Электрозащитные средства. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током

Вопросы электробезопасности на производстве, это лишь часть всех мероприятий и требований промышленной безопасности. Выполнение требований многочисленных инструкций и правил, обеспечение безопасных условий труда возложено кодексом РФ о труде, на работодателя. Он же несёт ответственность. Мера её зависит от тяжести последствий нарушений или невыполнения требований промбезопасности и охраны труда. Руководитель предприятия особенно если оно большое назначает работников ответственных за выполнение требований ОТ, пожарной и электробезопасности.

Нормативные документы

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) распространяются на все строящиеся и реконструируемые электроустановки переменного и постоянного тока напряжением 750 кВ и обязательны к исполнению, независимо от отраслевой принадлежности и формы собственности. Новое, 7 издание постоянно пополняется по мере переработки материалов и их согласования с заинтересованными ведомствами и утверждения в министерстве.

Тем не менее эксперты утверждают, что издание не охватывает всего объёма необходимых изменений, и вероятно в недалёком будущем в свет выйдет очередное дополненное издание ПУЭ.

Требования по охране труда и пожарной безопасности при работе с электроустановками тоже изменяются.

Категории помещений по электробезопасности, ПУЭ

В соответствии с правилами устройства — электроустановки это совокупность технологического электрооборудования машин и аппаратов вместе с сооружениями в которых они установлены предназначенные для выработки или передачи, трансформации и перераспределения, преобразования в другие виды энергии. Делятся на:

1. Наружные (открытые). Расположенные на открытой местности не защищённые от атмосферных воздействий.
2. Закрытые (внутренние). Находящиеся в зданиях защищающих их от атмосферных воздействий.

Электропомещения — различные сооружения, здания или отгороженные части помещения в котором расположено электрооборудование с доступом только для квалифицированного персонала занятого обслуживанием. Все эти помещения по электробезопасности подразделяются на 4 категории:

1. Помещения без повышенной опасности.
2. Помещения с повышенной опасностью.
3. Особо опасные.
4. Территории, на которых установлены открытые электроустановки, где возможно поражение людей током, относятся к особо опасным помещениям.

1 категория

В ПУЭ говорится, что это помещения, в которых нет условий для возникновения повышенной или особой опасности. Что это за помещения?

Помещения без повышенной опасности это обычные жилые или офисные здания. Предприятия социальной сферы детские дошкольные учреждения, школы, больницы и так далее. Основные требования для 1-й категории:

• Сухие — 60% и влажные помещения влажность воздуха в которых не должна превышать 75%.
• Работающая приточно-вытяжная вентиляция. Не должно быть токопроводящей пыли и химических соединений в воздухе.
• Температура окружающего воздуха не превышает +35°C.
• Покрытие пола должно быть выполнено из материалов не проводящих электричество.

В эту категорию можно отнести и некоторые производства и цеха, но вышеперечисленные условия должны быть соблюдены. Требования по охране труда к работникам ограничиваются вводным инструктажем, и с периодичностью два раза в год инструктажем на рабочем месте.

К обслуживанию электроустановок допускаются специалисты с 3-й группой допуска до 1000 вольт. Ответственный, за электрохозяйство назначается из состава ИТР с 4-й группой.

2 категория: опасные помещения по электробезопасности

Действующая по настоящее время классификация помещений по электробезопасности ПУЭ ко второй категории относит отвечающие следующим критериям:

• Сырые помещения. Влажность более 75%
• В воздухе возможно наличие токопроводящей пыли.
• Цеха с высоким содержанием в воздухе химических соединений.
• Полы выполнены из материалов способных, проводить электричество (металл, земля, железобетон, кирпич и пр.).
• Помещения с высокой температурой.
• Возможность, одновременно прикоснуться к станку или другому оборудованию с одной стороны и металлическим частям (корпусам) электрооборудования или открытым проводящим частям с другой.

Перечень предприятий и цехов, попадающих в данную категорию очень большой. Практически все предприятия за исключением особо опасных входят в эту категорию.

Обязательно проведение мероприятий по охране труда и технике безопасности. По специальностям связанным с работой на вредном и опасном производстве проводится дополнительное обучение с аттестацией и допуском работников. Проводится аттестация рабочих мест.

На предприятиях в обязательном порядке проводится электротехническая экспертиза помещения по электробезопасности. На основании выводов экспертизы присваивается категория и на входе вывешивается специальный знак (табличка), на котором прописан класс помещения по электробезопасности.

К обслуживанию допускаются только квалифицированные специалисты прошедшие обучение и имеющие группу допуска в соответствии с требованиями охраны труда при обслуживании электроустановок.

3 категория: особо опасные помещения по электробезопасности

К особо опасным по электробезопасности помещениям относятся те, в которых имеется хотя бы один из приведённых ниже факторов:

• Особо сырые. Влажность воздуха 100%. Стены и оборудование покрываются влагой выпадающей в виде конденсата.
• Помещения с активной химической или органической средой, возникающей в помещении в течение рабочей смены. Эта среда разрушает детали электроустановок и изоляцию проводов.
• Если возникают одновременно два фактора относящихся к условиям повышенной опасности.

Эта категория помещений по электробезопасности имеет особые требования к используемому оборудованию и материалам. Предусматриваются более частые ТО и ремонты. Работает только квалифицированный и обученный к работе в определённых условиях персонал. Охрана труда, как правило, относит такие производства к вредным.

4 категория: территории, на которых установлены открытые электроустановки

К категории особо опасных относятся ОРУ — открытые распределительные устройства. Трансформаторные подстанции, распределительные узлы состоящие из огромного количества электрооборудования. Расположенных на открытой местности и огороженные забором. Это закрытые для несанкционированного проникновения территории, на которых действуют особые отраслевые требования по охране труда и квалификации работников.

Все помещения, аттестованные по электробезопасности должны обозначаться табличками, информирующими работников и представителей контролирующих органов о категории опасности за дверями.

Типы электроустановок по условиям электробезопасности

По параметру электробезопасности все установки делятся на 4 основных типа:

1. Электрические установки с параметром напряжения выше 1 кВ в сетях с большими токами замыкания на землю (т.е. с эффективно заземленной нейтралью);

Устройства для заземления подобного плана установок выполняются с обязательным следованием четким требованиям к показателям сопротивления, напряжения, конструктивным особенностям, а также ограничению напряжения непосредственно на самом заземляющем механизме. При стекании с заземляющего устройства тока на землю напряжение не должно превышать показатель 10 кВ.

Напряжение, превышающее 10 кВ, допустимо исключительно на тех заземлителях, с которых стопроцентно исключен вынос потенциалов за пределы ограждения электроустановки. Если напряжение на устройствах для заземления варьируется в диапазоне от 5 до 10 кВ, конструктивно обязательно должна предусматриваться дополнительная защита изоляции отходящих кабелей, а также телемеханики.

Сопротивление внутри заземляющего устройства ни при каких обстоятельствах не должно превышать показателя 0,5 Ом.

Заземлители продольного типа нужно прокладывать на глубине 0,5-0,7 метров, в удаленности примерно в метр от оснований зданий и оборудования вдоль осей установок.

Что касается поперечных заземлителей, их нужно класть в любых подходящих местах между оборудованием. Глубина закладки может варьироваться от 0,5 до 0,7 метров.

Горизонтальные заземлители специалисты рекомендуют прокладывать по самому краю территории, которую они занимают. Причем таким образом, чтобы по окончании работ получался полностью замкнутый контур.

Нельзя никаким способом присоединять к заземляющему устройству внешнее ограждение электроустройства. Если же от оборудования отходят высоковольтные линии электропередач 100кВ и выше (грозотросы), ограждение стоит заземлять посредством заземлителей вертикального вида длиной не меньше 2 метров. Устанавливать их необходимо у стоек ограды (по периметру) с интервалом от 20 до 50 м. Монтаж подобной системы заземления не потребуется в том случае, если ограждение электрооборудования оснащено стойками из металла либо железобетона. Арматура последних в обязательном порядке должна соединяться с металлическими участками ограды.

Для того чтобы полностью исключить возникновение электросвязи внешнего ограждения с заземлителем, расстояние от одного до другого должно составлять больше 2 метров. При этом все те элементы (горизонтальные заземлители, кабели, провода, трубы и пр.), которые проложены между стойками ограждения, должны находиться достаточно глубоко – более полуметра. На тех участках, где внешняя ограда примыкает к зданиям, необходимо предусматривать специальные деревянные либо кирпичные прокладки длиной больше 1 метра.

Если заземлитель электрического оборудования имеет соединение с заземлителем электроустановки выше 1 кВ с заземленной нейтралью кабелем в металлической оболочке, чтобы выровнять потенциалы, потребуется неукоснительное соблюдение одного из приведенных ниже условий:

• Обязательная кладка на глубину не меньше одного метра и на расстоянии не менее одного метра от фундамента строения (периметра территории, которую занимает оборудование) заземляющего устройства, которое было бы соединено с металлоконструкциями и сетью заземления, а на входах и въездах – укладка проводников на глубину 1.5 м на расстоянии 2 м от заземлителя. Данные заземлители должны быть соединены проводником;
• Применение фундаментов из железобетона в качестве альтернативы заземляющих устройств. Важно учесть должное обеспечение соответствующего уровня выравнивания потенциалов.

Выполнения приведенных выше условий не потребуется в том случае, если вокруг здания или сооружения присутствуют отмостки из асфальта. Если же у какого-то из выходов или выездов они все же отсутствуют, потребуется выполнить выравнивание потенциалов путем уже описанной процедуры укладки двух проводников.

1. Электрические установки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (малыми токами замыкания на землю);

Ответ на вопрос электробезопасности подобных установок кроется в первую очередь в том, что сопротивление заземлителя, независимо от погодных и внешних факторов, при прохождении расчетного тока замыкания на землю не должно быть выше 10 Ом. Под расчетным током при этом понимается полный ток замыкания на землю.

Изолированная нейтраль дает возможность применять электрооборудование в условиях, которые обязывают к использованию повышенного требования к параметру электробезопасности, с жестким контролем за состоянием и целостностью изоляционного слоя, а также всех предохранительных элементов.

К сетям с напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью относятся сети, напряжение в которых варьируется от 3 до 33 кВ. Если искать ответ на вопрос безопасности, в данном случае пренебрегать емкостной проводимостью не следует ни при каких обстоятельствах.

В стандартном режиме токи в каждой из фаз источника рассчитываются путем геометрической суммы нагрузок и емкостных токов фаз по отношению к земле. При этом следует помнить о том, что геометрической суммой емкостных токов всех трех фаз является ноль, потому ток и не проходит в земле.

Использование трехфазной сети напряжением от 3 до 35 кВ с изолированной нейтралью связано не столько с требованиями электрической безопасности (мало того, они всегда представляют собой серьезную опасность для жизни и здоровья человека), а скорее – с обеспечением нормальной работы электрооборудования, включенного на междуфазное напряжение. Дело в том, что в случае однофазного замыкания на землю в таких сетях, оснащенных изолированной нейтралью, междуфазные напряжения остаются по величине прежними и сдвинутыми на угол 120 градусов по фазе.

Повышение напряжения до линейного значения стандартно распространяется на всю сеть. Это означает, что при длительности сохранения подобной ситуации неизбежно последует повреждение изоляционного материала. Последнее повлечет за собой междуфазное короткое замыкание.

Универсальный ответ на вопрос, как избежать подобных замыканий, наверное, не существует. Но определенные меры в направлении быстрого поиска замыканий на землю должны быть продуманы заранее. Для этого должен выполняться автоматический контроль изоляции сети, который бы действовал на сигнал в случаях снижения показателя сопротивления изоляции любой из фаз ниже показателя заданного значения.

В сетях, которые ответственны за обеспечение питания подстанций угольных шахт, торфяных разработок, передвижных установок и прочего аналогичного оборудования, система защиты от замыканий должна работать на отключение.

1. Электрические установки напряжением до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали;

Ответ на вопрос, каковым должно быть сопротивление заземляющих устройств в установках, напряжение в которых не превышает 1 кВт, вполне конкретен: не более 4 Ом. Но традиционно существуют и некоторые исключения. Речь идет об электрооборудовании, в котором общая мощность установленных на нем трансформаторов и генераторов не превышает показателя 100 кВА. В таких случаях сопротивление может достигать 10 Ом.

Те части электрических установок, которые требуют заземления, в обязательном порядке должны иметь соединение посредством металлических проводников с нейтралью источника питания. Возможно также использование нулевого провода.

Если речь идет о воздушных линиях, металлическая связь с нейтралью также может обеспечиваться посредством нулевого провода. Он прокладывается на опорах по аналогии с фазными кабелями. На каждые 250 метров, а также на конечных точках и ответвлениях линии должны присутствовать повторные заземления нулевого провода. Сопротивление заземлителей в повторных точках заземления должно составлять не более 10 Ом.

Глухозаземленная нейтраль представляет собой надежную защиту человека от поражения электрическим током. В случае возникновения аварий потенциалы выравниваются, и прикосновение к корпусу электрооборудования остается совершенно безопасным – срабатывает устройство защитного отключения.

1. Электрические установки напряжением до 1кВ с изолированной нейтралью.

В электрическом оборудовании напряжением до 1 кВ сопротивление не должно быть выше 4 Ом. Если речь об установках, в которых суммарная мощность всех функционирующих генераторов и трансформаторов составляет 100 кВА, – не выше 10 Ом, как и в случае с глухим заземлением.

Изолированной называется нейтраль, которая не имеет присоединения к устройству заземления. Либо она может быть присоединена посредством специального оборудования, компенсирующего емкостной ток в сети, или аппаратов, обладающих большим показателем сопротивления. Заземление нейтрали трансформатора или генератора называют рабочим заземлением (не следует путать с защитным заземлением).

Сопротивление в устройстве для заземления, к которому присоединены нейтрали трансформаторов и генераторов, должно составлять для электрооборудования с напряжением 220/380В не более 4 Ом.

В оборудовании с изолированной нейтралью на нулевых выводах трансформаторов обычно устанавливают пробивные предохранители. Они надежно сдерживают вероятность поражения током, которая неизбежно возникает в случае повреждения изоляционного слоя между обмотками низшего и высшего напряжений.

Пробивной предохранитель – это своеобразный патрон, выполненный из фарфора, оснащенный двумя медными пластинками с прокладкой из слюды с небольшими дырками. Одну пластину присоединяют к нулевому выводу трансформатора, а другую – непосредственно к магистральной шине заземления. В ситуациях повреждения изоляции между обмотками напряжений трансформатора осуществляется переход потенциала с обмотки высшего напряжения на обмотку низшего. При повышении напряжения на нулевом выводе выше показателя 500 В происходит пробивание воздушного промежутка в прокладке пробивного предохранителя, и опасный потенциал уходит в землю.

Рассмотрев все четыре типа электроустановок по условиям электробезопасности и их специфику, принцип безопасной работы с подобным оборудованием становится более понятным.