Защитное заземление электрооборудования – устройство, принцип защиты, расчет

6) расчетный  ток замыкания на землю. Если  ток неизвестен, то его вычисляют  обычными способами;

7) расчетные  значения допустимых напряжений  прикосновения (и шага) и время  действия защиты, в случае если  расчет производится по напряжениям  прикосновения (и шага).

Расчет заземления производится обычно для случаев  размещения заземлителя в однородной земле. В последние годы разработаны  и начали применяться инженерные способы расчета заземлителей в  многослойном грунте.

При расчете заземлителей в однородной земле   учитывается, сопротивление верхнего слоя земли (слоя сезонных изменений), обусловленное промерзанием или высыханием грунта. Расчет производят способом, основанным на применении коэффициентов использования проводимости заземлителя и называемым поэтому способом коэффициентов использования. Его выполняют как при простых, так и при сложных конструкциях групповых заземлителей.

При расчете заземлителей в многослойной земле     обычно принимают двухслойную модель земли с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев r₁, и r₂ соответственно и толщиной (мощностью) верхнего слоя h₁. Расчет производится способом, основанным на учете потенциалов, наведенных на электроды, входящие в состав группового заземлителя, и называемым поэтому способом наведенных потенциалов. Расчет заземлителей в многослойной земле более трудоемкий. Вместе с тем он дает более точные результаты. Его целесообразно применять при сложных конструкциях групповых заземлителей, которые обычно имеют место в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью, т. е. в установках напряжением 110 кВ и выше.

При расчете заземляющего устройства любым способом необходимо определить для него требуемое сопротивление.

Определение требуемого сопротивления заземляющего устройства производят в соответствии с ПУЭ.

Для установок напряжением  до 1 кВ сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей в системе типа IT должно соответствовать условию:

где R_з - сопротивление заземляющего устройства, ом; U_пр.доп – напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 в; I_з – полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления  заземляющего устройства менее 4 Ом. Допускается  сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное  выше условие, а мощность трансформаторов  и генераторов, питающих сеть, не превышает 100 кВА, в том числе суммарная  мощность трансформаторов и (или) генераторов, работающих параллельно.

Для установок напряжением  выше 1 кВ ыше 1 кВ сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать:

• 0,5 Ом  при эффективно заземленной нейтрали (т. е. при больших токах замыкания на землю);
• 250/I_з , но не более  10 Ом  при изолированной нейтрали (т. е. при малых токах замыкания на землю) и условии, что заземлитель используется только для электроустановок напряжением выше 1000 В.

В этих выражениях I_з — расчетный ток замыкания на землю.

В процессе эксплуатации может произойти повышение сопротивления растеканию тока заземлителя сверх расчетного значения, поэтому необходимо периодически контролировать значение сопротивления заземлителя. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Вредные вещества – классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм, действие на человека.

На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы. Вредные производственные факторы  подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

Вредными для  здоровья физическими факторами  являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей  зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных  излучений - тепловых, ионизирующих, электромагнитных, инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.

Химические вредные  производственные факторы по характеру  действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие развитие опухолей), мутагенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, аэрозоли свинца и др., токсичные пыли, образующиеся, например, при обработке резанием бериллия, свинцовистых бронз и латуней  и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся  агрессивные жидкости (кислоты, щелочи), которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при  соприкосновении с ними. 

Нерациональное  применение химических веществ, синтетических  материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих. Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырье, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями.

По степени  воздействия на организм вредные  вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1-й - вещества  чрезвычайно опасные;

2-й - вещества  высокоопасные;

3-й - вещества  умеренно опасные;

4-й - вещества  малоопасные. 

Класс опасности  вредных веществ устанавливают  в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице.

Токсические вещества поступают в организм человека через  дыхательные пути (ингаляционное  проникновение), желудочно-кишечный тракт  и кожу. Степень отравления зависит  от их агрегатного состояния (газообразные и парообразные вещества, жидкие и  твердые аэрозоли) и от характера  технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.). Преобладающее большинство профессиональных отравлений связано с ингаляционным проникновением в организм вредных веществ, являющимся наиболее опасным, так как большая всасывающая поверхность легочных альвеол, усиленно омываемых кровью, обусловливает очень быстрое и почти беспрепятственное проникновение ядов к важнейшим жизненным центрам. Поступление токсических веществ через желудочно-кишечный тракт в производственных условиях наблюдается довольно редко. Это бывает из-за нарушения правил личной гигиены, частичного заглатывания паров и пыли, проникающих через дыхательные пути, и несоблюдения правил техники безопасности при работе в химических лабораториях. Следует отметить, что в этом случае яд попадает через систему воротной вены в печень, где превращается в менее токсические соединения. Вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, могут проникать в кровь через неповрежденную кожу. Сильное отравление вызывают вещества, обладающие повышенной токсичностью, малой летучестью, быстрой растворимостью в крови. К таким веществам можно отнести, например, нитро- и аминопродукты ароматических углеводородов, тетраэтилсвинец, метиловый спирт и др. Токсические вещества в организме распределяются неодинаково, причем некоторые из них способны к накоплению в определенных тканях.

Здесь особо  можно выделить электролиты, многие из которых весьма быстро исчезают из крови и сосредоточиваются  в отдельных органах. Свинец накапливается  в основном в костях, марганец - в печени, ртуть - в почках и толстой кишке. Естественно, что особенность распределения ядов может в какой-то мере отражаться и на их дальнейшей судьбе в организме.

Вступая в круг сложных и многообразных жизненных  процессов, токсические вещества подвергаются разнообразным превращениям в ходе реакций окисления, восстановления и гидролитического расщепления. Общая  направленность этих превращений характеризуется  наиболее часто образованием менее  ядовитых соединений, хотя в отдельных  случаях могут получаться и более  токсические продукты (например, формальдегид при окислении метилового спирта). Выделение токсических веществ из организма нередко происходит тем же путем, что и поступление. Нереагирующие пары и газы частично или полностью удаляются через легкие. Значительное количество ядов и продукты их превращения выделяются через почки. Определенную роль для выделения ядов из организма играют кожные покровы, причем этот процесс в основном совершают сальные и потовые железы.

Необходимо иметь  в виду, что выделение некоторых  токсических веществ возможно в  составе женского молока (свинец, ртуть, алкоголь). Это создает опасность  отравления грудных детей. Поэтому  беременных женщин и кормящих матерей  следует временно отстранять от производственных операций, выделяющих токсические вещества. Токсическое действие отдельных вредных веществ может проявляться в виде вторичных поражений, например, колиты при мышьяковых и ртутных отравлениях, стоматиты при отравлениях свинцом и ртутью и т. д.

Опасность вредных  веществ для человека во многом определяется их химической структурой и физико-химическими  свойствами. Немаловажное значение в  отношении токсического воздействия  имеет дисперсность проникающего в  организм химического вещества, причем, чем выше дисперсность, тем токсичнее  вещество.Условия среды могут  либо усиливать, либо ослаблять его  действие. Так, при высокой температуре  воздуха опасность отравления повышается; отравления амидо- и нитросоединением бензола, например, летом бывают чаще, чем зимой. Высокая температура  влияет и на летучесть газа, скорость испарения и т. д. Установлено, что  влажность воздуха усиливает  токсичность некоторых ядов (соляная  кислота, фтористый водород).

    Существует  так же еще  классификация  вредных  веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной (по Е.Я. Юдину и С.В. Белову) классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма.

    Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол и др.

    Раздражающие  вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.

    Сенсибилизирующие вещества действуют как аллергены, т.е. приводят к возникновению аллергии у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, никотинамид, гексахлоран и др.

    Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются оксиды хрома, 3,4-бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.