Основы электробезопасности. лучшие статьи

Привет, Хабр!

После волны, поднятой моим предыдущим постом, довольно заметное число людей спрашивали меня (в фейсбуке, в личке и т.п.), на что, собственно, обращать внимание, чтобы вместо умной розетки на ардуино не получить очередной тазик-эвтаназик.

Основы электробезопасности. Лучшие статьи Тема это большая и сложная, но я постараюсь выделить основные моменты — не в последнюю очередь на основании ошибок, которые я видел во всевозможных реальных устройствах и проектах, в том числе публиковавшихся на Хабре. Я не буду долго и нудно перечислять ГОСТы, но перечислю совсем базовые вещи, которые необходимо понимать и соблюдать, чтобы не убить хотя бы себя (если вы планируете не убивать также и окружающих, то после завершения этой статьи не поленитесь пролистать и релевантные ГОСТы). Итак, вы собрались делать устройство, которое как минимум одним своим концом включается в розетку.

Определите степень потенциальной опасности

Не все устройства одинаково опасны — более того, устройства с одним и тем назначением могут быть более или менее опасны в зависимости от модели их использования.

К факторам, определяющим опасность, могут относиться:

  1. Лёгкость контакта человека с токопроводящими частями — например, возможен ли этот контакт в бытовых условиях или для его достижения надо предпринимать специальные действия (например, влезть в электрощиток)
  2. Квалификация людей, для которых устройство предназначено — это могут быть дети, взрослые непрофессионалы или взрослые професионалы. Понимания опасности поражения током можно ожидать только от последних, от вторых — максимум отсутствия целенаправленных действий по поломке устройства.
  3. Наличие постоянного электрического контакта с телом человека или возможность появления такого контакта, от которого человек не сможет избавиться — к первому относятся, например, все медицинские приборы с нательными электродами, ко второму — например, установки в сильно ограниченном пространстве, в котором человек, случайно схватившийся за электрод под напряжением, не сможет самостоятельно освободиться.
  4. Наличие вблизи других заземлённых устройств или, наоборот, устройств под напряжением — скажем, у электрощитка заземлён корпус, так что, держась одной рукой за его дверцу, а другой случайно взявшись за провод под напряжением, отправиться к праотцам особенно легко. С другой стороны, непрофессионалы не должны вообще лазить внутрь щитка, а остальных заземление его корпуса защищает от появления на нём опасного напряжения, например, при обрыве внутри щитка фазного провода и случайном касании этим проводом корпуса щитка изнутри.
  5. Факторы, значительно снижающие напряжение пробоя — в первую очередь это высокая влажность, особенно с конденсацией, во вторую — пониженное давление воздуха (для устройств, которые применяются на высотах более 2000-3000 м, начинают быстро расти требования к величинам защитных воздушных зазоров между токопроводящими частями).

Обратите внимание, что в совершенно обычных бытовых условиях можно получить комбинацию сразу нескольких факторов — например, известные случаи убийства людей заряжающимися смартфонами в ванной. Во-первых, очень высокая влажность с конденсацией — попадая внутрь зарядного устройства, влажный воздух сильно снижает электрическую прочность изоляции между первичными и вторичными цепями, в результате чего пробой 230 В на USB-разъём зарядки становится более чем вероятным (а в китайских поделиях так и вовсе практически гарантированным). Во-вторых, металлические ванны и трубы водоснабжения должны быть заземлены, чтобы гарантировать отсутствие на них — и особенно между ними — опасных для жизни потенциалов. В-третьих, человек, сидящий в ванне, имеет не просто очень хороший электрический контакт с ней, а контакт, от которого он ещё и не может быстро избавиться. Вычтем любое из этих обстоятельств — и процесс зарядки любимого айфона становится снова вполне безопасным. В целом, если ваше устройство относится хотя бы по каким-то признакам к зоне риска — лучше всего его не делать, ибо понимание, как правильно сделать устройство для таких условий, достаточно нетривиально и требует соответствующего опыта.

Что и от чего мы изолируем?

Этот вопрос кажется тривиальным, но большинство поделок заваливаются именно на нём. Тривиальный ответ: мы изолируем цепи которых может коснуться пользователь (т.н. вторичные цепи), от цепей, которые включены в розетку (т.н. первичные цепи). Чуть менее тривиален ответ на вопрос, от какого напряжения мы изолируемся.

С одной стороны, в розетке у нас 230 В среднеквадратичного напряжения, итого 324 В амплитудного — ну, допустим, даже если в результате того же отгорания нуля мы получим 380 В среднеквадратичного, это будет «всего лишь» 536 В амплитудного.

Тем не менее, сделать изоляцию, выдерживающую 600-800 В, совершенно недостаточно.

Проблема заключается в том, что в сети редко, но метко могут случаться всплески существенно большей величины — более того, они могут быть синфазными (например, при близком ударе молнии), т.е. наведёнными одновременно в нулевом и фазном проводах. В этом случае напряжение «в розетке» существенно не изменится относительно нормальных 230 В, а вот напряжение между розеткой и какой-либо другой «землей» может кратковременно превысить эти 230 В в разы. На кратковременность такого импульса полагаться не стоит — если он пробьёт изоляцию вашего устройства, по пути пробоя может потечь ток и при более низком напряжении. Варианты тут от просто физического разрушения изоляции до зажигания разряда — как в люминисцентной лампе, в которой тлеющий разряд запускается 800-вольтовым импульсом со стартёра, а дальше горит уже от обычных 230 В переменного тока неограниченное время.

По этой причине изоляцию между первичными и вторичными цепями бытовых устройств рассчитывают на напряжение 2,5 кВ.

Лирическое отступление: очень подробно про это можно почитать, например, в ГОСТ IEC 60950-1-2014 или ГОСТ IEC 60065-2013, на которые ссылается основополагающий документ — Технический регламент Таможенного союза (ТР ТС) 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования». В частности, оба документа указывают для сетей электропитания с действующим напряжением до 300 В возможное напряжение переходных процессов до 2500 В. По аналогичным документам живёт, в принципе, весь мир — под названиями ГОСТ, IEC или UL 60950.

Основы электробезопасности. Лучшие статьи Табличка из IEC 60950. В общем случае при расчётах, касающихся безопасности пользователя, стандарт рекомендует относить все питающие сети к категории II.

Важный момент: наличие изоляции не означает, что между первичной и вторичной цепями устройства не может протекать ток. В некоторых случаях избежать такого тока невозможно или неразумно — например, в импульсных источниках питания для снижения помех между первичкой и вторичкой стоит конденсатор небольшой ёмкости.

В таком случае устройство должно быть спроектировано так, чтобы ток утечки между первичкой и вторичкой ни при каких обстоятельствах не превышал безопасный предел (3,5 мА для бытового стационарного оборудования, 0,25-0,75 мА для носимого оборудования; для медицинского оборудования свои нормы, они жёстче в 10-100 раз в зависимости от типа оборудования, тут можно посмотреть презентацию про различия в требованиях).

Итак, наши минимальные требования — изоляция прочностью 2,5 кВ между первичными и вторичными цепями с током утечки при нормальных условиях не более 3,5 мА.

Как мы это изолируем?

  1. Все компоненты, соединяющие первичные и вторичные цепи, должны быть рассчитаны на напряжение изоляции не менее 2,5 кВ. В импульсном источнике питания это, как правило, трансформатор, оптрон обратной связи и помехоподавляющий конденсатор.
  2. Никаких прямых соединений первичных и вторичных цепей быть не должно.

  3. Помехоподавляющие конденсаторы, соединяющие первичную и вторичную цепи, должны быть официально сертифицированы по классу не ниже Y2 (safety rated Y2 capacitors) — такие и только такие конденсаторы можно применять в цепях, где выход конденсатора из строя несёт опасность.

    Конденсаторы класса Y2 маркируются в действующем напряжении сети переменного тока, на которое они рассчитаны («250VAC»), при этом для них гарантируется устойчивость к одиночным импульсам напряжением до 5 кВ. Никакие другие конденсаторы, включая маркированные на 3 кВ и выше, но не имеющие класса безопасности, в подобных цепях использоваться не должны.

    Типовой пример — конденсаторы Murata серии DE2. Для reinforced insulation (см. ниже) должны применяться конденсаторы класса Y1, например, Murata DE1.

  4. При проектировании печатной платы зазоры между проводниками, деталями и корпусом устройства должны быть рассчитаны на пробивное напряжение не ниже 2,5 кВ.

С проектированием печатных плат начинается, разумеется, самое интересное.

Дело в том, что «рассчитаны на напряжение не ниже» — это такая фраза ни о чём; в реальных условиях эксплуатации могут играть роль разные факторы, такие как длительность воздействия напряжения, состояние поверхности платы, влажность воздуха, наличие или отсутствие конденсации влаги… Чтобы с ними разобраться, в IEC 60950 введены различные способы классификации этих факторов, а прочность изоляции указывается не в вольтах, а в миллиметрах минимально необходимого зазора — с учётом вероятности пробоя данного зазора и последствий, к которым оно приведёт. В результате защита от одних и тех же 2,5 кВ случайного броска в питающей сети категории II будет выглядеть совершенно по-разному в зависимости от того, может отказ этой защиты вас убить или нет. Во-первых, IEC 60950 вводит четыре класса изоляции в зависимости от её назначения и, соответственно, требуемой надёжности (точнее, вероятности отказа помножить на последствия этого отказа):

  1. Functional — необходимая для функционирования самого устройства, но не обеспечивающая защиты пользователя.
  2. Basic — обеспечивающая начальный уровень защиты пользователя, но недостаточно надёжная, чтобы обойтись без второго защитного барьера.
  3. Supplementary — второй защитный барьер. Имеет такую же прочность, как и Basic.
  4. Reinforced — изоляция повышенной прочности, которую можно применять без второго защитного барьера. Имеет вдвое большую прочность, чем Basic.

Далее про различные варианты реализации изоляции написано достаточно много (МЭКовские стандарты платные, но мы же понимаем, что в яндексе найдётся всё?), остановимся на требованиях к печатным платам в бытовых устройствах. Для оценки диэлектрических способностей различных материалов IEC 60950 делит их на группы по параметру CTI (Comparative Tracking Index) — чем выше CTI, тем лучше изолирующие свойства материала:

  • Группа IIIb — 100 < CTI < 175
  • Группа IIIa — 175 < CTI < 400
  • Группа II — 400 < CTI < 600
  • Группа I — CTI > 600

Обычный стеклотекстолит FR4 имеет CTI = 175, то есть, относится к группе III, к границам между подгруппами IIIa и IIIb. Кроме того, диэлектрические свойства материала, разряд в котором может произойти по его поверхности (случай печатной платы), зависят от уровня загрязнения этой поверхности, поэтому IEC 60950 вводит несколько обобщённых классов загрязнения (в стандарте более формализованные определения, ниже я привязываю их к условиям эксплуатации):

  • Уровень I — загрязнения, не ухудшающие электрическую прочность изоляции. Относится только к оборудованию в чистых комнатах или в герметичных корпусах, не допускающих попадание внутрь даже бытовых загрязнителей.
  • Уровень 2 — офисная или бытовая обстановка, возможные загрязнители обычно не проводят ток, но в единичных случаях при конденсации влаги могут стать проводящими.
  • Уровень 3 — промышленная обстановка, агрохозяйства, особеннно неотапливаемые помещения. Загрязнители могут проводить ток, как в случае образования конденсата, так и без него.
  • Уровень 4 — использование без защиты от внешней среды, регулярное воздействие воды или снега.

Отмечу, что нужный уровень защиты может быть реализован использованием адекватных внешних корпусов — например, устройство с уровнем 2 может эсплуатироваться на улице при использовании герметичного корпуса. Наконец, в IEC 60950 используются два способа измерения расстояния, образующего изолирующий промежуток — clearance и creepage. Основы электробезопасности. Лучшие статьи

  • Clearance — кратчайшее расстояние между проводниками.
  • Creepage — расстояние между проводниками по поверхности печатной платы.

Для нашего случая для номинального напряжение в розетке 230 В ± 10 % необходимо ориентироваться на требования к изоляции в сетях до 300 В среднеквадратичного напряжения, до 420 В амплитудного и до 2500 В выброса при переходных процессах.

В зависимости от типа изоляции (функциональную не рассматриваем, т.к. говорим о безопасности пользователя) минимально необходимая дистанция по печатной плате составит:

  • Basic: 3,0 мм, если у устройства есть дополнительная изоляция
  • Reinforced: 6,0 мм, если у устройства нет дополнительной изоляции

Однако, если мы вернёмся к упомянутому выше Y-конденсатору, то без труда заметим, что максимальное расстояние между его ножками по даташиту — 7,5 мм. Основы электробезопасности. Лучшие статьи Как нетрудно заметить, с учётом контактных площадок нам будет проблематично получить расстояние между проводниками 6,0 мм, если мы не начнём ножки растаскивать вручную. К счастью, есть простой выход — как видно по картинке выше, creepage можно увеличить, сделав в текстолите вырез. Воздух имеет более высокую электрическую прочность, чем FR4 — для него пробивное напряжение приближается к 3 кВ/мм, а в целях обеспечения безопасности обычно принимается равным 1-1,5 кВ/мм. IEC 60950 требует для воздушного зазора для цепей до 300 В ширины 2,0 мм для базовой изоляции и 4,0 мм для усиленной (в случае, если производство имеет соответсвующую требованиям стандарта программу контроля качества, ширина может быть уменьшена до 1,5 мм и 3,0 мм, но сейчас это не наш случай).

То есть, мы можем обеспечить нужную изоляцию с помощью 4 мм воздуха или 6 мм печатной платы.

В силу сложности вопроса, стандарт не рассматривает комбинацию из воздуха и печатной платы, однако на практике именно такая комбинация в большинстве случаев и применяется — в плате между первичными и вторичными цепями делается вырез:

Основы электробезопасности. Лучшие статьи В данном случае, сделав вырез шириной 2 мм и длиной чуть больше ширины земляных полей, мы получили минимальный creepage равным 6,48 мм, что удовлетворяет требованию к reinforced insulation, а поперёк выреза, если считать «в лоб» — 3,7 мм текстолита и 2,0 мм воздуха, каждое из значений соответствует требованию одного слоя basic insulation, так что в сумме их также можно считать достаточными. Вот с этим уже можно жить. Отмечу, что правильное проектирование платы не освобождает от проблем с расположением компонентов: между любыми токопроводящими частями первички и вторички должны быть минимум те же 2 мм воздуха, а в случае незаземлённого корпуса между ним и первичкой для reinforced insulation стандарт требует 10 мм воздуха. P.S. Справедливости ради, добавлю, что для reinforced insulation предназначены конденсаторы класса Y1, у которых обычно расстояние между ножками 10 мм. Впрочем, это не отменяет необходимости в прорезях в текстолите там, где не удаётся выдерживать зазор не менее 6 мм по разным причинам — из-за плотного монтажа, других компонентов с недостаточным зазором между выводами и т.п. Кроме того, даже если вы используете Y2-конденсаторы и гарантируете только базовую изоляцию, заложить все остальные компоненты, включая дизайн PCB, с запасом в вопросах безопасности лишним точно не будет. Помимо этого, у прорезей в печатной плате есть ещё несколько положительных сторон — так, на их поверхности не скапливается грязь в силу отсутствия этой поверхности, да и с гигроскопичностью у них всё хорошо. Тем не менее, наличие прорезей само по себе ещё ничего не говорит о безопасности дизайна, равно как и их отсутствие — о его небезопасности.

Классические ошибки

Очевидная фатальная ошибка — это, само собой, полное игнорирование требований безопасности и выдерживание зазоров между первичными и вторичными цепями масштаба 0,5-1 мм, по принципу «при первом включении никого не убило — значит, всё в порядке».

Вот, например, типичное любительское немецкое документальное кино, в котором выфрезерованы красивые прорези функциональной изоляции между проводниками сетевого питания, но при этом миллиметровый зазор между входом 230 В и землёй вторички, на которой сидит свободно доступный пользователю разъём USB — включать эту конструкцию в 230 В попросту опасно для жизни. Помимо гарантированно фатальных, регулярно случаются ошибки потенциально фатальные.

Во-первых, неопытные разработчики интуитивно воспринимают как высокое напряжение между двумя проводами сети 230 В, но не между первичкой и вторичкой — и закладывают прорези именно между ними. Это бывает не лишено смысла, если дорожки сети идут на плате близко друг к другу, и это будет относиться к обеспечению функциональной изоляции, но не имеет прямого отношения к безопасности — в конце концов, в штатной схемотехнике между этими проводами у вас должен быть варистор на напряжение срабатывания порядка 430 В, так что сильно больше там не будет. Более того, если к вам прилетит высоковольтный синфазный импульс, то как раз между проводами сети ничего особенно интересного не случится.

Электробезопасность на промышленных площадках

  • 17 декабря 2015 г. в 10:05
  • 385

Сегодня специалисты электротехнической отрасли уделяют много внимания разработке решений, повышающих электробезопасность на производствах.

Благодаря новым разработкам, а также изменению технических норм в сторону ужесточения, число инцидентов, связанных с энергоустановками, постоянно снижается: так, за первое полугодие 2015 года Ростехнадзор зафиксировал их на 30% меньше, чем за аналогичный период 2014 года1.

Позитивный опыт, приобретенный крупнейшими предприятиями России, можно адаптировать и превентивно внедрять на промышленных площадках любых масштабов.

Всё течёт, всё меняется: нормы, правила, ответственность

Электробезопасность в привычном для многих понимании сформировалась ещё в 1930-х годах с разработкой первых «Правил технической эксплуатации электрооборудования промышленных предприятий». Документ не раз переиздавался, трансформировался и дополнялся.

Последнее значимое изменение нормативно-правовых актов по электробезопасности пришлось на август 2014 года, когда вступили в силу «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок».

Документ объединил в себе требования для потребителей и организаций электроэнергетики.

Правила учитывают ряд давно назревших моментов, таких как организация работ под наведённым напряжением 2 и нюансы оперативных переключений с автоматизированного рабочего места.

Также в нормы был добавлен важнейший пункт — на работодателя возложили обязанность по обеспечению безопасных условий труда3.

Пожалуй, именно это изменение вызвало наибольший интерес со стороны профессионального сообщества, и сегодня эксперты сосредоточены на поиске наилучших решений по защите персонала от поражений электрическим током.

В частности, 1 и 2 октября 2015 г. в Москве по инициативе Ростехнадзора прошёл первый форум-диалог «Промышленная безопасность — ответственность государства, бизнеса и общества», на котором был рассмотрен опыт формирования культуры ПБиОТ 4 на крупнейших предприятиях страны. Также в рамках мероприятия выступили специалисты ТП КБПЭ5.

Среди вероятных причин травм, в том числе и электрических, эксперты назвали значительный износ основных фондов. Действительно, средний возраст эксплуатируемого оборудования и технологий превышает 20 лет, причём худшие показатели наблюдаются в машиностроении, металлообработке, топливной и нефтехимической отраслях6.

А ведь на рынке постоянно появляются перспективные и прорывные решения в различных областях, включая электротехнику. Так, у Группы Legrand, мирового специалиста по электрическим и информационным системам зданий, вопросами инноваций и электробезопасности занимаются более 2000 специалистов в профильных лабораториях и исследовательских центрах по всему миру.

Ежегодно компания инвестирует огромные суммы в разработку новых технологий и материалов.

От общего к частному

Обеспечение электробезопасности нельзя рассматривать в отрыве от общего подхода к охране труда на производстве. И в этом вопросе часть флагманов российской промышленности предпочитают придерживаться традиционных взглядов.

Например, ОАО «СУЭК» формирует корпоративную культуру таким образом, чтобы в ней были задействованы все звенья «вертикали власти» и у каждого была собственная зона ответственности 7.

То есть руководители обеспечивают непрерывный контроль, отвечают за обучение и подготовку персонала, собирают и обрабатывают данные о травматизме. Рабочие же ответственны за свои места и соблюдение техники безопасности на них.

Другие предприятия, такие как ПАО ГМК «Норильский никель», ищут новые подходы к решению вопроса безопасности. Для достижения своей цели — снижения травматизма на 80-90% за пять лет — горно-металлургический гигант внедрил особую иерархическую градацию мер контроля (см. рис. 1) 8.

Основы электробезопасности. Лучшие статьи

Рис. 1. Пример иерархии мер контроля

Данная схема применима к любому промышленному производству, и её всегда можно детализировать и адаптировать к нужной зоне ответственности, включая электробезопасность.

Уровень 1. Устранение опасных факторов и снижение риска путём замены машин и технологий

Основы электробезопасности. Лучшие статьи
Рис. 2. Степень защиты IP2х у модульных устройств

Если износ основных фондов существенный, то в плановом порядке следует заменить все элементы электросетей и установок, начиная от низковольтных комплектных устройств (НКУ) и заканчивая наборами инструментов и кабельными разъёмами. Когда каждое звено распределения электроэнергии максимально продумано, вся цепочка минимизирует риск возникновения несчастного случая.

Основа электробезопасности, конечно же, модульные автоматические выключатели и выключатели дифференциального тока с правильно организованной селективностью.

Эти аппараты постоянно совершенствуются: в частности, оборудование Legrand серии DX 3 оснащено зажимами с системой компенсации ослабления затяжки и выдвижными межполюсными перегородками.

Также в аппаратах исключается опасность прикосновения к токоведущим частям даже при открытой лицевой панели, т.е. обеспечена степень защиты IP2х (см. рис. 2).

Основы электробезопасности. Лучшие статьи
Рис. 3. Защита вводных кабелей в шкафах Altis Группы Legrand

Не менее важно и место установки модульных устройств.

Специально для технического перевооружения производственных площадок, в том числе и предприятий с высокими требованиями к вибро- и сейсмостойкости, экспертами Группы Legrand разработана серия моноблочных и сборных металлических промышленных шкафов Altis.

В них за изоляцию персонала от опасного фактора поражения электрическим током отвечает сразу несколько решений: от организации защищённого ввода (см. рис. 3) до запирания на замок с автоматической блокировкой в четырёх точках ключом с двойной бородкой.

И даже, казалось бы, в мелочах — кабельных разъёмах, встречающихся на всех промышленных площадках без исключения, — тоже можно существенно повысить уровень безопасности.

К примеру, устройства серии Hypra отличаются оригинальной конструкцией вилки, которая снабжена невыпадающим винтом и не повреждающим кабель зажимом, а опоры токоведущих частей в местах присоединения кабеля к контактам имеют дополнительную защиту и вибростойкость.

Розетки могут оснащаться навесным замком (см. рис. 4), правда, по вышеприведённой схеме, эта особенность разъёмов относится к следующей ступени иерархии мер контроля.

Уровень 2. Изоляция персонала от опасного фактора — электричества

В рамках решения этой задачи на предприятии можно внедрить собственные стандарты изоляции источников энергии, разработать матрицы изоляции для каждого вида оборудования, реализовать меры блокировок для электрической и других видов энергии. Кроме того, сейчас существует достаточно технических возможностей для ограничения несанкционированного доступа.

Например, к системе управления и сигнализации OSMOZ (Legrand, Франция) прилагается обзорное окно для электрооборудования, установленного на фасадах шкафов. Оно выполнено из закалённого стекла толщиной 4 мм и запирается на ключ типа Ronis 911-C.

Стекло заключено в раму из анодированного алюминия, а между ними проложен неопреновый уплотнитель, обеспечивающий пылевлагозащиту степени IP 54.

Уровень 3. Контроль и дисциплина

Безусловно, проверка соблюдения мер безопасности должна осуществляться по всем направлениям, а не только в электрике. Поэтому в данном случае имеет смысл рассмотреть общие меры достижения необходимого уровня дисциплины. В частности, можно организовать двустороннюю коммуникацию между комитетами ПБ и ОТ на уровне рабочих участков и цехов, а также руководства.

Кроме того, не лишним будет многоступенчатый аудит процессов, в том числе поведенческий, а также оценка персонала по критерию склонности к риску. Дополнительно можно ввести нематериальные поощрения соблюдения норм по БиОТ. Так, Объединённая компания «РУСАЛ» постоянно проводит производственные соревнования между своими площадками за звание лидера по охране труда 9.

Результат в области контроля приносят и проактивные действия, такие как стандартизация рабочих мест, формирование культуры лидерства и личной приверженности к безопасному труду, а также анализ «предслучаев» с выявлением системных (корневых) причин. По такому пути идут комбинаты группы «СВЕЗА», мирового лидера в производстве берёзовой фанеры.

На всех шести предприятиях компании внедрены проекты по управлению рисками и контролем персонала. Для этого проведена оценка вероятности несчастных случаев, тяжести потенциальных последствий и частоты появления опасности, выявлены зоны повышенной опасности и внедрены меры по минимизации рисков.

Также идёт работа по повышению личной ответственности персонала: разработаны чек-листы, где каждый отмечает замеченные им нарушения правил безопасности.

Уровень 4. Средства коллективной и индивидуальной защиты от поражения током

Внедрение современных СИЗ — довольно значимое звено в цепочке действий, нацеленных на снижение электротравматизма. Продуманный корпоративный стандарт должен устанавливать требования к введению новых средств индивидуальной защиты не только по их повышенным характеристикам безопасности, но и по уровню комфорта.

Соответствовать ожиданиям в удобстве и превосходить установленные нормы могут даже такие элементарные вещи, как комплекты защиты от электрической дуги.

Эталоном в данной области являются материалы ДюпонТМ НОМЕКС ® из мета-арамидного волокна, не теряющего своих огнестойких свойств после стирок и химчисток.

Испытываются эти лёгкие и нетоксичные ткани на манекенах в специальных лабораториях Технического центра DuPont в Швейцарии.

Формирование новой корпоративной культуры и внедрение современных устройств и технологий в работу предприятий не нуждаются в законодательных инициативах или приказах «сверху», ведь это — зона ответственности каждой компании. И всегда следует ориентироваться на передовые разработки и опыт коллег.

1 srpov.gosnadzor.ru/activity/control/6mes2015prof_travm.docx

2Опасное для жизни напряжение, возникающее вследствие электромагнитного влияния на отключённых проводах и оборудовании, расположенных в зоне другой действующей воздушной линии или контактной сети.

3П. 1.1.3 «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок».

4Промышленная безопасность и охрана труда.

5Технологическая платформа «Комплексная безопасность промышленности и энергетики», аналог европейской технологической платформы «Industrial Safety» (ETPIS), утверждена на заседании президиума Совета при Президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России (протокол от 31 июля 2013 №2).

6http://www.bimmacon.ru/about/articles/index.php?ELEMENT_ID=1122

7По материалам начальника управления производственного контроля, промышленной безопасности и охраны труда ОАО «СУЭК» Сальникова А. http://www.vernadsky.ru/news/news/?ELEMENT_ID=533

8По материалам директора департамента ПБ и ОТ ГМК «Норильский никель» Рахимова И. http://www.vernadsky.ru/news/news/?ELEMENT_ID=533

9По материалам директора департамента экологии, охраны труда и промышленной безопасности ОК РУСАЛ Ребрика И. http://www.vernadsky.ru/news/news/?ELEMENT_ID=533

Источник: Пресс-служба Группы Legrand

Электробезопасность. Статьи компании «Портал содействия бизнесу»

Электробезопасность включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой.

Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

Методы защиты
Методами защиты является ряд мероприятий по снижению вероятности до нуля получения травм и/или повреждений при использовании электрооборудования.

Проектирование

Проектирование осуществляется лицом, обладающим необходимой на проектировку электросистем документацией (компетентностью) или же квалифицированным лицом под руководством компетентного лица.

При проектировании учитываются все возможные риски при использовании электроэнергии и применяются методы избежания опасностей. При проектировании всегда исходят из самых худших условий эксплуатации с учётом 100 % вероятности всех рисков.

Перед сдачей проекта в эксплуатацию, взависмости от степени опасности проектируемого объекта, он должен пройти согласование в соответствующих инстанциях.

Заземление

При проектировании одним из важных элементов является доведение разности потенциалов между различными металлическими частями до безопасного для человека и животных значения.

Для этого используется заземление и выравнивание потенциалов: все открытые металлические части электрически соединяются на главной шине заземления, таким образом разность потенциалов между ними не должна представлять угрозу для человека или животных при касании между двумя частями металлоконструкций.

Использование сверхнизких напряжений

Третий класс электробезопасности

Для электроснабжения объектов повышенной влажности, используют сверхнизкие напряжения (до 50 вольт или 3-й класс защиты), которые сами по себе не являются источником опасности для человека и при протекании не вызывают спазмы или какие-либо ещё опасные электротравмы. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В.

В производстве чаще используют сети напряжением 12 В и 36 В. Для создания таких напряжений используют понижающие трансформаторы. Ещё одним преимуществом использования сверхнизкого напряжения является отсутствие надобности в использовании защитного заземления.

Помимо влажных помещений, сверхнизкое напряжение нашло применение и во взрывоопасной среде.

  • Сверхнизкое напряжение различают на:
    SELV — safety extra-low voltage
    PELV — protected extra-low voltage
  • FELV — functional extra-low voltage
  • Возможность оперативного снятия напряжения
  • Рубильник (выключатель нагрузки)

В случае возникновения опасных ситуаций, всегда должны иметься возможность как можно быстрее снять напряжение и освободить тем самым попавших под напряжение людей. Для этих целей на входе в электрощит используют выключатель нагрузки — рубильник.

В случае попадания людей под напряжение, отключение входного рубильника обесточит сразу все цепи, освободив тем самым попавших под напряжение людей — процесс снятия напряжения в этом случае произойдёт намного быстрее чем поиск группового предохранителя, тем самым сильно повысив шансы на спасение пострадавших. Рубильник подбирается по количеству фаз и номинальному току. Выбор номинального тока рубильника может происходить на основании двух фактов:
совпадать с номинальным током предохранителя, защищающем питающую линию данного электрощита
по сумме номинальных токов всех групповых предохранителей (нежелательно)

  1. в случае, если питающий кабель является магистральным и снабжает электроэнергией сразу несколько электрощитов, то в качестве входного коммутационного аппарата устанавливается предохранитель
  2. Цепи электродвигателей

Во избежании механических травм в снабжённых электродвигателями аппаратуре используется кнопка экстренной остановки, т. н. «кнопка-гриб».

Как правило, это фиксирующаяся в устойчивом положении кнопка с нормально-замкнутыми контактами, включаемая в цепь управления электродвигателем последовательно контактору.

В случае нажатия на эту кнопку, механизм фиксируется в «утопленном» положении, тем самым удерживая цепь управления в разомкнутом состоянии; а поскольку катушка контактора больше не получает электропитания, то контактор разводит пары контактов, разрывая при этом цепь и прекращая снабжение электродвигателя. По прекращении подачи электропитания на электродвигатель, происходит его остановка и освобождение человека от механического воздействия крутящихся механических частей электродвигателя.

Пожарная безопасность

Предохранитель
Основная статья: Электрический предохранитель

При проектировании одной из целью является недопущение опасных режимов работы, при которых может произойти перегрев проводки и пожар.

Электросистема должна быть спроектирована таким образом, чтобы исключить работу при аварийных режимах, ведущих к повреждению чрезмерной температурой или пожару.

Иными словами, вся выделяющаяся при эксплуатации тепловая энергия должна рассеиваться в окружающую среду без повреждения каких-либо частей электрооборудования.

Электрическое разделение сетей

Разветвленная электрическая сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшое сопротивление фаз относительно земли. В этом случае даже прикосновение к 1 фазе является очень опасным.

Если единую сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, то опасность поражения резко снижается. Обычно разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы.

Защитное разделение сетей допускается лишь для сетей до 1000 В.

При проведении электроработ

При проведении электроработ рассматривается обеспечение недоступности к токоведущим частям (как во время работ, так и после) для сведения к минимуму рисков или вовсе исключение опасности прикосновения к токоведущим частям электрооборудования.

Это достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте. Ограждения применяют сплошные и сетчатые с размером ячейки сетки 25×25 мм.

Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек применяются в электроустановках до 1000 В.

  • Ответственность
    наличие юридически-ответственного за электроработы лица (производителя электроработ), обладающего необходимой документацией (компетентностью) на проведение электроработ данного вида
    наличие у исполнителей электроработ достаточной квалификации для безопасного исполнения электроработ
  • обладание необходимыми инструментами и прочим оборудованием для безопасного проведения электроработ
  • Место проведения электроработ
  • Перед началом электроработ, подготавливают место:
    для исключения опасностей, место проведения электроработ огораживается от посторонних
  • для безопасности самих рабочих, ликвидируются те или иные источники опасности, представляющие опасность для самих рабочих и/или угрожающие безопасному проведению работ
  • Снятие напряжения
  • На время проведения электроработ, сторона потребителя всегда должна быть закорочена на землю.

Во избежание создания опасных ситуаций, перед началом работ снимается напряжение на задействованном участке электроцепи и коммутационный аппарат помечается соответствующими предупреждающими знаками.

В промышленных электроустановках используются заземляющие ножи, закорачивающие фазные провода на стороне потребителя при снятии напряжения на землю: в случае ошибочного возвращения напряжения произойдёт короткое замыкание и срабатывания предохранителя, работающие в электроустановке люди при этом не пострадают.

При электроработах в жилом хозяйстве чаще всего ограничиваются отключением предохранителя — таким образом случайный возврат напряжения поставит под угрозу жизни работающих в электроустановке людей. Для воздушных линий используется переносное заземление.

Проверка отсутствия напряжения

Проверка отсутствия напряжения на оголённых проводниках проверяется исключительно двухполюсным пробником.

Перед работой сам пробник проверяется на исправность в том месте, где есть напряжение (электрики зачастую используют карманный фонарь, поскольку в диапазон измерения многих современных пробников входит как напряжение карманного фонаря, так и напряжение бытовой сети).

После проверки пробника на исправность, им проверяют отсутствие напряжение между фазами, затем между каждой фазой и нулевым проводником и между каждой фазой и защитным проводником (7 измерений).

Инструменты

При проведении работ в электроустановке допускается использование только изолированных инструментов, имеющих изолированную рукоятку на отведённое напряжение. Во избежание поражения электрическим током или ожогов из-за короткого замыкания, строго запрещается работать в электроустановке слесарными инструментами.

  1. Работа под напряжением
  2. Работа под напряжением представляет собой риски:
    поражение электрическим током ввиду большой площади открытых проводников
  3. получения ожогов из-за возможности создания случайного короткого замыкания
  4. До 400 вольт

При невозможности снять напряжение, рабочие используют спецоборудование: диэлектрические перчатки и защиту лица от ожогов. Перед началом работ тщательно взвешиваются возможные риски и ликвидируются источники потенциальной опасности для самих рабочих.

«Одна рука»

Допускается только при напряжении свыше 35 киловольт, когда провода находятся на достаточно большом друг от друга расстоянии и тело человека физически не может оказаться между проводами.

При проведении таких работ работающее лицо «заземляется» на тот провод, над которым он осуществляет работу (разность потенциалов между проводом и человеком должна быть ~0 вольт), при этом исключая возможность касания земли.

Установка

Главной целью установки является сведение к минимуму рисков, связанных с использованием электроэнергии. Например, все аппараты контроля и управления должны быть скрыты в панель, доступ к находящимся под опасным напряжением проводящим частям должен быть надёжно закрыт от случайного прикосновения, степень защиты электрооборудования должна соответствовать среде эксплуатации.

Окончание работ

По окончании работ, место работы приводится в порядок, мусор утилизируется и перед возвращением напряжения работа принимается ответственным за проведение электроработ лицом (производитель электроработ) или же обладающим соответствующими полномочиями инспектором органов технического надзора. На момент возвращения напряжения, электроустановка должна быть полностью пригодна для использования: все рабочие должны покинуть место проведения электроработ (ввиду завершённости) и проводящие части должны быть тщательно закрыты от посторонних.

  • При бытовом использовании электроэнергии
    Своевременное обслуживание
    Своевременный контроль изоляции и заземления
  • Отказ от искусственного создания опасных ситуаций самим бытовым пользователем
  • Электрическая изоляция
  • Слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструкция из непроводящего материала, с помощью которой токоведущие части отделяются от остальных частей электрооборудования. Выделяют следующие виды изоляции:
    рабочая — электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;
    дополнительная — электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;
    двойная — изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции;
    усиленная — улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такую же защиту от поражения электрическим током, как и двойная изоляция;

сопротивление изоляции должно быть не менее 0.5 МОм.

  1. Каждый используемый в быту электроприбор имеет определённый класс защиты. Каждому классу защиты соответствует своя стпень изоляции:
    Класс 0 — прибор имеет только рабочую изоляцию (на сегодняшний день не выпускаются);
    Класс 1 — прибор имеет только рабочую изоляцию, но при этом имеет контакт для присоединения защитного провода;
    Класс 2 — прибор имеет рабочую и дополнительную изоляцию или же усиленную и тем самым не требует заземления;
  2. Класс 3 — прибор питается безопасным для человека напряжением и не требует усиленных мер предосторожности

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector