Как делятся электроустановки в отношении мер электробезопасности: Как разделяются электроустановки в отношении мер электробезопасности?

Содержание

Вопросы и ответы для подготовки

Вопросы и ответы для подготовки

электротехнического персонала к проверке знаний по электробезопасности
Вопрос 1. Дайте определение термину «электробезопасность»

Ответ. Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Вопрос 2. Дайте определение термину «электроустановка».

Ответ. Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Электроустановки по условиям электробезопасности подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000В. Вопрос 7. Дайте характеристику электропомещениям.

Ответ. Электропомещениями называются помещения или отгороженные, например, сетками, части помещения, доступные только для квалифицированного обслуживающего персонала, в которых расположены электроустановки.

Сухими помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%.

Влажные помещения — относительная влажность воздуха в них более 60%, но не превышает 75%.

Сырые помещения — относительная влажность воздуха в них длительно превышает 75%.

Особо сырые — относительная влажность воздуха близка к 100%;

Жаркие помещения, в них температура превышает постоянно или периодически (более 1 суток) +35°С.

В пыльных помещениях по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин и аппаратов.

В помещениях с химически активной или органической средой постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию электрооборудования.
Вопрос 8. Категории помещений в отношении опасности поражения людей электрическим током.

Ответ. В отношении опасности поражения людей электрическим током различают:

Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

Помещения с повышенной опасностью, характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

сырость;

токопроводящая пыль;

токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.):

высокая температура;

возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям, технологическим аппаратам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Особоопасные помещения, характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости, химически активной или органической среды, одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Территории размещения наружных электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравниваются к особо опасным помещениям.
Вопрос 9. Как обеспечивается возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным элементам электроустановки?

Ответ В электроустановках должна быть обеспечена возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным их элементам:

простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка.

Шины должны быть обозначены:

При переменном трехфазном токе: шина фазы А — желтым цветом, фазы В — зеленым, фазы С — красным, нулевая рабочая N — голубым, шина нулевая защитная — продольными полосами желтого и зеленого цветов;

При переменном однофазном токе: шина А, присоединенная к началу обмотки источника — желтым цветом, а шина В, присоединенная к концу обмотки, — красным.

При постоянном токе: положительная шина (+) — красным цветом отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая М – голубым.
Вопрос 10. Как разделяются электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения?

Ответ. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.

Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения, угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники I категории обеспечиваются электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории предусматривается дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Перерыв в питании допустим на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Возможно питание по одной ВЛ, одной КЛ, одного трансформатора, но время на аварийный ремонт не более суток.

Электроприемники III категории — все остальные, не подходящие под определения I и II категорий.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одних суток.
Вопрос 11. В чем заключаются технические мероприятия по обеспечению качества напряжения электрической энергии?

Ответ. Для электрических сетей предусматриваются технические мероприятия по обеспечению качества напряжения электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

В системах электроснабжения для поддержания напряжения устанавливаются трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой и без возбуждения, вольтодобавочные трансформаторы, синхронные компенсаторы.

Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на тех шинах напряжением 6…20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105% номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей.
Вопрос 12. Назовите показатели качества электроэнергии.

Ответ. Показателями качества электроэнергии являются:

установившееся отклонение напряжения;

размах изменения напряжения;

доза фликера;

коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;

коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения;

коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;

коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;

отклонение частоты;

длительность провала напряжения;

импульсное напряжение:

коэффициент временного перенапряжения.
Вопрос 13. Чем характеризуется отклонение напряжения?

Ответ. Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены нормы:

нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения U_у на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ±5% и ±10% от номинального напряжения электрической сети;
Вопрос 14. Чем характеризуется несинусоидальность напряжения?

Ответ. Несинусоидальность напряжения характеризуется коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения

где U₍_n₎_i — действующее значение напряжения п — гармоники в В, кВ для каждого i-го наблюдения за период времени, равный 24 часа,

Несинусоидальность характеризуется также коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения

где U₍_n₎_i — действующее значение напряжения n-ой гармоники для каждого i-го наблюдения за период времени равный 24 часа.

Нормально допустимое значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения при U_ном=0,38 кВ — 8%, а предельно допустимое — 12%.

Нормально допустимое значение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения: при U_ном=0,38 кВ для 3 гармоники — 2,5%, для 5 гармоники — 6,0%, для 2 гармоники — 2%. Предельно допустимые значения в 1,5 раза больше.

Несинусоидалъность напряжения зависит от нелинейности нагрузки потребителя.

Вопрос 15. Чем характеризуется несимметрия трехфазной системы напряжений?

Ответ. Несимметрия трехфазной системы напряжений зависит от потребителей электроэнергии и характеризуется:

коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последевательности;

коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0% и 4,0% соответственно.

Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ равны 2,0% и 4,0% соответственно.
Вопрос 16. Чем характеризуется отклонение частоты?

Ответ. Отклонение частоты напряжения переменного тока в электрических сетях характеризуется показателем отклонения частоты, для которого установлены нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты ±0,2 Гц и ±0,4 Гц соответственно.
Вопрос 17. Как осуществлять выбор проводников по нагреву?

Ответ. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и после аварийных режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями и секциями шин.

При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.

Предельно допустимые температуры нагрева:

неизолированные провода — 70°С;

изолированные провода в резиновой или поливинилхлоридной изоляции — 55°С;

провода в теплостойкой резиновой изоляции — 65°С;

кабели с бумажной изоляцией на напряжение 6 кВ — 65°С, на напряжение 10 кВ -60°С.

Вопросы к экзаменационным билетам дисциплины «Охрана труда» (30 вопросов для электриков и 70

Для электриков.

1.
На какие категории делятся
электроустановки по условиям электробезопасности?

2.
Какие требования
предъявляются к предохранителям?

3.
Основное предназначение
заземляющих устройств?

4.
Какой документ должен быть
для эксплуатации заземляющего устройства?

5.
Положения про классификацию
транспортных событий и нарушений в поездной и маневровой работе на
железнодорожном транспорте, которые угрожают безопасности
движения?

6. На какие виды делятся работы в электроустановках
в отношении мер безопасности?

7.
Какие требования предъявляют к лестницам, применяемым в электроустановках?

8. Как и кем
выполняются работы с использованием лестниц?

9.
Можно ли выполнять работу с посторонних предметов?

10.
Что такое «транспортные события»?

11. На какое расстояние можно приближаться к месту
замыкания на землю в закрытых и открытых Ру?

12.
Как происходит установка и снятие предохранителей?

13.
Кто может быть допускающим в установках до и выше 1000 В?

14. Кто и как производит замену ламп и
конструкций на деревянных опорах?

15. Что такое
«инцидент»?

16. Что необходимо знать на вторую квалификационную группу?

17. Что и как необходимо сделать при попадании
человека под воздействие электротока?

18. Какие методы освобождения от электротока
применяются в установках до 1000 В?

19. Особенности отдаления пострадавшего от
токоведущих частей, находящихся под напряжением выше 1000 В?

20. Что такое «сход с рельс»?

21. Как определить состояние пострадавшего после
освобождения от действия электрического тока?

22. Когда делается
искусственное дыхание?

23. Что относится к электрозащитным средствам?

24. Что относится к основным защитным средствам в
установках выше 1000 В?

25. Что относится к железнодорожным событиям с
тяжелыми последствиями?

26. Что относится к основным защитным средствам в установках до 1000 В?

27. Что относится к дополнительным защитным
средствам в установках до 1000 В?

28. К каким
относятся работы на высоте?

29. К каким относятся верхолазные работы?

30. Что относится к железнодорожным событиям?

Для обходчиков.

1. Как
подаются звуковые сигналы: оповещающий, при приближении поезда?

2. На
каком расстоянии от боковой нерабочей грани головки крайней рельсы должен
располагаться груз?

3. Порядок
встречи поездов сигналистами.

4. Порядок
ограждения места проведения работ сигналами остановки на перегоне однопутного
участка при фронте работ 200 м. и меньше.

5. Положения
про классификацию транспортных событий и нарушений в поездной и маневровой
работе на железнодорожном транспорте, которые угрожают безопасности
движения?

6. Порядок
ограждения места проведения работ сигналами остановки на перегоне на одном пути
двухпутного участка при фронте работ 200 м. и меньше.

7. Меры
безопасности при проходе к месту выполнения работ в обратном направлении на
станциях.

8. Каким образом подаются звуковые сигналы?

9. Что называется шаговым
напряжением и правила выхода из зоны их действия.

10. Что такое «транспортные
события»?

11. Порядок
ограждения места проведения работ сигналами остановки на перегоне однопутного
участка при фронте работ больше 200 м.

12. Сигналы,
что применяются для обозначения головы грузового поезда во время движения
вагона вперёд на однопутном участке, по правильному или неправильному
двухпутному участку.

13. Порядок
ограждения места проведения работ сигналами остановки на перегоне вблизи
станции.

14. Меры безопасности при
использовании петард.

Электробезопасность | WBDG – Руководство по проектированию всего здания

Майкл А. Черок, PE, RCDD
Директор, Powerhouse Design Architects and Engineers Ltd.

Введение

На этой странице

Введение
Описание
Заявка
Соответствующие нормы и стандарты
Дополнительные ресурсы

Для инженера, подрядчика, производителя или обслуживающего персонала, независимо от того, связан ли их бизнес с электричеством или нет, электробезопасность является общей проблемой для всех в строительной отрасли. Ежегодно в результате несчастных случаев на электрическом стуле погибает около 300 человек. Ежегодно более 800 человек погибают в результате пожаров, вызванных неисправностями электропроводки. Каждый год из-за аварий с электричеством тысячи людей получают травмы или ожоги, а сбои в электроснабжении наносят материальный ущерб на сумму более 1,3 миллиарда долларов.

По мере того, как строительные системы становятся все более интегрированными, а промышленность все больше внедряет концепции устойчивого развития и защиты окружающей среды в проектирование, важность непрерывной эксплуатации зданий становится все более важной. Помимо знакомого электрического оборудования и систем, новые технологии, такие как системы возобновляемой энергии и производство электроэнергии на месте, все чаще становятся неотъемлемой частью многих проектов.

Фото: Тим Матиас

Вопросы электробезопасности, связанные с фотогальваническими системами и распределенными источниками энергии, такими как топливные элементы и микротурбины, развиваются, и их нельзя упускать из виду. Электрическая безопасность является важным элементом любого успешного строительного проекта от концепции до повседневной эксплуатации. Понимание важности электробезопасности, как распознать формы, которые может принимать электробезопасность, и предоставление ресурсов для реализации электробезопасности в своей работе — все это необходимо для создания программы электробезопасности.

Для полного понимания электробезопасность разбита на три отдельные темы для обсуждения: точки зрения и обязанности, режимы электробезопасности и ресурсы по электробезопасности. Каждая тема независима, но все три зависят от наличия и соблюдения других для полного выполнения мер безопасности. Одно без другого приводит к опасному или потенциально опасному воздействию электрической энергии и ее воздействию на персонал и оборудование.

Описание

A. Перспективы и обязанности

Правильное мышление — это первый шаг к установлению ответственности за соблюдение стандартов электробезопасности. Таким образом, перспектива определяет влияние электробезопасности на работу. Четыре перспективы определяются признанными и принятыми ролями в строительной отрасли:

Инженер
Подрядчик
Техническое обслуживание
Производитель

Перспектива не подразумевает и не указывает роль или должность человека в организации. Скорее, перспектива определяет систему отсчета. Например, электрик, устанавливающий распределительную коробку на открытом воздухе, осматривает коробку на наличие дефектов, которые могли возникнуть в процессе изготовления, и убеждается, что она предназначена для наружной установки. Внедрение надлежащей программы электробезопасности требует, чтобы электрик знал не только методы установки, связанные с монтажом корпусов, рассчитанных на использование вне помещений, но также знал стандарты, которым должен соответствовать корпус, чтобы его можно было использовать на открытом воздухе. Во время этой «простой и рутинной» установки электрик может разделять точку зрения как подрядчика, так и производителя. Все точки зрения должны быть полностью поняты для достижения максимального уровня электробезопасности в работе, см. рис. 1.

Рисунок 1: Взаимосвязи перспектив

Точка зрения инженера

Точка зрения инженера определяет меры, необходимые для достижения электробезопасности в процессе инженерного проектирования. Следовательно, перспектива инженера превращается в ответственность, которая обеспечивает электробезопасность от зарождения потребности до реализации идеи. Общие обязанности включают в себя:

Рейтинги оборудования
Токи проводника
Избирательная координация устройств защиты от перегрузки по току
Соблюдение применимых кодов
Равенство спроса и предложения
Общие методы распределения электроэнергии

Термин инженер не зарезервирован только для инженера-электрика, но включает все дисциплины, связанные с процессом проектирования. Например, инженер-механик должен ответственно предоставлять необходимые электрические данные для оборудования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), а также средств управления.

Взгляд Подрядчика

Фото: Joe Tedesco

Точка зрения подрядчика определяет меры, необходимые для обеспечения электробезопасности в процессе установки. Следовательно, перспектива подрядчика превращается в ответственность, которая обеспечивает электробезопасность от реализации идеи до полной реализации этой идеи. Общие обязанности включают:

Правильный монтаж оборудования
Надлежащая затяжка или крутящий момент соединений
Использование правильных инструментов
Минимизация истирания изоляции
Координация на месте с другими подрядчиками
Соблюдение применимых кодов

Термин «подрядчик» не зарезервирован только для подрядчика по электротехнике, но включает все профессии. Например, подрядчик-механик должен ответственно использовать надлежащий метод установки механического оборудования для соединения электрических линий, включая лифты, оборудование HVAC и средства управления.

Перспектива технического обслуживания

Перспектива технического обслуживания определяет меры, необходимые для обеспечения электробезопасности при эксплуатации системы. Эта перспектива расшифровывает превентивные, оперативные и ответные действия, доступные для продолжения работы системы. Следовательно, перспектива технического обслуживания превращается в ответственность, которая обеспечивает электробезопасность за счет реализации профилактических программ и постоянного мониторинга системы. Общие обязанности включают:

Профилактическое обслуживание
Мониторинг параметров оборудования
Применение мер безопасности при работе с оборудованием
Выполнение процедур маркировки
Использование правильных инструментов
Глубокое знание систем
Соблюдение применимых кодов

Точка зрения производителя

Фото: Peter L. Jannitto, Jr.

Точка зрения производителя определяет меры, необходимые для обеспечения электробезопасности при создании и конструировании оборудования и устройств. Следовательно, точка зрения производителя превращается в ответственность, которая обеспечивает электробезопасность за счет реализации трех других точек зрения на соответствующих этапах производственного процесса. Использование трех других точек зрения и понимание использования конечным пользователем должны быть согласованы исключительно с целью электробезопасности. Общие обязанности включают в себя:

Характеристики оборудования
Токи проводника
Избирательная координация устройств защиты от перегрузки по току
Соблюдение применимых кодов
Равенство спроса и предложения
Общие методы распределения электроэнергии
Правильный монтаж оборудования
Надлежащая затяжка или крутящий момент соединений
Использование правильных инструментов
Профилактическое обслуживание
Мониторинг параметров оборудования

B. Режимы электробезопасности

После того, как определены перспективы и обязанности, электробезопасность дополнительно определяется по режимам. Существует три основных режима:

Превентивный
В режиме реального времени
Реактивный

Каждый режим представляет собой отдельный подход к безопасности и определяется выполняемой работой. Комбинация этих трех режимов формирует всеобъемлющий подход к обеспечению электробезопасности как неотъемлемой части любого процесса или программы, связанной с электричеством, см. рис. 2.9.0004

Рисунок 2: Взаимосвязь режимов

Превентивный режим

Превентивный режим идентифицируется административными действиями, используемыми для предотвращения или предотвращения электрических сбоев до выполнения работ. Перечень мероприятий для профилактического режима должен включать:

Реализация программ профилактического обслуживания
Требование процедур маркировки/блокировки
Введение требований повторных проверок для обесточивания при поиске и устранении неисправностей
Ресурс применимых кодов во время проектирования

Первым шагом к разработке программы электробезопасности для отдельного лица или организации является создание списка административных действий, определяемых как «профилактические» в отношении характера их работы.

Режим реального времени

Режим реального времени определяется процедурными действиями, направленными на предотвращение или предотвращение электрических аварий во время выполнения работы. Во многих случаях режим реального времени представляет собой выполнение действий, определенных в превентивном режиме. Список действий для режима реального времени должен включать:

Выполняется профилактическое обслуживание
Процедуры маркировки/блокировки выполняются во время ремонта системы
Повторные проверки при обесточивании оборудования
Применение требований кода во время проектирования
Правильная процедура установки
Правильные завязки на опорах оборудования
Проверка крутящего момента

Программа электробезопасности для отдельного лица или организации должна генерировать список процедурных действий, определяемых как «в режиме реального времени» в отношении характера их работы, и координировать эти действия с действиями профилактического режима.

Реактивный режим

Реактивный режим идентифицируется процедурными и административными действиями, используемыми для устранения электрических сбоев, которые происходят или произошли. Реактивный режим, как правило, находится в центре внимания многих установленных программ и, как правило, привлекает наибольшее внимание за пределами строительной отрасли из-за пагубных последствий, которые могут вызвать электрические аварии. Перечень мероприятий для реактивного режима должен включать:

Обучение тушению пожаров
Обучение поражению электрическим током (см. Рисунок 3: Эффекты поражения электрическим током)
Обучение сердечно-легочной реанимации
Идентификация жертв поражения электрическим током
Аварийное планирование
Ориентация электрической системы

Ампер	Описание
1-15 мА	Восприятие электрического тока.
15-100 мА	Мышцы сокращаются и не могут расслабиться, серьезность определяется текущим уровнем.
100 мА	Происходит фибрилляция желудочков сердца.
> 2 А	Тело получает сильные ожоги из-за эффекта «жарки».
* Предположим, что сопротивление корпуса в наихудшем случае составляет 300 Ом с переменным напряжением, приложенным для достижения указанных токов. Текущие уровни и эффекты остаются приблизительными из-за таких факторов, как здоровье, возраст, размер и т. д. жертвы.
Рис. 3. Влияние уровней поражения электрическим током при частоте 60 Гц*

Программа электробезопасности для отдельного лица или компании должна составить список процедурных и административных действий, определяемых как «реактивные» по отношению к характеру их работы, и согласовывать эти действия с профилактическим режимом и режимом реального времени.

C. Ресурсы по электробезопасности

Существует множество ресурсов, которые позволяют одному или учреждению лучше понимать перспективы и ответственность за электробезопасность. Имея так много доступных ресурсов, программа электробезопасности должна реализовать метод получения информации в легко доступной форме. «Библиотека по электробезопасности» — это начало организации и облегчения доступа к обширной информации. Не менее важна возможность доступа к различным типам мультимедиа. Сегодня доступ к Интернету является не только необходимостью, но и предлагается несколько точек входа. Выделенная область в компьютерной сети для электрической информации — отличный способ управлять и идентифицировать имеющиеся ресурсы и те, которые становятся доступными. В базе данных ресурсы по электробезопасности должны быть классифицированы по перспективам и режимам. Наконец, все ресурсы по электробезопасности, предусмотренные местными постановлениями или кодексами или требуемые каким-либо агентством, должны быть отмечены и доступны для всех пользователей.

Приложение

Электрическая безопасность беспокоит всех с тех пор, как электричество стало неотъемлемой частью повседневной жизни каждого человека. Однако для тех, кто работает в строительной отрасли, владение электробезопасностью является необходимостью. Строительная индустрия и все те, кто ее непосредственно затрагивает, часто диктуют правила своих действий в интересах конечного потребителя. Следовательно, электробезопасность требует активного подхода, который чаще всего инициируется на организационном уровне. Перспективы, режимы и ресурсы, представленные на этой странице ресурсов, следует использовать для создания основы, необходимой одной или одной организации для разработки или изменения программы электробезопасности, более адаптированной для удовлетворения потребностей. Важно отметить, что первым шагом к любой эффективной программе безопасности является ее структура, за которой следует обучение и внедрение.

Соответствующие нормы и стандарты

NFPA 70: National Electrical Code® — NEC является общепринятым стандартом защиты людей и имущества от электрических установок. Ознакомление с NFPA 70 является обязательным для всех, кто занимается проектированием, установкой, проверкой и обслуживанием безопасных и соответствующих требованиям электрических систем. Информацию можно найти на веб-сайте NFPA с членством или приобрести печатную и электронную версии кода у NFPA и других поставщиков.
Национальные стандарты электроустановок — NEIS дает определение «аккуратному и профессиональному подходу» в соответствии с требованиями Национального электротехнического кодекса. Каждый стандарт представляется на утверждение Американского национального института стандартов (ANSI).
National Electrical Safety Code® (NESC®) — NESC® является продуктом IEEE. Этот код предоставляет информацию об установке, эксплуатации и техническом обслуживании электрических систем. Целью публикации является защита лиц, выполняющих работу. Информация, такая как NEC, доступна при членстве в IEEE или при покупке печатной или электронной версии кода.
Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) — NFPA является исчерпывающим источником информации обо всем, что связано с противопожарной защитой. Ассоциация разработала множество стандартов, которые были приняты федеральными, государственными и местными юрисдикциями в качестве обязательных стандартов. На сайте есть много бесплатной информации, но более конкретная информация доступна только для членов.
Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) — NIOSH по своей миссии похож на OSHA, но отличается тем, что NIOSH является федеральным агентством, ответственным за профилактику профессиональных заболеваний и травм, и является частью Центров заболеваний. Контроль и профилактика.
Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) — OSHA является основным правительственным источником эффективных методов обеспечения безопасности. Веб-сайт представляет собой обширный, легкодоступный информационный ресурс с тщательной поисковой системой.

Дополнительные ресурсы

Организации/ассоциации

Международный фонд электробезопасности (ESFI)
Национальная ассоциация подрядчиков по электротехнике (NECA)
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA)
Национальный совет по безопасности (NSC)
Национальное общество профессиональных инженеров (NSPE)

Другие

Бюро трудовой статистики
Электромонтаж и техническое обслуживание
Защита от замыканий на землю на строительных площадках, OSHA
Национальный институт стандартов и технологий (NIST)
SAFTENG. net
Underwriter’s Laboratories Inc. (UL)

Электробезопасность: системы и устройства

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Объяснять, как работают различные современные средства безопасности в электрических цепях, уделяя особое внимание тому, как используется индукция.

У электричества есть две опасности. Термическая опасность возникает при электрическом перегреве. Опасность поражения электрическим током возникает при прохождении электрического тока через человека. Обе опасности уже обсуждались. Здесь мы сосредоточимся на системах и устройствах, предотвращающих опасность поражения электрическим током. На рис. 1 показана схема простой цепи переменного тока без средств безопасности. На практике власть распределяется не так. Современная бытовая и промышленная электропроводка требует трехпроводная система , схематично показанная на рисунке 2, которая имеет несколько функций безопасности. Во-первых, это знакомый автоматический выключатель (или предохранитель ) для предотвращения тепловой перегрузки. Во-вторых, есть защитный корпус вокруг прибора, такого как тостер или холодильник. Функция безопасности корпуса заключается в том, что он предотвращает прикосновение человека к оголенным проводам и электрический контакт с цепью, помогая предотвратить поражение электрическим током.

Рис. 1. Схема простой цепи переменного тока с источником напряжения и одним прибором, представленным сопротивлением Р . В этой схеме нет средств безопасности.

Рис. 2. Трехпроводная система соединяет нейтральный провод с землей в месте расположения источника напряжения и пользователя, заставляя его находиться под нулевым напряжением и обеспечивая альтернативный обратный путь для тока через землю. Также заземлен к нулю вольт корпус прибора. Автоматический выключатель или плавкий предохранитель защищают от тепловой перегрузки и подключаются последовательно к активному (находящемуся под напряжением/горячему) проводу. Обратите внимание, что цвета изоляции проводов различаются в зависимости от региона, и важно проверить на месте, какие цветовые коды используются (и даже если они соблюдались в конкретной установке).

Имеется три соединения с землей или землей (далее именуемые «земля/земля»), показанные на рис. 2. Напомним, что соединение «земля/земля» представляет собой путь с низким сопротивлением непосредственно к земле. Два соединения «земля / земля» на нейтральном проводе заставляют его находиться при нулевом напряжении относительно земли, что и дало название проводу. Таким образом, к этому проводу безопасно прикасаться, даже если его изоляция, обычно белая, отсутствует. Нейтральный провод является обратным путем для тока, который следует для замыкания цепи. Кроме того, два соединения «земля-земля» обеспечивают альтернативный путь через землю, хороший проводник, для замыкания цепи. Ближайшее к источнику питания соединение «земля/земля» может находиться на электростанции, а другое — на месте пользователя. Третье заземление к корпусу прибора через зеленый 9.0026 заземляющий/заземляющий провод , заставляющий корпус тоже быть при нулевом напряжении. Провод под напряжением или под напряжением (далее именуемый «под напряжением/под напряжением») подает напряжение и ток для работы прибора. На рис. 3 показана более наглядная версия того, как трехпроводная система подключается через трехконтактную вилку к устройству.

Рис. 3. Стандартную трехштырьковую вилку можно вставлять только одним способом, чтобы обеспечить правильное функционирование трехпроводной системы.

Примечание по цветовой маркировке изоляции: Изоляционный пластик имеет цветовую маркировку для обозначения проводов под напряжением/нагревом, нейтрали и заземления, но эти коды различаются в разных странах. Провода под напряжением/нагревом могут быть коричневыми, красными, черными, синими или серыми. Нейтральный провод может быть синим, черным или белым. Так как один и тот же цвет может использоваться для живых/горячих или нейтральных цветов в разных частях мира, очень важно определить код цвета в вашем регионе. Единственным исключением является заземляющий провод, который часто бывает зеленым, но может быть желтым или просто оголенным проводом. Полосатые покрытия иногда используются в интересах дальтоников. Трехпроводная система заменила старую двухпроводную систему, в которой отсутствует заземляющий провод. В обычных условиях изоляция проводов под напряжением/нагреванием и нейтрали предотвращает непосредственное попадание корпуса в цепь, поэтому провод заземления/земли может выглядеть как двойная защита. Однако заземление корпуса решает не одну проблему. Простейшей проблемой является изношенная изоляция на проводе под напряжением/нагревом, что позволяет ему контактировать с корпусом, как показано на рис. 4. Отсутствие заземления (некоторые люди отрезают третий штырь от вилки, потому что у них есть только устаревшие розетки с двумя отверстиями). ), возможен сильный шок. Это особенно опасно на кухне, где имеется хорошее соединение с землей через воду на полу или водопроводный кран. При неповрежденном заземлении автоматический выключатель сработает, что приведет к необходимости ремонта устройства. Почему некоторые электроприборы до сих пор продаются с двухштырьковыми вилками? У них есть непроводящие футляры, такие как электроинструменты с ударопрочными пластиковыми футлярами, и они называются 9.0026 с двойной изоляцией . Современные двухштырьковые вилки можно вставлять в несимметричную стандартную розетку только одним способом, чтобы обеспечить правильное подключение токоведущих/горячих и нулевых проводов.

Рис. 4. Изношенная изоляция позволяет проводу под напряжением напрямую соприкасаться с металлическим корпусом этого прибора. (a) При разрыве соединения «земля/земля» человек получает сильный удар током. Прибор может нормально работать в этой ситуации. (b) При надлежащем заземлении срабатывает автоматический выключатель, что требует ремонта прибора.

Электромагнитная индукция вызывает более тонкую проблему, которая решается путем заземления корпуса. Переменный ток в приборах может индуцировать ЭДС на корпусе. Если корпус заземлен, напряжение на корпусе поддерживается близким к нулю, но если корпус не заземлен, может произойти удар, как показано на рис. 5. Ток, вызываемый ЭДС наведенного корпуса, называется током утечки , хотя ток не обязательно переходят от резистора к корпусу.

Рис. 5. Переменный ток может индуцировать ЭДС на корпусе электроприбора. Напряжение может быть достаточно большим, чтобы вызвать шок. Если корпус заземлен, ЭДС индукции остается близкой к нулю.

A Прерыватель замыкания на землю (GFI) — это защитное устройство, используемое в обновленной электропроводке кухни и ванной комнаты и работающее на основе электромагнитной индукции. GFI сравнивает токи в проводах под напряжением/нагревом и в нейтральном проводе. Когда токи под напряжением/нагревом и в нейтрали не равны, почти всегда это происходит потому, что ток в нейтрали меньше, чем в проводе под напряжением/нагревом. Затем часть тока, снова называемого током утечки, возвращается к источнику напряжения по пути, отличному от нулевого провода. Предполагается, что этот путь представляет опасность, как показано на рис. 6. Устройства GFI обычно настраиваются на разрыв цепи, если ток утечки превышает 5 мА, что является принятым максимальным безвредным ударом. Даже если ток утечки безопасно уходит на землю через неповрежденный провод заземления, GFI сработает, что приведет к устранению утечки.

Рис. 6. Прерыватель замыкания на землю (GFI) сравнивает токи в проводах под напряжением/нагревом и нейтрали и срабатывает, если их разница превышает безопасное значение. Ток утечки здесь следует по опасному пути, который можно было бы предотвратить с помощью неповрежденного заземляющего провода.

На рис. 7 показано, как работает GFI. Если токи в активном/горячем и нейтральном проводах равны, то они наводят в катушке равные и противоположные ЭДС. Если нет, то автоматический выключатель сработает.

Рис. 7. GFI сравнивает токи, используя оба для наведения ЭДС в одной и той же катушке. Если токи равны, они будут индуцировать равные, но противоположные ЭДС.

Другим устройством безопасности на основе индукции является изолирующий трансформатор , показанный на рис. 8. Большинство изолирующих трансформаторов имеют одинаковое входное и выходное напряжения. Их функция заключается в создании большого сопротивления между исходным источником напряжения и работающим устройством. Это предотвращает полное замыкание между ними, даже в показанных обстоятельствах. Через прибор проходит полная цепь. Но нет полной схемы для прохождения тока через человека на рисунке, который касается только одного из выходных проводов трансформатора, и ни один из выходных проводов не заземлен. Прибор изолирован от первоначального источника напряжения высоким сопротивлением материала между катушками трансформатора, отсюда и название «изолирующий трансформатор». Чтобы ток протекал через человека, он должен пройти через материал с высоким сопротивлением между катушками, через провод, человека и обратно через землю — путь с таким большим сопротивлением, что током можно пренебречь.

Рис. 8. Разделительный трансформатор создает большое сопротивление между исходным источником напряжения и устройством, предотвращая замыкание цепи между ними.

Представленные здесь основы электробезопасности помогают предотвратить многие опасности, связанные с электричеством. Электробезопасность может быть рассмотрена более глубоко. Например, существуют проблемы, связанные с различными соединениями земли/земли для приборов, находящихся в непосредственной близости. Многие другие примеры можно найти в больницах. Например, пациенты, чувствительные к микрошоку, нуждаются в специальной защите. У этих людей токи силой до 0,1 мА могут вызвать фибрилляцию желудочков. Заинтересованный читатель может использовать представленный здесь материал как основу для дальнейшего изучения.

Резюме раздела

Системы и устройства электробезопасности используются для предотвращения опасностей, связанных с перегревом и электрическим током.
Автоматические выключатели и плавкие предохранители прерывают чрезмерные токи для предотвращения тепловых опасностей.
Трехпроводная система защищает от термической опасности и поражения электрическим током, используя провода под напряжением/нагревом, нейтраль и провод заземления/заземления, а также заземляя нейтральный провод и корпус устройства.
Прерыватель замыкания на землю (GFI) предотвращает поражение электрическим током, обнаруживая потерю тока в непреднамеренных путях.
Изолирующий трансформатор изолирует устройство, получающее питание от основного источника, а также для предотвращения поражения электрическим током.
Многие из этих устройств используют индукцию для выполнения своей основной функции.

Концептуальные вопросы

Предотвращает ли пластиковая изоляция проводов под напряжением/горячих проводов опасность поражения электрическим током, термическую опасность или и то, и другое?
Почему обычные автоматические выключатели и предохранители неэффективны для защиты от ударов током?
Устройство GFI может сработать только потому, что подключенные к нему провода под напряжением/нагревом и нейтраль значительно различаются по длине. Объяснить, почему.

Задачи и упражнения

1. Комплексные концепции Короткое замыкание на заземленный металлический корпус прибора происходит, как показано на рис.