О.В.МАСЛЕЕВА
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Рекомендовано УМО РАЕ по классическому университетскому и техническому образованию в качестве в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений. Обучающихся по направлениям подготовки: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 20.03.01 – «Техносферная безопасность»,
Нижний Новгород 2018
УДК 621.77:669.14.018.27
ББК 65.247
М13
Рецензенты
доктор технических наук, профессор А.Б.Лоскутов;
доктор технических наук, профессор В.И.Наумов
Маслеева О.В., Солнцев Е.Б., Пачурин Г.В., Севостьянов А.А., Малафеев О.Ю.
М13 Производственная безопасность системы электроснабжения: учеб. пособие / О.В. Маслеева, Е.Б. Солнцев, Г.В. Пачурин, А.А.Севостьянов, О.Ю. Малафеев / Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. – Нижний Новгород, 2018. – 196 с.
ISBN 978-5-502-00860-0
Основной целью учебного пособия является определение опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации электрооборудования ГПП и ТП, предложены конкретные мероприятия по снижению их негативного воздействия на обслуживающий персонал.
Предназначено для бакалавров и магистров очной и заочной форм обучения по направлению подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 20.03.01 «Техносферная безопасность».
Может быть использованы преподавателями, инженерами и специалистами при эксплуатации промышленного оборудования и безопасной организации работ на производстве, а также широким кругом читателей, интересующихся проблемами безопасности жизнедеятельности человека.
Рис. 105. Табл. 26. Библиогр.:43 назв.
УДК 621.77:669.14.018.27
ББК 65.247
ISBN 978-5-502-00860-0 © Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева © Маслеева О.В., Солнцев Е.Б.,
Пачурин Г.В., Севостьянов А.А.,
Малафеев О.Ю . 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ
| 3. АНАЛИЗ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ | |
| 3.1. Опасные и вредные производственные факторы | |
| 3.2. Опасные и вредные производственные факторы при обслуживании электрооборудования промышленных предприятий | |
| 4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРЫ ЗАЩИТЫ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ | |
| 4.2 Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок | |
| 4.2.1. Требования к работникам, допускаемым к выполнению работ в электроустановках | |
| 4.2.2. Охрана труда при оперативном обслуживании и осмотрах электроустановок | |
| 4.2.3. Охрана труда при производстве работ в действующих электроустановках | |
| 4.2.4. Организационные мероприятия по обеспечению безопасного проведения работ в электроустановках | |
| 4.2.5. Охрана труда при выполнении технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ со снятием напряжения | |
| 4.3 Электрозащитные средства | |
| 5. ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ ЗАЩИТЫ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ … | |
| 5.1 Технические средства защиты на ГПП и ТП | |
| 5.1.2 Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ | |
| 5.1.3 Установка силовых трансформаторов и реакторов | |
| 5.2 Заземление | |
| 6. ОСВЕЩЕНИЕ | |
| 6.1. Классификация освещения и требования к освещению | |
| 6.2. Проектирование освещения | |
| 6.2.1 Рабочее освещение | |
| 6.2.2 Наружное освещение | |
| 6.2.3 Аварийное освещение | |
| 6.2.4 Эвакуационное освещение | |
| 6.2.5 Охранное освещение | |
| 6.2.6 Дежурное освещение | |
| 7 ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ | |
| 7.1 Источники электромагнитного поля в энергетике | |
| 7.2. Воздействие электромагнитного поля на человека | |
| 7.3 Нормирование электрического и магнитного поля | |
| 7.4 Методика расчета электрического и магнитного полей поля на территории ГПП | |
| 7.5 Пример расчета | |
| 8 ШУМ | |
| 8.1. Источники шума и вибрации в трансформаторах | |
| 8.1.1. Магнитострикция | |
| 8.1.2. Электромагнитные силы | |
| 8.1.3. Система охлаждения | |
| 8.1.4. Влияние конструкции и режимов работы | |
| 8.2 Нормирование шума | |
| 8.3 Методика расчета | |
| 8.4 Пример расчета | |
| 9 МИКРОКЛИМАТ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ | |
| 10 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ | |
| 10.1 Причины пожаров в электроустановках | |
| 10.2 Категории по взрывопожарной и пожарной опасности | |
| 10.3 Способы прекращения пожаров и огнетушащие вещества | |
| 10.4 Мероприятия по пожарной безопасности | |
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |
Рис. 3.1 Опасные и вредные факторы физического воздействия
Опасные и вредные производственные факторы, обладающие свойствами физического воздействия на организм работающего человека, подразделяют на следующие группы:
а) опасные и вредные производственные факторы, связанные с силами и энергией механического движения, в том числе в поле тяжести:
1) невесомость;
2) перегрузка;
3) падение объектов на работающего;
4) падение работающего;
5) падение работающего с высоты;
6) неподвижные режущие, колющие, части твердых объектов;
7) движущиеся объекты, наносящие удар по телу работающего;
б) связанные с чрезмерно высокой или низкой температурой материальных объектов производственной среды;
в) связанные с резким изменением барометрического давления;
г) связанные с аномальными микроклиматическими параметрами воздушной среды: температурой, относительной влажностью воздуха, скоростью движения воздуха, тепловым излучением;
д) связанные с чрезмерным загрязнением воздушной среды;
е) опасные и вредные производственные факторы, связанные с механическими колебаниями твердых тел и их поверхностей и характеризуемые:
1) повышенным уровнем общей вибрации;
2) повышенным уровнем локальной вибрации;
ж) связанные с акустическими колебаниями:
1) повышенным уровнем шума;
2) повышенным уровнем инфразвуковых колебаний;
3) повышенным уровнем ультразвуковых колебаний;
и) связанные с электрическим током;
к) связанные с электромагнитными полями:
л) связанные со световой средой:
1) отсутствие или недостаток естественного освещения;
2) отсутствие или недостатки искусственного освещения;
3) повышенная яркость света;
4) пониженная световая и цветовая контрастность;
5) прямая и отраженная блесткость;
6) повышенная пульсация светового потока;
м) связанные с неионизирующими излучениями:
1) инфракрасное излучение;
2) ультрафиолетовое излучение;
3) лазерное излучение;
н) связанные с повышенным уровнем ионизирующих излучений.
Рис. 3.2 Опасные и вредные факторы химического воздействия
Степень опасности химических веществ связана с путями их попадания в организм человека, которые подразделяют на следующие группы проникновения:
- через органы дыхания;
- через желудочно-кишечный тракт;
- через кожные покровы и слизистые оболочки;
- через открытые раны;
- при проникающих ранениях;
- при внутримышечных, подкожных, внутривенных инъекциях.
По характеру результирующего химического воздействия на организм человека химические вещества подразделяют:
- на токсические;
- раздражающие;
- сенсибилизирующие;
- канцерогенные;
- мутагенные;
- влияющие на репродуктивную функцию.
Рис. 3.3 Опасные и вредные факторы психофизиологического воздействия
Опасные и вредные производственные факторы, обладающие свойствами психофизиологического воздействия на организм человека, подразделяют:
- на физические перегрузки, связанные с тяжестью трудового процесса;
- на статические, связанные с рабочей позой;
- динамические нагрузки, связанные с массой поднимаемого и перемещаемого вручную груза;
- динамические нагрузки, связанные с повторением стереотипных рабочих движений.
- нервно-психические перегрузки, связанные с напряженностью трудового процесса.
- на умственное перенапряжение;
- перенапряжение анализаторов;
- монотонность труда;
- эмоциональные перегрузки.
Требования к работникам, допускаемым к выполнению работ в электроустановках
Работники обязаны проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ в электроустановках.
Работники должны проходить обучение по оказанию первой помощи пострадавшему на производстве до допуска к самостоятельной работе.
Электротехнический персонал кроме обучения оказанию первой помощи пострадавшему на производстве должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего от действия электрического тока с учетом специфики обслуживаемых (эксплуатируемых) электроустановок.
Работники, относящиеся к электротехническому персоналу, должны пройти проверку знаний требований Правил, предъявляемых к организации и выполнению работ в электроустановках в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности и иметь соответствующую группу по электробезопасности.
Результаты проверки знаний по охране труда в организациях электроэнергетики оформляются протоколом проверки знаний правил работы в электроустановках и учитываются в журнале учета проверки знаний правил работы в электроустановках.
Результаты проверки знаний по охране труда для организаций, приобретающих электрическую энергию для собственных бытовых и производственных нужд, фиксируются в журнале учета проверки знаний правил работы в электроустановках.
Рис.4.1 Оперативное обслуживание электроустановок
При оперативном обслуживании, не допускается приближение людей, к находящимся под напряжением неогражденным токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице № 1.
Единоличный осмотр электроустановки, электротехнической части технологического оборудования имеет право выполнять работник из числа оперативного персонала, имеющий группу не ниже III, эксплуатирующий данную электроустановку, находящийся на дежурстве, либо работник из числа административно-технического персонала, имеющий:
· группу V - при эксплуатации электроустановки напряжением выше 1000В;
· группу IV - при эксплуатации электроустановки напряжением до 1000 В.
Таблица 4.1
Рис.4.2 Отключение электроустановки
Рис.4.3 Установка заземлителей
Рис.4.4 Ограждение рабочего места и вывешивание плакатов
4.3 Электрозащитные средства
Электрозащитные средства выбираются согласно СО 153-34.03.603-2003 «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках»
Средство защиты работающего - средство, предназначенное для предотвращения или уменьшения воздействия на работающего опасных и (или) вредных производственных факторов
Электрозащитное средство - средство защиты, предназначенное для обеспечения электробезопасности
Основное электрозащитное средство - изолирующее электрозащитное средство, изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и которое позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением
Дополнительное электрозащитное средство - Изолирующее электрозащитное средство, которое само по себе не может при данном напряжении обеспечить защиту от поражения электрическим током, но дополняет основное средство защиты, а также служит для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага
Знак безопасности - знак, предназначенный для предупреждения человека о возможной опасности, запрещения или предписания определенных действий, а также для информации о расположении объектов, использование которых связано с исключением или снижением последствий воздействия опасных и (или) вредных производственных факторов
При обслуживании электроустановок напряжением до и выше 1000 В используются средства защиты от поражения электрическим током (электрозащитные средства), от электрических полей повышенной напряженности, а также средства индивидуальной защиты.
В таблице 4.1 указаны изолирующие основные и дополниетльные электрозащитные средства до и выше 1000В.
Таблица 4.1
Рис. 4.10 Штанга изолирующие
Штанги изолирующие (рисунок 4.10) предназначены для оперативной работы, измерений (проверка изоляции и соединителей на линиях электропередачи и подстанциях), установки деталей разрядников и т.д.
Штанги должны состоять из трех основных частей: рабочей, изолирующей и рукоятки.
Конструкция и масса штанг должны обеспечивать возможность работы с ними одного человека.
Конструкция штанг переносных заземлений в электроустановках от 500 кВ и свыше может быть рассчитана для работы двух человек с применением поддерживающего устройства.
Клещи изолирующие
Рис. 4.11 Клещи изолирующие
Клещи изолирующие (рисунок 4.11) предназначены для замены предохранителей в электроустановках до и выше 1000 В, а также для снятия ограждений, накладок и других аналогичных работ в электроустановках до 35 кВ.
Клещи состоят из рабочей (губок клещей), изолирующей частей и рукоятки (рукояток).
Изолирующая часть и рукоятка изготавливаются из электроизоляционного материала.
Изолирующая часть клещей должна быть отделена от рукоятки ограничительными упорами (кольцом).
Масса клещей должна обеспечивать возможность удобной работы с ними одного человека.
При работе с клещами по замене предохранителей кроме диэлектрических перчаток следует применять защитные очки.
Клещи на напряжение до 1 кВ при пользовании ими необходимо держать на вытянутой руке, подальше от токоведущих частей, а клещи на напряжение выше 1 кВ - только за рукоятку, прикасаться к изолирующей части их запрещается.
Указатели напряжения выше 1000 В
Рис. 4.12 Указатели напряжения выше 1000 В
В электроустановках до и выше 1000 В для определения наличия или отсутствия напряжения используются различные виды указателей напряжения контактного и бесконтактного типа (рисунок 4.12).
Принцип действия указателей с газоразрядной индикаторной лампой основан на свечении газоразрядной индикаторной лампы при протекании через нее емкостного тока.
Указатели напряжения должны состоять из трех частей: рабочей, изолирующей и рукоятки.
Рабочая часть содержит элементы электрической схемы, обеспечивающие визуальную, акустическую или визуально-акустическую индикацию напряжения.
Визуальный и акустический сигналы должны быть непрерывными или прерывистыми и надежно распознаваемыми.
Указатель напряжения со световой индикацией должен иметь эффективное отражающее и затеняющее устройство (затенитель) для обеспечения надежного восприятия работающим сигнала при ярком наружном освещении.
Масса и конструкция указателей должна обеспечивать возможность удобной работы с ними одного человека.
При использовании указателя держать его следует за рукоятку в пределах ограничительного кольца.
Указатели напряжения могут применяться в наружных установках только в сухую погоду.
Указатели напряжения до 1000 В
Рис. 4.13 Указатели напряжения до 1000 В
Для проверки наличия или отсутствия напряжения в электроустановках до 1000 В применяются указатели напряжения (рисунок 4.13) двух типов: двухполюсные, работающие при протекании активного тока, и однополюсные, работающие при емкостном токе.
Двухполюсные указатели предназначены для электроустановок переменного и постоянного тока, а однополюсные - для электроустановок переменного тока.
Двухполюсные указатели состоят из двух корпусов, содержащих элементы электрической схемы. Элементы электрической схемы соединяются между собой гибким проводом, длиной не менее 1 м.
Однополюсный указатель размещается в одном корпусе.
Электрическая схема двухполюсного указателя напряжения должна содержать контакты-наконечники и элементы, обеспечивающие визуальную, акустическую или визуально-акустическую индикацию напряжения. Визуальный и акустический сигналы должны быть непрерывными или прерывистыми.
Электрическая схема двухполюсного указателя с визуальной индикацией может содержать прибор стрелочного типа или цифровую знакосинтезирующую систему (с малогабаритным источником питания индицирующей шкалы). Указатели этого типа могут применяться на напряжение от 0 до 1000 В.
Электрическая схема однополюсного указателя напряжения должна содержать элемент индикации с добавочным резистором, контакт-наконечник и контакт на торцевой (боковой) части корпуса, с которым соприкасается рука оператора.
Однополюсные указатели рекомендуется применять при проверке схем вторичной коммутации, определении фазного провода при подключении электросчетчиков, патронов, выключателей, предохранителей и т.п.
Сигнализаторы наличия напряжения индивидуальные
Рис. 4.14 Сигнализаторы наличия напряжения
Сигнализаторы наличия напряжения (рисунок 4.14) индивидуальные выпускаются двух типов:
- сигнализаторы автоматические, предназначенные для предупреждения персонала о приближении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на опасное расстояние;
- сигнализаторы неавтоматические, предназначенные для предварительной (ориентировочной) оценки наличия напряжения на токоведущих частях электроустановок при расстояниях между ними и оператором, значительно превышающих безопасные.
Сигнал о наличии напряжения - световой и (или) звуковой.
Сигнализатор представляет собой малогабаритное высокочувствительное устройство, реагирующее на напряженность электрического поля в данной точке пространства.
Работа автоматических сигнализаторов осуществляется независимо от действий персонала. Такие сигнализаторы применяются в качестве вспомогательного защитного средства при работе на ВЛ 6-10 кВ. Они укрепляются на касках, их включение в работу (приведение в готовность) осуществляется автоматически, в момент установки на каску, а отключение - при снятии с каски.
Автоматические сигнализаторы предупреждают работающего звуковым сигналом о приближении к проводам ВЛ, находящимся под напряжением, на опасное расстояние - менее 2 м.
Работа неавтоматических сигнализаторов для предварительной оценки наличия напряжения на токоведущих частях электроустановок при расстояниях между ними и оператором, значительно превышающих безопасные, осуществляется по запросу оператора.
При внезапном появлении сигнала об опасности оператор должен немедленно прекратить работы, покинуть опасную зону (например, спуститься с опоры ВЛ) и не возобновлять работы до выяснения причин появления сигнала.
Электроизмерительные клещи
Рис. 4.15 Электроизмерительные клещи
Клещи (рисунок 4.15) предназначены для измерения тока, напряжения и мощности в электрических цепях до 10 кВ без нарушения их целости.
Принцип действия клещей состоит в том, что ток измеряется трансформатором, вторичная обмотка которого замыкается на измерительную схему. Первичной обмоткой является шина или провод с измеряемым током.
Клещи для работы в электроустановках до 10 кВ состоят из рабочей, изолирующей частей и рукоятки.
Рабочую часть составляют разъемный магнитопровод, обмотка и съемный или встроенный измерительный прибор. Корпус измерительного прибора пластмассовый. Магнитопровод выполнен из листовой электротехнической стали.
Изолирующая часть с упором и рукоятка должны быть выполнены из электроизоляционного материала. Минимальная длина изолирующей части 380 мм, а рукоятки - 130 мм.
Работать с клещами до 10 кВ необходимо в диэлектрических перчатках.
Клещи для электроустановок до 1000 В состоят из рабочей части (разъемный магнитопровод, обмотка и измерительный механизм) и корпуса, являющегося одновременно изолирующей частью с упором и рукояткой.
Перчатки диэлектрические
Рис. 4.16 Перчатки диэлектрические
Перчатки (рисунок 4.16) предназначены для защиты рук от поражения электрическим током при работе в электроустановках до 1000 В в качестве основного электрозащитного средства, а в электроустановках выше 1000 В - в качестве дополнительного.
В электроустановках могут применяться перчатки бесшовные из латекса натурального каучука или перчатки со швом из листовой резины, выполненные методом штанцевания.
Длина перчаток должна быть не менее 350 мм.
Размер перчаток должен позволять одевать под них шерстяные или хлопчатобумажные перчатки для защиты рук от пониженных температур при обслуживании открытых устройств в холодную погоду. Ширина по нижнему краю перчаток должна позволять натягивать их на рукава верхней одежды. Перчатки могут быть пятипалыми или двупалыми.
Обувь специальная диэлектрическая
Рис. 4.17 Диэлектрические боты
Обувь специальная диэлектрическая (галоши, боты) является дополнительным электрозащитным средством при работе в закрытых, а при отсутствии осадков в открытых электроустановках (рисунок 4.17).
Кроме того, диэлектрические боты и галоши защищают работающих от напряжения шага.
Обувь применяют: галоши - при напряжении до 1000 В; боты - при всех напряжениях.
Галоши и боты состоят из резинового верха, резиновой рифленой подошвы, текстильной подкладки и внутренних усилительных деталей.
Боты должны иметь отвороты. Формовые боты могут выпускаться бесподкладочными. Высота бот должна быть не менее 160 мм.
Электроустановки следует комплектовать диэлектрической обувью нескольких размеров.
Ковры резиновые диэлектрические и подставки изолирующие
Рис. 4.18 Ковры резиновые диэлектрические и подставки изолирующие
Ковры диэлектрические резиновые и подставки изолирующие (рисунок 4.18) применяются в качестве дополнительных электрозащитных средств в электроустановках до и выше 1000 В.
Ковры применяют в закрытых электроустановках всех напряжений, кроме особо сырых помещений, и в открытых электроустановках в сухую погоду.
Подставки применяют в сырых и подверженных загрязнению помещениях.
Ковры должны иметь рифленую лицевую поверхность и быть одноцветными.
Изолирующая подставка состоит из настила, укрепленного на опорных изоляторах высотой не менее 70 мм.
Настил размером не менее 500х500 мм следует изготовлять из деревянных планок. Настил должен быть окрашен со всех сторон.
Защитные ограждения
Рис. 4.19 Защитные ограждения
Защитные ограждения (рисунок 4.19) применяются для предотвращения случайного приближения и прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением и расположенным вблизи места работ.
Щиты, ширмы применяются для временного ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением до и выше 1000 В.
Щиты следует изготовлять из сухого дерева, пропитанного олифой и окрашенного бесцветным лаком, или из прочного электроизоляционного материала, без применения металлических крепежных деталей.
Поверхность щитов может быть сплошной (для ограждения работающих от случайного приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением) или решетчатой (для ограждения входа в ячейки, камеры, проходов и т.п.).
Масса щита должна быть такой, чтобы его мог переносить один человек. Высота щита должна быть не менее 1,7 м, а расстояние от нижней кромки до пола - не более 10 см.
На щитах должны быть укреплены предупреждающие плакаты "СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ".
Инструмент ручной изолирующий
Рис. 4.20 Инструмент ручной изолирующий
К изолированному инструменту (рисунок 4.20) относится слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками (ключи гаечные разводные, трещоточные; плоскогубцы, пассатижи; кусачки боковые и торцевые; отвертки, монтерские ножи нескладные и т.п.), применяемый для работы под напряжением в электроустановках до 1000 В в качестве основного электрозащитного средства.
Изолирующие рукоятки должны быть выполнены в виде диэлектрических чехлов, насаживаемых на ручки инструмента.
Изоляция должна покрывать всю рукоятку и иметь длину не менее 100 мм до середины ограничительного упора. Упор должен иметь высоту не менее 10 мм.
Изоляция стержней отверток не должна иметь упоров. Изоляция стержней отверток должна оканчиваться на расстоянии не более 10 мм от конца лезвия отвертки.
Переносные заземления
Рис. 4.21 Переносные заземления
Переносные заземления (рисунок 4.21) при отсутствии стационарных заземляющих ножей являются наиболее надежным средством защиты при работе на отключенных участках оборудования или линии от ошибочно поданного или наведенного напряжения.
Переносные заземления состоят из штанги, проводов для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей всех фаз установки, зажимов для закрепления заземляющих проводов на токоведущих частях и наконечника или струбцины для присоединения к заземляющим проводникам или конструкциям.
Установка и снятие переносных заземлений в электроустановках выше 1000 В должны выполняться в диэлектрических перчатках с применением изолирующей штанги. Закреплять зажимы переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.
Комплекты индивидуальные экранирующие для защиты от электрических полей повышенной напряженности
Рис. 4.22 Комплекты индивидуальные экранирующие
Комплекты индивидуальные экранирующие (рисунок 4.22) предназначены для защиты работающих от воздействия ЭП промышленной частоты.
Комплекты подразделяются на следующие два основные вида:
- для работ на потенциале земли при напряженности ЭП не более 60 кВ/м;
- для работ на потенциале токоведущих частей с непосредственным прикосновением к ним.
Комплекты могут быть летними и зимними.Комплект включает спецодежду, спецобувь, средства защиты головы, лица, рук.
Все составные части комплекта должны быть выполнены из электропроводящих материалов и снабжены контактными выводами из электропроводящих материалов для создания гальванической связи частей комплекта между собой.
Каски защитные
Рис. 4.23 Каска защитные
Каски (рисунок 4.23) являются средством индивидуальной защиты головы работающих от механических повреждений, агрессивных жидкостей, воды, поражения электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям под напряжением до 1000 В.
В зависимости от условий применения каска может комплектоваться утепляющим подшлемником и водозащитной пелериной, противошумными наушниками, щитками для сварщиков и головными светильниками.
Каски состоят из двух основных частей: корпуса и внутренней оснастки (амортизатора и несущей ленты).
Корпус каски изготовляют сплошным или составным, с козырьком или полями, без внутренних ребер жесткости.
Защитные очки
Защитные очки (рисунок 4.24) являются средством индивидуальной защиты глаз от опасных и вредных производственных факторов: слепящей яркости электрической дуги, ультрафиолетового и инфракрасного излучения; твердых частиц и пыли; брызг кислот, щелочей, электролита, расплавленной мастики и расплавленного металла.
Рис. 4.24 Защитные очки
Очки защитные герметичные для защиты глаз от вредного воздействия различных газов, паров, дыма, брызг разъедающих жидкостей должны полностью изолировать подочковое пространство от окружающей среды и комплектоваться незапотевающей пленкой.
Рукавицы специальные
Рис. 4.25 Рукавицы
Рукавицы (рисунок 4.25) являются средством индивидуальной защиты рук от механических повреждений, повышенных и пониженных температур, искр и брызг расплавленного металла и кабельной массы, масел и нефтепродуктов, воды, кислот, щелочей, электролита.
Рукавицы изготовляют 6 типов 4-х размеров, с усилительными защитными накладками или без них, обычной длины или удлиненные с крагами. Длина рукавиц обычно не превышает 300 мм, а длина рукавиц с крагами должна быть не менее 420 мм. Во избежание затекания расплавленного металла, рукавицы должны плотно облегать рукава одежды.
Противогазы и респираторы
В ЗРУ для защиты работающих от отравления или удушения газами, образующимися в результате расплавления металла и горения электроизоляционных материалов при авариях, применяются изолирующие СИЗОД: шланговые противогазы, обеспечивающие подачу воздуха из чистой зоны по шлангу (рисунок 4.26).
Рис. 4.26 Противогазы и респираторы
При сварочных работах для защиты от сварочных аэрозолей применяют фильтрующие противопылевые и противоаэрозольные респираторы (РП-К, Ф-62Ш, "Кама", ШБ-1 "Лепесток-200" и др.).
Персонал должен быть обучен правилам пользования противогазами и респираторами.
Предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты
Рис. 4.27 Предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты
Предохранительные монтерские пояса (рисунок 4.27) являются средствами индивидуальной защиты работающих от падения с высоты при верхолазных работах на ВЛ электропередачи, электрических станциях и подстанциях, РУ.
При работах в действующих электроустановках следует применять предохранительные пояса со стропом из синтетических материалов.
Строп пояса, применяемого при производстве огневых работ (электросварка, газорезка и т. п.), должен быть изготовлен из стального каната или цепи.
Конструкция замыкающего устройства (пряжки) пояса должна исключать возможность неправильного или неполного его закрывания. Карабин пояса должен иметь предохранительное устройство, исключающее его случайное раскрытие. Конструкция карабина должна обеспечивать раскрытие его замка одной рукой. Закрытие замка и предохранительного устройства карабина должно осуществляться автоматически.
Страховочный канат служит дополнительной мерой безопасности. Пользование им обязательно в тех случаях, когда место работы находится на расстоянии, не позволяющем закрепиться стропом пояса за конструкцию оборудования.
Рис. 4.28 Комплекты для защиты от электрической дуги
Комплекты (рисунок 4.28) предназначены для защиты тела работающего от воздействия электрической дуги, которая может возникнуть при оперативных переключениях в действующих электроустановках всех классов напряжений.
Костюмы, входящие в комплект, могут быть зимними и летними.
В комплект входят каска термостойкая с защитным экраном для лица, подшлемник термостойкий, перчатки термостойкие. В комплект дополнительно могут входить белье нательное хлопчатобумажное или термостойкое и дополнительная куртка-накидка.
Нормы комплектования средствами защиты в РУ напряжением выше 1000 В приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Нормы комплектования средствами защиты
| Наименование средств защиты | Количество |
| Распределительные устройства напряжением выше 1000 В | |
| Изолирующая штанга (оперативная или универсальная) | 2 шт. на каждый класс напряжения |
| Указатель напряжения | То же |
| Изолирующие клещи (при отсутствии универсальной штанги) | 1 шт. на каждый класс напряжения (при наличии соответствующих предохранителей) |
| Диэлектрические перчатки | Не менее 2 пар |
| Диэлектрические боты (для ОРУ) | 1 пара |
| Переносные заземления | Не менее 2 на каждый класс напряжения |
| Защитные ограждения (щиты) | Не менее 2 шт. |
| Плакаты и знаки безопасности (переносные) | По местным условиям |
| Противогаз изолирующий | 2 шт. |
| Защитные щитки или очки | 2 шт. |
| Электроустановки напряжением 330 кВ и выше (дополнительно) | |
| Комплекты индивидуальные экранирующие | По местным условиям, но не менее 1 |
| Устройства экранирующие | По местным условиям |
| Распределительные устройства напряжением до 1000 В | |
| Изолирующая штанга (оперативная или универсальная) | По местным условиям |
| Указатель напряжения | 2 шт. |
| Изолирующие клещи | 1 шт. |
| Диэлектрические перчатки | 2 пары |
| Диэлектрические галоши | 2 пары |
Плакаты и знаки безопасности
Плакаты и знаки безопасности подразделяются на:
- запрещающие плакаты - для запрещения действий с коммутационными аппаратами, при ошибочном включении которых может быть подано напряжение на место работы; передвижения без средств защиты;
- предупреждающие плакаты и знаки - для предупреждения об опасности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
- предписывающие плакаты - для разрешения определенных действий только при выполнении конкретных требований безопасности труда;
- указательные плакаты - для указания местонахождения различных объектов и устройств.
По характеру применения плакаты и знаки могут быть:
- постоянными,
- переносными.
Плакаты и знаки безопасности, применяемые при эксплуатации электроустановок, приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3
Плакаты и знаки безопасности
| № | Назначение и наименование | Область применения | |||
| Плакаты запрещающие
| |||||
| 1. | Для запрещения подачи напряжения на рабочее место
| В электроустановках до и выше 1000 В. Вывешивают на приводах разъединителей, отделителей и выключателей нагрузки, на ключах и кнопках дистанционного управления, на коммутационной аппаратуре до 1000 В, при ошибочном включении которых может быть подано напряжение на рабочее место. | |||
| 2. | Для запрещения подачи напряжения на линию, на которой работают люди
| То же, но вывешивают на приводах, ключах и кнопках управления тех коммутационных аппаратов, при ошибочном включении которых может быть подано напряжение на воздушную или кабельную линию, на которой работают люди | |||
| 3. | Для предупреждения об опасности воздействия ЭП на персонал и запрещения передвижения без средств защиты | В ОРУ напряжением 330 кВ и выше. Устанавливается: - на маршрутах обхода ОРУ; - вне маршрутов обхода ОРУ, но в местах, где возможно пребывание персонала | |||
| Знаки и плакаты предупреждающие
| |||||
| 4 | Для предупреждения об опасности поражения электрическим током | В электроустановках до и выше 1000 В электростанций и подстанций. Укрепляется на внешней стороне входных дверей РУ Укрепляется на опорах ВЛ выше 1000 В на высоте 2,5-3 м от земли | |||
| 5 | Для предупреждения об опасности поражения электрическим током
| В электроустановках до и выше 1000 В электростанций и подстанций. В ЗРУ вывешивают на защитных временных ограждениях токоведущих частей, находящихся под рабочим напряжением (когда снято постоянное ограждение). В ОРУ вывешивают при работах, выполняемых с земли, на канатах и шнурах, ограждающих рабочее место; на конструкциях, вблизи рабочего места на пути к ближайшим токоведущим частям, находящимся под напряжение | |||
| 6 | Для предупреждения об опасности подъема по конструкциям, при котором возможно приближение к токоведущим частям, находящимся под напряжением
| В РУ вывешивают на конструкциях, соседних с той, которая предназначена для подъема персонала к рабочему месту, расположенному на высоте | |||
| Плакаты предписывающие
| |||||
| 7 | Для указания рабочего места
| В электроустановках электростанций и подстанций. Вывешивают на рабочем месте. В ОРУ при наличии защитных ограждений рабочего места вывешивают в месте прохода за ограждение | |||
| 8 | Для указания безопасного пути подъема к рабочему месту, расположенному на высоте
| Вывешивают на конструкциях или стационарных лестницах, по которым разрешен подъем к расположенному на высоте рабочему месту | |||
| Плакат указательный
| |||||
| 9 | Для указания о недопустимости подачи напряжения на заземленный участок электроустановки
| В электроустановках электростанций и подстанций. Вывешивают на приводах разъединителей, отделителей и выключателей нагрузки, при ошибочном включении которых может быть подано напряжение на заземленный участок электроустановки, и на ключах и кнопках дистанционного управления | |||
Таблица 5.1
Таблица 5.2
Защитное заземление
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
• защитное заземление;
• уравнивание потенциалов;
• выравнивание потенциалов;
Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой— либо точки системы электроустановки или оборудования с заземляющим устройством
Защитное заземление - заземление частей электроустановки, которые окажется под напряжением в случае пробоя изоляции, с целью обеспечения электробезопасности, т.е уменьшение напряжения прикосновения до безопасной величины (рис.5.8).
Рис. 5.8 Схема защитного заземления в сети с изолированной нейтралью
Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.
Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
Требования защиты при косвенном прикосновении распространяются на:
- корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п. (рис.5.9);
- приводы электрических аппаратов;
- каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов;
- металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей;
- металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
- электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.
ОСВЕЩЕНИЕ
6.1. Виды освещения и требования к освещению
Освещение рабочих мест оказывает большое влияние на физическое и моральное состояние работающих, а следовательно на качество выпускаемой продукции и производственный травматизм.
Классификация освещения показана на рисунке 6.1.
Рис. 6.1 Классификация освещения
Рабочее освещение
Рабочее освещение (рисунок 6.2) следует предусматривать для всех помещений и на открытой территории подстанции. В состав рабочего освещения входят ремонтное (переносное) и наружное освещение, а также световое ограждение сооружений. Ремонтное освещение рекомендуется применять для ремонта и наладки электрооборудования во всех электротехнических помещениях, за исключением помещений со взрывоопасной средой.
А Помещение щита управления
Б Аккумуляторная
Рис. 6.2 Рабочее освещение
Нормируемые значения освещенности помещений и рабочих поверхностей (табл. 6.1) определяются исходя из условий эксплуатации электрооборудования, технологического процесса и способа производства работ и могут обеспечиваться как светильниками рабочего освещения, так и совместным действием с ними светильников аварийного освещения.
Таблица 6.1.
Наружное освещение
Рис. 6.3 Наружное освещение подстанции
Расположение и мощность осветительных установок наружного освещения (рисунок 6.3) должны обеспечивать нормируемый уровень освещенности (табл. 6.2) в темное время суток и в условиях плохой видимости на открытых участках территории подстанции, где происходит движение транспорта и людей, и на рабочих поверхностях электрооборудования.
Питание сети наружного освещения выполняется по II категории надежности электроснабжения от разных секций ЩСН 0,4 кВ.
Для удобства эксплуатации и рационального использования электроэнергии система питания и управления сетью наружного освещения должна обеспечивать централизованное включение (отключение):
· автоматическое – по установкам щитка управления наружным освещением;
· дистанционное – из помещения ЩУ;
· местное – с прожекторных мачт, зданий и сооружений, на которых размещены осветительные установки.
Таблица 6.2.
Аварийное освещение
Аварийное освещение в действующих нормативных документах представлено двумя определениями:
· аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного (рабочего) освещения и подключается к источнику питания, не зависимому от источника питания рабочего освещения;
· аварийное освещение – освещение на путях эвакуации, имеющее электропитание от автономных источников, функционирующих при пожаре, аварии и других чрезвычайных ситуациях, включаемое автоматически при срабатывании соответствующей сигнализации или вручную, если сигнализации нет или она не сработала.
Нормируемые значения освещенности от аварийного освещения представлены в табл. 6.1.
Как правило, на подстанции осветительные приборы аварийного освещения включают одновременно с осветительными приборами рабочего освещения. Это позволяет полнее использовать мощности осветительных установок и осуществлять постоянный контроль за исправностью сети аварийного освещения.
Световые указатели могут совмещать функции эвакуационных знаков пожарной безопасности по СП 3.13130. Световые указатели должны быть включены постоянно, или для обеспечения их гарантированного включения одновременно с основными осветительными приборами рабочего освещения применяют переключающие устройства =220 В /~230 В (для помещений с кратковременным пребыванием людей и отсутствием дежурного освещения).
6.2.4 Эвакуационное освещение
Эвакуационное освещение включает в себя: освещение путей эвакуации, эвакуационное освещение зон повышенной опасности и эвакуационное освещение больших (более 60 м2) площадей.
Освещение путей эвакуации следует предусматривать:
· в коридорах и проходах по маршруту эвакуации;
· перед каждым эвакуационным выходом;
· в местах размещения средств экстренной связи и других средств, предназначенных для оповещения о чрезвычайной ситуации;
· в местах размещения первичных средств пожаротушения;
· в местах размещения плана эвакуации;
· снаружи перед каждым конечным выходом из здания.
Рис. 6.4 Эвакуационное освещение
Для путей эвакуации шириной до 2 м горизонтальная освещенность на полу вдоль центральной линии прохода должна быть не менее 1 лк, при этом полоса шириной не менее 50% ширины прохода, симметрично расположенная относительно центральной линии, должна иметь освещенность не менее 0,5 лк. Более широкие проходы можно рассматривать как сумму двухметровых полос.
Эвакуационное освещение зон повышенной опасности предусматривают в помещениях, если вследствие отключения рабочего освещения создается опасность травматизма: помещение мастерской, аккумуляторной. Минимальная освещенность эвакуационного освещения зон повышенной опасности должна составлять 10% нормируемой освещенности для общего рабочего освещения, но не менее 15 лк.
Освещение путей эвакуации следует предусматривать для всех помещений при наличии резервного освещения и (или) при размещении в них эвакуационных знаков безопасности.
Эвакуационные знаки безопасности (световые указатели) (рис.6.4) постоянного действия устанавливаются:
· над каждым эвакуационным выходом;
· на путях эвакуации, однозначно указывая направления эвакуации;
· для обозначения поста медицинской помощи;
· для обозначения мест размещения первичных средств пожаротушения;
· для обозначения мест размещения средств экстренной связи и других средств, предназначенных для оповещения о чрезвычайной ситуации;
· в помещениях без естественного света, имеющих площадь более 100 м2 (ЩУ, КРУ, КРУЭ, кабельный этаж и т.д.).
На путях эвакуации световые указатели должны устанавливаться на расстоянии друг от друга, не превышающем расстояние распознавания.
Размещение световых указателей выполняется с учетом схемы эвакуации людей и материальных средств из здания в случае возникновения пожара.
Охранное освещение
Рис. 6.5 Охранное освещение
Охранное освещение (рисунок 6.5) на подстанции (табл. 6.3) предназначено для создания требуемого уровня освещенности в темное время суток, а также при плохой видимости из-за погодных условий в контролируемых зонах:
· периметр подстанции;
· помещения контрольно-пропускных пунктов (КПП), где производится проверка пропусков;
· досмотровая площадка;
· коридоры в КПП для прохода людей.
Охранное освещение предусматривается по периметру ПС при наличии на подстанции одного или нескольких следующих факторов:
· военизированной или сторожевой охраны (применяется на ПС 500–750 кВ и на особо важных ПС 220–330 кВ);
· периметральной охранной сигнализации (в т. ч. применяется на ПС 500–750 кВ, на особо важных и на ПС 220–330 кВ с числом присоединений (линейных и трансформаторных) на высшем напряжении – пять и более);
· постоянного дежурного персонала.
Охранное освещение подстанции должно состоять из основного и дополнительного освещения. Основное охранное освещение должно работать постоянно в темное время суток и включаться автоматически по датчику освещенности. Дополнительное охранное освещение предназначено для улучшения эксплуатационных качеств системы охранной телевизионной и расширения возможности визуального контроля. Оно должно включаться при фиксации нарушения на соответствующем охраняемом участке в ночное время, а при плохой видимости – и в дневное.
Таблица 6.3.
Дежурное освещение
Для дежурного освещения следует применять часть светильников рабочего освещения с питанием их от самостоятельной групповой линии или аварийного освещения. Величины освещенности, равномерность и требования к качеству для дежурного освещения не нормируются.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Рис. 7.1 Источники электромагнитного поля на ГПП
Таблица 7.1
Рис. 7.2 Вид на силовые трансформаторы ГПП 110/10
В зоне действия высоковольтных установок потенциал человека относительно земли, а также ток, протекающий через человека, определятся вертикальной составляющей напряженности электрического поля.
Напряженность электрического поля определяется по формуле:
, (7.2)
где C – емкость единицы длины линии, Ф/м;
U – номинальное напряжение, кВ;
ε0 = 8,85∙10-12– электрическая постоянная, Ф/м;
h – высота от расчетной точки, м;
x1 − расстояние от первой фазы до расчетной точки, м;
x2 − расстояние от второй фазы до расчетной точки, м;
x3 − расстояние от третьей фазы до расчетной точки, м.
Емкость единицы длины линии:
, (7.3)
где D – расстояние между фазами, м;
d – диаметр провода, м.
Высота от расчетной точки до точки с максимальной напряженностью для силового трансформатора рассчитывают по формуле:
; (4)
где Hт – высота трансформатора, м.
Hч = 1,7 м (высота человека).
На рис.7.3 показана структурная схема расположения электрооборудования проектируемой подстанции и точки, в которых проводят расчет величин электрической и магнитной напряженности.
Расчетные формулы для каждой точки показаны в приложении табл.7.2.
Оценка воздействия магнитного поля, создаваемого трансформаторным оборудованием, выполнена на основе коэффициентов пропорциональности между рабочим током проводников и максимальным значением напряженности магнитного поля:
, (7.4)
где γ – коэффициент пропорциональности между рабочим током проводника и напряженностью магнитного поля (γ = 0,0893);
I – рабочий ток проводника, А.
Емкостной ток, проходящий через тело человека, находящегося в электрическом поле высоковольтных установок, рассчитывается по формуле:
Ih = k ∙ E , (7.5)
где Ih – емкостной ток, мкА,
k – постоянный множитель (k = 12 Ф∙м/с),
Е – напряженность электрического поля, кВ/м.
Допустимое значение тока, длительно проходящего через человека и обусловленное воздействием электрического поля, как показали исследования и опыт работы в электроустановках, составляет примерно 50 – 60 мкА, что соответствует напряженности электрического поля 5 кВ/м. при таком токе человек не испытывает болевых ощущений.
Таблица 7.2
Расчетные формулы
| РТ | Расчетные формулы |
| 1 | 
|
| 2 | 
|
| 3 | 
|
| 4 |
|
| 5 | 
|
| 6 | 
|
Пример расчета
Напряжение U = 110 кВ
На подстанции установлены два силовых, трехфазных трансформатора типа ТДН 16000 кВА.
Размеры:
длина L = 5845мм, ширина B = 3570 мм, высота Hт = 5390 мм
D = 1,23 м - расстояние между выводами высокого напряжения силового трансформатора
I = 265 А - номинальный ток
d = 11,4мм = 0,0114 м для АС-70 по табл.6
b = 6м - расстояние между трансформаторами
a = 2,5м – расстояние расчетной точки (место нахождения электромонтера обслуживающего ГПП) до силового трансформатора.
Высота от расчетной точки:
Расчетная структурная схема показана на рисунке 7.3.
Исходя из расположения расчетных точек на плане ГПП можно определить, что точки 1 и 11 расположены симметрично, поэтому величины напряженности электрического поля будут одинаковыми. Аналогично расположены точки 2, 10, 12, 20 и т.д.
Результаты расчета напряженности электрического поля на территории ГПП, величина ПДУ представлены в таблице 7.3 и на рисунке 7.4.
Рис. 7.3. Структурная схема расположения силовых трансформаторов
Таблица 7.3
Таблица 7.4
Рис. 7.4 Результаты расчета напряженности электрического поля на территории ГПП
Выводы:
- напряженность электрического поля на всех рабочих местах на территории ГПП не превышает в течение всей смены допустимый уровень 5 кВ/м.
- напряженность магнитного поля ниже допустимого значения 80 А/м при общем воздействии (на все тело).
- максимальное значение величины емкостного тока, проходящего через тело человека, составляет 13 мкА, что ниже допустимого и не представляет опасности для обслуживающего персонала.
ШУМ
Основным источником шума на ГПП являются силовые трансформаторы (рис.8.1).
Рис. 8.1 Силовой трансформатор на ГПП
Магнитострикция
Магнитострикцией называют явление деформации кристаллической решетки магнитного материала при его намагничивании. В процессе возрастания индукции сначала происходит смещение границ кристаллов материала, а затем их вращение, что ведет к изменению линейных размеров стали. Магнитострикционное удлинение листа стали может достигать нескольких десятков микрон на один метр длины.
При перемагничивании магнитной системы трансформаторов индукция в ней достигает максимума дважды за один период частоты переменного тока, что соответствует двухкратному изменению длины листов стали магнитной системы. Это ведет к периодическим колебаниям магнитной системы на удвоенной частоте переменного электрического тока (вибрация с частотой 100 Гц при частоте сети 50Гц).
Электромагнитные силы
Магнитная система. Вместе с силами магнитострикционного происхождения, магнитная система испытывает воздействие сил магнитного притяжения. Наиболее ярко магнитные силы проявляются в стыковых соединениях. В шихтованных магнитных системах магнитный поток вынужден перетекать из листа в лист в воздушном или масляном зазорах, образующихся за счет неплотной стыковки листов стали. При этом возникают поперечные силы, приводящие к изгибным колебаниям листов. Поскольку листы стали на участках, соседствующих с зазорами, перенасыщаются, здесь увеличиваются также и магнитострикционные силы.
Силы магнитного притяжения преобладают в реакторах, где магнитная система имеет немагнитные зазоры. Возникающая при этом вибрация также происходит на удвоенной частоте напряжения сети.
Обмотка. Одним из источников шума трансформаторов является обмотка, проводники которой вибрируют под действием сил взаимного притяжения при протекании в них переменного тока в режиме нагрузки.
Генерирующими звук поверхностями в данном случае являются торцевые части обмоток, прессующие кольца, ярмовые балки, детали крепления.
Шум, обусловленный обмоткой, зависит от тока нагрузки. Например, при токе, составляющем 70% номинального, шум трансформатора на 6 дБ меньше, чем при номинальном токе (у трансформаторов с пониженной индукцией).
Система охлаждения
Вентиляторы. Для трансформаторов, имеющих систему охлаждения с принудительной циркуляцией воздуха (Д, ДЦ), шум, создаваемый вентиляторами, обычно является преобладающим.
Звуковая мощность вентилятора зависит от его производительности, частоты вращения, конструкции. Шум вентиляторов преимущественно аэродинамического происхождения; в меньшей степени - механического. Учитывая, что уровень шума вентиляторов зависит в 6-й степени от скорости воздуха и только в 1-й степени от его производительности, для снижения шума следует использовать менее быстроходные вентиляторы. Шум вентиляторов находится в области 1000 Гц, к которой наиболее чувствительно человеческое ухо.
Высокочастотные составляющие спектра шума вентилятора обусловлены срывом вихря с лопаток и турбулентным потоком воздуха, набегающего на элементы конструкции.
Охладители и радиаторы. Уровни звука оборудованных вентиляторами охладителей выше, чем у отдельно стоящих вентиляторов. Это обусловлено их большей поверхностью звукоизлучения и, зачастую, резонансами отдельных деталей охладителя. Радиаторы системы охлаждения с естественной циркуляцией воздуха и масла могут иметь повышенный шум из-за передачи вибрации от бака.
Насосы. Используемые в системах охлаждения масло-насосы не оказывают влияния на общий уровень звука трансформаторов - их уровень звуковой мощности на несколько порядков ниже, чем у трансформаторов.
Повышение уровня звука маслонасоса обычно означает его аварийное состояние: выход из строя подшипника, задевание крыльчатки насоса за корпус или ротора двигателя за статор. Подобные дефекты маслонасоса могут привести к снижению электрической прочности изоляции трансформатора из-за попадания в масло продуктов истирания металлических деталей такого насоса.
Нормирование шума
Согласно СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» нормативным эквивалентным уровнем звука на рабочих местах является 80 дБА.
Шум на территории, непосредственно прилегающие к жилым зданиям, не должен превышать:
- с 7.00 - 23.00 час 55 дБА,
- с 23.00 - 7.00 час 45 дБА.
В качестве нормируемой величины шумовой характеристики принят корректированный уровень звуковой мощности трансформатора по ГОСТ 23941-2002 «Шум машин. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования».
Корректированные уровни звуковой мощности трансформаторов в зависимости от типовой мощности, класса напряжения и вида системы охлаждения по ГОСТ 12.2.024-87 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). «Шум. Трансформаторы силовые масляные. Нормы и методы контроля» должны быть не более значений, указанных в табл. 8.1. Данные величины должны соответствовать на расстоянии 1м.
Таблица 8.1
Корректированные уровни звуковой мощности LРА , дБА
Система охлаждения вида М естественная циркуляция воздуха и масла
| Типовая мощность, МВ·А | 0,1 | 0,16 | 0,25 | 0,4 | 0,63 | 1 | 1,6 | 2,5 | 4 | 6,3 | 10 | |
| Класс на-пряжения, кВ | 6-35 | 59 | 62 | 65 | 68 | 70 | 73 | 75 | 76 | 79 | 81 | 83 |
| 110; 150 | - | - | - | - | - | - | - | 78 | 80 | 82 | 84 | |
Система охлаждения вида Д принудительная циркуляция воздуха и естественной циркуляцией масла
| Типовая мощность, МВ·А | 10 | 16 | 25 | 32 | 40 | 63 | 80 | 125 | |
| Класс напряжения, кВ | 10-110 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 95 | 98 | 102 |
| 150 | - | 89 | 90 | 91 | 92 | 96 | 99 | 103 | |
| 220; 330 | - | - | - | 94 | 97 | 99 | 102 | 105 | |
Система охлаждения вида ДЦ и НДЦ принудительная циркуляция воздуха и масла
| Типовая мощность трансформатора, МВ·А | 63 | 80 | 125 | 200 | 250 | 400 | 500 | |
| класс напряжения, кВ | 110; 150 | - | 103 | 106 | 108 | 109 | 110 | - |
| 220; 330 | 105 | 107 | 108 | 110 | 112 | 114 | 115 | |
| 500; 750 | - | - | 110 | 112 | 113 | 115 | 116 | |
Система охлаждения вида Ц, НЦ, МЦ и НМЦ принудительная циркуляция воды и масла
| Типовая мощность трансформатора, МВ·А | 160 | 200 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1250 | |
| класс напряжения, кВ | 150; 220 | 105 | 107 | 109 | 111 | 112 | 114 | - |
| 330; 500 | - | 108 | 110 | 112 | 114 | 115 | 116 | |
| 750 | - | - | - | - | 115 | - | - | |
Таблица 8.2
Таблица 8.3
Расчетные формулы
| РТ | Расчетные формулы | |
| 1 | 
| 
|
| 2 | 
| 
|
| 3 |
| 
|
| 4 |
| 
|
| 5 | 
| 
|
| 6 |
| 
|
Пример расчета
Напряжение U = 110 кВ
Два силовых, трехфазных трансформатора типа ТДН 16000 кВА.
Размеры трансформатора:
длина L = 5845мм, ширина B = 3570 мм
b = 6м - расстояние между трансформаторами
a = 2,5м – расстояние расчетной точки (место нахождения электромонтера обслуживающего ГПП) до силового трансформатора.
LРА = 88 дБА - корректированный уровень звуковой мощности (табл.1)
Расчетная структурная схема показана на рисунке 7.3.
Исходя из расположения расчетных точек на плане ГПП можно определить, что точки 1 и 11 расположены симметрично, поэтому величины шума будут одинаковыми. Аналогично расположены точки 2, 10, 12, 20 и т.д. Результаты расчета шума на территории ГПП представлены в таблице 8.4 и на рисунке 8.3.
Таблица 8.4
Результаты расчета шума
| Расчетная точка | L1 | L2 | L |
| 1 | 68,15 | 68,15 | 71,16 |
| 2 | 72,04 | 63,70 | 72,63 |
| 3 | 72,04 | 60,60 | 72,34 |
| 4 | 72,04 | 60,03 | 72,30 |
| 5 | 69,02 | 56,63 | 69,26 |
| 6 | 72,04 | 56,76 | 72,17 |
| 7 | 69,02 | 56,63 | 69,26 |
| 8 | 72,04 | 60,03 | 72,30 |
| 9 | 72,04 | 60,60 | 72,34 |
| 10 | 72,04 | 63,70 | 72,63 |
| 11 | 68,15 | 68,15 | 71,16 |
| 12 | 72,04 | 63,70 | 72,63 |
| 13 | 72,04 | 60,60 | 72,34 |
| 14 | 72,04 | 60,03 | 72,30 |
| 15 | 69,02 | 56,63 | 69,26 |
| 16 | 72,04 | 56,76 | 72,17 |
| 17 | 69,02 | 56,63 | 69,26 |
| 18 | 72,04 | 60,03 | 72,30 |
| 19 | 72,04 | 60,60 | 72,34 |
| 20 | 72,04 | 63,70 | 72,63 |
| ПДУ |
| L |
Рис. 8.3 График зависимости уровня звуковой мощности на территории ГПП
Вывод:
Уровень звуковой давления во всех рабочих точках на территории ГПП ниже допустимого значения.
Для оценки воздействия ГПП на окружающую среду рассчитаем уровень шума на границе подстанции (минимальное расстояние от силового трансформатора до внешнего забора). Для рассматриваемой подстанции это расстояние составляет 6м плюс размер СЗЗ = 50м.
В результате расчета получается:
L1 = 44,6 дБА
L2 = 42,8 дБА
L= 46,8 дБА
Шум, создаваемый силовыми трансформаторами ГПП, не превышает допустимые значения за пределами СЗЗ и не наносит вред окружающей природной среде.
Таблица 9.1
Таблица 9.2
Таблица 9.3
Таблица 9.4
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Рис.10.1 Пожар на ГПП
Возможные причины пожара могут быть неэлектрического характера (нарушение технологического процесса и т. п.) и электрического характера.
Из общего числа пожаров, происходящих от используемого электрооборудования, по данным статистики, возникает от:
- коротких замыканий, 33,5%
- от перегрева горючих материалов и предметов, находящихся вблизи оставленных без присмотра электронагревательных приборов, 12%
- от перегрузки проводов, кабелей, обмоток электромашин и аппаратов, 4,5%
- от оборудования больших переходных сопротивлений, 3,5% -
- от искрения и электрической дуги, 3%
Короткие замыкания. Основными причинами возникновения коротких замыканий являются: нарушения изоляции, вызванные перенапряжениями, прямыми ударами молнии, старением изоляции и механическими повреждениями; попадание на неизолированные участки проводов токопроводящих предметов; воздействие химически активных веществ, пыли и сырости; недостаточно тщательный уход за электрооборудованием.
Опасность коротких замыканий определяется возникновением больших по величине токов и как следствие:
- выделение в течение очень малых промежутков времени большого количества тепла, что приводит к воспламенению изоляции, расплавлению токоведущих жил, проплавлению брони кабелей, труб электрических проводок;
- резкие динамические удары за счет сил электромагнитного взаимодействия, что приводит к разбрызгиванию расплавленного металла на большие расстояния, механическому разрушению обмоток электрических машин, аппаратов и приборов.
Перегрузка. Перегрузкой электрических сетей называют явление, при котором по проводам и кабелям, обмоткам электрических машин и аппаратов идет рабочий ток, превышающий допускаемые нормы значения. Опасность перегрузки заключается в тепловом действии электрического тока. При двухкратной и более перегрузке проводников со сгораемой изоляцией происходит ее воспламенение. Небольшие перегрузки не приводят к воспламенению изоляции, но происходит ее быстрое старение. Срок службы изоляции проводников резко сокращается.
Сильно состарившаяся изоляция под влиянием вибрации при работе трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. п. начинает растрескиваться и ломаться. Следствием этого могут быть электрический пробой изоляции и повреждение электроустановки, а при наличии сгораемой изоляции и пожаро- и взрывоопасной среды – пожар или даже взрыв.
Переходные сопротивления. Переходным сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного проводника на другой. Переходные сопротивления образуются в местах соединения проводников между собой или в местах присоединения проводников к машинам, аппаратам, приборам. Большие переходные сопротивления возникают в местах плохих контактов за счет слабого сжатия, окисления контактных поверхностей, малой поверхности контакта.
В местах возникновения больших переходных сопротивлений возникает локальный нагрев, что может приводить к воспламенению изоляции, сгораемых элементов конструкций и т. д. Опасность больших переходных сопротивлений усугубляется тем, что аппараты защиты не срабатывают, а места возникновения больших переходных сопротивлений контролировать весьма сложно.
Искрения и электрическая дуга. При наличии в помещениях легкогорючих веществ и взрывчатой системы причиной пожара, взрыва могут быть искры и электрическая дуга. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой, при пробое изоляции между проводниками, при работе электрических машин - между щетками и коллектором или контактными кольцами, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения. При достаточной мощности искровой разряд может иметь вид электрической дуги.
Дуга искрение
Рисунок 10.2 Причины пожаров на ГПП
Таблица 10.1
Таблица 10.2
Определение категорий помещений ГПП по пожарной опасности
| N | Наименование помещений, горючих веществ | Категория |
| 1 | Помещения щитов, пунктов управления Трудногорючие материалы | В4 |
| 2 | Помещения систем возбуждения, частотного регулирования, преобразователей частоты пуска обратимых агрегатов в насосный режим Трудногорючие материалы | В4 |
| 3 | Кабельные сооружения (туннели, шахты, этажи, галлереи) Наличие горючих материалов, включая кабели | В1 |
| 4 | Помещение стационарных батарей из негерметичных свинцово- кислотных аккумуляторов с устройством общеобменной вентиляции Выделение водорода при работе зарядных устройств Оборудование и аппаратура должны быть в взрывозащищенном исполнении | А |
| 5 | Помещение кислотной по обслуживанию аккумуляторов Наличие негорючих веществ | Д |
| 6 | Помещение стационарных герметичных батарей из свинцово-кислотных аккумуляторов, снабженных ЭПУ (электропитающие устройства), гарантирующие ограничение величины напряжения заряда Без выделения водорода. С устройством общеобменной вентиляции | Д |
| 7 | Трансформаторные камеры с маслонаполненными трансформаторами Горючие масла | В1 |
| 8 | То же, с сухими трансформаторами Негорючие вещества | Д |
| 9 | Закрытые распределительные устройства с элегазовым оборудованием и вакуумными выключателями Горючие вещества в малом количестве | В4 |
| 10 | Закрытые распределительные устройства с выключателями и аппаратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудования Находятся горючие масла | В2 |
| 11 | То же с выключателями и аппаратурой, содержащей менее 60 кг масла в единице оборудования Наличие горючих веществ в малом количестве | В3 |
| 12 | Помещение вентустановок | Д |
Таблица 10.3
Таблица 10.4
Таблица 10.5
Рис.10.3 Тушение пожара
- применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения согласно СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические»
Пожарная сигнализация выполняет функции оперативного обнаружения места возгорания и последующего оповещения находящихся в здании людей о возникшем пожаре и своевременно сообщить о пожаре в пожарную часть. Пожарные извещатели предназначены для обнаружения конкретного фактора пожара: дыма, повышения температуры или появления пламени.
Автоматическая установка пожаротушения - установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне.
Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения (АУПТ) и автоматической пожарной сигнализацией (АУПС) приведен в табл.10.6.
Таблица 10.6
Библиографический список
1. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация»
2. ГОСТ 12.0.002-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Термины и определения
3. Правила устройства электроустановок. Изд. 7-е. – М.: Моркнига, 2018. - 511с.
4. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. – М.: Эксмо-Пресс, 2018. – 96с.
5. СО 153-34.20.501-2003 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации.
6. СТО 56947007-29.240.10.028-2009 Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ ОАО «ФСК ЕЭС»
7. СО 153-34.03.603-2003 «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках»
8. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение.
9. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
10. ГОСТ Р 55842-2013 Освещение аварийное. Классификация и нормы.
11. МГСН 2.06-99 Естественное, искусственное и совмещенное освещение.
12. Руководство по проектированию электрического освещения понижающих подстанций. Т. I. Институт «Энергосетьпроект», 1989.
13. СНиП II-4-79 Естественное и искусственное освещение.
14. А.А. Черепинский электрическое освещение подстанций 35–750 кВ Проектирование, нормы, документы
15. СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»
16. Пальцев Ю. П., Походзей Л. В., Рубцова Н. Б., Перов С. Ю., Богачева Е. В. Проблема изучения влияния электромагнитных полей на здоровье человека. Итоги и перспективы // Медицина труда и промышленная экология. 2013. № 6. С. 35–40.
17. Александров Г.Н. Передача электрической энергии / Г.Н. Александров. – 2-е изд. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 412 с.
18. Александров Г.Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 357 с.
19. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 488 с.
20. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред. Б. А. Князевского. 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336с
21. Электробезопасность. Теория и практика: учебное пособие для вузов / П.А.Долин, В.Т.Медведев, В.В.Корочков, А.Ф.Монахов, под ред. В.Т.Медведева.- 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Издательский дом МЭИ, 2012. – 280с.
22. http://www.transform.ru/articles/html/04production/prod00004.article
23. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С.Д.Лизунова, А.К.Лоханина. М.: Энергоиздат, 2004. - 616с.
24. Ершов, А.М. Системы электроснабжения. Часть 1: Основы электроснабжения: курс лекций / А.М. Ершов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2017. – 239 с.
25. Ермилов Л. А., Соколов Б. Л. Электроснабжение промышленных предприятий. — 4-е изд., перераб. и дон. — М.: Эисргоатомиздат, 1986.— 144 с.: ил.— (Б-ка электромонтера: Вып. 580).
26. http://prokommunikacii.ru/elektrika/elektroprovodka/okazanie-pervojj-pomoshhi-pri-porazhenii-ehlektricheskim-tokom-metodika-po-spaseniyu.html
27. Арустамов, Э.А. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для бакалавров. 19-е изд., пер. и доп. / Э.А. Арустамов. — М.: Дашков и К, 2016. — 448 c.
28. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность): Учебник для бакалавров / С.В. Белов. — М.: Юрайт, ИД Юрайт, 2013. — 682 c.
29. Кисаримов, Р. А. Электробезопасность / Р.А. Кисаримов. - М.: РадиоСофт, 2011. - 336 c.
30. Сибикин, Ю. Д. Охрана труда и электробезопасность / Ю.Д. Сибикин. - М.: ИП РадиоСофт, 2014. - 448 c.
31. Справочная книга по светотехнике. / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. ? М.: Энергоиздат, 1983.
32. В. Н. Богословский, В. И. Новожилов, Б. Д. Симаков, В. П. Титов “Отопление и вентиляция. том 2. Вентиляция” Стройиздат, 1976 год, 439 стр.
33. Стефанов Е. В. Вентиляция и кондиционирование воздуха. - Санкт-Петербург: Издательство «АВОК Северо-Запад», 2005 — 402 с.
34. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов, И.В. Горенштейн и др.; Под общ. Ред. Е.Я. Юдина. – М.: Машиностроение, 1985. –400 с.
35. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. Алексеев С. П., Казаков А. М., Колотилов Н. Н. М., "Машиностроение", 1970г., 208 стр.
36. Собурь, С.В. Пожарная безопасность объектов электроэнергетики / С.В. Собурь. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. — 192 c.
37. Пожарная безопасность зданий и сооружений. - М.: ДЕАН, 2014. - 669 c.
38. К.Н. Степанов, Я.С. Повзик, И.В. Рыбкин Справочник. Пожарная техника: М.: ЗАО "Спецтехника", 2003, 400 с.
39. Кудрин, Б.И. Электроснабжение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Б.И. Кудрин. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 352 c.
40. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций: Справ, материалы для курсового и дипломного проектирование: Учеб. пособие для вузов - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
41. Федоров А.А., Каменев В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учеб. для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
42. Основы современной энергетики в 2 т. : Учеб. : рек. Мин. обр. РФ :Т 2. Современная электроэнергетика/ под ред. Е.В. Аметистова. – М.: Издат. дом МЭИ, 2010. – 632
О.В.МАСЛЕЕВА
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Рекомендовано УМО РАЕ по классическому университетскому и техническому образованию в качестве в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений. Обучающихся по направлениям подготовки: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 20.03.01 – «Техносферная безопасность»,
Нижний Новгород 2018
УДК 621.77:669.14.018.27
ББК 65.247
М13
Рецензенты
доктор технических наук, профессор А.Б.Лоскутов;
доктор технических наук, профессор В.И.Наумов
Дата: 2019-02-19, просмотров: 440.
