Задача 1

Исходные данные:

Подобрать сечение балки траверсы и каната для подъёма железобетонной фермы.

Вес фермы               Q=160кн.

Длина траверсы       l=6м.

Балка траверсы работает на изгиб.

Требуется:

Составить схему строповки.

Подобрать сечение балки траверсы, тип и сечение каната.

Решение:

Схема строповки траверсой в двух точках.

Где 1 - центр тяжести груза

       2 - траверса

       3 - ролик

       4 - строп

Определение усилия натяжения в одной ветви стропа

S = Q/(m cosa) = kQ/m = 1,42*160/2 = 113,6 кн.

Где S – расчетное усилие, приложенное к стропу без учета перегрузки, кн; Q – вес поднимаемого груза, н; a- угол между направлением действия расчетного усилия стропа; k – коэф., зависящий от угла наклона ветви стропа к вертикали (при a=45^о  k=1,42); m – общее число ветвей стропа.

Определяем разрывное усилие в ветви стропа

R = S*kз = 113,6*6 = 681,6кн.

Где kз – коэффициент запаса прочности для стропа.

Выбираем канат типа ТК 6х37 диаметром 38мм. С расчетным пределом прочности проволоки 1700 Мпа, имеющий разрывное усилие 704000н, т. е. Ближайшее большее к требуемому по расчету разрывному усилию 681600н.

Подбор сечения балки траверсы

Расчетная схема траверсы

Нагрузка, действующая на траверсу:

P = Q kп kд = 160*1.1*1.2 = 211.2

Где kп – коэффициент перегрузки, kд – коэффициент

динамичности нагрузки.

Максимальный изгибающий момент в траверсе

Mmax = P*a / 2 = 211.2*300 / 2 = 31680 кН*см

Где а – плечо траверсы (300см).

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки траверсы

Wтр >= Mmax / (n*Rиз*j) = 31680 / (0.85*21*0.9) = 1971.99 см³

Где n=0,85 – коэффициент условий работы; j - коэффициент устойчивости при изгибе; Rиз – расчетное сопротивление при изгибе в траверсе, Па.

Выбираем конструкцию балки траверсы сквозного сечения, состоящую из двух двутавров, соединеных стальными пластинами №45, определяем момент сопротивления траверсы в целом

W^д_х  = 1231 см³           W_х = 2W^д_х = 2*1231 = 2462 см³ > Wтр = 1971.99 см³

Что удовлетворяет условию прочности расчетного сечения траверсы.

Задача 2

Исходные данные:

Определить объем воды на наружное пожаротушение промышленного предприятия, включающего три здания с различными категориями по взрывопожарной опасности и различной степенью огнестойкости:

1-е здание   -   категория А       степень I         8   тыс.м³

2-е здание   -   категория Б       степень II        10  тыс.м³

3-е здание   -   категория В       степень III       22 тыс.м³

Требуется:

Определить объем воды на наружное пожаротушение промышленного предприятия.

Изложить устройство противопожарного водоснабжения промышленных предприятий.

Решение:

Определение расхода воды на наружное пожаротушение

Исходя из т.7 СНиП 2.04.02.84 расходы P,(л/с) воды для зданий:

1-е здание   -   категория А       степень I         8   тыс.м³           15 л/с

2-е здание   -   категория Б       степень II        10  тыс.м³          15 л/с

3-е здание   -   категория В       степень III       22 тыс.м³           20 л/с

За расчетный расход принимаем больший из полученных результатов, т.е. 20 л/с

Определение объёма воды с учетом продолжительности пожара   

Объём воды определяем с учетом продолжительности пожара, которая определяется согласно п.2.24  СНиП 2.04.02.84. Согласно СНиП продолжительность пожара для производств, категорий А,Б,В  - t = 3 часа для зданий с несгораемыми несущими конструкциями и утеплителем

V = P*t*3600 = 20*3*3600 = 216000 л = 216 м³

Устройство противопожарного водоснабжения промышленных предприятий

На промышленных предприятиях в производственных цехах устанавливаются пожарные гидранты, если здание имеет значительную высоту, то устанавливаются насосы - повысители давления. Гидранты должны находиться в рабочем состоянии и быть полностью укомплектованы пожарными рукавами. Не допускается захламление пространства вокруг гидрантов. Расчетный диаметр труб водопровода принимается исходя из максимального расхода воды на пожаротушение при максимальном расходе воды на технологические нужды. При невозможности оперативного подвода такого количества воды возле цехов устанавливают пожарные бочки или цистерны. После пожара эти ёмкости должны быть наполнены в сроки, оговоренные в СНиП 2.04.02.84.

Цеха, связанные с пожароопасным производством (предприятия деревообработки и т. д.), оборудуются системами автоматического и полуавтоматического пожаротушения с установкой датчиков задымления и повышения температуры.

Задача 3

Исходные данные:

Рассчитать заземляющее устройство для заземления электродвигателя серии 4А напряжением U = 380В в трёхфазной сети с изолированной нейтралью при мощности электродвигателя А4160S2 U = 15 кВт, n = 3000 об/мин.

Грунт  -  суглинок с удеьным электрическим сопротивлением r=100 Ом*м

Мощность трансформатора сети   -  150кВ*А, требуемое по нормам допускаемое сопротивление [r_з] =< 4 Ом.

Тип заземлителя  -  стержневой из труб d=0.08м., располагаемых вертикально и соединённых на сварке стальной полосой 40*4мм.

Длина стержней заземлителей  -  l = 2,5м

Требуется:

Рассчитать заземляющее устройство.

Составить схему защитного заземления.

Решение:

Принимаем схему заземления электродвигателя

ПП – пробивной предохранитель; Rо – заземление нулевой точки трансформатора; Rз – заземляющее устройство; Rиз – сопротивление изоляции; Uпр – напряжение рикосновения; Iз – ток замыкания на землю; Iчел – ток, протекающий через человека; 1 – плавкие вставки; 2 - электродвигатель; 3 – график распределения потенциалов на поверхности земли.

Определение удельного сопротивления грунта

r_расч = r y = 100*1,7 = 170 Ом*м

Где y - коэффициент сезонности. Для I климатической зоны принимаем y = 1,7

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя

Определение сопротивления одиночного вертикального заземлителя Rв, Ом. В формуле t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м; l и d – длина и диаметр заземлителя.

Сопротивление стальной полосы, соединяющей стержневые заземлители

В формуле l – длина полосы, м; t – расстояние от полосы до поверхности земли, м;d=0,5b (b – ширина полосы, равная 0,08м). Определяем расчетное удельное сопротивление грунта r’расч при использовании соединительной полосы в виде горизонтального злектрода, длиной 50м. При длине полосы 50м, y’=5,9

r’расч = r y’ = 100*5,9 = 590 Ом*м

Определяем ориентировочное число одиночных стержневых заземлителей

Определяем ориентировочное число n одиночных стержневых заземлителей. В формуле [r_з] – допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства, h_В – коэффициент использования вертикальных заземлителей (для ориентировочного расчета примем равным 1)   

n = R_В / [r_з] h_В  = 48 / 4*1 = 12 шт

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями равным 2l. Действительные значения коэффициента использования исходя из принятой схемы размещения вертикальных заземлителей будут равны h_В = 0,66 и h_r = 0,39   

Определяем необходимое число вертикальных заземлителей

n = R_В / [r_з] h_В  = 48 / 4*0,66 = 18 шт

Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы

Правильно расчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R =<[r_з]

Расчёт выполнен верно, т.к. 3,76 < 4

Методика определения показателей по охране труда согласно системе управления охраной труда

Методы изучения причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний

При исследовании причин травматизма и профессиональных заболеваний применяют следующие методы: топографический, монографический и статистический.

При топографическом методе на плане участка или цеха отмечают несчастные случаи и причины их изучают на месте происшествия.  Монографический метод исследования заключается в детальном изучении машин, технологического процесса, рабочего места, сырья, окружающей среды с позиций потенциальных опасностей и вредностей. Этот метод наиболее эффективен для предупреждения травматизма и профессиональных заболеваний.

Статистический метод исследования позволяет охарактеризовать уровень травматизма в организации и сравнить его с уровнем в аналогичных организациях. В основу метода положено изучение несчастных случаев по актам о несчастных случаях па производстве по форме Н-1 и отчет о пострадавших по форме № 9-т (7-ТВР).

С этой целью введены относительные показатели на 1000 работающих частоты травматизма Кч и тяжести травматизма Кт, которые подсчитывают по следующим формулам:

К_ч = 1000 Т/Р;                     К_т = Д/Т,

где Т—количество несчастных случаев за определенный период (месяц, квартал, год); Р—среднесписочное количество работающих за то же время; Д—число человеко-дней нетрудоспособности у всех пострадавших за определенное время.

Показатель Кч характеризует количественную сторону травматизма, т. е. сколько было травм за определенное время. Показатель Кт дает возможность определить, сколько человеко-дней нетрудоспособности приходится на одну травму.

Если снижен лишь показатель Кч, это еще не означает, что уровень травматизма понизился; для этого необходимо, чтобы понизился также показатель Кт. Вследствие этого целесообразно применять общий показатель травматизма, равный:

К_общ = К_ч К_т

Этот показатель учитывает количество дней нетрудоспособности на 1000 работающих за отчетный период.

Для учета случаев тяжелых травм в общем травматизме  рекомендуется  вводить показатель, характеризующий уровень травм с инвалидным и смертельным исходом:

К_сп = 1000 С/Т,

где С—количество случаев со смертельным и инвалидным исходом; Т—общее количество несчастных случаев за отчетный период.

Заключение о тяжести повреждений дают врачи лечебных учреждений.

При статистическом методе анализа профзаболеваний данные используются из формы № 16 (3-1). В этом методике применяют следующие показатели: интенсивный показатель количества случаев или дней нетрудоспособности, приходящийся на 100 работающих,

N_п = 100 Д/Р,

где Д—количество случаен (или днем) заболеваний; Р—среднесписочное количество работающих; экстенсивный показатель, определяющий структуру заболевания,

Э_п = 100 Д_н/С_общ;

где Дн—количество случаев (или дней) нетрудоспособности по одному из видов заболеваний;     Собщ—общее количество случаев (или дней) нетрудоспособности; показатель средней длительности одного случая заболевания

П_ср=Д_вр/С_вр

где Двр—количество дней временной нетрудоспособности; Свр— количество случаев временной нетрудоспособности.

Учет и анализ производственного травматизма проводят также с помощью перфокарт. В основу этого учета положен акт о несчастном случае по форме Н-1. Все данные этого акта наносят на лицевую и оборотную стороны иеперфорированной части карты. Шифрованные сведения в форме кодов наносят на лицевую сторону карты, а па оборотной стороне описывают обстоятельства несчастного случая, мероприятия по устранению причин травмы, травматологические и материальные последствия.

Экономическая оценка последствий производственного травматизма и профзаболеваний

Тяжелые увечья людей на производстве, возникающие вследствие несчастных случаев, советское общество рассматривает как невосполнимые. Вместе с тем материальные последствия всех этих случаев на наших предприятиях всесторонне учитываются.

В акте о несчастном случае на производстве по форме Н-1 п. 17 предусматривает учет этих потерь в следующем объеме: число дней нетрудоспособности; выплата по больничному листку; стоимость испорченного оборудования и инструмента, материалов и стоимость" разрушенных зданий и сооружений.

Перечисленный объем потерь включает в основном потери, вызванные непосредственно несчастным случаем. В действительности эти потери значительнее,

Материальные потери (последствия), причиняемые обществу .из-за нетрудоспособности работника в связи с травмой, слагаются из следующих затрат и убытков [16]: П1—выплата пострадавшему по листку нетрудоспособности; П2—размер пенсии, назначенной пострадавшему в связи с травмой; П3—то же, близким родственникам пострадавшего в связи с травмой; П4—выплаты пособий при временном переводе работающих на другую работу в связи с травмой; П5—возмещение ущерба работающим при частичной потере трудоспособности; П6—затраты предприятий на профессиональную подготовку рабочих, принимаемых вместо выбывших в связи с травмой; П7—другие потери, которые в большинстве случаев не учитываются, хотя иногда они могут быть значительными. В итоге общие материальные потери, руб, составят

М_п = П1+П2+П3+П4+П5+П6+П7

Укрупненный подсчет общих материальных потерь исходя из приведенной формулы определяется из зависимости

Мп=Дв З j

где Дв — потери рабочего времени у пострадавших с утратой трудоспособности на один и более рабочий день, временная нетрудоспособность которых закончилась в отчетном периоде (за исследуемый период времени), дн.; З—средняя дневная заработная плата одного работающего, руб.; j—коэффициент, учитывающий все элементы материальных затрат (выплаты по листкам нетрудоспособдости, пенсии и т. п.) по отношению к заработной плате (j=1,5.„2,0).

Эффективность мероприятий по улучшению услоний и охраны труда. Прогнозирование уронил травматизма и профессиональных заболеваний

Оценку экономической эффективности мероприятий по охране труда, согласно «Определению эффективности мероприятий по улучшению условий труда», проводят в следующих направлениях: определение материальных последствий -травматизма; затрат времени при введении мероприятий, улучшающих условия труда; сочетание предыдущих двух методов.

Например, рекомендуется подсчитывать годовую экономию от улучшения условий труда (Эмп), достигнутую за счет сокращения потерь, связанных с заболеванием, благодаря уменьшению затрат как по временной нетрудоспособности, так и в связи со стойкой нетрудоспособностью по формуле

Э_мп=А_д-А_п

где Ад и Ад—размеры потерь от временной нетрудоспособности до и после внедрения мероприятий по улучшению условий труда. Общие потери от временной нетрудоспособности составляют

A=a_i(h_i+N_i),

где ai --потери рабочего времени от временной нетрудоспособности, ди; hi — средняя дневная недовыработка продукции в i-м. году и расчете па одного работающего, руб.; Ni—средний дневной размер пособий по больничным листам, руб.

Сокращение затрат, вызванное стойкой утратой трудоспособности и постоянным выбытием работников из производства, определяется по формуле

Э_мп = В_д - В_п

где Вд и Вц—размеры потерь от стойкой нетрудоспособности до и после улучшения условий труда. Общие потери от стойкой нетрудоспособности, приводящей к постоянному выбыванию работников из производства, составляют

B = L_ij (H_i + W_i + I_i + Z_i),

где Lij — число лет (j), недоработанных до пенсионного возраста всеми лицами, выбывшими из производства в i-м году; Hi—средняя годовая выработка продукции на одного работающего в i-м году, руб.; Wi—средний годовой размер пенсии инвалидам труда в i-м году, руб.; Ii — средние годовые расходы на подготовку одного работника взамен выбывшего из производства, руб.; Zi—средний размер прочих затрат и доплат в связи со стойкой нетрудоспособностью и выбытием работника из производства, руб.

На современном уровне развития научно-технического прогресса прогнозирование в области науки, техники, отраслей народного хозяйства является обязательным условием.

Прогнозирование же уровня травматизма и профессиональных заболеваний имеет целью определить дальнейшую тенденцию его изменения на основе значения этого уровня в прошлом и в настоящее время. Это позволяет разрабатывать мероприятия, предупреждающие производственный травматизм и профессиональные заболевания, и планировать финансирование этих мероприятий.

Для прогнозирования уровня травматизма и профзаболеваний как один из вариантов можно применить метод наименьших квадратов.

Предположим, что в какой-то организации имеются статистические данные по травматизму или профессиональным заболеваниям за ряд лет t1, t2, …,tk. Известна также интенсивность травматизма l1, l2, …, lк.

Применив указанный метод, можно построить кривую l = y (t), по которой определяют значение интенсивности травматизма в последующий период, т. е., например, в момент времени t.

l = y (t).

По предполагаемому значению интенсивности травматизма можно определить вероятность безопасной работы по экспоненте

Р* (t) = е^-lt*

и сравнить ее с соответствующими вероятностями в последующие годы.

Мероприятия для дальнейшего снижения уровня травматизма или профессионального заболевания необходимо разрабатывать, исходя из этой вероятности. Возможную заболеваемость с временной утратой трудоспособности на 100 работающих при вполне благоприятных условиях труда в днях прогнозируют по формуле

ВУТ_б = (2,42 4 - 0,167х) 100,

где х—средний возраст работающих, лет.

Какие меры безопасности применяются при работе с электрофицированным инструментом? Приведите схему заземления электроинструмента.

Классификация помещений, строительно-монтажных работ и электрооборудования по опасности поражения людей электрическим током

Опасность поражения током во многом зависит от среды, в которой эксплуатируются электроустановки. Так, наличие в воздухе едких паров и газов постепенно разрушает изоляцию проводов и токоведущих частей электрооборудования. Сырая и влажная среда уменьшает электрическое сопротивление изоляции и тела человека.

В зависимости от характера окружающей воздушной среды  помещения для электроустановок по степени опасности поражения током подразделяют на особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности.

В помещениях с повышенной опасностью имеется одно из следующих условий; сырость (относительная влажность длительно превышает 75%); технологическая пыль выделяется в таких количествах, что может оседать на проводах и проникать внутрь машин и аппаратов; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные); высокая температура—длительно превышает +35°; возможность одновременного прикасания человека к металлическим корпусам электрооборудования и металлоконструкциям зданий и технологическому оборудованию, соединенным с землей.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий: повышенная сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены и находящиеся в помещении предметы покрыты влагой); химически активная среда, длительно содержащиеся пары и отложения, разрушающие изоляцию ц токоведущие части электрооборудования; сочетание двух и более условий в помещениях с повышенной опасностью.

Помещениями без повышенной опасности считают такие, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

Строительно-монтажные работы, выполняемые с применением электрифицированного инструмента и строительных машин с электроприводом, но степени поражения работающих электрическим током подразделяют на особо опасные и с повышенной опасностью.

К особо опасным работам относят строительные процессы с применением воды (например, гидромеханизация земляных работ, водопониженне, бетонирование, электропрогрев, установка арматуры, электросварка конструкций); эксплуатация электроустановок вне помещений (электросварочной аппаратуры, электродвигателей, передвижных электростанций, электрифицированного инструмента).

Работы с повышенной опасностью—это строительные процессы с наличием воды (например, экскавация грунта, приготовление бетонной смеси, монтаж металлических и железобетонных конструкций).

Классификация технических способов и средств защиты для обеспечения электробезопасности

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током установлена ГОСТ 12.1.019—79.

Применение малого напряжения. В целях уменьшения опасности поражения электрическим током применяют номинальное напряжение — не более 42 В, например, для питания ручных переносных ламп и светильников местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также для питания электрифицированных ручных машин в особо опасных помещениях. При особо неблагоприятных условиях (сырые участки траншей, шахты, колодцы и т. п.) для питания ручных переносных ламп нужно применять напряжение 12 В. Ток малого напряжения получают от понижающих трансформаторов. Защита от случайного перехода высокого напряжения (380, 220 и 127В) на обмотку низкого напряжения (42 или 12 В) осуществляется путем заземления вторичной обмотки и корпуса понижающего трансформатора.

Электрическая изоляция токоведущих частей. С течением времени в условиях химически активной среды или в других неблагоприятных условиях эксплуатации электроизоляционные свойства изоляции снижаются, поэтому сопротивление ее необходимо периодически контролировать.

Изоляцию подразделяют на рабочую (обеспечивает нормальную работу электроустановки и защиту от поражения электрическим током); дополнительную (дополнительную к рабочей на случай повреждения рабочей изоляции); усиленную (улучшенную рабочую изоляцию); двойную (состоящую из рабочей н дополнительной изоляции).

Оградительные устройства. Устройства, предотвращающие прикосновение или приближение на опасные расстояния к токоведущим частям в случаях, когда провода или токоведущне части электрооборудования не могут иметь изоляции (например, троллейные провода), размещают на расстоянии, недоступном для соприкосновения с ними человека (например, вверху); применяют также защитные ограждения, изготовленные из трудногорючих или негорючих материалов.

Предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности. Звуковой сигиал и красный свет лампы предупреждают о появлении опасности, например напряжения в электроустановках, зеленый свет оповещает о снятии этого напряжения.

Предупредительные плакаты, вывешиваемые на видных местах, подразделяют на предостерегающие или предупреждающие об опасности (например, «Стой, опасно для жизни», «Не влезай— убьет»). Запрещающие плакаты предназначены для запрещения оперирования коммутационными аппаратами (например, «Не включать—работают люди», «Не включать—работа на линии»). Есть плакаты, напоминающие о каких-либо принятых мерах (например, «Заземлено»).

Для исключения ошибочных соединений и лучшей ориентации в электрических цепях электроустановок провода, шины и кабеля имеют маркировку в виде цифровых и буквенных обозначений и отличительную окраску. Блокирующие устройства защищают от электротравматизма путем автоматического разрыва электрической цепи перед тем, как рабочий может оказаться под напряжением, Так, при снятии защитного ограждения или открывании дверец установки, находящейся под напряжением, контакты разъединяются, отключая установку.

Средства защиты и предохранительные приспособления предназначены для защиты персонала от электротравм при работе на электроустановках. Защитные средства подразделяют на вспомогательные (очки, противогазы), ограждающие (временные переносные заземлители, щиты, изолирующие накладки) и изолирующие, которые, в свою очередь, подразделяют на основные и дополнительные. Основные защитные средства способны длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и ими можно прикасаться к токоведущим частям оборудования. При напряжении в установках более 1000 В в качестве защитных средств применяют изолирующие штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи и указатели напряжения.

Если работы выполняют под напряжением в установках до 1000В, кроме штанг и клещей используют диэлектрические перчатки, рукавицы и монтерский электроинструмент с изолированными ручками.

Дополнительные защитные средства применяют при использовании основных средств для усиления их изолирующих свойств. К таким защитным средствам при работе под напряжением более 1000В относят диэлектрические перчатки, боты, ковры и изолирующие подставки. В установках под напряжением до 1000В дополнительными защитными средствами являются диэлектрические ковры и галоши, а также изолирующие подставки.

Предохранительными приспособлениями являются предохранительные пояса, монтерские когти, лестницы.

Компенсация токов замыкания на землю. В данном случае между нейтралью и землей включают компенсационную катушку. Этот вид защиты применяют одновременно с защитным заземлением или отключением.

Выравнивание потенциалов — метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым можно одновременно прикасаться или на которых может одновременно стоять человек. Практически для этого устраивают контурное заземление, т. е. располагают заземлители по контуру вокруг заземленного оборудования.

Электрическое разделение сетей—разделение их на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделяющего трансформатора. Такой трансформатор предназначен для отделения приемника энергии от первичной электрической сети и сети заземления. Безопасность заключается в том, что сети большой протяженности имеют большую емкость относительно земли и небольшие сопротивления изоляции. В этом случае человек, прикоснувшийся к токоведущим частям, попадает под действие фазного напряжения.

Защитное заземление—устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения его к нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

Зануление — превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает токовая защита и отключает поврежденный участок.

Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током.

Защитное заземление

Защитное заземление—это преднамеренное электрическое соединение с землей (или ее эквивалентом) металлических нетоковедущнх частей, которые могут оказаться под напряжением.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении до безопасных значений напряжений шага, обусловленных замыканием на корпус. Снижают напряжение путем уменьшения потенциала заземленного оборудования за счет уменьшения сопротивления заземления.

При замыкании фазы 1  на корпус электроустановки человек, прикоснувшийся к этому корпусу, попадает под фазное напряжение, опасное для жизни. При наличии заземляющего устройства 3 на двигателе 1 сопротивление тела человека и заземлителя включаются в параллельные ветви. Для уменьшения силы тока, проходящего через тело человека, необходимо уменьшить сопротивление заземлителя.

Уменьшить напряжение до безопасной величины на корпусе, к которому прикасается человек, можно путем уменьшения сопротивления участка корпус—земля. Уменьшают сопротивление этого участка снижением сопротивления заземлителя Rз.

Защитное заземление устраивают в трехфазных трехпроводных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В, а выше 1000В—с любым режимом нейтрали. Заземлению подлежат электроустановки напряжением выше 42В переменного тока в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках.

В отличие от защитного заземления рабочее заземление предназначено для обеспечения нормальных режимов работы электроустановки.

Не заземляют электроустановки, работающие при напряжении 42 В и ниже переменного тока, за исключением взрывоопасных установок, электроприемники с двоимой изоляцией, корпуса различных электроизмерительных приборов.

Заземлять необходимо следующие элементы электроустановок: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, переносных электроприемников, каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические оболочки кабелей и проводов, стальные трубы электропроводки и т. д.

Заземлители могут быть естественные, например обсадные трубы, металлические шпунты, арматура железобетонных конструкций, металлические конструкции, свинцовые оболочки кабелей, и искусственные—из стальных труб, угловой стали, металлических стержней, полосовой стали. Их вертикально погружают в грунт или укладывают горизонтально.

На рис показана конструкция заземляющего устройства, состоящего из вертикальных труб 1 и заземляющего проводника 2 из полосы. В плане заземлители располагают треугольником, прямо-, угольником или в форме сетки. Горизонтальные заземлители укладывают на глубине 0,5..,1 м.

Для передвижных электростанций и строительных машин применяют переносные, заземлители, конструктивно похожие на буравы.

Зануление

Зануление, как и защитное заземление, защищает человека от поражения электрическим током при появлении на корпусе опасного напряжения.

Защиту занулением применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000В. В строительстве и промышленности эти сети имеют напряжение 380/220 и 220/127 В, а иногда 660/380 В, Кроме того, зануляют однофазные сети переменного тока с заземленным выводом. Зануление есть преднамеренное электрическое соединение 1 с нулевым защитным проводником 2 металлических нетоковедущнх частей 7, которые могут оказаться под напряжением 6.

Действие защиты занулением основано на том, что при появлении на металлических частях электроустановки 7 опасного напряжения, в результате замыкания на корпус, возникает короткое замыкание между фазным 3  и пулевым защитным 2 проводниками. Возникшее короткое замыкание 4 приводит к появлению большого тока, который срабатывает максимальную токовую защиту 5 и тем самым автоматически отключается от питающей сети повреждения электроустановки 7. За время от замыкания на корпус и до отключения электроустановки от сети (т. е. в аварийный период) безопасность от поражения током обеспечивается заземляющим устройством 8 с сопротивлением Ro, которое действует как защитное.

Автоматической защитой 5 могут служить плавкие предохранители, максимальные автоматы, магнитные пускатели и др., срабатывающие в доли секунды.

Повторное заземление Rn нулевого провода защищает человека от поражения током в случае замыкания фазы на корпус и одновременного обрыва нулевого провода. Такое заземление устраивают через каждые 250 м, а также на концах линий и ответвлений .длиной более 200 м. Сопротивление каждого из повторных заземлений принимают не более 10 Ом.

Скемы заземления и зануления строительных машин, оборудования и электрифицированных ручных машин

В зависимости от напряжения сети и режима ее нейтрали устраивают заземление или зануление. В электроустановках напряжением до 1000В и более в сети трехфазного тока с изолированной нейтралью заземление выполняют по схеме на рис. 1. Корпус электроустановки / должен иметь заземляющее устройство 3 вблизи строительной машины или заземляющий контур 2 подстанции.

В сети трехфазного тока напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью электрооборудование подключают по схеме на рис. 2. Корпус электроустановки / присоединяют к нулевому проводу 4, который, в спою очередь, присоединен к глухозаземленной нейтрали трансформатора или генератора 3. Для обеспечения безопасности при обрыве проводов нулевой провод 4, кроме заземления у источника питания, должен иметь повторные заземления 2.

Заиуление электроустановок напряжением до 1000 В в четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью. Передвижные строительные машины подключают к сети через подключительный пункт (рис. 3).

                              Рис. 1                                                  Рис. 2                                            Рис. 3

Для подключения используют щитки с рубильником, пусковые ящики и распределительные силовые шкафы. От подключательного пункта питание механизма обеспечивается по четырехжильному кабелю 1 с заземляющей жилой 3. На корпусе 7 подключательного пункта имеется заземляющий зажимной болт 4, который соединен с нулевой жилой 3 кабеля и с заземлением 2 вблизи иодключательного пункта. Заземляющий болт 4 присоединяют также к нулевому проводу сети 5 ,и 6.

Самоходные строительные машины на гусеничном или пневматическом ходу, а также перемещаемые механизмы зануляют по схеме на рис. 4 (на примере экскаватора). Электропривод экскаватора подключают к сети через подключательный пункт 1. Заземляющий болт 5 подключательного пункта присоединяют к нулевому проводу 7 и повторному заземляющему устройству 3.

Кабель 2, питающий экскаватор, должен иметь четыре ж,илы, в том числе одну нулевую. Один конец кабеля присоединяют к пункту 1, причем заземляющую жилу 4 прикрепляют к заземляющему, болту 5. Другой конец кабеля присоединяют к вводной коробке 8. закрепленной на нижней раме экскаватора. Фазные жилы кабеля присоединяют к клеммам, а жилу 4—к заземляющему болту 9 вводной коробки, Через этот болт и заземляют экскаватор, так как коробка прикреплена к металлическому корпусу, также имеющему металлическую связь с электроприводом.

                        Рис. 4

Повторные заземления нулевого провода устраивают в зоне работы строительного механизма и на концах воздушных линий.

Схема зануления строительных машин, передвигающихся по рельсовым путям (на примере  башенного крана), показана на рис. 5. Кран, так же как и экскаватор, подсоединен к сети четырехжильным кабелем 1 от подключательного пункта 2 к вводной коробке б, закрепленной на металлическом корпусе крана,

Заземляющий болт 3 на подключательном пункте соединяют с нулевым проводом 5, повторным заземлением 12 и нулевой жилой кабеля. Другой конец жилы присоединяют к заземляющему болту 7 на вводной коробке 6. Кроме того, заземляют подкрановый путь.

Стыки рельсов соединяют перемычками 11, а нитки рельсов — перемычками 13. Подкрановый путь 8 присоединяют к заземлите-лю 12. При наличии естественного заземлителя 10 последний присоединяют к рельсовому пути заземляющим проводом 9. Провод 4 соединяет заземляющий болт с нулевым проводом.

Зануление однофазного сварочного трансформатора выполняют по схеме на рис. 6. Подключательный пункт / соединяют с вводной коробкой трансформатора 2 трехжильным гибким шланговым кабелем 9. Зануляющую (третью) жилу 10 этого кабеля соединяют с заземляющими болтами 11 к 7 подключательного пункта и корпуса сварочного трансформатора. При порче изоляции во избежание перехода напряжения с обмотки высшего напряжения на обмотку низшего вывод этой обмотки соединяют проводником 8 с заземляющим болтом корпуса трансформатора.

Заземляющий болт 4 корпуса регулятора 3 также соединяют с заземляющим болтом 7. Свариваемую деталь 6 соединяют с выводом обмотки низшего напряжения. Шланговый одножильный провод 5 соединяет электрододержатель с регулятором. Заземляющий болт 11 подключательного пункта соединяют проводом 12 с нулевым проводом сети.

Для зануления сварочного преобразователя заземляющий болт на корпусе соединяют с зажимом (полюсом), который присоединяют к свариваемой детали.

                                            Рис. 5                                                                      Рис. 6

Ручные электрифицированные машины, работающие под напряжением выше 42 В, и переносные понизительные трансформаторы к ним подключают в сеть через штепсельные розетки (рис. 7). Розетка 2 и вилка 4 кроме фазных контактов 5 имеют заземляющий (зануляющий) контакт 1. Этот контакт с одной стороны присоединяют к заземляющему болту ближайшего подключательного пункта, а с другой—к болту 5 корпуса ручной машины 6 или понизительного трансформатора.

                   Рис. 7 Штепсельная розетка

Рис. 8 Схема включения и заземления электрифицированных инструментов и понижающнх трансформаторов в сети переменного тока напряжением 380/220 В.

Штепсельное соединение выполнено так, что при включении заземляющие контакты замыкаются до соприкосновения фазных контактов, а при выключении—наоборот. С этой целью применяют заземляющий контакт вилки длиннее фазных, и он имеет иное расположение, или фиксатор, чтобы исключить ошибочное включение вилки в розетку.

Трансформаторы и ручную электрифицированную машину зануляют по схеме, показанной на рис. 8. Корпуса понижающих трансформаторов 2 с помощью заземляющих болтов / присоединяют к заземляющему контакту штепсельной вилки. Во избежание поражения людей током при переходе высшего напряжения на обмотки низшего напряжения из-за порчи изоляции зануляют также и обмотки низшего напряжения проводником 3.

Корпуса ручных электрифицированных машин, работающих при напряжении до 42 В, не зануляют (рис. 8, а); .при напряжении более 42 В их зануляют с помощью проводника 4 (рис. 8,6—г). Этот проводник должен находиться в общей оболочке с фазными жилами шлангового провода.

Схемы заземления электроустановок напряжением до 1000В в трехпроводных сетях с изолированной нейтралью трансформатора имеют ряд отличий от рассмотренных схем заиуления. Так, у подключательного пункта (см. рис. 3) к заземляющему болту 4 присоединяют заземляющую жилу 3 кабеля / и заземление 2. Нулевой провод 6 и соединительный провод 5 отсутствуют.

Самоходные машины, перемещающиеся на гусеничном или пневматическом ходу, а также перемещаемые механизмы заземляют но схеме, указанной на рис. 4, но при этом отсутствуют нулевой провод 7 и провод 6, соединяющий его с заземляющим болтом 5.

Машины, передвигающиеся по рельсовому пути, заземляют по схеме, показанной на рис, 5, Однако здесь отсутствуют нулевой провод 5 и провод 4.

Заземление передвижных машин, питающихся от собственных электрических станций. Если на общей металлической раме установлены передвижная машина и электрическая станция, которая питает только эту машину, заземлять ее не требуется. Если же передвижная машина может питаться от электрической сети стационарной электростанции (при отключении собственной электростанции), то ее заземляют.

Заземление передвижных электрических станций и подстанций. Эти электроустановки в обязательном порядке должны иметь заземляющее устройство, выполняемое, как и для стационарных электроустановок. Корпуса передвижных строительных машин, питающихся от передвижных электрических станций или подстанций, имеют металлическую связь с их заземляющим устройством.

Заземление современного переносного электрифицированного инструмента. Заземление в этом случае не требуется, т.к. он как правило имеет двойную изоляцию.

Защитное отключение

Действие защитного отключения основано на том, что при возникновении в электроустановке опасности поражения человека током последняя автоматически отключается от сети за время, неопасное для человека. Такая опасность для человека может возникнуть при замыкании фазы на корпус электроустановки, при снижении уровня сопротивления изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям электроустановки.

Защитное отключение состоит из двух основных частей: прибора защитного отключения, который реагирует на изменение электрических параметров и подает сигнал выключателю, и автоматического выключателя, который, получив сигнал, отключает неисправный участок электрической цепи.

Какие меры безопасности применяются при использовании баллонов с кислородом, ацетиленом, пропаном?

Газобалонное оборудование.

При газопламенной обработке металлов (сварка и резка, металлизация и напыление порошковых материалов) применяют кислород, сжатый воздух, ацетилен и другие газы. Для хранения, транспортировки и использования этих газов используют баллоны.

Баллоны работают под давлением до 15МПа, и в случае взрыва от волны мгновенно расширяющегося газа осколки их разлетаются.

Особенно опасен взрыв баллонов с горючим газом, вызывающим пожары.

Основными причинами аварий сосудов, содержащих сжатые, сжиженные и растворенные газы, являются: недостаточная прочность сосудов — микротрещины, коррозия, накопление в баллоне металлических частиц, попадание в баллон жировых веществ и др.; превышение расчетного давления в сосудах; заполнение сосудов сжиженным газом сверх нормы; удары сосудов, их нагревание или переохлаждение; неисправность предохранительных устройств на сосудах; нерегулярное освидетельствование и браковка сосудов; наполнение баллонов газами, для которых они не предназначены. В связи с этим кислородные баллоны перед их наполнением промывают растворителями (дихлорэтаном, трихлорэтаном). Взрывы баллонов могут происходить и при ошибочном заполнении баллонов другим газом, например кислородного баллона горючим газом.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют сварными или бесшовными. Сварные баллоны применяют для газов, находящихся под давлением до 3-103 Па, а при рабочих давлениях сосудов выше указанного применяют .только бесшовные (цельнотянутые баллоны). В процессе эксплуатации баллоны подвергают периодическому освидетельствованию,, которое заключается в осмотре наружной и (если возможно) внутренней поверхностей, проверке массы, вместимости и гидравлическим испытаниям. Гидравлические испытания производят пробным давлением, значение которого зависит от рабочего давления сосуда. Под пробным давлением сосуд находится 5 мин.

Исключение из общих правил освидетельствования составляют баллоны с ацетиленом. Ацетилен — горючий и взрывоопасный газ, применяемый широко на строительных площадках для сварки и резки металлоконструкций. Он взрывоопасен в смеси с воздухом. Вследствие особой взрывоопасности ацетилена его хранят в растворенном виде в баллонах, заполненных пористой массой, пропитанной ацетиленом. При периодических испытаниях пористая масса не удаляется, Вместо гидравлических испытаний проводят испытания сжатым азотом под давлением 35-Ю6 Па. Сосуд при этом погружают в воду на глубину не менее 1 м. Производят такое освидетельствование ацетиленовых баллонов на заводе-наполнителе один раз в 5 лет.

Баллоны, предназначенные для наполнения газами, вызывающими коррозию, такими, как хлор, сероводород, сернистый ангидрид, хлористый водород, освидетельствуют один раз в 2 года. Баллоны с некоррозийной средой, постоянно находящиеся под давлением более 0,7-106 Па, освидетельствуют один раз в 10 лет.

Кроме гидравлических испытаний при освидетельствовании проверяют массу баллона и его вместимость. При потере в массе баллона до 10 % или увеличении его вместимости до 2 % баллон переводят на давление ниже первоначального на 15 %. При потере в массе до 15 % или увеличении вместимости до 2,5 % баллон переводят на давление ниже на 50 %. При потере в массе до 20 % и увеличении вместимости до 3 % баллоны допускают к работе при давлении не больше 6-Ю5 Па. При потере в массе больше 20 % и увеличении вместимости больше чем па 3 % баллоны бракуют и к дальнейшей работе не допускают. На корпусе забракованного баллона просверливают отверстие или на резьбе в горловине наносят насечки.

Ацетилен при сжатии полимеризуется. Для исключения самопроизвольного взрыва ацетиленовые баллоны заполняют пористой капиллярной массой, пропитанной ацетоном. При наличии этой массы взрывное разложение ацетилена не распространяется по всему баллону, так как молекулы ацетона разобщают молекулы ацетилена.

Предельное рабочее давление в баллоне принимают для сжатых и растворенных газов при температуре +20°С и для сжиженных газов +50°С. Если температура баллона значительно превышает эти пределы, давление внутри баллона может превысить допускаемое, и тогда неизбежен взрыв баллона.

Для баллонов со сжиженными газами возрастание давления в связи с повышением температуры баллона

P=(a/b)Dt

Где  Dt—разность температур, °С;

a—коэффициент теплового объемного расширения газа;

b —коэффициент объемного сжатия газа.

 Для баллонов, имеющих давление 15 МПа при температуре +20°С, изменение давления в связи с нагреванием газов от оболочки баллона дано ниже:

Баллоны нужно предохранять от нагревания солнечной радиацией и от любых источников теплоты, в первую очередь от нагревательных приборов.

Особую опасность для баллонов представляют падение или удар в условиях низких температур 30—40''С, так как в этих условиях сильно снижается ударная вязкость углеродистых сталей.

Основными причинами аварий стационарных сосудов, работающих под давлением, являются неправильное изготовление сосудов, нарушение технологического режима и правил их эксплуатации.

Во избежание использования газов не по назначению предусмотрены различные цвета окраски баллонов, надписи на них и полосы, В табл. 5.9 указаны цвета окраски наиболее часто применяемых баллонов.

Цвета окраски баллонов