Категории помещений по степеням опасности поражений электротоком по ПУЭ

Классификация помещений по условиям окружающей среды

Нормальная работа электроустановок зависит от различных факторов окружающей среды. На электрические сети и электрооборудование влияют температура окружающей среды и резкие ее изменения, влажность, пыль, пары, газ, солнечная радиация. Эти факторы могут изменять срок службы электрооборудования и кабелей, ухудшать условия их работы, вызывать аварийность, повреждения и даже разрушение всей установки.

Особенно зависят от условий окружающей среды электрические свойства изоляционных материалов, без которых не обходится ни одно электрическое устройство. Эти материалы под влиянием климата и даже изменения погоды могут быстро и существенно менять, а при критических обстоятельствах терять свои электроизоляционные свойства.

Влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на электрооборудование необходимо учитывать при проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок. Требования по защите электрооборудования и кабельных изделий от воздействия неблагоприятных факторов в процессе хранения, монтажа и эксплуатации изложены в ПУЭ и СаНиП.

В зависимости от характера окружающей среды и требований по защите электроустановок от ее воздействия в ПУЭ различают внутренние помещения и наружные установки. В свою очередь, внутренние помещения делятся на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной средой, пожароопасные и взрывоопасные, а наружные (или открытые) установки — на нормальные, пожароопасные и взрывоопасные. Электроустановки, защищенные только навесами, относят к наружным.

Сухими считают помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. Если в таких помещениях температура не превышает 30°С, нет технологической пыли, активной химической среды, пожаро- и взрывоопасных веществ, то их называют помещениями с нормальной средой.

Влажные помещения характеризуются относительной влажностью воздуха 60-75% и наличием паров или конденсирующейся влаги, выделяющихся временно и в небольших количествах. Большая часть электрооборудования рассчитана на работу при относительной влажности, не превышающей 75%, поэтому в сухих и влажных помещениях используют электрооборудование в нормальном исполнении. К влажным помещениям относят насосные станции, производственные цеха, где относительная влажность поддерживается в пределах 60-75%, отапливаемые подвалы, кухни в квартирах и т.п.

В сырых помещениях относительная влажность длительно превышает 75% (например, некоторые цеха металлопроката, цементных заводов, очистных сооружении и т.п.). Если относительная влажность воздуха в помещениях близка к 100%, т.е. потолок, пол, стены, предметы в них покрыты влагой, то эти помещения относят к особо сырым.

На отдельных производствах металлургической и других отраслей промышленности (например, в литейных, термических, прокатных и доменных цехах) температура воздуха длительное время превышает 30°С. Такие помещения называют жаркими. Одновременно они могут быть влажными или пыльными.

Пыльными считают помещения, в которых по условиям производства образуется технологическая пыль в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т.д.

Различают пыльные помещения с токопроводящей и нетокопроводящей пылью. Пыль, не проводящая ток, не ухудшает качество изоляции, однако благоприятствует увлажнению ее и токоведущих частей электрооборудования вследствие своей гигроскопичности.

В помещениях с химически активной средой по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Пожароопасными называют помещения, в которых применяют или хранят горючие вещества. По степени пожароопасности их подразделяют на три класса: П-I, П-П, П-Па. К первому классу относятся помещения, в которых используют или хранят пожароопасные жидкости, ко второму классу — помещения, по условиям производства в которых выделяется взвешенная горючая пыль, не образующая взрывоопасных концентраций, а к последнему классу — помещения, где хранятся и используются твердые или волокнистые горючие вещества, не образующие взвешенных в воздухе смесей.

Взрывоопасными называют помещения, в которых по условиям производства могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, кислородом или другими газами — окислителями горючих веществ, а также смеси горючих пылей или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние.

Взрывоопасные установки по степени опасности использования электрооборудования разделяют на шесть классов: B-I, В-Iа, B-I6, В-Iг, В-II и В-IIа. В установках класса B-I по условиям производства может происходить недлительное образование взрывоопасных смесей горючих газов или паров с воздухом либо другим окислителем при нормальных технологических режимах. вибрация шум производственный ток

К классу В-Iа относят установки, в которых взрывоопасные смеси паров и газов могут образоваться только при авариях или неисправностях технологического оборудования. Для установок класса В-I6 характерно лишь местное образование взрывоопасных концентраций паров и газов в воздухе в незначительных объемах при надежно действующей вентиляции.

Наружные установки, образующие опасные взрывные концентрации горючих газов или паров, относят к классу В-Iг.

В установках класса В-II могут создаваться взрывоопасные концентрации взвешенных горючих пылей при нормальной работе технологического оборудования, а в установках класса В-IIа — лишь при авариях или неисправностях.

Наружные установки, в которых перерабатывают или хранят горючие жидкости либо твердые горючие вещества (открытые склады минеральных масел, угля, торфа, дерева и т.п.), относятся к пожароопасным класса П-III.

Помещения классифицируют по наиболее высокому классу взрывоопасности расположенных в них установок.

Агрессивная, сырая, пыльная и подобные им среды не только ухудшают условия работы электрооборудования, но и повышают опасность электроустановок для обслуживающих их людей.

Поэтому в ПУЭ помещения в зависимости от возможности поражения людей электрическим током подразделяют на три группы: с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

Большинство производственных помещений относятся к помещениям с повышенной опасностью, т.е. для них характерны наличие сырости (относительная влажность длительное время превышает 75%) или проводящей пыли, токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных), высокой температуры (длительное время превышающей 30°С), а также возможности одновременного прикосновения человека к соединенным с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Для особо опасных помещений характерны особая сырость или наличие химически активной среды либо двух и более условий повышенной опасности.

Если в помещениях отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность, их называют помещениями без повышенной опасности.

В зависимости от вида технологической деятельности в помещениях различных категорий и возможности поражения людей электрическим током определяются характер исполнения электрооборудования, применяемого для данной среды, виды и способы выполнения электрических сетей.

Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

Степень безопасности обслуживания электрических установок во многом зависит от условий эксплуатации и характера среды помещений, в которых электрооборудование установлено.

Влага, пыль, едкие пары, газы, высокая температура разрушительно действуют на изоляцию электроустановок, тем самым в значительно)! степени ухудшают условия безопасности.

В соответствии с правилами устройства электротехнических установок, все помещения, содержащие электроустановки, классифицируются с точки зрения опасности поражения электрическим током на следующие три категории.

1. Помещения без повышенной опасности: сухие, не жаркие, с токонепроводящим полом, без токопроводящей пыли, а также помещения с небольшим количеством металлических предметов, конструкций, машин и т.п. или с коэффициентом заполнения площади k <; 0,2 (т.е. отношением площади, занятой металлическими предметами, к площади всего помещения).

2. Помещения с повышенной опасностью: сырые, в которых при нормальных условиях влажность временно может повышаться до насыщения, как, например, при резких изменениях температуры или при выделении большого количества пара; сухие, по неотапливаемые, чердачные помещения, неотапливаемые лестничные клетки и помещения отапливаемые, по с кратковременным присутствием влаги; помещения с токопроводящей пылью (угольные мельницы, волочильные цехи и другие им подобные); жаркие, т.е. помещения с температурой свыше 30°С; помещения с токопроводящими полами (земляные, бетонные, деревянные в сыром состоянии).

В электроустановках напряжением выше 1000 в, а также в электроустановках напряжением до 1000 в с изолированной нулевой точкой (нейтралью) трансформаторов защитное заземление выполняется путем сооружения местного заземляющего устройства с малым сопротивлением; например, сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением дo 1000 В при мощности питающих трансформаторов выше 100 кВ не должно превышать 4 сш; в установках 6–10 кв оно не должно превышать 10 ом.

Схема такого заземления в установках до 1000 в показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема заземления в электроустановках с изолирова нной нейтралью

1 — заземлитель; 2 — заземляющий провод; 3 — заземляющий зажим: 4 — обмотка статора: 5 — корпус швигателя

В электроустановках напряжением до 1000 в с глухозаземленной нулевой точкой трансформаторов, в том числе и в установках напряжением 380/220 в, защитное заземление выполняется присоединением заземляемых частей установки к заземленному нулевому проводу электросети (рис. 2).

Рис. 2. Схема заземления в электроустановках напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью

а — присоединение к нулевому проводу сети (правильно); б — применение местного заземляющего устройства (неправильно)

В результате этого дефектная часть установки немедленно автоматически отключается: перегорает плавкая вставка предохранителя или отключается автомат. Применение местного заземляющего устройства, не связанного с нулевым проводом сети в электроустановках напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью, запрещается в связи с тем, что оно в данном случае не обеспечивает безопасности людей.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединяется нейтраль трансформатора и начало нулевого провода, согласно правилам должно быть не более 4 ом (при мощности трансформаторов свыше 100 ква). Нулевой провод заземляется еще повторно, в частности на концах воздушных линий, питающих крупные строительные машины: экскаваторы, башенные краны и т.д. Такие повторные заземления могут иметь сопротивление до 10 ом.

Заземление корпусов строительных машин (экскаваторов, башенных кранов и др.) осуществляется с помощью заземляющей жилы шлангового кабеля, питающего электропривод машин, один конец которой подсоединяется к заземляющему болту на корпусе или металлоконструкциях машины, а другой конец–к заземляющему болту на корпусе пускового ящика или распределительного пункта, через который подается питание к машине. Корпус пускового ящика или распределительного пункта в свою очередь присоединяется к заземленному нулевому проводу сети. Корпусы электроинструментов, понижающих и сварочных трансформаторов заземляются также при помощи заземляющей жилы питающего кабеля (провода).

В случаях питания электрифицированной строительной передвижной машины от сети с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства, расположенного в непосредственной близости к механизму, должно быть таким же, как и для стационарных электроустановок.

Если требуемое заземление передвижной машины осуществить невозможно, следует применить защитное отключение.

При выполнении Заземляющих устройств в качестве заземлителей рекомендуется использовать в первую очередь так называемые естественные заземлители: водопроводные трубы, проложенные в земле (не имеющие изоляции от коррозии), металлоконструкции, соединенные с землей, металлические шпунты и др. При отсутствии естественных заземлителей сооружается искусственное заземляющее устройство.

Для этой цели служат вертикальные заземлители в виде отрезков угловой стали сечением 50Ч50Ч5 мм и длиной 2–3 м, которые забивают в землю (на расстоянии друг от друга 2,5–3 м) в предварительно вырытую траншею глубиной 0,6–0,7 м и связывают между собой в общий заземляющий контур стальными полосами, положенными на ребро по дну траншеи. Полосы (сечением 40X4 мм) соединяются с вертикальными заземлителями на сварке. Вместо угловой стали для выполнения вертикальных заземлителей применяются также прутки из круглой стали диаметром 12–14 мм (прутковые заземлители), ввертываемые в грунт на глубину порядка 4 м с помощью специального приспособления.

Общее сопротивление группы заземлителей обратно пропорционально их количеству. Имеет значение также их взаимное расположение: чем ближе они друг к другу, тем меньше их общий эффект. Это учитывается в расчетах введением так называемого коэффициента использования.

Перед введением в эксплуатацию заземляющего устройства его необходимо испытать на сопротивление растеканию тока, которое не должно быть больше допустимых по нормам (ПУЭ) величин. Для этих целей используются специальные измерительные приборы — измерители заземления типа МС-08 и др.

Кроме защитного заземления для предупреждения поражения электрическим током пользуются защитным отключением.

Защитным отключением называется автоматическое отключение электрооборудования от питающей сети при возникновении в ней однофазного замыкания. Защитное отключение осуществляется при помощи специальных автоматически срабатывающих устройств. Оно действует несколько быстрей, чем плавкие вставки предохранителей при заземлении (занулении) установок с глухо-заземленной нейтралью.

Защитное отключение можно использовать как в сетях с изолированной нейтралью, так и в сетях с глухо-заземленной нейтралью, независимо от величины напряжения. Защитное отключение в установках с изолированной нейтралью допускается в качестве дополнения к заземляющим устройствам. В электрических установках с напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью защитное отключение разрешается вместо присоединения корпусов оборудования к заземленной нейтрали, если выполнение этого присоединения затруднено.

Защитное отключение допускается также и в передвижных установках, если заземление их не может быть выполнено в соответствии со специальными требованиями. В этом случае отключение напряжения должно производиться на линии до ввода кабеля в механизм.

Для защитного отключения применяются автоматы, обладающие высокой чувствительностью, быстротой срабатывания и большой надежностью в работе.

3. Помещения особо опасные: особо сырые помещения; помещения с едкими парами, газами и охлаждающими жидкостями, разрушительно действующими на обычно употребляемые в электрических установках материалы и снижающими сопротивление человеческого тела; помещения, в которых имеются два или несколько признаков опасности (например, жаркое помещение и проводящий пол или сырое помещение с коэффициентом заполнения более 0,2 и т. д.).

С целью избегания произвольного толкования определений, вошедших в классификацию помещений, согласно правилам устройства электротехнических установок, сухими считаются помещения с относительной влажностью не выше 75% и температурой не ниже 5°С, т.е. те, в которых пол, стены и все предметы нормально находятся в сухом состоянии; сырыми считаются помещения с относительной влажностью, которая постоянно превышает 75% или может временно повышаться до 100%, так как в этих помещениях может возникать значительная влажность при резком изменении температуры или при выделении большого количества пара.

Особо сырыми считаются помещения, в которых воздух постоянно насыщен водяными парами, т.е. относительная влажность достигает 100% и в результате пол, потолок и все предметы постоянно покрыты влагой.

Помещениями с токопроводящей пылью называют такие, в которых в связи с характером производственных процессов может выделяться и собираться в большом количестве пыль (например, угольная, металлическая). Эта препятствует поддержанию должного сопротивления изоляции электроустановки, а также снижает сопротивление человеческого тела.

Помещениями с едкими парами или газами считаются те, в которых при производственном процессе выделяются пары или газы, разрушительно действующие на изолирующие материалы, обычно применяемые в электроустановках. Вследствие этого необходимо принимать особые меры для защиты изоляции электрооборудования. Кроме разрушительного действия на изоляцию электрооборудования, эти пары и газы могут также значительно снизить сопротивление человеческого тела.

Жаркие помещения характеризуются высокой температурой, вызывающей высыхание и разрушение изоляции, а также обильную транспирацию, повышающую опасность поражения током у лиц, находящихся в таких помещениях. Различают помещения жаркие — с температурой выше 30°С и особо жаркие — с температурой выше 35°С.

Пожароопасными помещениями считаются те, в которых обрабатываются или хранятся легко воспламеняющиеся предметы или по условиям производства могут образоваться легко воспламеняющиеся газы, пары, пыль и волокна.

Взрывоопасными являются помещения, в которых изготовляют, обрабатывают или хранят взрывчатые вещества или могут образоваться взрывчатые газы, пары, либо взрывчатая смесь их с воздухом.

Применение более совершенной технологии производства, хорошей вентиляции и герметизации дает возможность значительно снизить степень опасности большинства производственных помещений.

Особое значение для электробезопасности имеет токопроводимость пола. Сухие торцовые (без гвоздей) или паркетные полы обладают довольно большим сопротивлением и хорошо изолируют человека от земли. Наоборот, кирпичные, плиточные, бетонные или земляные полы, сопротивление которых резко уменьшается при увлажнении, являются плохой изоляцией.

Полы с высоким сопротивлением могут служить весьма эффективной мерой защиты. В цехах с хорошими торцовыми, паркетными или другими полами, имеющими большое сопротивление, однофазное прикосновение может оказаться менее опасным при поврежденной изоляции.