ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ
§ 17.1. Общие сведения. Условия поражения человека электрическим током
Условия обслуживания электроустановок на строительстве часто бывают неблагоприятными. Тут и работа на открытом воздухе, в строящихся зданиях, работа под воздействием атмосферных осадков, в пыльной и влажной среде. Тут и наличие временных и передвижных установок. Все это создает повышенную опасность поражения рабочих электрическим током. Поэтому нужно уделять самое серьезное внимание вопросам обеспечения безопасности каждого строителя.
По степени опасности поражения людей электрическим током, согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), все помещения, где работают эти установки, подразделяются на 3 группы: с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.
К помещениям без повышенной опасности на строительстве относятся только готовые здания — жилые, административные, общественные и другие — при наличии в них деревянных или каких-либо иных непроводящих электрический ток полов. Все же строящиеся здания и сооружения, равно как и работы на открытых площадках, должны быть приравнены к помещениям с повышенной опасностью или к особо опасным. В частности, особо опасными являются помещения с большой сыростью (стены, пол, потолок, покрытый влагой) и работы на открытом воздухе в сырых местах, в траншеях, шахтах, колодцах, а также в металлических резервуарах и котлах.
Рассматривая вопросы электробезопасности, надо прежде всего представлять себе, что поражение человека происходит тогда, когда он замыкает собою, своим телом цепь электрического тока. При этом цепь тока может замыкаться не только через металлические проводники, но и через землю и через проводящие ток полы и стены зданий.
Если же человек поставлен в такие условия, когда к нему приложено электрическое напряжение, но цепь тока не замкнута, поражения не происходит. Но если человек, изолированный относительно земли (например, диэлектрическим ковриком или диэлектрическими галошами), коснется одновременно одной рукой оголенного провода одной из фаз, а другой рукой — провода второй фазы, он будет поражен электрическим током. В дальнейшем цепь проходящего через тело человека тока будем для краткости именовать цепью поражения.
Тяжесть электротравмы определяется величиной тока, протекающего через тело человека. Считается, что ток в 0,1 А и выше в большинстве случаев приводит к смерти человека, а токи от 0,03 до 0,1 А, хотя и не вызывают смертельного исхода, но все же причиняют серьезный вред здоровью.
Величина тока в цепи поражения, так же как во всякой другой электрической цепи, определяется по закону Ома как частное от деления величины действующего напряжения на суммарное сопротивление цепи:
(17.1)
где /п — ток, проходящий через тело человека, А;
U — действующее напряжение, В;
Rчел — сопротивление человеческого тела, Ом;
rя — остальное дополнительное сопротивление цепи поражения (если оно имеется), Ом.
Таким образом, величина тока, поражающего человека, А, следовательно, и степень тяжести травмы зависят, с одной стороны, от величины действующего напряжения, а с другой стороны — от величины сопротивления тела человека и условий, при которых он попал под напряжение.
Электрическое сопротивление человеческого тела, зависящее главным образом от состояния тонкого верхнего слоя кожи, может быть весьма различным (от 1000 до 10 000 Ом). В расчетах по технике безопасности принято учитывать наиболее неблагоприятные условия и считать сопротивление тела человека равным 1000 Ом. Дополнительное сопротивление в формуле (17.1) появляется в тех случаях, когда цепь поражения замыкается через землю. Величина дополнительного сопротивления при этом играет весьма существенную роль.
Условия поражения человека электрическим током в сетях напряжением до 1000 В
Силовые и осветительные электроустановки на строительных i площадках, как правило, питаются энергией от четырехпроводных электрических сетей на напряжении 380/220 В. Рассмотрим условия попадания человека под напряжением в этих сетях.
Может быть два случая: первый — когда человек одновременно коснулся двух неизолированных проводов сети (двухполюсное касание) и второй — когда человек коснулся одного из фазных проводов (однополюсное касание). Наиболее опасен первый случай. Человек, взявшись, например, незащищенными руками за обнаженные концы двух проводов, или за соответствующие зажимы электродвигателя, светильника и т. п., замыкает своим телом два фазных провода или фазный и нулевой (рис. 17.1). При. этом тело человека попадает на полное напряжение сети — линейное — UЛ (равное 380 В) при замыкании двухфазных проводов или фазное — Uф (равное 220 В) при замыкании фазного и нулевого проводов. При этом все сопротивление цепи поражения состоит только из сопротивления тела человека. Никакого дополнительного сопротивления в цепи поражения нет (rд=0) и через тело человека протекает ток
(17.2)
или
(17.3)
Подставив в эта формулы расчетную величину сопротивления тела человека — 1000 Ом, легко убедиться, что даже при небольшой величине напряжения (например, ϋφ = 127 В) человек подвергается серьезной опасности: ток, проходящий через его тело, превышает 0,1 А.
Второй случай попадания человека под напряжение в четырехпроводной сети трехфазного тока показан на рис. 17.2.
Рис. 17.1. Прикосновение к двум проводам четырехпроводной сети трехфазного тока:
а — к двум фазным проводам; б — к одному из фазных и к нулевому проводу
Рис. 17.2. Прикосновение к одному из фазных проводов четырехпроводной сети с заземленной нейтралью
Человек взялся незащищенной рукой за обнаженный конец, одного из фазных проводов (или за клемму какого-либо аппарата или прибора, к которой присоединен этот провод). Цепь напряжения в этом случае замыкается, как показано на рисунке, через землю (согласно ПУЭ четырехпроводные сети выполняются с глухим заземлением нейтрали — нулевой точки силовых трансформаторов). Отсюда следует, что в цепи поражения кроме сопротивления тела человека /?чел присутствует еще и дополнительное сопротивление гя, состоящее из сопротивления обуви человека и основания, на котором он стоит rд.о, а также из сопротивления заземляющего устройства трансформатора rз и сопротивления земли. Последним (сопротивлением земли) в такого рода расчетах пренебрегают из-за его крайне незначительной величины. Напряжение, действующее в цепи поражения (как видно из рис. 17.2),—фазное напряжение сети Uф.
Таким образом величина тока поражения для этого случая в соответствии с формулой (17.1) состоит:
(17.4)
где rд — суммарное дополнительное сопротивление, Ом;
rд.o—сопротивление обуви и основания, Ом;
rз — сопротивление заземляющего устройства, Ом.
Величина сопротивления заземляющего устройства по сравнению с сопротивлением тела человека очень мала: по нормам она не должна превышать 4 Ом. Поэтому величина тока поражения, а следовательно, и степень опасности для человека в данном случае зависят в основном от величины дополнительного сопротивления (сопротивления обуви и основания, на котором стоит человек).
Если человек стоит в сухом помещении на деревянном полу или на деревянных подмостках — опасность значительно меньше, чем при работе в сыром помещении, на проводящем электрический ток железобетонном полу или на металлических конструкциях. Еще опаснее становится положение, когда работа идет на открытом воздухе и человек стоит непосредственно на сырой земле. В этом случае величина Гд.о приближается к нулю и формула (17.4) переходит в соотношение: человеку грозит тяжелая электротравма.
Сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью трансформаторов в условиях строительства почти не применяются (их применяют только в отдельных случаях: например, в подземельных выработках). В этих сетях при исправной изоляции всех проводов прикосновение к оголенному концу провода одной из фаз не представляет опасности. Вместе с тем при поврежденной изоляции провода одной из фаз (соединении его с землей) человек, стоящий на земле, при прикосновении к оголенному концу другой фазы окажется под полным линейным напряжением сети и, следовательно, получит тяжелую травму (цепь поражения замкнется через землю). Поэтому в сетях с изолированной нейтралью обязателен тщательный, постоянный контроль за состоянием изоляции сети, для чего применяются специальные устройства, автоматически отключающие участок сети с поврежденной изоляцией.
§ 17.2. Основные меры обеспечения электробезопасности на стройках
Электроустановки в зависимости от напряжения в отношении мер безопасности подразделяют на установки: напряжением до 1000 В и установки напряжением выше 1000 В.
Установки напряжением 6—10 кВ и выше обслуживаются только специально обученным персоналом в соответствии с действующими правилами. Двери всех ТП и РП должны быть всегда закрыты на замок; аппаратура напряжением выше 1000 В для управления электроприводом строительных машин размещается в запирающихся металлических шкафах; на дверях всех помещений ТП, РП и КТП, камер и пусковых ящиков (шкафов) на напряжение выше 1000 В вывешиваются предостерегающие плакаты: «Высокое напряжение. Опасно для жизни».
Установки напряжением до 1000 В.
Все доступные для случайного прикосновения голые токоведущие части — контакты рубильников и предохранителей, зажимы электрических машин и аппаратов и т. д, — закрываются кожухами, крышками. Не допускается оставлять под напряжением неизолированные концы проводов и кабелей после демонтажа осветительной арматуры, электродвигателей и других электроприемников. Временные электропроводки выполняются изолированным проводом и подвешиваются на высоте не менее 2,5 м над рабочим местом, 3,5 м над проходами и 6 м над проездами; при невозможности такого их размещения проводки на высоте до 2,5 м от земли, пола или настила ограждаются коробами. Светильники общего освещения напряжением 127—220 В устанавливаются на высоте не менее 2,5 м от пола или настила; в случаях, когда необходимо их устанавливать ниже этой высоты, применяется напряжение не выше 36 В.
При эксплуатации электросетей (в установках напряжением выше 36 В) не допускается работа под напряжением ремонтных, монтажных и аварийных работ, а также работ по присоединению и отсоединению проводов, связанных с подъемом их на столбы воздушных линий. Замена электрических ламп под напряжением запрещается. В случае невозможности снятия напряжения эта работа должна выполняться в защитных очках и резиновых диэлектрических перчатках.
Необходимо строго соблюдать меры безопасности при использовании строительной техники*.
* Промышленность выпускает ряд изделий (защитных средств) для обеспечения безопасности при обслуживании электроустановок: диэлектрические резиновые перчатки, галоши, коврики и др.
Строительные машины.
Работа стреловых кранов, экскаваторов и других крупных машин непосредственно под проводами действующих линий электропередачи любого напряжения запрещается, а работа вблизи этих линий допускается только при соблюдении определенных, установленных Правилами габаритов (расстояний) между крайней точкой механизма или троса при работе машины и проводами: при напряжении линии до 1000 В — не менее 1,5 м, 6—10 кВ — не менее 2 м, 35—110 кВ — не менее 4 м. При неправильных действиях машиниста стрела или трос машины может задеть за голый провод воздушной линии, что повлечет появление электрического напряжения на всем металлическом корпусе машины. В таких случаях люди, соприкасающиеся с тросом или корпусом машины, стоя на земле, попадают под фазное напряжение электросети (см. схему, изображенную на рис. 17.2).
Особенно опасное положение создается при напряжениях воздушных линий 35 кВ и выше; при таком напряжении достаточно приблизить стрелу или трос на некоторое расстояние к проводу, чтобы произошло перекрытие электрическим разрядом воздушного промежутка и на корпусе машины появилось высокое напряжение. У строительных машин с электроприводом корпуса и другие металлические части должны быть заземлены (см. § 17.3).
Электроинструменты.
Электрифицированные инструменты напряжением 127—220 В допускается применять только в помещениях без повышенной опасности (см. выше § 17.1); при этом работа должна производиться в резиновых диэлектрических перчатках и диэлектрических галошах (галоши могут быть заменены резиновым диэлектрическим ковриком). Во всех других случаях на строительстве следует применять электроинструмент напряжением 36 В, причем в особо опасных условиях (в том числе в металлических резервуарах, котлах) должны применяться диэлектрические перчатки и галоши. Корпуса электроинструментов, работающих при напряжении выше 36 В, заземляются (см. § 17.3).
Переносные светильники.
В условиях строительства для переносных светильников допускается напряжение не выше 36 В, а в особо опасных местах — не выше 12 В.
