивость взрывозащитного оборудования обеспечивается повышенной механической прочностью, а Взрывонепроницаемость - оставлением зазора. В зависимости от величины номинального напряжения и предельных значений возникновения возможных т.к.з. взрывонепроницаемые корпуса делят на 4 класса: 1В, 2В, 3В, 4В. Класс 1В – Рудничные светильники и эл. оборудование с номинальным напряжением Uном 65В и величиной т.к.з. <100А Не способных вызвать возникновение эл. дуги. Класс 2В – эл. оборудование с Uном 380В и т.к.з. <450А. Класс 3В - эл. оборудование с Uном 660В и т.к.з. <15000А. Класс 4В – эл. оборудование с Uном 6кВ и т.к.з. <10000А. Оборудование с Uном =1140 отнесено к классу 3В Взрывозащищенные корпуса не обладают полной герметичностью, поэтому внутрь корпуса проникает внешняя пылегазовая среда, которая может способствовать возникновению открытых дуговых разрядов и дуг, развитию взрыва, большого давления. Поэтому для повышения взрывонепроницаемости корпусов и предотвращения выброса раскаленных продуктов взрыва и твердых частиц во внешнюю среду корпуса могут оснащаться специальными средствами взрывозащиты. Под специальными средствами взрывозащиты понимается размещение его отдельных токоведущих элементов и участков эл. цепей способных вызвать возникновение т.к.з. большой мощности не опасно контролируемых сыпучих, твердых, жидких или газообразных средах. Функции таких средств выполняет в качестве сыпучих – кварцевый песок определенного гранулометрического состава с высокой влаго и теплопоглощаемостью, не способный к горению, дешевый. Кварцевый песок используют для размещения в нем токовых обмоток подземных участковых передвижных подстанций (ПУПП). При повреждении обмоток и возникновении т.к.з. и дуговых разрядов кварцевый песок обеспечивает полное гашение их и локализует взаимодействие участков возникновения т.к.з. с опасной средой. Но трудность контроля и ремонта токовых элементов. В качестве твердых средств часто называемых специальным видом взрывозащиты и обозначаемым «С» используется разогретая компаундная смесь или эпоксидная смола. Используют для заливки полости кабельных муфт в местах соединения их токоведущих жил и для заливки отдельных токовых элементов, отдельных участков цепей управления и защиты. Для обеспечения изоляции возникающих т.к.з. от внешней среды. Недостатком является: трудность ремонта и контроля. Функции жидкой защитной среды выполняет трансформаторное масло или синтетические жидкости , которые обладают теплопоглощаемостью, способностью гашения мощных эл. дуг, поэтому жидкую среду используют для погружения в нее трансформаторных обмоток, мощных силовых тр-ров, и для заполнения внутреннего объема и для погружения в масло контактных систем высоковольтных выключателей. Однако трансформаторное масло является пожароопасным легко поглощает влагу и пыль, которые снижают его диэлектрические св-ва пробивной способности. Взаимодействие мощных электрических дуг в масле с плохой проницаемостью способствуют выделению водорода, поэтому эл. оборудование с маслом допускается к применению в условиях неопасной внешней среды или в специально пройденных камерах подземных выработок, закрепленных огнестойкой крепью со свежей струёй воздуха. Обычно масляная взрывозащита обозначается «М» в качестве газового заполнения используются инертные газы, чаще чистый воздух, подаваемый внутрь корпуса через воздуховод вентилятора с избыточным давлением, которое препятствует внешней среды внутрь электрооборудования. Подача напряжения при этом осуществляется только после включения вентилятора. При остановке вентилятора напряжение с электрооборудования снимается. Такая взрывозащита («с продувкой под избыточным давлением») применяют для защиты приемников большой мощности, в основном в нефтяной промышленности. В подземных условиях такая защита не применяется. 11. Обеспечение искробезопасности рудничного ЭО-ия. Методы ограничения мощности рудничного ЭО-ия. Воспламенение, взрыв пылегазовой среды могут быть вызваны открытыми искро-дуговыми разрядами, которые возникают в цепях управления и защиты и автоматизации, в рез-те их коммутации и при чрезмерном нагреве поэтому в подземных выработках и помещениях с опасной пылегазовой средой должны применяться только искробезопасные эл. системы т.е. не только токоприемники со взрывозащищенными корпусами и специальными средствами взрывозащиты, но и оборудоваться аппаратами управления, защит и автоматизации с искробезопасными цепями. Эл. цепь является искробезопасной, если возникающие искро-дуговые разряды при ее коммутации или повреждении и нагрев неспособны воспламенить пылегазовую среду. Коммутация или повреждение цепей может сопровождаться двумя видами разрядов: а) Дуговые разряды – свойственны силовым цепям и обусловлены наличием высокого напряжения на контактах и высокой температурой нагрева; б) Искровые разряды – характерны для эл. сетей малой эл. мощностью и при повышении напряжения могут перейти в дуговые разряды. Поэтому понятие искробезопасности относится к цепям управления, защиты и автоматизации малых электромощностей. Рассмотрим разрыв контактов. При разрыве цепи обладающей омическим сопротивлением и индуктивностью по ней протекает ток, то на разрывных контактах создается разность потенциалов значение которой: Ер=Епит – Ri – L(di/dt), Ep= (Uidt= (Eпитi – Ri2)dt + (- Lidt), Eпитi – Ri2 – высвобождаемая энергия; -Lidt – накопленная энергия в индуктивности. При наличии в цепи емкостных элементов накопленная энергия будет зависеть и от емкости, полное сопротивление цепи будет влиять на энергию высвобождаемую при разрыве, поэтому создаваемые искробезопасные цепи делятся: а) омические – к ним относятся эл. сети с малой индуктивностью (меньше 1 мГенри) и не содержащие емкостных элементов в которых наиболее опасны разряды размыкания. Энергия будет зависеть от мощности источника питания и величины тока; б) индуктивные – цепи с повышенной индуктивностью (более 1 мГенри), но не содержащая емкостных элементов, в которых энергия разряда зависит от ЭДС источника, тока, индуктивности; в) емкостные – цепи содержащие емкостные элементы в которых наиболее опасны разряды замыкания и при этом энергия коммутируемого разряда зависит от: величины емкости, напряжения на емкости, и сопротивления. Воспламеняющая энергия коммутационного разряда и длительность его действия зависит от многих факторов: мощности источника тока, величины тока и напряжения, индуктивности емкости цепи, переходных процессов, вида металлов и формы контактов, температуры и влажности окружающей среды и др. Все факторы связаны сложными зависимостями, что затрудняет расчет энергии разряда, поэтому очень сложно найти исходные параметры для построении искробезопасных цепей. Очевидно, что для снижения энергии разряда неспособного воспламенить внешнюю среду надо ограничить мощность источника питания. Величины тока и напряжения, принудительно ограничивать индуктивность и емкость, сократить длительность разряда. Поэтому за основные параметры приняты воспламеняющие искробезопасные значения мощности источника питания, тока и напряжения цепи. Под воспламеняющим током , напряжением и мощностью эл. цепи (омической , индуктивной, емкостной) понимается их минимальное значение формирующее в условиях нормальных и аварийных режимах работы электрический разряд с энергией воспламеняющей пылегазовую среду с вероятностью р=10-3=0,001. Под искробезопасным током, напряжением, мощностью понимается их максимальное значение в цепи формирующее энергию разряда неспособного воспламенить пылегазовую среду любой концетрации. При этом между воспламенением и искробезопасным параметрам имеется взаимосвязь через коэф-т искробезопасности Киб=Iвос/Iиб Киб=Uвос/Uиб Киб=Pвос/Pиб Значение Киб по ГОСТу должно быть в пределах Киб=1,5…2,0, т.е. искробезопасные параметры цепей должны приниматься в 1,5 – 2,0 раза меньше их воспламеняющих значений. Воспламеняющие параметры электрических цепей (I, U, P) определяются экспериментально в специальных взрывных камерах, заполненных взрывоопасной метано-воздушной смесью с концентрацией метана 8,5%. Во взрывную камеру помещается эл. цепь подключенная через силовой трансформатор напряжением 10, 30, 70, 140 В первичные обмотки, которого подсоединены в силовую питающую сеть. Цепи оборудуются коммутационно-искровыми устройствами и при подключении любой из цепей в режим указанных интервалов напряжений производят 16000 замыканий и размыканий. Параметры считаются воспламеняющими если в камере возникает 16 воспламенений, т.е. вероятность 0,001=10-3. Установив воспламеняющие значения определяют необходимые искробезопасные значения тока, напряжения, мощности по киб для омических, индуктивных или емкостных цепей. Т.о. искробезопасными цепями являются эл. цепи малой эл. мощности с величиной тока, напряжения и мощности в 1,5-2 раза меньших воспламеняющих значений. За основной уровень искробезопасных сетей принято 36,18,12В. В качестве источника питания искробезопасных цепей используются трансформаторы или стабилизирующие с высокоомным сопротивлением для определения т.к.з. , первичные обмотки, которые подключены в силовую цепь; трансформаторы выполняют функцию разделительных элементов для предотвращения прохождения больших токов в искробезопасной цепи. Существенное значение играет ограничение участков цепей с большой индуктивностью и емкостью, т.к. они способствуют накоплению энергии и ее передаче при обрыве, способствующее ограничению мощности разряда. Для ограничения индуктивности и емкости применяют ограничивающие шунты, в качестве которых могут могут использоваться резисторы, конденсаторы подключенные параллельно участку с большой индуктивностью. При разрыве контактов часть накопленной в сети энергии будет рассеиваться в резисторе и частично в искре. При определенном значении резистора воспламенения не произойдет, аналогично емкостной шунт. При разрыве цепи энергия индуктивности будет расходоваться на разряд конденсатора, который в дальнейшем разряжается на индуктивность, и возникнет процесс колебания энергии. При этом шунт должен быть подобран так, чтобы ток разряда был ниже искробезопасного значения. Наиболее эффективными шунтами являются стабилитроны, тиристоры, транзисторы, обладающие ключевыми свойствами, малым сопротивлением, быстродействием. Искробезопасные шунты позволяют не только ограничить величину максимального напряжения на разрывных контактах но и уменьшить длительность действия открытого разряда. При испытании емкостных элементов их разрядный ток не должен превышать искробезопасного значения, для этого обычно подключают разрядное сопротивление. Для ограничения мощности возникающих токов короткого замыкания в искробезопасных цепях помещают в отдельные блоки и заливают эпоксидной смолой. Для предотвращения воспламенения от нагрева участков искробезопасной сети все соединения осуществляются только горячей пайкой с лаковым покрытием. Ремонт и настройка искробезопасных цепей эксплуатирующим персоналом запрещено. 12. Виды исполнения рудничного ЭО-ия и область их применения. 13. Условия и факторы, определяющие характер поражения человека эл. током. Пороговые значения токов и напряжений. Использование эл. энергии в промышленных условиях повышает вероятность соприкосновения персонала с токовыми элементами и воздействием тока на организм человека. Эта опасность усиливается ввиду отсутствия внешних признаков о наличие тока. При контакте с токопроводящим элементом эл. ток может оказывать на человека термическое, электрическое и физиологическое (биологическое) действие. Термическое действие характеризуется нагревом кожного покрова и его ожога приводящего к снижению эл. сопротивления тканей их разрыву в местах контакта с токовым элементом. Электрическое действие проявляется при возникновении т.к.з. большой величины, сопровождаемое образованием эл. открытых дуг, плавлением металла и попадание его на кожу, а также воздействие ультрафиолетового излучения на органы зрения. Биологическое действие в зависимости от величины и длительности действующего эл. тока сопровождается раздражением и возбуждением нервной системы, судорогами мышц, параличом с мгновенным смертельным исходом. Организм человека очень чувствителен к действию эл. тока. Наибольшую опасность представляет переменный ток с f=50Гц. Поражающее воздействие постоянного тока в 3-4 раза меньше, в зависимости от величины тока и возникшей ответной реакции различают следующие виды тока: 1.Ощутимый ток – наименьшее значение тока воздействующего на организм человека и вызывающее легкое покалывание кожи. Установлено, что среднее значение этого тока 0,8-1,5 mA, ощутимый постоянный ток в 3-4 раза больше. 2.Отпускающий ток – наибольшее значение тока воздействующего на организм человека и вызывает легкое сокращение мышц и ответную отталкивающую реакцию, при этом человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от действия тока среднее значение переменного тока 4-8 mA, для постоянного тока – в 3-4 раза больше. 3.Неотпускающий ток – воздействие которого сопровождается судорогами двигательных мышц с потерей способности самостоятельно освободиться от действия тока с повышением времени действия его поражающее воздействие увеличивается. Среднее значение для переменного тока 8-16 миллиампер. При переменном токе в 100 mА наступает мгновенная смерть ч/з 0,1сек. Для постоянного тока это значение 300-500 mA. Смертельную опасность представляет фибриляционный ток вызывает нарушение работы сердца и вызывает сокращение до 700 уд/мин и потерю способности перекачивать кровь. Его значение 25-28mA, а мгновенная смерть при 50mA. Для создания безопасных эл. цепей эл. оборудования правилами вводится понятие длительного безопасного тока Iдл.б =30mA=0,03А для переменного тока. При срабатывании. Кратковременный безопасный ток Iкр.б =0,168/ tотк, tотк=tзэ+tав+tэдс 0,2с tзэ- время срабатывания защитного элемента; tав- -//- автоматического выключателя; tэдс- время снятия остаточной ЭДС. Факторы определяющие поражающее действие тока. К-основной фактор, 1)Род тока, 2)Его величина, 3)Направление прохождения и длительность, 4)Частота, 5)Эл. сопротивление организма человека Rч, 6)Напряжение прикосновения Uпр, 7)Микроклимат подземных выработок, 8)Общее физическое состояние. Величина поражающего действия тока определяется временем его воздействия на организм. Наиболее опасным параметром прохождения тока(напряжения) через мышечные ткани от руки к руке, от ноги к ноге, от ноги к голове, от руки к ноге. С повышением частоты – поражающее действие повышается, но при очень высоких частотах 40-50 кГц ток становится безвреден. Определяющим фактором поражающего действия тока является Rч, которое нелинейно зависит от сопротивления кожи, внутренних тканей и костных тканей. Наибольшее сопротивление у кожных покровов, значение которых и принимается за сопротивление человека. Меньше всего сопротивление внутренних тканей 600-800Ом. Эл. минимальную величину в нормальных условиях 1,2кОм для подземных условий 1кОм. С повышением влажности окружающей среды и загрязнением кожного покрова сопротивление организма резко падает. Важно так же напряжение прикосновения в местах контакта человека с токовым элементом, значение проводимости зависит от Rч, площади контакта, состояния кожного покрова. При повышении напряжения в местах контакта до 40В происходит разрыв кожных покровов и ток начинает действовать на внутренние ткани. Минимальная величина Uпр Uпр min=Rz min*Iдл.б.=30-36В Для подземных условий максимальное напряжение сетях кнопочных пультов не более 36В, в условиях подземных горных работ поражающее действие тока определяется состоянием микроклимата. При повышении температуры окружающей среды – повышается потоотделение что приводит к снижению Rч, ан-но при повышении влажности окружающей среды. Физиологическое состояние: усталость приводит к ослаблению внимания, снижению сопротивления организма, замедленным движениям. Усталость влияет на химический состав крови которая приобретает сверхпроводимость. 14. Аппараты защиты от утечек тока шахтных тяговых сетей. Принцип действия и места установки. 15. Принцип действия и устройство защитных заземлений в угольных и рудничных шахтах. Нормирование сопротивлений заземлений. Сроки проверки. При замыкании одной из фаз с изолированной нейтралью на корпус эл. оборудования, то корпус окажется под напряжением, при случайном касании человеком корпуса через человека проходит опасный ток, при этом величина утечки зависит от напряжения прикосновения и сопротивления человека, поэтому для снижения тока через организм человека, надо снизить напряжение прикосновения, для этого корпус эл.оборудования в нормальном режиме работы металлическим отводом с малым сопротивлением через электрод (заземлитель) заземляют. При возникновение замыкания фазы на корпус возникающая утечка тока пойдет по 2-ж параллельным цепям. Величина утечки проходящей ч/з заземлитель на землю при отсутствии касания человеком: Iy=3Uф/(3r3+Rсети); при этом напряжение к.з. на корпус Uк.з.=Iут*rз; величина тока протекающего через человека при касании заземленного корпуса Iч= Uпр/R1=Uк.з/Rч=Iут*(rз/Rч) так как rз<<
При рассмотрении эл. опасностей эл. сетей зависящей от полного сопротивления изоляции, возникновении утечки, тока прикасания человека к одной из фаз сети, либо замыкание одной из фаз определяется величиной полного сопротивлении сети. Однако величина утечек, и ее поражающее действие определяется также режимом нейтрали.
Рассмотрение эл. безопасности сетей с изолированной нейтралью.
В зависимости от эл. емкости сетей с изолированной нейтралью делят на а) сети малой эл. емкости б) сети большой эл. емкости. К сетям малой емкости относятся низковольтные эл. сети с изолированной нейтралью небольшой протяженностью менее одного км. В которых из-за малой протяженности емкостным сопротивлением и емкостной утечкой пренебрегают, считая что эти утечки зависят от активного сопротивления. К сетям большей емкости относится все высоковольтные сети а также низковольтные длиной больше одного км, либо с большим количеством подключенных токоприемников. В которых активным сопротивлением пренебрегают считая что утечки тока определяются только емкостью сети.
Рассмотрение электробезопасности сетей малой эл. емкости.
С1=С2=С3=Сc=0 Ic=0. При высоком уровне сопротивления фаз и сети r1=r2=r3 фазные напряжения будут равны между собой U1=U2=U3=Uф и утечки будут также одинаковы I1=I2=I3=Ic . В симметричной системе 1+ 2+ 3=0 При случайном касании человека одной фазы, проводимость данной фазы резко увеличивается, напряжение и сопротивление этой фазы снижается и нулевая точка сместится и в двух других фазах напряжение повышается. Запишем уравнение утечки в условиях прикосновения человека к одной из фаз сети 1- 0/r1+ 1- 0/Rч+ 2+ 0/r2+ 3- 0/r3= 0 В симметричной схеме сумма напряжений фаз равняется 0, а сопротивление всех фаз равны r1=r2=r3=rс, поставим в данное уравнение сумму напряжений и равенство получим 1- 0/Rч+3Uс/rс=0 с=rcU/3Rч+rc (*) Найдем величину тока участка проходящего через человека в условиях его прикосновения к фазе сети Iy= 1- 0/Rч, подставим в это выражение (*), получим: Iy=3U1/3Rч+rc, т.к. в условиях симметричной системы напряжение U1=Uф , то получим: Iy=3Uф/3Rч+rc, т.е. в эл. сетях малой емкости с изолированной нейтралью случайное поражение током при прикосновении зависит от активного сопротивления фаз сети и при высоком уровне rc, утечки тока будет безопасным. При повреждении изоляции 1-вой фазы и ее замыкании на землю, то в этом случае: U//2=U//3=( 3)*Uф При этом прикосновение человека к этой фазе будет безопасным, однако прикосновение человека к двум другим фазам ставит человека под линейное напряжение Iy= 3*Uф/Rч
Рассмотрение электробезопасности сетей большой емкости с изолированной нейтралью.
Ia=0, C1=C2=C3=Cc= , x1=x2=x3=xa= , при случайном касании одной из фаз сети через тело человека будет течь ток утечки, который всегда будет опасным независимо от сопротивления фаз: Iy=3*Uф* *C/ (9*R2ч* 2*C2+1). Т.о. в сетях большой емкости безопасность можно обеспечить за счет снижения емкости до безопасной величины.
К основным достоинствам сетей с изолированной нейтралью относят: Опасность поражения эл. током человека при случайном соприкосновении зависит от сопротивления изоляции и эл. емкости сети и в условиях высокого уровня сопротивления изоляции и применяемых технологических средств для снижения эл. емкости ее эксплуатация безопасна.
Недостатки: а) При снижении уровня сопротивления изоляции одной из фаз или при касании человеком напряжение фазы и напряжение прикосновения изменяется от 0 до линейного значения. С увеличением емкости фаз опасность поражения растет. б) Замыкание одной из фаз сети на землю может оставаться необнаруженным длительное время – до появления замыкания на другой фазе или до касания человеком. в) при замыкании одной из фаз на землю прикосновение человека к другой фазе с высоким уровнем изоляции ставиться под линейное напряжение. г) Трудность обнаружения однофазной утечки без постоянного контроля изоляции сети.
Оценка электробезопасности сетей с глухозаземленной нейтралью.
В условиях высокого уровня сопротивления изоляции прикосновение человека к фазе сети является однофазным к.з. и сопровождается возникновением тока однофазного к.з., смертельного для человека Iy=Uф/(Rч+r3+zтр) Т.к. сопротивление трансформатора и rч очень малы по сравнению с Rч, то их значениями пренебрегают. При этом величина возникающих утечек не зависит ни от сопротивления ни от емкости сети, а напряжения в других фазах остаются постоянными и единственным путем обеспечения защиты человека является отключение сети. Поэтому в сетях с глухозаземленной нейтралью фазы оборудуются МТЗ (предохранители, реле), которое при касании человека немедленно срабатывают (0,2 с) и отключают фазы сети от источника питания.
Достоинства: Уровни сопротивления изоляции емкости сети не оказывает влияния на величину тока при касании человека. При этом напряжения в фазах остаются неизменными. Замыкание любой фазы на землю или при касании фазы человеком является однофазным к.з. обеспечивающий отключение сети с помощью МТЗ.
Недостатки: Замыкание любой фазы на землю является однофазным к.з. с образованием тока большой величины, которая может привести к образованию открытых искр и дуг и большому нагреву заземляющего провода от чего возможно возгорание, поэтому такие сети используют на поверхности шахт до 380В. При касании фазы человек оказывается под фазным напряжением, что опасно для жизни.
18. Меры защиты от поражения эл. током при эксплуатации ЭО.
Основными мерами защиты персонала шахт и рудников от поражения эл. током являются следующие: 1. Обеспечение недоступности прикосновения к токоведущим частям. Эта мера защиты осуществляется монтажом открытых токоведущих частей ЭО-ок (Например: контактный провод электровозной откатки) на недоступной для случайного прикосновения на высоте, а также ограждением ЭО-ия сетками и т.п; 2. Защита от случайного прикосновения к токоведущим частям. Этот вид защиты обеспечивается закрытым исполнением рудничного ЭО-ия, а также применением блокировок, препятствующих доступу к токоведущим частям до снятия напряжения с них и предотвращаюших ошибочные действия обслуживающего персонала. 3. Применение пониженного напряжения. Эта мера защиты используется для ЭУ-ок, наиболее опасных в отношении поражения эл. током (переносные ЭУ-ки – ручные электросверла, осветительные и сигнальные установки т.п., а также источники питания цепей защиты и дистанционного управления); 4. Изоляция нетоковедущих частей, применяющихся для различных видов ЭО-ия для предотвращения появления напряжения на нетоковедущих частях при повреждении изоляции токоведущих частей (рукоятки рубильников, ручные электросверла и т.д.); 5. Защитное заземление и зануление; 6. Контроль и профилактика повреждений изоляции ЭУ-ок. Состояние изоляции ЭУ-ок в значительной степени определяет уровень электробезопасности. Поэтому контроль и профилактика повреждений изоляции позволяют выявить снижение уровня сопротивления изоляции и появления опасных утечек на землю, что, в свою очередь, позволяет своевременно отключить ЭУ-ку и устранить соответствующие повреждения и неисправности; 7. Компенсация емкостных токов утечки на землю. Емкость фаз сети относительно земли определяется общей протяженностью сети, высотой подвеса проводов, толщиной фазной изоляции жил кабелей, т.е. геометрическими размерами. Уменьшить емкость сети практически невозможно , но вполне возможно компенсировать емкостной ток утечки на землю, что достигается подключением между нейтралью и землей компенсирующей катушки (дроссель), индуктивность которой может регулироваться вручную или автоматически; 8. Электрическое разделение сетей. Разветвленная сеть большой протяженности имеет значительную емкость, невысокий уровень активного сопротивления изоляции и, как следствие, большие токи утечки на землю. Если такую сеть разделить на ряд сетей меньшей протяженности и разветвленности, то последние будут обладать значительно меньшей емкостью и более высоким уровнем активного сопротивления изоляции и опасность электропоражения резко снизится; 9. Защитное отключение. Под этим термином понимают быстродействующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение ЭУ-ки при возникновении в ней опасности электропоражений. В ЭУ-ах шахт и рудников защитное отключение осуществляется с помощью реле утечки; 10. Общие меры безопасности. К ним относятся применение изолирующих подставок и ковриков, резиновых бот и перчаток, средств сигнализации; профессиональная подготовка персонала в части техники электробезопасности при эксплуатации ЭУ-ок, широкая разъяснительная работа об опасности эл. тока и др.
19. Зануление ЭУ-ок в сетях с глухозаземленной нейтралью.
В сетях с глухозаземленной нейтралью где любое замыкание фазы на землю сопровождается током к.з. большой величины, используют МТЗ, которая отключает сеть. При заземлении корпуса в сетях с глухо-заземленной нейтралью при замыкании фазы на корпус, ток будет растекаться в породах и может не привести к действию МТЗ, поэтому используют зануление корпуса, т.е. присоединяют к нулевому, нетоковедущему проводу, приваренному к заземляющим отводам с R 4Ом, так как сопротивление нулевого провода намного меньше сопротивления человека, то ток к.з. будет идти по нулевому проводу и МТЗ срабатывает и отключает сеть. Таким образом основным назначением зануления в сетях с глухо-заземленной нейтралью является: при возникновении токов к.з. мгновенное отключение сети от источника питания с помощью МТЗ. Нулевой провод может использоваться для подключения световых приборов. Для обеспечения использования сетей с глухо-заземленной нейтралью источника питания для осветительных приборов надо прокладывать второй нулевой провод.
20. Основные особенности и виды опасностей при эксплуатации ЭО-ия в шахтных условиях.
Характерной особенностью является: наличие ограниченных сечений и пространства в подземных выработках, их слабая освещенность, повышающая вероятность случайного прикосновения персонала к токовым элементам и поражение током. Наличие повышенной влажности приводят к повышению проводимости.
Действие постоянного горного давления пород приводящее к осыпанию пород и повреждению подземных ЛЭП и электрооборудования и возникновению Т.К.З. большой мощности. Наличие в окружающей среде пыли и газа склонных к воспламенению, взрыву от температурных источников обусловленных нагревом токовых элементов открытых искровых и дуговых разрядов
Вызванных работой контактных систем либо короткими замыканиями токоведущих элементов.
Наличие агрессивных вод повышает электрохимическую коррозию эл. оборудования. Необходимость постоянного перемещения эл. сетей и эл. оборудования за перемещением фронта работ, что повышает вероятность повреждения токовых элементов и возникновение т.к.з..
Из-за повышенной влажности, наличия пыле-газовой среды подземные выработки относятся к
объектам особой эл. опасности. Необходимыми условиями безопасного применения эл. энергии
является: а) отсутствие температурных источников и открытых искровых разрядов способных привести к воспламенению или взрыву пыле-газовой среды, б) Предупреждение возникновения пожара от температурных источников и эл. искровых и дуговых разрядов, в) Защита персонала от поражения эл. током.
С учетом этих требований в подземных выработках должно применяться эл. оборудование высокой прочности, взрывозащитного исполнения для ограничения проникновения во внутрь объема пыли и газа. Применяемые для построения ЛЭП кабели с защитными оболочками не распространяющие горение, обязательное оснащение эл. оборудования и ЛЭП элементами защитного контроля их нормальных режимов работы и обеспечение автоматического отключения при нарушении основных параметров режимов работы ЭО-ия.