Общие сведения
С повышением механо- и электровооруженности труда, электрификацией производственных процессов в строительстве, насыщением его различными приборами и устройствами, машинами, электрифицированной технологической техникой все большее число людей становится связанными с электричеством, что создает предпосылки и потенциальные возможности увеличения электротравматизма.
Электротравматизм весьма специфичен, ибо он качественно отличается от всех других видов травматизма отсутствием признаков приближающейся опасности, характеризуется большим количеством травм с тяжелым исходом. В нашей стране научные исследования по электробезопасности ведут более 60 научных организаций и вузов, однако ощутимых изменений в повышении электробезопасности в строительстве, особенно на небольших и средних площадках, до сих пор не произошло.
Обычные меры защиты от поражения током: изоляция токоведущих частей (ее следует периодически контролировать), устройства заземления (имеют недостатки, в частности корродируется металл, а в отдельных случаях их сложно выполнить), защитные устройства от токов короткого замыкания (в частности, предохранители)—не всегда обеспечивают надежность действия и селективность отключения.
Пользование устройствами на пониженных напряжениях приводит к необходимости применения понижающих трансформаторов и кабельной продукции повышенного сечения. Так что,
исходя из технико-экономических соображений, расширение использования таких устройств не всегда себя оправдывает. Некачественное зануление или его повреждение в ходе эксплуатации ведет к увеличению сопротивления цепи «фаза — нулевой провод». При замыкании фазы на корпус ток замыкания может оказаться недостаточным для приведения в действие защиты, и поврежденная электроустановка не будет отключаться от сети, возникнет значительное длительно действующее· напряжение между корпусом и землей, в результате чего прикосновение к оборудованию становится опасным для жизни обслуживающего персонала.
Устройства автоматического контроля исправности цепи зануления не нашли широкого распространения из-за недостатков или сложностей выполнения. В некоторых, например, требуется прокладка дополнительного (пятого) провода, изолированного от земли. Разделяющие трансформаторы служат для отделения питания электроприемников от общей электросети, сети заземления и тем самым исключения имеющихся в общей электросети токов утечки, емкости, возможных повреждений изоляции и т. д. Такие трансформаторы не получили распространения в строительстве, в частности из-за предъявления к ним со стороны ПУЭ особых требований, что повышает их стоимость; кроме того, они несколько снижают коэффициент мощности и усложняют электроустановку.
Промышленность выпускает и совершенствует быстродействующие устройства защитного отключения и специальные защитные устройства; увеличивается количество электроинструмента, электроприборов и аппаратов с двойной изоляцией, имеющих две независимые ступени изоляции, рассчитанные (каждая) на номинальное напряжение электроприемника. В настоящее время повышается качество изоляционных покрытий электроприемников с двойной изоляцией, а также индикаторов напряжения, сигнализаторов и др.; существуют различные электрические схемы и конструкции отключателей и ограничителей напряжения холостого хода сварочных трансформаторов. Однако из-за недостаточной надежности, чувствительности и высокой стоимости подобные устройства в строительстве не получили широкого распространения.
Интересные теоретические исследования электрических полей ВЛ 6—220 кВ выполнены на кафедре охраны труда МЭИ. Направленность этих исследований определялась необходимостью разработки приборов, сигнализирующих и препятствующих приближению самоходных грузоподъемных машин на опасное расстояние к линии.
В обеспечении электробезопасности особое значение приобретает проблема достижения минимального времени отключения электрической цепи с поврежденной изоляцией. Согласно исследованиям Тульского политехнического института современные отключающие устройства надежно производят отключения за время, не превышающее 0,03 с, в отдельных случаях — 0,04 с. Этого достаточно для предотвращения опасных последствий для человека, прикоснувшегося к проводнику, который находится под напряжением до 220 В по отношению к земле.
По данным ВНИИ охраны труда ВЦСПС (Ленинград), группировка электротравм по профессиям, видам работ и местам электротравм показала, что 60% их приходится на неэлектротехнический персонал, выполняющий погрузочно-разгрузочные и строительные работы вблизи ВЛ, троллеев и электросетей различного назначения. Более 20% происходят при пользовании неисправными электрифицированными машинами и механизмами, разными аппаратами. Большое число электротравм отмечается при эксплуатации передвижного электрифицированного оборудования напряжением до 1000 В, причем 43— 77% таких травм произошли вследствие появления напряжения на корпусах машин, величина которого значительно превышала допустимое при прикосновении, утечек тока из-за плохой изоляции, выноса потенциала.
Значение и соблюдение правил и норм, понимание опасности неправильных действий при обслуживании электроустановок в большой мере гарантируют безопасность людей. Пренебрежение требованиями правил всегда ведет к серьезным электротравмам. Как установлено статистикой, ряд причин электротравматизма в строительстве на протяжении многих лет не меняется.
Анализ наиболее часто встречающихся нарушений и случаев электротравматизма в строительстве позволяет утверждать, что их основными причинами являются: недостаточные знания и навыки электромонтеров; нарушения требований руководящих документов Минэнерго СССР и Госстроя СССР; отсутствие систематического контроля сопротивления изоляции электрооборудования; пользование устройствами на напряжения, не соответствующие условиям строительного производства; ошибочная подача напряжения; неправильная организация труда и несвоевременная подготовка к основному периоду строительных работ. Последнее ведет к непродуманным действиям энергоперсонала, спешке, захламленности подходов к РУ и пусковой аппаратуре, непродуманному расположению их. Причиной электротравматизма является также работа грузоподъемных и землеройных машин в зонах ВЛ и кабельных линий без изучения технической документации, обстановки на месте и без оформления разрешительных документов.
Кроме того, причинами электротравм являются: недооценка значимости защитных заземлений и занулений; применение кабельно-проводниковой продукции, не отвечающей условиям строительного производства; выполнение соединений в электросетях и сетях зануления с нарушением технических условий; установка в предохранителях плавких вставок на токи, превышающие расчетные по нагрузкам электроприемников; несоблюдение безопасных разрывов до токоведущих частей; прикосновение к металлическим нетоковедущим частям оборудования, оказавшимся под напряжением из-за повреждений изоляции обмоток и катушек; невыполнение предмонтажных, послемон- тажных и периодических ревизий и испытаний электроустановок; недооценка значимости маркировок электроустановок; неосуществление организационных, организационно-технических и организационно-социальных мероприятий при эксплуатации электроустановок; производство работ под напряжением (несмотря на категорическое запрещение).
К причинам нарушений можно также отнести: недооценку образования электрических искр, дуг или чрезмерного нагрева оборудования током; переход высшего напряжения трансформатора на сторону низшего; использование электроустройств и переносных электросетей, у которых сопротивление изоляции не соответствует нормативному; применение электроустройств и электрододержателей кустарного изготовления; ведение инженерных работ на сетях канализации, тепло- и газоснабжения с одновременным производством сварочных работ на них или при расположении вблизи указанных сетей кабельных линий, допускающих утечки тока; несоблюдение требований по электробезопасности в бытовых помещениях, в частности вагонах- бытовках; ремонт оборванного нулевого провода при неотключенной линии и одновременно включенной однофазной нагрузке; недооценка необходимости обеспечения дежурного персонала индивидуальными средствами защиты и пользования ими, а также соблюдения норм и сроков проверки этих средств. Еще встречаются дефекты в завозимом на площадки и монтируемом электрооборудовании.
Задачи и мероприятия по улучшению условий электробезопасности
Надежность работы электродвигателей и безопасность их обслуживания во многом определяются правильностью выбора устройств защиты. Эти устройства (предохранители, автоматические выключатели, реле) не учитывают температурный режим обмоток двигателей, из-за чего не всегда обеспечивается безопасность их работы и они часто выходят из строя. Для защиты от перегрузок и перегревов служат главным образом тепловые реле. Исследованиями в нашей стране и за рубежом установлено, что эффективность действия этих реле, когда перегрузка двигателя вызвана обрывом одной из фаз питающей сети или обмотки статора, очень мала. Оказалось, что лишь в 21% случаев обрывов фаз тепловые реле отключали двигатели от питающей сети. Таким образом, весьма актуальной задачей является совершенствование тепловых реле, в частности устанавливаемых в магнитных пускателях. В настоящее время уже выпускаются трехфазные тепловые реле для сетей 380 В, срабатывающие при потере любой из фаз.
В отдельных случаях, когда электроприемники присоединяют к электросетям через магнитные пускатели или контакторы с катушками на фазное напряжение 220 В, при обрыве нулевого провода, например при эксплуатации башенных кранов, пускатель не отключается от сети и электроприемник продолжает работать, несмотря на столь серьезную неисправность. Учитывая это, при пользовании строительным оборудованием — башенными кранами и подобными механизмами, которое заземляется повторно, рекомендуются магнитные пускатели и контакторы с катушками напряжением 380 В.
При эксплуатации башенных кранов часто приходится встречаться с утечками тока, величина которого опасна для стропалей и монтажников. Так что установка в схемах питания башенных кранов реле утечки тока, действующих на отключение линии при токе, превышающем допустимый, может намного повысить безопасность обслуживающего персонала кранов. При разработке ПОС и ППР надо обращать внимание на места расположения башенных кранов по отношению к ВЛ. Чем выше напряжение линии и чем ближе к ней установлен башенный кран, тем большее напряжение может наводиться на кране и создавать опасность для персонала.
Серьезное внимание надо уделять электробезопасности при электросварочных работах. Неправильно выбранная и собранная электрическая схема, плохо выполненное заземление, завышенные по току плавкие вставки предохранителей, открытые токоведущие части, нарушение технических условий присоединения сварочных проводов — могут привести к опасным электротравмам.
Одно- н многопостовые сварочные установки должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями со стороны питающей сети. Многопостовые установки, кроме того, должны иметь автоматические выключатели в общем проводе сварочной сети и предохранители на каждом проводе к сварочному посту. При ручной дуговой сварке переменным током в особо опасных условиях, внутри металлических емкостей, на открытом воздухе, в помещениях с повышенной опасностью при смене электродов для обеспечения безопасности должны применяться ограничители напряжения холостого хода. Ограничитель, выполненный в виде приставки, надо заземлять отдельным проводником. Сварку в закрытых емкостях сварщик должен производить под контролем наблюдающего с присвоенной ему второй квалификационной группой по технике безопасности (наблюдающий должен находиться снаружи свариваемой емкости).
Периодически надо проверять знания сварщика. Если ему присвоена вторая квалификационная группа, он не имеет права заниматься присоединениями и отсоединениями электролиний, ремонтом электрической части сварочного оборудования и пусковой аппаратуры.
При перемещении передвижных источников сварочного тока их нужно отсоединять от электросети. При сварке в условиях повышенной опасности электросварщик должен обеспечиваться диэлектрическими перчатками, галошами и ковриками. Помимо указанных требований соответствующие меры надо принимать при ведении сварочных работ с лесов, подмостей и люлек.
При электротермообработке бетона необходимо соблюдать следующие требования электробезопасности: вести работы только с понизительными трансформаторами, преимущественно на напряжении 65 В; до начала работ инженерно-технический персонал и рабочие, участвующие в них, должны быть ознакомлены с правилами электробезопасности; электромонтер, возглавляющий электротермообработку, должен пройти специальный учебный курс, а рабочие, участвующие в бетонировании, — инструктаж; электромонтера нужно обеспечить индивидуальными защитными средствами (диэлектрическими перчатками и галошами), если он проводит замеры температуры в прогреваемых конструкциях. Лица, не имеющие отношения к бетонным работам, не должны допускаться на участки, где они ведутся, без разрешения ответственного за их производство; рабочим запрещается ходить по прогреваемому бетону и перевозить по нему бетонную смесь; электротермообработку надо вести в полном соответствии со специально разработанным проектом; установку для электротермообработки нужно эксплуатировать в строгом соответствии с требованиями и указаниями завода-изготовителя.
Перед вводом установки в действие и после каждого ее перемещения на другое место или объект надо измерять сопротивление изоляции установки и питающей линии. При электротермообработке конструкций, бетонируемых по частям, необходимо заземлять арматуру конструкций. Провода, по которым подается электроэнергия прогреваемым конструкциям, должны быть изолированы, причем их следует поднимать над землей. Проверку наличия напряжения на электродах может производить электромонтер с помощью вольтметра или индикатора напряжения заводского изготовления. Зона электротермообработки бетона должна быть ограждена, на ограждении вывешены предупредительные плакаты, в ночное время она должна быть хорошо освещена. При проверке температуры в бетонируемой конструкции проверяющий не должен на нее опираться.
Работы в электроустановках строительных площадок разрешается вести только при снятом напряжении с осуществлением технических мероприятий в определенном порядке: отключается электроустановка от электросети и принимаются меры, препятствующие ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры; вывешиваются запрещающие плакаты на приводах ручного и ключах дистанционного управления коммутационной аппаратурой; проверяется отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которые накладывается заземление, или включаются заземляющие ножи; устанавливаются ограждения на рабочих местах; вывешиваются предупреждающие и разрешающие плакаты.
Как показывает статистика, многие случаи поражения током происходят вследствие непосредственного прикосновения людей к токоведущим частям электроустановок. Таких травм можно избежать, устроив надежные ограждения или пользуясь закрытыми комплектными электроустройствами, оснащенными блокировочными приспособлениями (механическими, электрическими, комбинированными), не допускающими ведения каких-либо работ или ремонтов в электроустановках, если они не отключены от сети.
Для повышения электробезопасности надо периодически пересматривать конструкции и электрические схемы электрифицированных машин, механизмов и устройств, модернизировать их, упрощать электрические схемы (без ухудшения условий электробезопасности), повышать их надежность и всячески улучшать условия электробезопасности. К первоочередным задачам относится также пересмотр конструкции переносного строительного оборудования с приводом от трехфазных электродвигателей напряжением 380 В с тем, чтобы заменить последние двигателями с двойной изоляцией (или хотя бы усиленной). К такому оборудованию относятся: мозаично- и паркетно-шлифовальные машины, виброкатки, маломощные насосы, компрессоры, применяемые при отделочных работах.
Необходимо изучить возможность использования устройств постоянного контроля изоляции на маломощных передвижных электростанциях, крупных электрифицированных строительных машинах. Такие устройства должны удовлетворять следующим требованиям: постоянно выдавать информацию о действительном сопротивлении изоляции (информация может быть приборной, световой или звуковой; последние два вида — при критическом значении сопротивления изоляции); реагировать на недопустимое ухудшение изоляции в любом элементе электроустановки; работа устройства не должна зависеть от колебаний рабочего напряжения, допустимого по условиям эксплуатации электроустановки; на устройство не должны влиять переходные процессы при коммутационных операциях; действие устройства не должно зависеть от емкости установки по отношению к земле.
Основными направлениями по профилактике электротравматизма на строительных площадках должны быть: определение в порядке надзора и высококвалифицированных проверок технического состояния электроустановок строительных площадок (см. приложение 3); устранение выявленных недостатков; систематический анализ нарушений в электроустановках, выявление их причин и составление плана мероприятий по устранению нарушений; осуществление мероприятий, способствующих исключению нарушений, которые потенциально могут привести к электротравматизму; разъяснительная работа среди инженерно- технических работников и рабочих, участвующих в строительном производстве; планово-перспективные исследования в области повышения электробезопасности в строительстве.
Для активного воздействия информации об электробезопасности в строительных организациях желательно создавать специальные кабинеты, оборудованные действующими моделями и стендами; в них должны быть: комплект руководящих документов и пособий по электроустановкам, применяемым в строительстве; подборка рекомендаций по измерительным приборам и инструменту для электромонтеров; набор защитных устройств; манекен для показа способов искусственного дыхания при поражении током.
Надо продолжить исследования и разработку рекомендаций но эксплуатационному контролю за заземляющими устройствами, применяемыми на строительных площадках, в том числе на площадках, расположенных на многолетних незамерзающих грунтах и скальных породах.
Необходимо обратить внимание на следующее. Помимо рабочих функций (поддержание нормального режима электроустановки), заземляющие устройства должны обеспечивать электробезопасность как при исправном состоянии электроустановок, так и при возникновении неисправностей, связанных с замыканием токоведущих частей на корпус или землю. Поэтому предусмотрена система требований (норм): для взрослых людей на пути тока от руки к ноге принято сопротивление при 50 В и выше — 1000 Ом, а при 36 В и ниже — 6000 Ом.
Главным показателем заземляющего устройства является проводимость или обратная ей величина сопротивления Rз.y, равная Rз+Rз.п, где Rз— сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю (сопротивление заземлителя); Rз.п — сопротивление заземляющих проводников.
При устройстве наружного контура заземления важно не только обеспечить его расчетное сопротивление растеканию, но и выбрать заземлители наиболее экономичных сечений. Такой контур должен выполняться с расчетом на его долговечность действия в грунте и исключение повышенного нагрева заземлителей. Повышенный нагрев сушит прилегающие к заземлителям слои грунта и тем самым резко увеличивает сопротивление заземления. Дополнительным условием является механическая жесткость заземлителей при заглублении их в грунт (в качестве вертикальных электродов обычно применяют угловую сталь, а соединительных проводников — полосовую).
Для электроустановок с малыми токами замыкания на землю такие электроды и проводники ни по условиям долговечности, ни в отношении их стоимости не оправданы. Поэтому ВНИИ- сельэлектро определена целесообразность применения стержней вместо полос. Замена полосы стержнем той же длины лишь на 7% увеличивает сопротивление заземления, но в 3,15 раз экономит металл; кроме того, например, стержень диаметром 8 мм более устойчив против коррозии, чем полоса толщиной 4 мм. Необходимость экономии металла при устройстве наружных контуров заземления ТП и повторных контуров требует пристального внимания к возможности использования стальных и железобетонных конструкций зданий и сооружений в качестве заземляющих устройств.
Надо тщательно исследовать уже известные инвентарные (многооборачиваемые) электроустройства, применяемые на строительных площадках, постоянно вести изучение их эффективности и необходимости в модернизации.
Рис. 42. Простейший переносный стенд для проверки электроинструмента перед выдачей его рабочему
К мероприятиям, направленным на улучшение условий электробезопасности в строительстве, можно отнести: широкое внедрение автоматических устройств в землеройных машинах при применении их не только вблизи высоковольтных ВЛ, но и при напряжениях 0,38 кВ, а также вблизи задействованных кабельных линий; обязательное пользование трассоискателями для обнаружения действующих кабельных линий перед началом работы землеройной техники; разработка, выпуск и внедрение установок для электротермообработки бетона с трансформаторами мощностью 30—40 кВ-А, с элементами простейшей автоматики, способствующей не только рациональному расходу электроэнергии, но и повышению электробезопасности; разработка, выпуск и внедрение приставок автоматики к установкам электропрогрева бетона мощностью 63 кВ-А; соблюдение регламентированных стандартом сроков обязательной государственной поверки средств измерений; присоединение к каждой группе распределительного шкафа или вводного ящика только одной линии; согласование субподрядчиками с генеральным подрядчиком каждого случая присоединения электроприемника к РУ площадки, находящемуся в ведении генподрядчика (генподрядчиком может быть принято решение о выделении субподрядчику отдельного распределительного шкафа); отсоединение электроприемников от РУ площадки сразу же по выявлении отсутствия необходимости в электроприемниках; запрещение подачи напряжения электроприемнику без приборной проверки сопротивления изоляции его и сети; запрещение пользования электроинструментом без его проверки прибором или на стенде перед выдачей рабочему (рис. 42); запрещение использования на площадках электроустройств, не имеющих заводских паспортов.
Важным вопросом является определение границ обслуживания электроприемника, принадлежащего субподрядчику, и ответственности за его состояние. Поэтому в каждом случае присоединения электроприемника субподрядчика к РУ генподрядчика должен составляться акт; его нужно хранить у электротехнического персонала генподрядчика.
Существенными мероприятиями по повышению электробезопасности также являются: постоянное выявление морально устаревшего электротехнического и электротехнологического оборудования и своевременное его списание при низких показателях надежности и безопасности обслуживания; исключение нахождения на строительных площадках неисправного электрооборудования (его надо сразу же по выявлении неисправностей вывозить на базу главного механика); выпуск плакатов по электробезопасности в строительстве (см. приложение 1); ведение оперативных журналов; составление актов на скрытые работы, протоколов периодических испытаний; широкое внедрение эластичных диэлектрических перчаток, серийный выпуск которых, например, освоил Волжский завод резиновых изделий; применение переносных заземлений, выпускаемых рядом заводов Минэнерго; разработка и внедрение полностью безопасных указателей напряжения с низким порогом зажигания (не выше 30 В). Необходим также периодический пересмотр руководящих документов по электроустановкам и их корректировка. По ряду вопросов, не рассмотренных в ПУЭ, ПТЭ и ПТБ, СНиП и др., нужно внести ясность.
