Дәрістің тақырыбы: электр қауіпсіздігі.

Электр, барлық халық шаруашылығында, тұрмыста, өнірісте қолданылады. Сондықтан электр қауіпсіздігі мәселесіне, үлкен мән беру керек. Электр қауіпсіздігі – ұйымдық және техникалық шаралар мен жүйесі, зиянды және электр тоғының қауіпті әсерінен, электр доғасынан, электор магнитті алаңнан және тұрақты электр тоғынан қорғауды қаматамасыз ету құралы.

МЕСТ 12.1.004-ке сәйкес электр өнімдерінің өрт қауіпсіздігі шартын мына шарттан анықтайды:

Q_П = Q_ПР· Q_ПЗ · Q_НЗ · Q_В ≤ 10^-6,

мұнда Q_ПР – өнімнің құрамды бөлігінде сипатты өрт қауіпті режимнің пайда болу мүмкіндігі (ҚТ пайда болуы, қызып кетуі, ауыспалы кедергінің артуы),1/жыл;

Q_ПЗ – өрт қауіптілігі диапозоны мәнінде сипатты электротехникалық көрсеткіштерінің мәні жатыр (ауыспалы кедергінің тоғы) соның мүмкіндігі;

Q_НЗ –қорғаныс аппаратының жұмыс істемей қалу мүмкіндігі (электр жетегі);

Q_В –жанғыш материалмен критакалық температураға және оның тұтануына жету мүмкіндігі.

Өрттің пайда болу болуының нақты мүмкіндігі туралы алынған мәліметтер қалыпты шамасымен салыстырылады (жылына, есептеуде бір өнімге10^-6). Өнім өрт қауіпті емес, егер өрттің нақты немесе есептік (жаңа өнімдер үшін) мүмкіндігі нормативтерден аспаса.

Электр қондырғылардың өрт қауіпсіздігі көрсеткіштері, электр қондырғыларды пайдалану мен жөндеу бойынша бұйрық түрінде, нормативті құжаттарға енгізіледі (мемлекеттік стандарттар, ведомаствалық нормалар мен ережелер, техникалық құжаттар).

Электр қондырғыларын пайдалану кезінде, өрттің пайда болу қауіптілігі электрлік тораптарда, машинада және аппаратта, жанатын тұйықтың, ауа оттегісінің және тұтану көзінің (электр тоғы) (немесе басқа тотықтырғыштың) бар болуы. Көбіне оқшаулау материалдары жанады, мақта- қағазды және жібек мата, резеңке, лакомата, қағаз, картон, полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, трасфарматор майы.

Өрттің пайда болу себебі электрлік өнімдердің авариялық жұмыс режимінде болуы мүмкін: қысқа тұйықталу, өткізгіштердің машинаның, аппараттың қызып кетуі; ұшқын мен электр доғасы; үлкен ауыспалы кедергі, ЭДС индуктирлейтін магниттік ағындардың өзгеру нәтижесінде, массивті металл бөлшектерінде пайда болған құйынды тоғы (бұл индуктирленген тоқтар бөлшек сияқты қалыңдықтарда қысқа тұйықталады).

Электр қондырғыларды орнату ережесі (ЭОЕ) жаңадан салынатын және қайта салынатын электр қондырғыларда 500 кВ –қа дейін таралады. ЭЕО –ның жеке талаптарын, жұмыс істеп тұрған қондырғылар үшін қабылдауға болады, егер бұл электр қондырғыны жеңілдетеді. ЭЕО қайта жасалатын электр қондырғыларының бөлігіне таралады. ЭЕО жоспарлы – ескерту және профилактикалық сынақты, электр қондырғылары, сонымен бірге сиситематикалық білім беру мен қызмет ететін қызметкерлерді тексеруді пайдалану шартын міндетті түрде жүргізу есебінде жасалған.

Электр қондырғылары(ЭҚ) электр қауіпсіздігі шарты бойынша ЭҚ 1 кВ-қа дейінгі және ЭҚ 1 кВ жоғары деп бөлінеді (кернеудің мәні бойынша).

Ашық және сыртқы ЭҚ деп, атмосфералық әсерден қорғалған ғимараттағы электр қондырғыларын айтады. Шатырлы қорғалған торлы қоршаулармен қорғалған ЭҚ сыртқы сияқты қарайды.

Жабық және ішкі ЭҚ деп ғимараттарды немесе қоршалғандарды айтады, мысалы ЭҚ орналасқан ғимараттың торлы бөлігі, оған тек мамандандырылған қызметкерлер ғана кіре алады.

Сонымен қатар климаттық ортасына байланысты ғимараттар келесілерге бөлінеді: құрғақ(қалыпты) (ылғалдылығы 60%-ке дейін), ылғалды (ылғалдылығы 60-75%), дымқыл (ылғалдылығы 75%-тен көп), өте дымқыл (ылғалдылығы 100%-ке жуық), ыстық (температурасы +35°С-дан көп), химиялық активті органикалық ортамен шаң ғимарат.

Қабылдаған ЭҚ электр жабдықтары мен материалдары, бекітілген, орнатылған тәртіпте ТУ немесе МЕСТ талаптарына сәйкес болу керек.

Конструкция, орындаулар, орнату әдісі мен қабылданған машиналар, аппараттар және басқа электр жабдықтары, сонымен бірге кабельдер және жетектерді оқшаулау класы, ЭЕО басқаруына сәйкес талаптар мен қоршаған орта шарттары, электр қондырғылар немесе тораптар көрсеткіштеріне сәйкес болу керек.

Қабылданған ЭҚ электр жабдықтары, кабельдер, жетектер, өзінің нормалған, кепілдендірілген және есептік сипаттамасымен, ЭҚ берілген жұмыс шартына сәйкес болуы керек.

Электр жабдықтары мен солармен байланысты конструкциялар әсерлерден немесе қоршаған орта әсерінің қатнасында тұрақты болу керек.

Құрылыстық және санитарлық- техникалық ЭҚ бөлігі (ғимарат конструкциясы және оның элементі, жылу беру, желдету, сумен жабдықтау) құрылыстық норма мен ережелерге (СНмЕ) сәйкес орындалуы керек.

ЭҚ –да жинау мен қалдықтары алып бастау қарастырылуы керек: химиялық заттар, май, қалдық техникалық және тағы да басқа. Қоршаған ортаны қорғау бойынша қазіргі талаптарға сәйкес, көрсетілген қалдықтарының, су қоймаларына, жауын- шашын суын айдау жүйесіне, арықтар, сонымен бірге осы қалдықтарға арналған территорияларға түсу мүмкіндігін жою керек.

ЭҚ –да олардың жеке элементтеріне жататын бөліктерді жылдам тану мүмкіндігін қамтамасыз еті керек (қарапайымдылық және схеманың көркемділігі, электр жабдықты орналастыруға жататын, қол таңбалар, белгілеулер, түстері).

Тұрғын, жалпы және басқа ғимараттарда тоқ жүргізетін бөліктерде жабу мен шектеу үшін қызмет ететін қондырғылар бірыңғай болуы керек; өндірістік ғимараттар мен электр ғимараттарында, осы қондырғылар бірыңғай торлы немесе тесікті болып жіберіледі. Қоршағыш және жабдықты қондырғылар кілті мен аспаптың көмегімен ғана алуға немесе алуға болатындай етіліп орындалуы керек.

Өткізгіштер мен кабельдерді механикалық зақымдаудан қорғау үшін арналған қондырғылар, мүмкіндігі бойынша машиналары, аппараттары және аспаптары енгізілуі керек.

Май толтырғыш аппараттар мен кабельдердегі бар ЭҚ өрт және жарылыс қауіпсіздігі, сонымен бірге титуммен, лакпен, сіңдірілген және жабық маймен. Электр қондырғылар, ЭЕҚ басқаруына сәйкес келтірілген талаптардың орындалуымен қамтамасыз етіледі. Көрсетілген ЭҚ пайдалануға берілген кезінде қазіргі жағдайларына сәйкес инвентармен және өртке қарсы құралдармен жабдықтауы керек.

Электр тоғының тірі денеге әсерінің әр жақты немесе өзіндік сипаты бар. Адам организімінен өткен электр тоғының термиялық, электромагниттік, механикалық және биологиялық әсері болады.

Тоқтың термиялық әсері, тоқтың жолында орналасқан, дененің жеке учаскесінде күйіктер туғызады, органды жоғары температураға дейін қыздырады және олардың мәнді функционалды бұзылуын тудырады. Тоқтың электормагниттік әсері органикалық сұйықтардың ыдырауымен, сонымен бірге қанның және оның физика- химиялық құрамының бұзылуымен сипатталынады. Тоқтың механикалық әсері, қабатталуға, электор динамикалық тиімділік нәтижесінде организм клеткасының айрылуына әкеліп соғады, сонымен бірге әп-сәтте жарылыс тәрізді будың, клеткалы сұйықтар мен қанда пайда болуы. Тоқтың биологиялық әсері организмнің тірі клеткаларының қозуына және тітіркенуіне, сонымен бірге ішкі биологиялық үдірістердің бұзылуына алып келеді.

Электро жарақаттарды жалпы және жергілікті деп шартты бөледі. Жалпыға жататындары тоқтың соғуы, ол кезде әртүрлі бұлшық еттің топтарының қозу үдірісінде тырысады, дем алуы тоқтайды және жүрек тоқтайды. Жүректің тоқтауы, жүрек бұлшық еттерінің жеке талшықтарының бірден қысқаруымен –фибирляциямен байланысты жергілікті жарақаттарға,күю, терінің күюі, механикалық зақымдалу, металлмен күю, электор офтальмия. Терінің металлдануы электр доғасының әсерімен металлды балқыту кезінде, металлдың кішкентай бөлігінің теріге енуімен байланысты.

Электр тоғымен зақымдалудың нәтижесі көп факторларға байланысты: ток күші және организм арқылы оның өту уақыты, тоқтың сипаты (ауыспалы немесе тұрақты), адам денесіндегі ток жолы, ауыспалы ток кезінде – тербеліс жиілігінде.

Адам организмі арқылы өткен тоқ, зардап шегуші жақындаған кедергіге және адам денесіне кіретін қосынды элекрт кедергісіне байланысты. Соңғысының шамасы құрғақ теріде және жүз мың Ом зақымдалуы жоқ қарастырушы тері қабатының, негізгі кедергісмен анықталады. Егер осы шарттар терінің қалпына келтірмесе, онда оның кедергісі 1 к Ом - ға дейін түседі. Жоғары кернеуде және тері арқылы бірнеше уақыт тоқ өткенде, терінің кедергісі одан ары түседі, ол ауыр тоқпен зақымдалуға соқтырады. Адам денесінің ішкі кедергісі бірнеше Омнан аспайды және маңызды роль атқармайды. Электр тогының әсеріне, адам кедергісіне денсаулығы мен адамның психологиясының жағдайы әсер етеді. Дені сау емес, аштық, мас болу, эмоционалды қозу, шаршау кедергісінің түсуіне әкеліп соғады. Тоқтың түрі мен күшіне байланысты адамға тоқ әсерінің сипаты 11 –кестеде келтірілген.

Адамға тоқтың әсер ету сипаты (қолға – аяққа тоқтың жолы 220 В) 11 –кесте

Ток, мА	Ауыспалы тоқ, 50 Гц	Тұрақты тоқ
0,6...1,5	Алғашқы сезіну, саусақтардың сәл дірілдеуі	Ешқандай әсері жоқ
2,0..2.5	Алғашқы ауруды сезу	Сол сияқты
5,0..7.0	Қолдағы алғашқы тырысудың басталуы	Солқылдау, қызуды сезу
8,0... 10,0	Қолдағы тырысу, бірақ электорводттан татып алуға болады	Қызудың күшеюін сезу
20,0...25,0	Өте қатты тырысу және аурудың күшеюі, тоқтың жібермеуі, дем алудың қиындауы	Қолдың тырысуы,дем алудың қиындауы
50,0...80,0	Дем алудың тоқтап қалуы	Сол сияқты
90,0...100,0	2-3 сағат тоқтың әсерінен жүректің фибирляцияға ұшырауы, дем алудың қиындауы	Тоқ ұзақ уақыт өткен кездегі дем алудың қиындауы
300,0	Сол сияқты аз уақытта	2-3 сағат тоқтың әсерінен жүректің фибирляцияға ұшырауы, дем алудың қиындауы

Рұқсат етілген тоқ, ол адам өздігінен электр тізбегінен ажыратылуы. Оның шамасы адам денесі арқылы өткен тоқтың жылдамдығына байланысты: әсердің ұзақтығы 10 с-тан көп болса –2 мА, 10 с кезінде және одан аз болса – 6 мА.. Зардап шегуші өздігінен тоқ жүретін бөліктен ажырай алмайтын болса, ол жібермейтін тоқ деп аталады.

Ауыспалы тоқ, тұрақтыға қарағанда қауіпті, бірақ жоғары кернеулі (500 В жоғары) тұрақты тоқ қауіпті. Адам денесінен тоқ өтуінің мүмкін жолағы (басы- қолы, басы –аяғы, қолы- қолы, аяғы –қолы, басы –аяғы), өте қауіптісі, ол бас миының, жүрегі мен өкпесінің зақымдалуы (қолы- аяғы). Қолайсыз микроклимат (жоғары температура, ылғалдылық) тоқпен зақымдалу қауіптілігін арттырады, сол ылғал тері қаптамаларының (тер) кедергісін төмендетеді.

Гигеналық нормалау кезінде, адам денесі арқылы өтетін (қолы-қолы, қолы –аяғы), тоқпен зақымдалудың шекті рұқсат етілген кедергісі, өндірістік және тұрмыстық ээлектр жабдықтарының қалыпты жұмысы кезінде, тұрақты және ауыспалы тоқтың жиілігі 50 және 400 Гц (12-кесте).

Кернеу мен тоқтың шекті рұқсат етілген деңгейі 12 –кесте

Тоқтың түрі	Нормалана тын шама	Тоқтың Iа әсерінің ұзақтылығы кезіндегі, көп емес шекті рұқсат етілген деңгейі,
0,01...0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1.0	Св.1,0
Ауыспалы, 50 Гц	Uа,В Iа,мА
Ауыспалы, 400 Гц	Uа,В Iа,мА
Тұрақты	Uа,В Iа,мА
Түзетілген екі жартылай кезеңді	Uа,В Iа,мА												–
Түзетілген бір жартылай кезеңді	Uа,В Iа,мА												–

Адым кернеуі U _ш(В) бір уақытта тұратын адамның, адымының қашықтығына басқасынан, біреуінің болғандығы, тоқ тізбегінің екі нүтесі арасындағы, бар кернеу. Осыдан адамның ұзындығы а 0,8 м –деп қабылданады. Демек,

U _ш = φ_x – φ_x+a, (11)

где φ_x и φ_x+a – потенциалы точек, на которых стоит че­ловек.

Напряжение шага представляет собой также падение напряжения в сопротивлении тела человека R_h (Ом):

U _ш = I_hR_h,

Мұндағы I_h – аяқ –аяқ жолы бойынша адам денесі арқылы өтетін ток, А. φ_x және φ_x+a –адам тұрған нүктенің потенциалы.

φ_x және φ_x+a жерлеткіш потенциалдың бөліктері болғандықтан, олардың әртүрлілігі осы потенциалда да бар. Сондықтан теңдеуді келесідей жазуға болады (11):

U _ш = φ_зβ*,

Мұндағы β – адым кернеуі коэффициенті немесе қарапайым адым коэффициенті,потенциалды қисық пішінін ескеретін:

Β = (φ_x – φ_x+a)/ φ_з< 1.

Жеке жерлестіргіште, адым кернеуі, қимамен анықталады АВ (8-сурет), оның ұзындығы потенциалды қисық пішініне байланысты және жерлестіргіштің типіне немесе жерлестіргіштен, қашықтықты өзгертумен 0-ге дейін бірнеше максималды мәнінде өзгереді. U _ш және β максималды мәндері адам бір аяғымен жерлестіргіште тікелей тұрғанда, ал екіншісі – содан адым қашықтығында тұрған кезде жерлестіргіштен аз қашықтықта болады.

U _ш и β аз мәні, жерлестіргіштен шексіз үлкен қашықтықта болады, ал іс –жүзінде тоқтың ағуының алаңы шегінде болады және 20 м –ге ары. Бұл орында. U _ш ≈ 0 және β ≈ 0.

8-сурет. Бір жерлестіргіштегі адым кернеуі

радиусы r (8-суретті қара), жарты шарлы жерлестіргіште, кернеудің адымы

U _ш = φ_з r/x - φ_зr/(x + a) = φ_зra/x(x+a),

адым коэффициенті

β = ra/x(х + а),

мұнда х –жерлестіргіш ортасынан қашықтығы, м.

x = ∞ шексіз болаған кезде (іс жүзінде х ≥ 20) U _ш = 0 және β = 0. Осы нәтижені, егер а = 0 болса, жерлестіргішке жақын аламыз, адам аяғының тірсегінің бір – біріне жақын тұруы кезінде немесе бір экви потенциалды сызықта, ал содан кейін жерлестіргіштен бірдей қашықтықта болса (с және d нүктелері 8 - суретте). х- тың кішкентай мәнінде (x = r кезінде) U _ш және β- ның максималды мәнін аламыз:

U _ш =φ_з a/(r + a) и β =a/(r+a),

Электродтар орналасқан ауданның шегінде топталған жерлестіргіштерде, бір жерлестіргішке қарағанда, адымның кернеуінің мәні аз, бірақ алдыңғылар сияқты, электродпен ажыратқан кезде бірнеше максималды мәнін нөлге дейін өзгертеді.

Адымның максималды кернеуі, потенциалды қисықтың басында, ал екіншісі содан адымның қашықтығында жатады. Адымның минимальды кернеуі бір ғана «нүктеде» адам тұрған кездегі жағдайға сәйкес келеді, бұл кезде U _ш = 0.

Іс – жүзінде жерлестіргіш қондырғысы, 13-кестеде ұсынылған, β максималды мәніне сәйкес келетін адымның кернеуінің максимальдымәніне қызығушылық танытады.

Адым мен жанасу кернеуінің коэффициентінің үлкен мәні 13-кесте

Жерлестіргіш	α	β
Типі	Параллельді жолақтар дың саны	Параллельді долақтар арасындағы қашықтық, м
Жеке созылымдағы	–	–		0,3
Жеке стержендік	–	–		0,6
Параллельді жолақтармен жолақты болаттан контурлы		2,5 2,5	0,3 0,35 0,4 0,15 0,2 0,3	0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

Адамның тоқпен зақымдалуы, тек электр тізбегінің тұйықталуы кезінде, адам денесі арқылы өтуі мүмкін немесе басқаша айтқанда адамның екіден аз емес бірнеше кернеуі бар аралықта тібек нүктесіне жақындауы.

Адам денесі арқылы өткен тоқтың мәнімен бағаланатын немесе жанасу кернеуімен, сондай жанасудың қауіптілігі факторлары қатарына байланысты: адамның тізбекті, кернеу торабын, тораптың өзінің схемасын; оны бейтараптау режимін, жерден тоқ өтетін бөліктерді оқшаулау дәрежесі, өшіру схемасы, сонымен бірге жерге салыстырмалы тоқ өтетін бөліктің сыйымдылығының мәнінен.

9-сурет. Тоқ тізбегінің адамның өшіру:

а – екі фазалы өшіру; б, в – бір фазалы өшіру

Адамның электр тізбекті өшіру схемасы әртүрлі болуы мүмкін. Бірақта тиімдірек екі өшіру өшіру схемасы бар: екі жетек арасында және бір жетекпен жердің арасында (9-сурет). Әрине, екінші жағдайда торап пен жердің арасында электр байланысының бар екендігін жорамалданады.

Бірінші схемада ауыспалы тоқтың торабын екі фазалы өшіру деп атайды, ал екінші – бір фазалы деп атайды.

Екі фазалы өшіру, бұл адамның бір уақытта екі фазаға жақындауы, ережеге сай, бұл өте қауіпті мұнад адам денесіне берілген тораптағы, сызықты - кернеудің көбі қолданылады және сондықтан адам денесі арқылы көп тоқ өтеді (А).

I_h = 1,73U_ф /R_h = U_л /R_h,

мұнда U_л –сызықты кернеу, торптың √3U_ф -ға тең фазалы жетектері арасындағы кернеу, В; U_ф – фазалы кернеу, тоқ көзінің бір орамның соңы мен басы арасындағы кернеу (трансформатор, генератор) немесе фазалы және нөлдік жетектер арасындағы кернеу, В.

Екі фазалы өшіру торабында оқшауланған немесе жерлестірілген бейтараптарда да бірдей қауіпті болатынын жорамалдау қиын емес. Екі фазалы өшіру кезінде, егер адам жерден сенімді оқшауланған болса да және адам оқшаулан еденде ботилар мен резеңке галош киіп тұрсада немесе диэлектрикалық кілемшеде тұрсада зақымдау қауіптілгі төмендемейді.

Бір фазалы өшіру өте жиі болады, бірақ қауіптілігі аз болады, екі фазалыға қарағанда, мұнда адам тұрған жердегі кернеу фазалыдан аспайды. Адам денесі арқылы өтетін тоқ, аз болады, сонымен бірге, осы тоқтың мәні тоқ көзінің бейтараптау режиміне және оқшаулау кедергісіне және жерге салыстырмалы жетектердің сыйымдылығы, адам тұрған еденнің кедергісі, оның аяқ киімінің кедергісі және басқа факторлар әсер етеді.

Үш фазалы үш жетекті торапта, адам денесі арқылы өткен оқшауланған бейтарап тоқ күшін (А), оның қалыпты жұмысы кезінде, тораптар фазасынан, біреуіне жанасу кезін кешенді формада келесідей теңдеумен анықталады (10, а-сурет)

,

мұндағы Z –жерге салыстырмалы бір фазаның толық кедергісінің кешені, Ом, Z = r/(1+jωС r), r мен С — жерге салыстырмалы (барлық тораптар жетектер іүшін, бірдей бекітуге арналған) жетектің сыйымдылығы (Ф) мен жетекті оқшаулау кедергісіне (Ом) сәйкес.

10- сурет. Оқшауланған бейтараппен, үш фазалы үш жетекті торап жетегіне адамның жақындауы:

а –қалыпты режимде; б – авариялық режимде

Тоқ нақты формада құрайды (А)

(12)

Егер жетектердің сыйымдылығы жермен салыстырғанда аз болса, онда, С≈ 0, мұнда әдетте көп емес созылымда ауалы тораптарда орны болады, онда теңдеуді келесідей түрде қабылдайды (12)

(13)

Сыйымдылығ көп, оқшаулау өткізгіштігі аз болса, r ≈ ∞, мұнда кабельді тораптарда, әдетте орны бар, онда (12) теңдеуге сәйкес адам денесі арқылы өткен тоқ күші (А) келесідей болады,

(14)

мұндағы х_с – 1/ωС –ға тең кедергі сыйымдылығы, Ом; ω – бұрыштық жиілік, рад/с.

(13)- теңдеуден, демек жер мен жетектің арасындағы көп емес сыйыдылығы бар, оқшауланған бейтарап торапта, қалыпты жұмыс кезінде фазаның біреуіне жақындағандағы адам үшін қауіптілік, жерге салыстырмалы жетектердің кернеуіне байланысты: кедергіні төмендетімен қауіптілік төмендейді. Сондықтан осындай тораптарда, оқшаулаудың жоғары кедергісін қамтамасыз ету үшін және пайда болған қателіктерді жою мен өз уақытында табу үшін, оның қалпын бақылау өте маңызды.

Бірақта жерге салыстырмалы үлкен сыйымдылықты тораптарда (12) және (14) теңдеулерден көрініп тұрғандай, қауіпсіздігін қамтамасыз етуде жетектерді оқшаулау ролінде жақындау шығындалады.

Торапта авариялы режимде жұмыс істеу кезінде, бір фазада тұйықталу пайда болған кезде, адам денесі арқылы өтетін түзетілеген фазаға (10,б - сурет), (А) жақындаған тоқ күшінің аз кедергісі r_зм, арқылы жерде болады (А),

I_h = √3U_ф /(R_h + r_зм), (15)

Ал жанасу кернеуі (В)

U_пр= R_h I_h = √3U_ф R_h /(R_h + r_зм), (16)

11- сурет. Жерлестірілген бейтараппен фазалы жетекке үш фазалы, төрт жетекті торапқа адамның жанасуы:

а – қалыпты режимде; б – авариялық режимде

Егер r_зм = 0 немесе r_зм «R_h» әдетте бұл іс – жүзінде болады деп қабылданса, онда (16) теңдеулерге сәйкес

U_пр =√3U_ф, (17)

мұнда адам сызықты кернеу әсерінде болады.

Электр тоғы әсерінен болатын бақытсыз жағдайлардың басты себептеріі болатындары келесілер:

1) кернеудегі тоқ өтетін бөлігінің қауіпті қашықтығына, кездейсоқ жанасу мен жақындау;

2) электр жабдықтардың металлдық конструктивті бөліктерінде – қорапта, қаптамасында кернеудің пайда болуы және оның нәтижесінде оқшаулаудың зақымдалуы мен басқада себептері;

3) қондырғыны қателесіп қосу салдарынан, адамдар жұмыс істеп жатқан, өшіп тұрған тоқ жүретін бөлікте, кернеудің пайда болуы;

4) жердің астындағы жетектің тұйықталуы нәтижесінде, жердің бетінде адымдық кернеудің пайда болуы.

Тоқтан зақымдалудың, негізгі қорғаныс шаралары болып: кездейсоқ жанасу үшін кернеудегі тоқ өтетін бөліктердің жетіспеуін қамтамасыз ету; тораптың электрлік бөлімдері; электр қондырғылардың, қорабында, қаптамаларында, басқа бөліктерінде кернеу пайда болған кездегі, зақымдау қауіптілігін жою, мұнда аз кедергіні екі қабатты оқшаулауды қолдануды, қорғаныстық жерлестіруді нөлдеуді, қорғаныстық өшіру потенциалын түзетуді қолдануға болады; арнайы электр қорғаныстық құралдарды қолдану ауыстырып қосқыш және бейімдеуіш аспаптар, электр қондырғыларды қауіпсіз пайдалану ұйымдары.

Қорғаныстық жерлестіру -жермен электрді байланыстыру немесе кернеуде болуы мүмкін, оның тоқ өткізбейтін эквивалентті бөлігі.

Қорғаныстық жерлестіру дегеніміз – қораптарда тұйықталу кезінде, электр қондырғылардың конструктивті бөліктерінде кернеу пайда болған кезде, электр тоғымен адамдардың зақымдалу қауіптілігн жою.

Қорғаныстық жерлемстірудің әсерінің принципі- қораптағы тұйықталудың адымы мен жанасу кернеуінің қауіпсіз мәніне дейін төмендету. Бұған жерлестірілген қондырғының потенциалын төмендетімен жетеді, сонымен бірге жерлестірілетін қондырғының потенциалының мәні бойынша потенциалға дейін жақын тұрған адам негізіндегі потенциалды көтеру ретінде потенциалды реттеумен (тегістеумен).

Қорғаныстық жерлестіруді қолдау облысы –оқшауланған бейтарабымен 1000 В-қа дейінгі кернеуімен үш фазалы үш жетекті торап және бейтараптың кез- келген режимімен 1000 В-тан жоғары (12-сурет).

12-сурет.Қорғаныстық жерлестірудің потенциалды схемасы:

а – 1000 В-қа дейінгі және одан көп бейтарптармен оқшауланған торап; б –1000 В-тан жоғары жерлестіргіш бейтарап торапта; 1 –жерлестірілген қондырғы; 2 –қорғаныстық жерлестіргіштің жерлестірілуі; 3 –жұмысшы жерлестіргішті жерлестіру; r_з, r_с – қорғаныстық п жұмысшы жерлестіруге сәйкес кедергі; I_з – жерге тоқтың тұйықталуы.

Нөлдеу дегеніміз- кернеуде болуы мүмкін, металлдық тоқ өткізбейтін бөлігіндегі нөлдік қорғаныстық жетегімен электрлік байланысы.

Нөлдік қорғаныстық жетегі дегеніміз- тоқ көзінің орамының терең жерлестірілген бейтарап нүктесімен және оның эквивалентімен нөлдік бөлігімен байланысқан жетек. Нөлдік қорғаныстық жетекті, нөлдік жұмысшы жетекпен айыра алу керек, ол тура сол сияқты терең жерлестіріліп, тоқ көзінің бейтарап нүктесімен байланысқан бірақ, ол электр қабылдағыштарды тоқпен қоректендіруге арналған, ол бойынша жұмысшы тоқ өтеді.

Жерлестіру схемасы 13- суретте ұсынылған. Жерлестіру шарты тура сол, мұнда қорғаныстық жерлестіру: қорапта тұйықталу болағн кезде, адамдардың тоқпен зақымдалу қауіптілігін жою.

Жерлестіру әсерінің принципі- қораптағы тұйықталуды, бір фазалы қысқа тұйықталуға айналдыру, көп тоқ құру мақсатында нөлдік және фазалық жетектер арасындағы тұйықталуда, қорғаныстық жұмыс істеуін, қамтамасыз етуге қабілеттілігі және сонымен бірге қоректендіру торабынан зақымдалған қондырғыны автоматты түрде өшіру. Ондай қорғаныстар, балқымалы сақтандырғыштар немесе қысқа тұйықталу тоғынан, адамдарды қорғау үшін, энергия тұтынушылар алдында бекітілген автоматты өшіргіштер. Зақымдалағн қондырғыны өшіру жылдамдығы, қораптағы кернеудің пайда болған кезеңінен қоректендіруші электр торабынан, қондырғыны өшіру кезеңіне дейін 5-7 с құрайды, балқымалы сақатандырғышпен, қондырғыны қорғау кезінде және автоматтармен қорғау кезінде 1-2 с болады.

Сонымен бірге нөлденген бөлігі, нөлдік қорғаныстың жетек арқылы жерлестірілген болады, онад авариялық кезең, қорапта зақымдалған қондырғыны автоматты өшіргенге дейін, осы жерлестіргіштердің қорғаныстық қасиеті пайда болады, осыған ұқсас қорғаныстық жерлестіруде орны бар. Былайша айтқанда нөлдік қорғаныстың жетек арқылы нөлдендірілген бөліктерді жерлестіру, авариялық кезеңінде, олардың жерге салыстырмалы кернеуін төмендетеді.

13- сурет. Нөлдік принципиалды схемасы;

1 –қорап; 2 – қысқа тұйықталу тоғынан қорғайтын аппарат (балқымалы сақтандырғыштар, автоматтар) R₀ – тоқ көзі бейтараптайтын жерлестіру кедергісі; R_п –нөлдік қорғаныстық жетектің, екінші рет жерлестіруі бойынша кедергісі; I_н – қысқа тұйықталу тоғы.

Нөлдік қолданылу аймағы – үш фазалы төрт жетекті торабы, терең жерлестірілген бейтараптармен, кернеуі 1000 В-қа дейін. Әдетте бұл торап 380/220 В кернеуімен, машина жасау өндірісінде кең қолданылады, сонымен бірге 220/127 В және 660/380 В басқа салаларда қолданылады.

13-суреттен көрініп тұрғандай, нөлдеу схемасында нөлдік қорғаныстың жетегінің торабында, тоқ көзінің бейтарап жерлестірілуі мен нөлдік жетектің қайтадан жерлестірілуі болу керек.

Нөлдік қорғаныстың жетегінің мақсаты- тоқтың қысқа тұйықталу тізбегіне, аз кедергі жасау, бұл тоқ қорғаныстың жылдам жұмыс істеуі үшін және тораптан зақымдалған қондырғының тез өшуі үшін қажет. Мысал үшін келесі жағдайды аламыз.

Бізде нөлсіз жетекті схема бар, оның орнына жерді аламыз (14-сурет). Осындай схема жұмыс істей ма? Жер арқылы түзілген тізбек бойынша, қораптағы фазаның тұйықталуы кезінде тоқ өтеді (А): I_з = U_ф/(R₀ + R_з), оның нәтижесінде қорапта жерге салыстырмалы кернеу туады (В)

U_к = I_з ·R_з = U_ф ·R_з /(R₀ + R_з)

мұндағы U_ф – фазалы керенеу, В; R₀,R_з – қорап пен бейтараптың жерлестіру кедергісі, Ом.

14 -сурет. Жерлестірілген бейтарап үш фазалы үш жетекпен тораптың, 1000 В –қа дейінгі, схемасы

Трансформатор орамы мен торап жетегінің кедергісі R₀ және R_з бойынша салыстырғанда аз немесе сондықтан есептеуде қабылданбайды.

I_з тоғы, қорғаныс жұмыс істеуі үшін жеткіліксіз, қондырғы өшпей қалуы мүмкін.

Мысалы U_ф = 220 В және R₀ = R_з = 4 Ом кезінде I_з = 220(4+4) =27,5 А; U_к =220·4/(4+4) = 110 В. Егер тоқ қорғанысының жұмыс істеуі 27,5 А –дан көп болса, онда өшпей қалады және қондырғыны қолмен өшірмейінше қорап кедергіде болады. Осыдан зақымдалған қондырғыға жанасқан кезде адамдарды тоқ соғу қауіпі туады. Бұл қауіптілікті жою үшін, қорғаныс арқылы өткен тоқ күшін арттыру керек, бұл нөлдік қорғаныстың жетегі схемасын енгізумен жүзеге асырылады.

Қондырғылардың Ережелер талаптарына сәйкес, электр жабдықтардың нөлдік жетегі, фазалы жетектің өткізгіштігінің жартысынан аз емес өткізу керек. Бұл жағдайда қысқа тұйықталу тоғы зақымдалған қондырғыны жылдам өшіру үшін жеткілікті болады.

Айтылғандардан қортынды жасауға болады: кернеуі 1000 В –қа дейінгі нөлдік жетексіз, жерлестірілген бейтараппен үш фазалы торап қорапта фазаның тұйықталуы кезінде, қауіпсіздікті қамтамасыз ете алмайды, сондықтан осындай торапты қолдануға тиым салынады.

Бейтарап жерлестірудің мақсаты- жерге кездейсоқ фазаның тұйықталуы кезінде, (қорапқа жалғастырылған) нөлдік жетектің жерге салыстырмалы мәніне төмендету.

Шынында да жерге (15-сурет, а) кездейсоқ қысқа тұйықталу кезінде, оқшауланған бейтараппен, төрт жетекті торапта нөлденген қораппен жердің арасында, тұйықталуды оқшаулағанға дейін немесе барлық торапты қолмен өшіргенге дейін, болатын тораптың фазалы кедергісінің U_ф, мәні бойынша жақын кернеу. Бұл сөзссіз өте қауіпті.

15-сурет. Оқшауланған (а) және жерлестірілген бейтарап (6) мен 1000 В-қа дейінгі үш фазалы төрт жетекті тораптағы, жерде фазаның тұйықталу кезі

Осындай зақымдалумен, жерлестірілген бейтарап торапта басқаша болады, іс – жүзінде қауіпсіз жағдай (15, б- сурет). Бұл жағдайда U_ф кернеуімен R_зм (жерге тұйықталу фазасының кедергісі) және R₀ (бейтарап жерлестіру кедергісі) тепе-тең бөлу, соның нәтижесінде қондырғыны жерлестіру мен жердің арасындағы кернеу (В) төмендегідей және келесідей болады

U_к = I_з ·R₀ = U_ф ·R₀ /(R₀ + R_зм)

Ережеге сай, жерге R_зм жетектің кездейсоқ тұйықталуы нәтижесінде жерлестіру кедергісі, көп есе көп R₀, сондықтан U_к мәнсіз болады. МысалыU_ф = 220 В, R₀=4 Ом және R_зм =100 Ом U_к=220·4/ (4+100) =8,5 В деп аламыз. Осындағы кернеуде қорапқа жанасу қауіпті емес. Қорапқа жанасу қауіптілігі іс- жүзінде жоқ.

Демек, оқшауланған бейтарап үш фазалы төрт жетекті торапта тоқпен зақымдау қауіптілігі бар, сондықтан қолданылмауы керек. Қондырғылардың ережелер талаптарына сай, электр қондырғыладың тоқ көзінің жерлестіргіш бейтарап кедергісі 8 Ом-нан көп болмауы керек, 220/127 В кернеуінде, 4 Ом 380/220 В кернеуінде, 2 Ом 660/380 В.

Қорғаныстық өшіру- электр қондырғыда тоқпен зақымдау қауіпсіздігі пайда болған кездегі электр қондырғылардың автоматты өшіруін қамтамасыз ететін, жылдам әрекет ететін қорғаныс.

Ондай қауіптілік, электр жабдықтың қорабындағы фазаның тұйықталуы кезінде тууы мүмкін, жерге салыстырмалы фаза оқшаулағышының кедергісін, анықталған шегінен төмен, азайту; кернеудегі тоқ өтетін бөлікке адамның жанасуы. Бұл жағдайларда, торапта бірнеше электрлік көрсеткіштерде өзгеріс болады: мысалы, жерге салыстырмалы қораптың кернеуі, нөлдік тізбектіліктің кернеуі жерге салыстырмалы фаза кернеуі, нөлдік тізбектіліктің кернеуі өзгеруі мүмкін. Осы көрсетккіштердің кез- келгені, дәлірек айтқанда оның анықталған шегіне дейін өзгеруі, мұнда тораптың қауіпті учаскесінің автоматты өшірілуі және қорғаныстық - өшіру қорғанысының жұмыс істеуіне себеп болатын, импульс, адамның тоқпен зақымдалу қауіптілігі болған кезде қызмет етеді.

Қорғаныстық өшіру қондырғысы (ҚӨҚ) 0,2с –тан көп емес уақытта бұзылған электр қондырғысын өшіруді қаматамасыз ету керек.

ҚӨҚ –ның негізгі бөліктері, олар қорғаныстық өшіру аспабы және автоматты өшіргіш.

Әрекет ету принципі – тораппен электр қондырғыны жылдам өшіру, егер оның қорабының кернеуі жерге салыстырмалы шекті рұқсат етілген мәнінен U_кдоп бірнеше жоғары болса, соның салдарынан қорапқа жақындау өте қауіпті болып кетеді.

Статикалық электрлік – бұл, сақтау бетіндегі және диэлектрикалық жартылай жетектік заттар, өнімдердің заттары немесе оқшауланған жетектер көлемінде, бос электрлік заряд релаксациясының пайда болуымен байланысты, құбылыстар жиынтығы. Өндірісте диэлектрикалық немесе жартылай өткізгіш материалдарды статикалық электрлік облысында кең қолданылғандығы байқалады. Технологиялық үдірістердің жылдамдығын арттыру, өз кезегінде электризация үдірісінің күшеюіне мүмкіндік туғызады.

Электризация. Үйкелеумен, ұсақтаумен, шашыратумен, себелеумен, сүзгілеумен және заттарды себелеумен жүргізілетін, технологиялық үдірісте, материалдар мен қондырғылардың өзінде мыңдаған және он мыңдаған вольтпен өлшенетін электрлік потенциал түзіледі. Қалдық зарядтарды денемен басқару кезінде көп жағдайда байланыстың электризация құбылысымен байланысты. Температурасы бойынша ерекшеленген денеге жақындау кезінде, зарядталған бөлшектердің концентрациясы, атомдардың энергетикалық жағдайы, беттің кеңділігінен және басқа да көрсеткіштерімен, олардың арасында электр зарятары бөлінеді. Осыдан дененің бөлімі бетінде, олардың біреуінде оң зарядтар концентрленеді, ал екіншісінде теріс заряд концентрленеді. Конденсаторға ұқсас екі қабатты электрлік қабат түзіледі, сыйымдылығы

С = εε₀ S/d,

мұндағы ε –ауаның салыстырмалы диэлектрикалық өткізгіштігі; ε₀ – электрлік тұрақты; S – жақындау бетінің аудан; d –екі қабатты электр қабатының қалыңдығы.

Байланыстыратын беттердегі бөлу үдірісінде, зарядтық бөлігі бейтараптанады, ол бөлігі денеде сақталдынады. Егер дененің электр өткізгіштігі аз және бөлу үдірісі жеткілікті жылдам жүрсе, онда заряд Q шамасы азаяды.

Статикалық электрлікте зарядты жою, ең алдымен технологиялық жабдықтардың электр өткізетін бөліктерін жерлестірумен жүзеге асырылады. Статикалық электрді шығару үшін арналған жерлестіргіш қондырғымен біріктіріледі. Ол басқа қорғаныс құралдарына байланыссыз орындалады.

Әдебиеттер: нег. 9 (173-178), қос 2. (201-203), қос. 8 (273-296)

Бақылау сұрақтары:

1.Электрлік өнімдердің, өрт қауіпсіздік шарты қалай анықталады (формула)?

2. Электр жетектерін пайдалану кезінде, өрттің пайда болу қауіптілігі неге байланысты?

3.Авариялық режимде жұмыс істеген кезде, электр жабдықтарында өрттің пайда болуы үшін, қандай себептері болуы мүмкін?

4. Объектінің бас жоспарына қандай өртке қарсы талаптар қойылады?

5. Адым кернеуі дегеніміз не және оларды анықтайтын формулалар?

6.Электр тізбегі адымдарын өшіруінің қандай схемасы болуы мүмкін?

7. Электр тоғының әсерінен болған бақытсыз оқиғалардың басты себептерін атап беріңіздер?

8. Тоқпен зақымдалудан қорғану үшін, қандай негізгі шараларды қарастыру қажет?

Дата добавления: 2015-07-08