КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Вопросы безопасности жизнедеятельности»
1. Электробезопасность. Основные понятия (электротравма, электроудар, виды токов, категории помещения). Опасность поражения электрическим током
Государственные организации многих стран разрабатывают правила безопасности для электрического оборудования и систем. Россия разработала такие правила одной из первых. Имеющиеся отличия их от европейских в настоящее время устраняются для преодоления трудностей в использовании или продаже технологического оборудования.
Системы защиты должны гарантировать безопасность оборудования для людей, при этом выбор конкретной технической реализации защиты должен быть технически эффективен и экономически оправдан.
Обеспечение безопасности электротехнологического оборудования может быть достигнуто путем исключения воздействия опасных и вредных факторов на персонал, занятый обслуживанием, эксплуатацией или ремонтом этого оборудования или иных установок, расположенных в зоне манипуляций человека. К числу указанных воздействий относятся собственно электрический ток (электротравма, электроудар) и создаваемые при выработке, преобразовании и потреблении технологическим оборудованием электроэнергии электрическое и магнитное поля, а также термические поля, шум, ультразвук и вибрации. Кроме того, на человека могут воздействовать ультрафиолетовое, лазерное и ионизирующее излучения, он может быть поражен опасными факторами пожара или взрыва, может подвергаться действию вредных загрязнений воздуха рабочей зоны и т.д.
Допустимое воздействие электрического тока на человека нормируется ГОСТ 12.1.038-82 и рекомендациями МЭК (публикация МЭК 479, 1974 г.), ряд положений которых жестче, чем предписывают ныне действующие в России нормы.
Контакт человека с частями оборудования, находящимися под напряжением, возможен несколькими способами: двухфазный, когда человек касается различными точками тела металлических частей, находящихся под разными потенциалами; однофазный (однополюсный), когда человек касается только одной металлической части, находящейся в контакте с источником напряжения, а другая часть его тела контактирует с землей или нетоковедущей частью, связанной с источником напряжения паразитными токами утечки; опосредованный, когда человек попадает под действие токов утечки, не вступая в контакт с токоведущими частями (например, шаговое напряжение или межконтактная разность потенциалов). Возможен случай поражения человека током под действием накопившихся зарядов (например, наведенный заряд статического электричества или остаточный заряд на реактивных элементах цепи).
Безопасность достигается недоступностью токоведущих частей, применением надлежащей изоляции и использованием технических защитных мероприятий, которые делятся на основные и дополнительные.
Выбор конкретных средств защиты осуществляется на основании классификации электроустановок по параметрам используемых в них напряжений питания, а производственных помещений – по степени опасности поражения электрическим током.
Электроустановки по величине напряжения питания разделяются на установки напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В. При этом первая группа электроустановок применительно к устройствам высокочастотного нагрева, в свою очередь, делится на оборудование I диапазона (с номинальным напряжением до 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока) и оборудование II диапазона (выше 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока, но ниже 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока). Оборудование напряжением свыше 1000 В имеет номинальное напряжение выше указанного для диапазона II первой группы классификации. По частоте питающей сети различают оборудование постоянного тока, оборудование низкой (промышленной) частоты (с рабочей частотой до 60 Гц включительно), среднечастотное оборудование – выше 60 Гц и до 10 кГц включительно, высокочастотное оборудование – выше 10 кГц и до 300 МГц включительно, сверхвысокочастотное оборудование, рабочая частота которого превышает 300 МГц. Классификация дается в соответствии с ГОСТ Р 50014.1-92. «Безопасность электротермического оборудования. Часть 1. Общие требования».
Питание электротехнологического оборудования осуществляется от одного из следующих видов сетей: однофазных двух- и трехпроводных, двухфазных трехпроводных и пятипроводных, трехфазных трехпроводных, четырехпроводных и пятипроводных, обозначаемых в соответствии с международной системой классификации сетей как TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, IT, где первая буква характеризует способ заземления источника питания (T – непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей к земле, I – токоведущие части изолированы от земли или связаны с ней через сопротивление), а вторая буква характеризует способ заземления нетоковедущих частей электроустановки (T – непосредственная связь с землей нетоковедущих частей независимо от характера связи источника питания с землей, N – связь с землей через точку заземления источника). Последующие буквы (там, где они есть) характеризуют вид нулевого проводника. Он либо объединяет функции рабочего и защитного (С или «PEN» – проводник), либо эти функции обеспечиваются раздельными проводниками (S). Пока в России наибольшее распространение получили питающие сети по типу TN, TN - S, TN - C или IT.
Для оценки опасности поражения необходимо принимать во внимание не только уровень напряжения и частоту питающей сети, но и конкретные условия работы или отдыха. По степени опасности поражения человека электрическим током различают помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью поражения электрическим током и особо опасные помещения.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих условий:
· токопроводящая пыль;
· токопроводящие полы (металлические, земляные и т. д.);
· высокая температура (более 35ºС);
· относительная влажность более 75%;
· возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, технологическому оборудованию, имеющим соединение с землей, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.
Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих условий:
· особая сырость (влажность около 100%);
· химическая активная или органическая среда, действующая на изоляцию;
· одновременное наличие 2 и более условий для помещений повышенной опасности.
В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
Электротермическое оборудование, как правило, размещается в помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током, а часто и в особоопасных помещениях. В этих условиях для человека представляет опасность не только двухфазное (двухполюсное) прикосновение к токоведущим частям, но и однополюсное прикосновение к токоведущим частям или корпусам электрооборудования. Усугубляет ситуацию возможность попадания персонала под действие наведенного заряда, заряда статического электричества или под действие индуктированных токов. В случае замыкания токоведущих частей на землю или на корпус изделия при некорректном исполнении заземления человек может подвергнуться действию шагового напряжения.
Основой безопасной эксплуатации является обеспечение недоступности токоведущих частей оборудования для прикосновения человека (или для замыкания их посторонними предметами). Надежная конструкция корпуса (оболочки) – основное средство обеспечения недоступности токоведущих частей. Оболочка должна соединяться с основными частями установки в единую конструкцию, закрывать опасную зону и сниматься только при помощи инструмента. Электрооборудование классифицируется в соответствии с типом защиты от электрического тока, степенью защиты от проникновения пыли, твердых объектов и влаги. Согласно ГОСТ 14254-80 и рекомендациям МЭК (IEC) 529 различают 7 степеней защиты от возможности доступа к внутренним частям изделия, а также 9 степеней защиты токоведущих частей от проникновения воды через корпус изделия. В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации разработчик должен выбрать номер международной классификации по степени защиты корпусом (IP-хх).
Оболочки (корпуса) предназначены также для защиты от механического повреждения изоляционных материалов (абразивный износ, разрывы, растяжение и скручивание) и от поражения человека движущимися частями оборудования. Защитными оболочками должны оснащаться кабели для защиты от разрывов или повреждений при скручивании. Материалы защитных оболочек должны выбираться в соответствии с требованиями по механической прочности, стойкости к воздействиям агрессивной среды и по способности защищать оборудование от электромагнитных полей. Для оборудования во взрывоопасных зонах оболочки должны предохранять рабочую зону от взрыва, и требования к ним в таких зонах определяются более жесткими нормами искробезопасности – по ГОСТ 12.1.018 и ГОСТ 12.1.044.
К дополнительным средствам защиты относятся: сигнализация, применение блокировок и маркировки изделий. Блокировка предотвращает ошибочные действия оператора и исключает возможность доступа к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Принцип действия блокировки заключается в том, что любое открытие крышек или снятие кожухов сопровождается разрывом электрической цепи и автоматическим отсоединением защищаемого изделия от источника напряжения. В других случаях блокировка делает возможным снятие кожуха или открывание дверцы лишь после предварительного снятия напряжения питания. Различают электрические, механические и электромагнитные блокировки. В электротермических установках для исключения случаев прикосновения персонала к токоведущим частям рекомендуется использование блокировок, исключающих возможность открывания шкафов и дверей камер без снятия питающего напряжения.