Технічні та засоби безпеки електроустановок у аварійних режимах

Захисне заземлення застосовують у мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання із землею або з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази. Таким чином, захист від ураження, струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення та малий коефіцієнт напруги доторкання.

Заземлювальним пристроєм називають сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників та заземлювача. Заземлювач — провідник або сукупність електрично з'єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею, або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні.

Залежно від розташування заземлювачів стосовно устаткування, що підлягає заземленню, розрізняють виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення.

Занулення застосовується в чотирьохпровідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю. Відповідно до ПУЕ, занулення корпусів електроустаткування використовується в тих випадках, що й захисне заземлення.

Занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою.

Нульовий захисний провідник — це провідник, який з'єднує частини, що підлягають зануленню, з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

При зануленні у випадку замикання мережі на корпус електроустановки виникає однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним та нульовим провідниками. Внаслідок цього електроустановка автоматично вимикається апаратом захисту від струмів короткого замикання (перегорають плавкі запобіжники чи спрацьовують автоматичні вимикачі). Таким чином забезпечується захист людей від ураження електричним струмом.

Для зменшення небезпеки ураження струмом, яка виникає внаслідок обриву нульового провідника, влаштовують (багатократно) додаткове заземлення нульового провідника.

Слід зазначити, що одночасне заземлення та занулення корпусів електроустановок значно підвищує їх електробезпеку.

Захисне вимикання застосовується, як основний або додатковий захисний засіб, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом влаштування заземлення, або іншими способами захисту.

ПИТАННЯ №50

Захисне заземлення

Захисне заземлення застосовують у мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання із землею або з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази. Таким чином, захист від ураження, струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення та малий коефіцієнт напруги доторкання.

Заземлювальним пристроєм називають сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників та заземлювача. Заземлювач — провідник або сукупність електрично з'єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею, або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні.

Залежно від розташування заземлювачів стосовно устаткування, що підлягає заземленню, розрізняють виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення.

 

ПИТАННЯ №51

ОСНОВНІ ПРИЧИНИ ПОЖЕЖ

Згідно зі статистичними даними основними причинами пожеж в Україні є: необережне поводження з вогнем 58-60%; порушення правил монтажу та експлуатації (ППМЕ) електроустаткування та побутових електроприладів 18—20%; ППМЕ приладів опалення 11-12%; пустощі дітей з вогнем 7-8%; підпали 3%. У виробничій сфері основні причини пожеж та їх показники змінюються не суттєво.

Як видно із наведених даних причиною, що найчастіше викликає пожежі в Україні є необережне поводження з вогнем. У виробничій сфері з цієї причини часто виникають пожежі при курінні в недозволених місцях та при виконанні, так званих, вогневих робіт.

До чинників, що можуть викликати пожежу саме з цієї причини належать: короткі замикання, несправності електроустаткування та приладів, струмові перевантаження, що виникають у силових та освітлюваних електромережах, великі значення перехідних опорів.

Пожежа — це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що поширюється в часі і просторі. Слід зазначити, що пожеж безпечних не буває. Якщо вони і не створюють прямої загрози життю та здоров'ю людини (наприклад, лісові пожежі), то завдають збитків довкіллю, призводять до значних матеріальних втрат.

Пожежна небезпека — можливість виникнення та (або) розвитку пожежі. Нормативна імовірність виникнення пожежі становить 10^-6 в рік на пожежонебезпечний вузол об'єкта, а нормативна імовірність впливу небезпечних та шкідливих чинників пожежі на людей – 10^-6 в рік на одну людину.

Коли людина перебуває в зоні впливу пожежі, то вона може потрапити під дію наступних небезпечних та шкідливих чинників: токсичні продукти горіння (СО, NO₂); вогонь; підвищена температура середовища; дим; недостатність кисню; руйнування будівельних конструкцій; вибухи; витікання небезпечних речовин що відбуваються внаслідок пожежі; паніка.

Токсичні продукти горіння становлять найбільшу загрозу для життя людини, особливо при пожежах у будівлях. Адже в сучасних виробничих, побутових та адміністративних приміщеннях знаходиться значна кількість синтетичних матеріалів, що є основними джерелами токсичних продуктів горіння. Так при горінні пінополіуретану та капрону утворюється ціанистий водень (синильна кислота), вініпласту - хлористий водень та оксид вуглецю, лінолеуму - сірководень та сірчистий газ і т. д. Найчастіше при пожежах відзначається високий вміст у повітрі оксиду вуглецю. Так, у підвалах, шахтах, тунелях, складах його вміст може становити від 0,15 до 1,5%, а в приміщеннях - 0,1-0,6%.

Вогонь — надзвичайно небезпечний чинник пожежі, однак випадки його безпосередньої дії на людей зустрічаються досить рідко. Під час пожежі температура полум'я може досягати 1200—1400 °С і у людей, що знаходяться у зоні пожежі випромінювання полум'я можуть викликати опіки та больові відчуття.

На промислових підприємствах, в установах та організаціях з метою проведення заходів щодо запобігання пожеж та організації їх гасіння створюються добровільні пожежні дружини (команди).

На підприємствах з кількістю працюючих 50 і більше чоловік за рішенням трудового колективу створюються пожежно-технічні комісії (ПТК).

ПИТАННЯ №52

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСУ ГОРІННЯ

Горіння - екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується полум’ям, свіченням, виділенням диму.

Горіння виникає при наявності горючої речовини і окислювача, а також джерела запалювання.

Розрізняють два види горіння: повне, при достатній кількості окислювача, і неповне - при нестачі окислювача. При неповному горінні утворюються горючі і токсичні продукти (окис вуглецю, альдегіди).

Горіння поділяється на кілька видів: спалахування, займання, запалення, самозаймання, самозапалення.

Спалахування – швидке згоряння горючої речовини, яке не супроводжується утворенням стисненого газу.

Займання – початкова стадія горіння під дією джерел запалювання.

Запалення – це займання, яке супроводжується появою полум’я.

Самозаймання – це явище прискорення швидкості екзотермічних реакцій, яке приводить до різкого підвищення температури і до виникнення горіння речовин при відсутності джерела запалювання.

Самозапалення - самозаймання, яке супроводжується появою полум’я.

Горіння може супроводжуватися пожежею та вибухом.

Вибух - це швидке перетворення речовини (вибухове горіння) яке супроводжується виділенням енергії і утворенням ударної хвилі. Ударна хвиля поширюється перед фронтом полум’я, із швидкістю 330 м/с. Небезпека вибуху, залежить від тиску вибуху, швидкості наростання тиску при вибусі, подрібнюючих і фугасних властивостях вибухонебезпечного середовища. У деяких випадках, особливо в трубах, вибух може перейти в детонацію, коли швидкість поширення ударної хвилі перевищує швидкість звуку. При детонації газових сумішей швидкість поширення ударної хвилі становить (1-3)*10³ м/с, а тиск у фронті ударної хвилі 1-5 МПа.

ПИТАННЯ №53

ПОКАЗНИКИ ПОЖЕЖО-ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНОСТІ РЕЧОВИН ТА МАТЕРІАЛІВ

Показники вибухопожежонебезпеки речовин і матеріалів визначаються з метою отримання вихідних даних для розробки та створення системи забезпечення пожежовибухобезпеки. Вони використовуються для аналізу пожежної небезпеки; для класифікації небезпечних вантажів; для вибору категорії приміщень та будівель згідно з вимогами норм технологічного проектування, а також з метою здійснення технічного нагляду за виготовленням матеріалів і виробів та їх наступного використання.

До показників пожежо-вибухонебезпечності речовин і матеріалів належать: група горючості, температура спалаху, температура займання, нижня і верхня концентраційні межі поширення полум’я, умови теплового займання.

ГРУПА ГОРЮЧОСТІ – класифікаційна характеристика речовин (матеріалів) за горючістю, що визначається встановленими умовами випробувань.

За горючістю речовини та матеріали поділяються на три групи:

негорючі (неспалимі) – під впливом вогню або високої температури не спалахують, не тліють і не обвуглюються. Деякі негорючі речовини можуть бути пожежовибухонебезпечними, наприклад, окисники або речовини, що виділяють горючі продукти при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним;

важкогорючі (важкоспалимі) – під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватися при наявності джерела запалювання, а після його видалення горіння чи тління припиняється;

горючі (спалимі) – під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватись після видалення джерела запалювання.

Температура спалаху - найнижча температура горючої речовини, при якій над поверхнею речовини утворюються пара або гази, здатні спалахнути від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще недостатня для стійкого горіння.

За температурою спалаху розрізняють:

легкозаймлені рідини (ЛЗР) -рідини, для яких температура спалаху, не перевищує 61⁰С (у закритому тиглі), та здатні горіти самостійно після віддалення джерела запалювання;

спалені рідини (СР) - т-ра спалаху їх більша 61⁰С, та здатні самостійно горіти після віддалення джерела запалювання.

Займання - початок горіння під дією джерела запалювання.

Температура займання - найменша т-ра речовини, при якій вони виділяють горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке полум’яне горіння.

Температура самозаймання - найнижча т-ра речовини, при якій різко збільшується швидкість екзотермічних реакцій, що закінчується полум’янистим горінням.

Ступінь пожежо-вибухонебезпечності горючих газів визначається концентраційними межами поширення полум’я.

Нижня концентраційна межа поширення полум’я - це мінімальний вміст горючого в середовищі, при якому можливе поширення полум’я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Верхня концентраційна межа - максимальний вміст горючої речовини в середовищі, вище якого суміш стає нездатною до поширення полум’я

Температура тління - температура речовини, при якій проходить різке збільшення швидкості екзотермічної реакції окислення, яка закінчується тлінням.

Температура самонагрівання - найнижча температура речовини, при якій самовільний процес його нагрівання не приводить до тління або полум’яного горіння.

ПИТАННЯ №54

СИСТЕМА ПОПЕРЕДЖЕННЯ ПОЖЕЖ

Система попередження пожеж включає два основних напрямки: запобігання формування горючого середовища і виникненню в цьому середовищі (чи внесенню в нього)

джерела запалювання.

 

Запобігання формування горючого середовища досягається:

· застосуванням герметичного виробничого устаткування;

· максимальна заміна в технологічних процесах горючих речовин та матеріалів на негорючі;

· обмеження кількості пожежо- та вибухонебезпечних речовин при використанні та зберіганні, а також правильним їх розміщенням;

· ізоляцією горючого та вибухонебезпечного середовища;

· організацією контролю за складом повітря в приміщенні та контролю за станом середовища в апаратах;

· застосуванням робочої та аварійної вентиляції;

· відведенням горючого середовища в спеціальні пристрої та безпечні місця;

· використанням інгібуючих та флегматизуючих добавок,

 

запобігання виникненню в горючому середовищі джерела запалювання досягається:

· використанням устаткування та пристроїв, при роботі котрих не виникає джерел запалювання; використання електроустаткування, що відповідає за виконанням класу пожежо- та вибухонебезпеки приміщень та зон, групі і категорії вибухонебезпечної суміші;

· обмеження щодо сумісного зберігання речовин та матеріалів;

· використання устаткування, що задовільняє вимогам електростатичної електробезпеки; улаштуванням блискавкозахисту;

· організацією автоматичного контролю параметрів, що визначають джерела запалювання;

· заземлення устаткування, видовжених металоконструкцій;

· використання при роботі з ЛЗР інструментів, що виключають іскроутворення; ліквідацію умов для спалахування речовин і матеріалів.

 

ПИТАННЯ №55

КАТЕГОРІЇ ПРИМІЩЕНЬ ЗА ВИБУХОПОЖЕЖНОЮ

Визначення категорії приміщень і будівель виробничого та складського призначення за вибухопожежною та пожежною небезпекою є основою для встановлення нормативних вимог для забезпечення вибухопожежобезпеки вказаних приміщень та будівель.

Відповідно до НАПБ Б.02.003-2007 приміщення та споруди поділяються на категорії: А,Б,В,Г,Д залежно від розміщених технологічних виробництв і властивостей речовин і матеріалів, які там застосовуються або утворюються.

До категорії А належать приміщення, де перебувають горючі та легкозаймисті рідини з температурою спалаху, що не перевищує 28⁰С, а також речовини і матеріали здатні вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем або один з одним; при утворенні вибухонебезпечних сумішей розвивається розрахунковий надмірний тиск, що перевищує 5 кПа.

До категорії Б належать приміщення, в яких є пил та волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху понад 28⁰С та горючі рідини в такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні пилоповітряні та пароповітряні суміші, при займанні яких розвивається розрахунковий надмірний тиск, що перевищує 5 кПа.

 

До категорії В належать приміщення, де перебувають горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини та матеріали. які можуть при взаємодії з водою, киснем повітря та одне з одним горіти (за умови, що ці приміщення не входять до категорії А чи Б).

До категорії Г належать приміщення, де є негорючі речовини та матеріали в гарячому, розпеченому або розплавленому стані, а також горючі гази, рідини та тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо; процес їх обробки супроводжується виділенням променевої теплоти, іскор та полум’я.

Д о категорії Д належать приміщення, в яких є негорючі речовини та матеріали у холодному стані.

 

ПИТАННЯ №56

СИСТЕМА ПРОТИПОЖЕЖНОГО ЗАХИСТУ

Система протипожежного захисту - це сукупність організаційних заходів, а також технічних засобів, спрямованих на запобігання впливу на людей небезпечних факторів пожежі та обмеження матеріальних збитків від неї (ДСТУ 2272-93).

Захист забезпечується:

· правильним вибором необхідного ступеня вогнестійкості будівельних конструкцій;

· правильним об’ємно - планувальним рішенням будівель та споруд;

· розташуванням приміщень та виробництв з урахуванням вимог пожежної безпеки;

· встановленням протипожежних перешкод в будівлях, системах вентиляції, паливних

· та кабельних комунікаціях;

· обмеженням витікання та розтікання горючих рідин при пожежі;

· улаштуванням протидимного захисту;

· проектуванням шляхів евакуації;

· заходами щодо успішного гасінню пожеж.

Відповідно до категорії будинків визначаються вимоги до конструктивних та планувальних рішень будинків, приміщень та споруд, їх вогнестійкості.

Вогнестійкість – здатність будівельних елементів та конструкцій зберігати несучу спроможність, а також чинити опір нагріванню до критичної температури, утворенню наскрізних тріщин та поширенню вогню. Вогнестійкість конструкцій та елементів будівель характеризується межою вогнестійкості.

Межа вогнестійкості – це час (у годинах) від початку вогневого стандартного випробування до виникнення одного з граничних станів елементів та конструкцій (несучої спроможності, теплоізолюючої спроможності, щільність).

Протипожежні перепони. При проектуванні і будівництві промислових підприємств передбачають заходи, які запобігають поширенню вогню по будинку шляхом:

· поділу будинків протипожежними стінами або протипожежними перекриттями на протипожежні відсіки;

· поділу будинків протипожежними перегородками на секції;

· влаштування протипожежних перешкод для обмеження поширення вогню по конструкціях, по горючих матеріалах (гребні, бортики, козирки, пояси та ін.);

· улаштування протипожежних дверей і воріт;

· улаштування протипожежних розривів між будинками.

 

ПИТАННЯ №57