Защитные меры электробезопасности в электроустановках горных предприятий

Лекция №9 Защитные меры электробезопасности в электроустановках горных предприятий Общие требования к безопасному устройству электроустановок Предприятия горной промышленности характеризуются высокой энерговооруженностью и крайне тяжелыми условиями производства. В этих условиях вероятность производственного травматизма возрастает и повышается опасность использования электрической энергии. Поэтому электротравматизм на горных предприятиях является одним из основных видов производственного травматизма, а каждый случай поражения электрическим током имеет, как правило, тяжелый или смертельный исход. Опасность электрического тока отличается от прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее дистанционно, как например, увидеть движущиеся части, раскаленный металл, открытые люки и т. п. Наличие напряжения обнаруживается слишком поздно, когда человек уже оказался под ним. В связи с этим вопросам электробезопасности на горных предприятиях необходимо придавать исключительно важное значение. Электробезопасность – это 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). Во всех случаях объем защитных мероприятий должен отвечать реальной опасности установки и не приводить к неоправданной затрате средств и материалов. Общие требования к обеспечению электробезопасности определяются ГОСТ 12.1.019-79. Стандарт распространяется на электроустановки производственного и бытового назначения на стадиях проектирования, изготовления, монтажа, наладки, испытаний и эксплуатации. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит: - от рода и величины напряжения и тока; - частоты электрического тока; - пути тока через тело человека; - продолжительности воздействия электрического тока или электромагнитного поля на организм человека; - условий внешней среды. В соответствии с названным выше стандартом электробезопасность должна обеспечиваться: - конструкцией электроустановок; - техническими способами и средствами защиты; - организационными и техническими мероприятиями. Требования (правила и нормы) электробезопасности к конструкции и устройству электроустановок установлены в стандартах Системы стандартов безопасности труда (ССБТ), а также в стандартах и технических условиях на электротехнические изделия: ГОСТ 12.2.007.0 – 75. Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.1 – 75. Система стандартов безопасности труда. Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.3 – 75. Система стандартов безопасности труда. Электротехнические устройства на напряжение свыше 1000 В. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.4 – 75. Система стандартов безопасности труда. Шкафы комплектных распределительных устройств и комплектных трансформаторных подстанций. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.5 – 75. Система стандартов безопасности труда. Конденсаторы силовые. Установки конденсаторные. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.6 – 75. Система стандартов безопасности труда. Аппараты электрические коммутационные на напряжение до 1000 В. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.7 – 75. Система стандартов безопасности труда. Устройства управления комплектные на напряжение до 1000 В. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.8. – 75 Система стандартов безопасности труда. Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.9 – 75. Система стандартов безопасности труда. Электропечи. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.10 – 75. Система стандартов безопасности труда. Установки, генераторы и нагреватели индукционные для электротермии. Установки и генераторы ультразвуковые. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.11 – 75. Система стандартов безопасности труда. Преобразователи электроэнергии статические силовые. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.12 – 75. Система стандартов безопасности труда. Источники тока химические. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.13 – 75. Система стандартов безопасности труда. Изделия светотехнические. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.007.14 – 75 Система стандартов безопасности труда. Кабели и кабельная арматура. Требования безопасности. Технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность, должны устанавливаться: а) с учетом номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки; б) способов электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией); в) режима нейтрали источника питания электроэнергией (изолированная, заземленная нейтраль); г) вида исполнения электроустановки (стационарная, передвижная, переносная); д) условий внешней среды в соответствии с классификацией ПУЭ (особо опасные помещения, помещения повышенной опасности; помещения без повышенной опасности; на открытом воздухе); е) возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых должна производиться работа; ж) характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное прикосновение; двухфазное прикосновение; прикосновение к металлическим частям, оказавшимся под напряжением); з) возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока; и) видов работ (монтаж, наладка, испытание, эксплуатация электроустановок). Общие требования к безопасному устройству электроустановок, вступившие в силу с 1 января 2003 года, приведены в ПУЭ–7 издания. Приведем основные термины и определения, используемые в последнем издании ПУЭ: Проводящая часть – часть, которая может проводить электрический ток; Токоведущая часть – проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе её работы под рабочим напряжением, в том числе и нулевой рабочий проводник (но не PEN – проводник); Открытая проводящая часть (ОПЧ) – доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции; Сторонняя проводящая часть (СПЧ) – проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки. Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением; Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции; Защита от прямого прикосновения – защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением; Защита при косвенном прикосновении – защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции. Все электроустановки переменного и постоянного тока напряжением до 1000 вольт и выше должны удовлетворять требованиям основного правила устройства электроустановок: Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения: Основная изоляция токоведущих частей - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током. Основная изоляция должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе эксплуатации. Удаление основной изоляции должно быть возможно только путем её разрушения. Ограждения и оболочки должны быть надежно закреплены и иметь достаточную механическую прочность. Вход за ограждения или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента, либо после снятия напряжения с токоведущих частей. Оболочки для электроустановок до 1000 В должны иметь степень защиты не менее IP2X.Показатели защищенности по стандарту IEC 529 имеют обозначение общего вида IPXX. Первая цифра этого обозначения отражает степень защиты от попадания внутрь твердых тел (0 – защита отсутствует,6 – полная защита от проникновения пыли). Уровень «2» - защита от попадания твердых тел превышающих 12 мм (контакт с пальцами рук). Вторая цифра отражает степень защиты от проникновения внутрь влаги (0 – защита отсутствует, 8 – защита от продолжительного погружения в особых условиях). То есть «степень защиты не менее IP2X означает, что в оболочке не должно быть конструктивных зазоров и щелей размером более 12 мм, что не позволяет пальцами рук или каким-то твердым предметом прикоснуться к токоведущим частям, находящимся внутри оболочки. Барьеры предназначены для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1000 В или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1000 В. Но барьеры не исключают преднамеренного прикосновения и приближения к токоведущим частям при обходе барьера. Для удаления барьеров не требуется применения ключа или инструмента, однако они должны быть закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно. Барьеры должны быть изготовлены их изоляционного материала. Размещение вне зоны досягаемости для защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям может быть применено при невозможности выполнения ограждений или барьеров, или их недостаточности. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках до 1000 В должно быть не менее 2,5 метров. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению. В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1000 В должна составлять 2,5 метра от поверхности, на которой находятся люди. Указанные размеры даны без учета применения вспомогательных средств (инструмента, лестниц, длинных предметов). Установка барьеров и размещение вне зоны досягаемости допускается только в помещениях, доступных квалифицированному персоналу. Применение сверхнизкого (малого) напряжения (СНН), которым является напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока. В качестве источника питания цепей СНН следует применять безопасный разделительный трансформатор. Токоведущие части цепей СНН должны быть электрически отделены от других цепей. Проводники цепей СНН, как правило, должны быть проложены отдельно от проводников более высоких напряжений и защитных проводников, либо отделены от них заземленным металлическим экраном (оболочкой), либо заключены в неметаллическую оболочку дополнительно к основной изоляции. Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ следует применять (при наличии требований ПУЭ) устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает: - 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности; - 12 В переменного тока или 30 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью; - 6 В переменного тока или 15 В постоянного тока в особо опасных помещениях и в наружных электроустановках. Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении: Защитное заземление или зануление. Защитное заземление преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок (открытых проводящих частей), которые могут оказаться под напряжением. Защитное заземление применяется для электроустановок с изолированной нейтралью электрической сети (система IТ). Зануление – преднамеренное электрическое соединение с глухозаземленной нейтралью источника питания посредством нулевого защитного проводника металлических нетоковедущих частей электроустановок (открытых проводящих частей), которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяется для электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью электрических сетей (система ТN). Автоматическое отключение питания – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение питания электроустановок при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным напряжением питающей сети. Защитное автоматическое отключение питания при системе IТ выполняется с помощью реле утечки в электроустановках напряжением до 1000 В, и с помощью релейной защиты от однофазных замыканий на землю в электроустановках напряжением выше 1000 В. Для автоматического отключения питания при системе TN могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток (УЗО). Уравнивание потенциалов – электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. Связь для уравнивания потенциалов может быть обеспечена либо металлоконструкциями строительного и производственного назначения, либо специальными дополнительными проводниками, либо сочетанием того и другого. При этом должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи, образованной стальными и железобетонными каркасами производственных зданий и сооружений на всем протяжении их использования в качестве РЕ– или РЕN– проводников. Выравнивание потенциалов – снижение разности потенциалов (напряжения шага) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли. Двойная или усиленная изоляция. Двойная изоляция – изоляция в электроустановках напряжением до 1000 В, состоящая из основной и дополнительной изоляции. Дополнительная изоляция – независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1000 В, выполняется дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении в случае повреждения основной изоляции. Двойная изоляция применяется в основном для ручного электроинструмента. Изготовление корпусов электроинструмента из изолирующего материала или покрытия металлических корпусов слоем изоляции обеспечивают отсутствие напряжения на корпусе даже при повреждении основной изоляции токоведущих частей. Усиленная изоляция – улучшенная основная изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция. Защитное электрическое разделение цепей следует применять, как правило, для одной цепи. Наибольшее рабочее напряжение отделяемой цепи не должно превышать 500 В. Питание отделяемой цепи должно быть выполнено от разделительного трансформатора или от другого источника, обеспечивающего равноценную степень безопасности. Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки могут быть применены в электроустановках напряжением до 1 кВ, когда требования к автоматическому отключению питания не могут быть выполнены, а применение других защитных мер невозможно либо нецелесообразно. Защиту при косвенном прикосновении, в соответствии с ПУЭ, следует выполнять (п. 1.7.53) при номинальном напряжении выше 50 В переменного тока или выше 120 В постоянного тока во всех электроустановках. Может потребоваться защита от поражений электрическим током при косвенном прикосновении при следующих условиях: - в помещениях с повышенной опасностью при номинальном напряжении выше 25 В переменного тока и 60 В постоянного тока; - в особо опасных помещениях и в наружных установках при номинальном напряжении 12 В переменного тока и 30 В постоянного тока. Во взрывоопасных зонах любого класса подлежат заземлению (занулению) также: - электроустановки при всех напряжениях переменного и постоянного тока; - электрооборудование, установленное на заземленных (зануленных) металлических конструкциях. Кроме того, для обеспечения электробезопасности применяют знаки безопасности, предупредительную сигнализацию, средства защиты и предохранительные приспособления. Для обеспечения безопасности работ в действующих электроустановках должны выполняться следующие организационные мероприятия: - назначение лиц, ответственных за организацию и производство работ; - оформление наряда или распоряжения на производство работ; - осуществление допуска к проведению работ; - организация надзора за проведением работ; - оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места. Конкретные перечни работ, которые должны выполняться по наряду или распоряжению, устанавливаются в отраслевой нормативно-технической документации. Для обеспечения безопасности работ в действующих электроустановках должны выполняться следующие технические мероприятия: 1. При проведении работ со снятием напряжения в действующих электроустановках или вблизи них: - отключение установки (части установки) от источника питания электроэнергией; - механическое запирание приводов отключенных коммутационных аппаратов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий и другие мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения к месту работы; - установка знаков безопасности и ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние; - наложение заземлений (включение заземляющих ножей или наложение переносных заземлений); - ограждение рабочего места и установка предписывающих знаков безопасности. 2. При проведении работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и вблизи них: - выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами; - применением основных и дополнительных электрозащитных средств; - непрерывный надзор за проведением работ; - обеспечение безопасного расположения работающих, используемых механизмов и приспособлений. При разработке месторождений открытым способом к электроустановкам предъявляются требования действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП), «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТ ЭУ), «Правил применения средств защиты, используемых в электроустановках», «Правил безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых», «Нормативов по защите электроустановок открытых горных разработок от атмосферных перенапряжений», «Нормативов по электробезопасности карьерного оборудования и электроустановок», государственных и отраслевых стандартов, «Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности». К шахтным электротехническим установкам на поверхности предъявляются требования действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП), «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТ ЭУ). Указанные правила обязательны и для подземных электротехнических установок, если они не противоречат «Правилам безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» и «Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности». В шахтах, опасных по газу и пыли, устройство и эксплуатация электроустановок должна производиться в соответствии с требованиями «Правил безопасности в угольных шахтах» и общих Правил (ПУЭ, ПТЭЭП, ПОТ ЭУ). К электротехническим установкам обогатительных и окусковательных (агломерационных и окомковательных) фабрик, дробильных и дробильно- сортировочных фабрик (установок) предъявляются требования действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП), «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТ ЭУ), «Правил безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» и «Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности».