Определение понятия и классификация электрооборудования. Классификация электрооборудования. Что называется основным электрозащитным средством

Любые источники и потребители электроэнергии должны обладать определенным потенциалом противодействия таким факторам, как влажность, пыль и перепады температуры. поможет предусмотреть вероятность касания отдельных частей оборудования или попадания вовнутрь инородных частиц. Еще один нюанс требует особого внимания – опасность поражения человека электротоком.

Все организационные мероприятия, направленные на , должны выполняться с учетом классификации оборудования по таким параметрам:

• IP – обозначение степени защиты от внешнего воздействия;
• вид климатического исполнения;
• принадлежность к классу защиты от потенциального поражения током.

Основные факторы опасности поражения электричеством

Тщательный анализ и проведенные исследования позволяют сделать выводы об основных моментах, влияющих на угрозу попадания под воздействие тока:

1. Номинальное напряжение установки.
2. Величина тока замыкания относительно земли.
3. Действующий режим нейтрали отдельного источника питания.
4. Показатели сопротивления человеческого тела.
5. Параметры токоведущих элементов по сопротивлению к заземленным конструкциям и земле.
6. Величина в зоне действия тока удельного сопротивления почвы.

Как подразделяются помещения по степени опасности

Пространства, для которых характерно наличие хотя бы одного из условий, являются небезопасными. Эти условия:

• пыль, способная проводить , или влажность;
• повышенная температура;
• полы, обладающие высокой токопроводимостью;
• потенциальная опасность наличия металлических корпусов оборудования и вероятности одновременного касания человеком металлических сооружений и технологической аппаратуры.

Каждый из этих факторов в отдельности или в сочетании с другими- делает помещение пространством с повышенной опасностью.

К наиболее негативным условиям относятся:

• размещение устройств в органической или химически активной среде;
• высокая степень сырости;
• одновременное наличие нескольких условий повышенной угрозы.

При открытом варианте размещения электроустановок определяется самая высокая степень вероятности поражения людей электричеством.

Разделение оборудования на группы согласно ПУЭ

В этот перечень включены установки для сетей 220 кВ и более, которые применяются в сетях с нейтралью трансформатора с заземлением глухого типа. При нейтрали эффективно-заземленного вида параметры сетей находятся в диапазоне 110-220 кВ. Последний вариант используется для выполнения функций ограничения тока замыкания относительно земли.

Установки с режимом резонансного заземления нейтралей сетевых элементов и нейтралью изолированного исполнения в сетях от 3 до 35 кВ. Заземление, выполняющееся через резисторы или дугогасящие реакторы, необходимо для компенсирования емкостных токов в момент замыкания на землю.

К этой группе, применяемой в работе с небольшими емкостными токами и изолированной нейтралью, относятся сети 110, 220, 380 и 660 В.

Аналогичные параметры с предыдущей группой по параметрам установок, кроме сетей 660 В.

Классификация электрооборудования по степени защиты

Это показатель для принято определять при помощи системы классификации Ingress Protection Rating. Принадлежность к классу защищенности поможет уяснить специальный код IP XX. В нем аббревиатура ХХ обозначает следующие параметры:

Первая цифра – степень механической защиты.

Показателем влагозащищенности будет вторая цифра.

Буквенно-цифровой код климатического исполнения

Это обозначение показывает эксплуатационные условия для отдельных географических зон. Цифрами указано условие месторасположения, а буквы определяют климатический район.

Классы защиты

Данный показатель будет главным параметром определения выбранного способа обеспечения безопасности при эксплуатации электрооборудования и его степени для мер по предотвращению угрозы поражения током.

Рассмотрим главные конструктивные отличия в устройствах, обусловленные его принадлежностью к определенной категории.

5.3. Классификация электроустановок и помещений в отношении электробезопасности

Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования в другой вид энергии.

Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки до 1000 В и электроустановки выше 1000 В.

В отношении опасности поражения людей электрическим током ПУЭ определены три категории помещений: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.

К первой категории относятся: сухие помещения, в которых относительная влажность не превышает 60%; влажные, в которых относительная влажность выше 60%, но длительно не превышает 75%; с токонепроводящими полами; с токонепроводящей пылью; нежаркие, с температурой воздуха до +35°С включительно; без возможного одновременного прикосновения, с одной стороны, к металлическим конструкциям зданий, машин, аппаратов, имеющих хорошее соединение с землей, и с другой − к корпусам электрооборудования, установок.

Помещения второй категории характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность сырости (относительная влажность длительно превышает 75%); токопроводящей пыли (технологическая пыль, выделяемая по условиям производства в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и способна пропускать электрический ток); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.); высокой температуры (температура постоянно или периодически более одних суток превышает +35°С); возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания, технологическим аппаратам, механизмам и к металлическим корпусам оборудования.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих признаков: особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100% − потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); химически активной или органической среды (в помещении длительно или постоянно содержатся агрессивные пары, жидкости, газы, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования), одновременного наличия двух или более условий, характеризующих помещения с повышенной опасностью.

В отношении опасности поражения людей электрическим током территории размещения наружных электроустановок приравнены к особо опасным помещениям.

5.4. Основные меры защиты, обеспечивающие безопасность электротехнического персонала и посторонних лиц

Для защиты электротехнического персонала и посторонних лиц от поражения электрическим током существуют организационные и технические мероприятия.

К организационным мероприятиям следует отнести:

1) любую работу или перечень работ необходимо оформлять нарядом или распоряжением, где указывается место работы, время её начала и окончания, условия безопасного проведения, состав бригады и работников, ответственный за безопасность проведения работы;

2) перед началом проведения работ необходимо получит допуск бригады или работника у лиц из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала, которые следят за правильностью и достаточностью мер безопасности, указанных в наряде;

3) надзор наблюдающего за чёткость и полноту целевого инструктажа членам бригады, а также за наличие технических мер безопасности на месте проведения работ;

4) оформление перерыва в работе, перевода на другое место работы, окончание работы.

В электроустановках применяются следующие технические защитные меры: применение малых напряжений; электрическое разделение сетей; защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую; контроль и профилактика повреждений изоляции; компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; зануление; защитное отключение; применение электрозащитных средств. Применение этих защитных мер регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.

При рассмотрении и выборе перечисленных мер защиты следует иметь в виду, что ни одна из них не является универсальной. Каждая мера защиты имеет присущие ей достоинства и недостатки, что и накладывает определенные ограничения на область ее применения. В каждом конкретном случае выбираются те меры защиты, которые в заданных условиях являются более эффективными и надежными.

При эксплуатации некоторых электроустановок для обеспечения электробезопасности бывает недостаточно какой-либо одной меры защиты. Тогдаприменяют две и более дополняющих друг друга защит (например, заземление и защитное отключение, зануление с выравниванием потенциалов и т.п.). Но самой главной и основной защитой человека от возможного поражения электрическим током является надлежащий уровень эксплуатации электроустановок, электрохозяйства предприятия.

Защитное заземление − одна из наиболее распространенных мер защиты в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В и в сетях выше 1000 В вне зависимости от режима работы нейтрали источника питания. Оно защищает человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции могут оказаться под напряжением. Широкоеприменение заземления объясняется, с одной стороны, достаточной надежностью, а с другой − относительной простотой устройства и обслуживания элементов этой защиты по сравнению с другими видами защит.

Защитным заземлением называется преднамеренное, с цельюобеспечения электробезопасности, соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с заземляющим устройством.

Зануление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током в электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (промышленные, сельскохозяйственные и коммунальные предприятия) в случае прикосновения к корпусам электрооборудования или металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции или однофазного короткого замыкания.

Зануление называется преднамеренное, с целью обеспечения электробезопасности, соединение металлических частей электроустановки (корпуса электрооборудования, конструкции для прокладки кабелей, стальные трубы и др.), нормально не находящиеся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника питания с помощью нулевогорабочего или защитного провода.

Поскольку при определенных условиях даже самые совершенные меры защиты, заложенные в конструкцию или предусмотренные ПУЭ, не могут обеспечить безопасность работающих, Правила настоятельно требуют при обслуживании действующих электроустановок обязательное применение защитных средств и приспособлений как одну из наиболее доступных и эффективных мер защиты.

Применение защитных средств в ряде случаев исключает возможность создания непрерывной электрической цепи, в которую могло бы включиться по какой-либо причине тело человека.

Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений, аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего в электроустановках, от поражения электрическим током, а также от воздействия электрической дуги и продуктов горения и т.п.

Используемые в электроустановках защитные средства условно разделяются на несколько групп: изолирующие, ограждающие защитные средства, приспособления для работы на высоте и вспомогательные приспособления.

Изолирующие защитные средства препятствуют образованию непрерывной цепи при попадании человека под напряжение путем обеспечения электрической изоляции тела человека от токоведущих или заземленных частей оборудования, а также от земли.

Следует отметить, что некоторые защитные средства служат дополнительно для защиты от напряжения шага (боты, галоши, коврики), для защиты от воздействия электрической дуги, тепловых ожогов (очки, маски) и т.д.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационной аппаратурой. К ним относятся переносные щиты, клетки, изолирующие накладки, переносные заземления и плакаты.

Приспособления для работы на высоте предназначены для обеспечения безопасных условий труда при обслуживании электроустановок, расположенных на высоте, а также при работах на ВЛ. К ним относятся предохранительные пояса, страхующие канаты, монтерские когти, лазы, лестницы, передвижные телескопические вышки и т.п.

Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты от световых, тепловых, механических воздействий, а также от воздействия кислот и щелочей. К этим средствам относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы, сапоги и т.д.

Для соблюдения всех выше рассмотренных мероприятий и средств защиты персонала от поражения электрическим током электробезопасность регламентируется ПУЭ, ПТЭ, ПТБ и другими правилами.

Классификация и характеристика электроустановок. Классификация электроприемников (ЭП). Характеристика ЭП. Краткая характеристика графиков нагрузок.

Цель лекции:

· рассмотреть классификацию и характеристики электроустановок,

· рассмотреть классификацию и характеристики электроприемников;

· рассмотреть краткую характеристику графиков нагрузок (индивидуальных ЭП, групповых ЭП).

2.1. Классификация и характеристика электроустановок

Система электроснабжения связана с технологическим процессом производства через электроустановки и приемники электрической энергии.

Электрическая установка (ЭУ) – совокупность машин, аппаратов, линий электропередачи, вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, преобразования, передачи, накопления, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Согласно ПУЭ все ЭУ подразделяются на ЭУ до и выше 1 кВ. ЭУ могут работать как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью. ЭУ выше 1 кВ подразделяются на установки с малыми и большими токами замыкания на землю.

Укрупнено, основную часть ЭУ можно разделить на следующие группы:

Силовые общепромышленные установки;

Преобразовательные установки;

Электротермические установки;

Электросварочные установки;

Осветительные установки.

Силовые общепромышленные ЭУ : компрессорные, вентиляционные, насосные и т.п. Потребители этой группы создают нагрузку равномерную и симметричную по всем трем фазам. Мощность их колеблется в широких пределах от единиц до сотен кВт. Коэффициент мощности достаточно стабилен в пределах 0,8 ÷ 0,85. По надежности электроснабжения их следует отнести к электроприемникам 1-й категории.

Преобразовательные ЭУ предназначены для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный, преобразования промышленной частоты 50 Гц в токи частотой отличающейся от 50 Гц. Потребители этой группы создают нагрузку, на стороне первичного напряжения, по всем трем фазам симметричную и равномерную. Мощность их колеблется в широких пределах от десяток до тысяч кВт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,6 ÷ 0,8. Перерыв питания ЭУ в основном связан с недоотпуском продукции. Поэтому их следует отнести к потребителям 2-й категории.

Электротермические ЭУ – дуговые, индукционные и печи сопротивления.

Дуговые печи (сталеплавильные, печи для плавки цветных металлов, руднотермические печи). Нагрузка, на стороне первичного напряжения понижающего трансформатора, симметричная и равномерная. Мощность их колеблется в широких пределах от десятков до сотен тысяч кВт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,7 ÷ 0,8. По надежности электроснабжения их следует отнести к электроприемникам 1-й категории.

Индукционные плавильные и закалочные печи (высокочастотные). Электроприемники этой группы представляют симметричную трехфазную нагрузку, на стороне первичного напряжения силовых трансформаторов. Мощность их колеблется в широких пределах от десяток до сотен кВт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,7 ÷ 0,8. Перерыв электроснабжения ЭУ в основном связан с недоотпуском продукции. Поэтому, по надежности электроснабжения, их следует отнести к электроприемникам 2-й категории.

Печи сопротивления. Эти ЭП выполняются как трехфазными, так и однофазными. Трехфазныепечи сопротивления создают симметричную нагрузку по фазам. Однофазные печи – не симметричную нагрузку. Мощность их колеблется от единиц до десятков кВт. Коэффициент мощности практически можно принимать единице. По надежности электроснабжения их следует отнести к потребителям 2-й категории.

Электросварочные ЭУ работают как на переменном, так и на постоянном токе.

Электросварочные установки переменного тока могут быть трехфазными и однофазными. Режим работы повторно-кратковременный. Электросварочные установки постоянного тока состоят из преобразовательного агрегата, как правило, трехфазного. Нагрузка в питающей сети переменного тока распределяется по трем фазам равномерно, но сохраняет неравномерный график нагрузки. Коэффициент мощности электросварочных установок (для ручной сварки) колеблется в пределах 0,3 ÷ 0,5. По надежности электроснабжения их следует отнести к электро-приемникам 3-й категории.

Электроосветительные установки представляют однофазную нагрузку. Благодаря небольшой мощности электроприемника и при правильном распределении нагрузки по фазам можно считать нагрузку симметричной. Характер нагрузки равномерный. Коэффициент мощности зависит от типа источника света. В тех производствах, где отключение освещения угрожает безопасности людей, применяются специальные системы аварийного освещения.

2.2. Классификация приемников электрической энергии

Приемник электрической энергии (ЭП)– электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (или электрическую энергию, но с другими параметрами).

Специфика технологических процессов различных производств предъявляет определенные требования к характеристикам и конструктивному исполнению электроприемников и, как следствие, большому их разнообразию.

Все ЭП классифицируются по различным показателям:

По электротехническим показателям;

По режиму работы;

По надежности электроснабжения;

По исполнению защит от воздействия окружающей среды.

Рассмотрим более подробно классификацию электроприемников по их показателям.

По электротехническим показателям

Из всего многообразия электроприемники силовых общепромышленных электроустановок можно разделить на:

ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц;

ЭП трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;

ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;

ЭП, работающие с частотой отличной от 50 Гц;

ЭП постоянного тока.

Установки и оборудование, которые связаны с производством, трансформацией, передачей, распределением, преобразованием электроэнергии, представляют серьезный риск в плане причинения ущерба здоровью человека и пожароопасности. Поэтому наличие электроустановок на производстве обязывает руководство оснащать помещения с такой аппаратурой по специальным правилам, оговоренным в ПУЭ – правилах устройства электроустановок.

Классификация электроустановок

Грамотно обезопасить помещения, в которых находятся электроустановки (ЭУ), согласно правилам помогает классификация самого оборудование. Так, электрические установки отличаются:

1. По рабочему напряжению:
   • до 1 кВт;
   • свыше 1 кВт
2. По предназначению и месту размещения:
   • наружные – для установки на открытом воздухе, защищены сетками, навесами от воздействия атмосферных осадков;
   • внутренние – закрытые.

Безопасное пожаротушение электроустановок

Главная опасность, которой грозят электроустановки, – это поражение человека электрическим током. Причем, возможно это как при непосредственном контакте человека с токоведущими частями, так и в процессе тушения электрооборудования, когда огнетушащее вещество служит проводником электрического тока.

Обеспечить безопасное ПТ электроустановок можно, если выполнять следующие правила:

• не приступать к тушению пожара без соответствующего разрешения старшего по смене лица;
• тушить пожар как минимум двоим сотрудникам;
• выполнять требования по обеспечению безопасности производственных работ до начала тушения огня.

Тушение огня в помещениях с электроустановками осуществляется распыленной струей воды, которая подается с расстояния не менее 5 м, либо воздушно-механической пеной. Также допускается использовать огнетушители:

• хладоновые – при напряжении ЭУ до 0,4кВ, с расстояния более 1м;
• порошковые – до 1кВ, более 1 м;
• углекислотные – до 10кВ, более 1 м.

Кроме того, условия пожаротушения отличаются в помещениях, имеющих различные классы по пожароопасности.

Классификация помещений по ПУЭ

Производственные помещения, в которых есть электроустановки, согласно ПУЭ, отличаются степенью опасности поражения человека током. По этому критерию выделяют помещения:

1. Повышенной опасности. Параметры:
   • повышенная сырость (влажность воздуха более 75% в течение длительного времени);
   • наличие токопроводящей пыли, оседающей на проводах и попадающей внутрь установок;
   • наличие проводящих ток полов – земляных, кирпичных, металлических;
   • высокая температура (более 35 град. постоянно);
   • находящиеся в зоне человеческой досягаемости металлические конструкции здания, соединенные с землей, технологические механизмы, металлические корпуса установок.
2. Особой опасности. Параметры:
   • большое количество влаги в воздухе (около 100%), на потолке, стенах, полу;
   • наличие химически агрессивной среды – паров, газов, жидкостей, способных разрушить изоляцию и токопроводящие элементы установок.
3. Без повышенной опасности.

К особо опасным помещениям относят территории, где размещены наружные электроустановки.

Требования к помещениям с электроустановками

Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего электроустановки, требования к помещениям, где стоит данное оборудование, строго нормируются. Здесь предусматривают площадки, где осуществляется ремонт и монтаж установок. При необходимости организуют грузоподъемные механизмы. Шумовые и вибрационные колебания при монтажных и ремонтных работах не должны превышать допустимых пределов.

Кроме того, нормируются расстояния между зданием и электроустановками, перемещаемыми к площадке для монтажа:

• по вертикали – не меньше 30 см;
• по горизонтали – не меньше 50 см;
• ширина проходов – не меньше 100 см.

В помещениях повышенной и особой опасности, включая наружные установки, выполняют защиту от прямого прикосновения, если напряжение в ЭУ равно 25В переменного тока и 60 В постоянного тока. Если же рабочее напряжение не больше этих значений, а оборудование находится в зоне уравнивания потенциалов, защита не обязательна.

Классификация помещений электроустановок по электробезопасности

Электроустановками называют такие установки, в которых производиться, преобразуется и потребляется электроэнергия. Они разделяются на электроустановки до 1000В и выше 1000В.

Электропомещениями называют помещения или отгороженные (например сетками) части помещения, доступные только для обслуживающего персонала, в которых установлены находящиеся в эксплуатации электроустановки. По характеру окружающей среды помещения делятся на следующие виды:

Сухие, в которых относительная влажность не превышает 60%. При отсутствии в таких помещениях условий характеризующих «жаркие помещения», «пыльные помещения», «помещения с химически активной средой», они называются нормальными.

Влажные, где пары или компенсирующая влага выделяется лишь временно и в небольших количествах, а относительная влажность более 60%, но не выше 75%.

Сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

Особо сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно близка к 100% (потолок, стена, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Жаркие, где температура длительно превышает 30 ◦ С.

Пыльные, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.; пыльные помещения разделяются на помещения с проводящей и непроводящей пылью.

Помещение с токопроводящими полами – помещение с металлическими, земляными, железобетонными, кирпичными и т.п. полами

Помещения с химически активной средой, где по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Помещения, несущие опасность поражения людей электрическим током, подразделяются на три категории.

Особо опасные. Характеризуются: особой сыростью, химически активной средой, одновременным наличием двух или более условий повышенной опасности.

Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи электростанций, помещения аккумуляторных батарей, кабельные колодцы, шахты телефонных станций и т.п. В этих помещениях рабочее напряжение и местное (рабочее) освещение выбирается 12В. При использовании изолирующих защитных средств в этих помещениях можно работать с инструментом и светильниками на напряжение 42 (36)В. Источником пониженного напряжения 42 и 12В являются, как правило, специальные понижающие трансформаторы, имеющие большое сопротивление между первичной и вторичной обмоткой. Они питаются от сети 380/220В и подключаются через УЗО (устройство защитного отключения) чтобы исключить опасность поражения человека током в случае появления напряжения на корпусе трансформатора или при переходе высшего напряжения на обмотку 42 или 12В, корпус трансформатора и один из выводов (или нейтраль при трехфазном напряжении) должны быть заземлены.

Кроме того, вилки токоприемников низкого напряжения не должны подходить к розеткам большего напряжения.

С повышенной опасностью. Характеризуются наличием одного из следующих признаков: сыростью, высокой температурой, токопроводящей пылью, токопроводящими полами (металлическими, земляными, железобетонными, кирпичными), возможностью одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.

Примером помещений с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки с токопроводящими полами, цехи по механической обработке металла, автозалы телефонных станций, радио и телевизионные мастерские и т.п. В этих помещениях применяется напряжение 42 (36)В. При использовании изолирующих защитных средств в этих помещениях можно работать с инструментом и светильниками на напряжения 220В. Во всех случаях корпус токоприемников напряжением выше 42 (36)В должен быть заземлен или занулен.

3. Без повышенной опасности. Помещения, в которых нет условий повышенной и особой опасности. Примером таких помещений могут служить сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха, с токонепроводящими полами и без заземленными металлоконструкций. В этих помещениях для инструмента и светильников применяется напряжения 220В.