Меры безопасности при сооружении горных выработок

Сопротивление срабатывания блокировки включения аппарата, кОм на фазу - 15 30 30 100

В настоящее время для защиты щахтных электросетей применяют различные реле утечки (РУ, АЗАК, УАКИ, БЗП-1А, АЗПБ, РУ-1140 в сетях переменного тока и РУВ-Зар, РКУ-Зар, РУКС-4, РКС, УЗО-2 в комбинированных сетях). Заключение электрических машин и аппаратов во взрывонепроницаемые оболочки, контроль за состоянием изоляции кабельной сети и заземлением электрооборудования, применение искробезопасных цепей управления контроля и сигнализации, максимальной токовой и газовой защиты -- все эти меры повышают безопасность применения электроэнергии в шахте. Однако наиболее уязвимым звеном в системе электрификации шахты, разрабатывающей крутые пласты, являются гибкие силовые кабели, не имеющие достаточной защиты от механических повреждений.

Поскольку значительная часть крутых пластов в Кузнецком бассейне склонна к внезапным выбросам угля и газа и опасна по газу и пыли, то применение электроэнергии на таких шахтах допустимо при выполнении ряда требований безопасности: обеспечения обособленного питания участковой подстанции и других потребителей, находящихся в зоне повышенной опасности; контроля изоляции как во время работы, так и в обесточенном состоянии; контроля за сопротивлением всей цепи заземления; применения системы опережающего защитного отключения и др.

Основным критерием опережающего защитного отключения является время энергетической изоляции места повреждения в кабельной сети от источников питания, которое должно быть меньше времени развития аварии. Из исследований ИГД им. А.А. Скочинского и ВостНИИ установлено, что, если время энергетической изоляции места повреждения не превышает 3,5 мс, то вероятность взрыва метановоздушной среды составит 10-3. Следовательно, для энергоснабжения участка шахты, разрабатывающей крутые пласты, требуется электрооборудование, которое обеспечивает опережающее (еще до возникновения замыкания силовых цепей) отключение потребителей при повреждении изоляции гибких кабелей и предотвращающее таким образом воспламенение взрывоопасной метановоздушной среды.

В последние годы освоен выпуск комплекта взрывозащищенного электрооборудования, позволяющего реализовать систему опережающего защитного отключения. Использование этого комплекта обеспечивает повышение технической производительности машин и механизмов в 2 -- 2,5 раза по сравнению с пневмоприводами при обеспечении высокой степени безопасности и надежности в эксплуатации.

4.5 Защитное заземление

Каждый проводник сети и землю можно представить как две обкладки конденсатора. При переменном напряжении изменение зарядов конденсаторов вызывает возникновение и прохождение через них емкостных токов, которые в исправной сети распределены равномерно по длине проводников и в каждом отдельном участке также замыкаются на землю.

Под воздействием линейного напряжения через место замыкания и землю будут проходить токи утечки и емкостные токи двух исправных фаз (пути показаны стрелками). Такое замыкание называется однофазным, а возникший при этом аварийный ток -током однофазного замыкания.

Если однофазное замыкание произойдет не непосредственно на землю, а на корпус электрооборудования (двигатель, Если при этом корпус электрооборудования не имеет связи с землей, то он приобретает потенциал фазы сети и прикосновение к нему равносильно прикосновению к фазе. Тело человека, его обувь, пол, земля, сопротивления утечек и емкостные сопротивления исправных фаз образуют замкнутую цепь. Ток в ней зависит от общего сопротивления цепи и может оказаться весьма опасным или даже смертельным для человека.

Для предотвращения опасности поражения при прикосновении человека к корпусу электрооборудования, который может оказаться под напряжением, используют защитное заземление.

Сущность защитного действия заземления состоит в том, что оно образует дополнительный и с очень малым сопротивлением путь для тока замыкания, параллельный пути через тело человека. Чем меньше сопротивление заземления, тем меньшая часть тока заземления будет протекать через тело человека.

Защитным заземлением, согласно ГОСТ 12.1.009-76, называется преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут случайно оказаться под напряжением.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) защитное заземление необходимо применять в электроустановках переменного и постоянного тока при напряжениях соответственно 380 В и выше и 440 В и выше во всех случаях, а в помещениях с повышенной опасностью (например, подземные выработки угольных шахт), особо опасных и наружных электроустановках переменного и постоянного тока при номинальных напряжениях соответственно выше 42 В и 110 В.

Заземлению в шахтах подлежат все металлические части электротехнических устройств, не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под ним при повреждении изоляции, а также трубопроводы, арматура, тросы и другое оборудование, расположенное в выработке, в которой имеются электроустановки и электропровода.

В случае неисправности заземления их защитные свойства снижаются и при обрыве цепи заземления вообще теряются. В подземных условиях существует вероятность таких повреждений изоляции электроустановок, при которых даже исправное заземление не в состоянии предупредить опасность поражения электротоком (например, при двойном замыкании на землю). Поэтому наряду с заземлением предусматривают защиту в виде реле утечки, контролирующего сопротивление изоляции сети посредством контроля значений токов утечки, срабатывающего при недопустимом снижении сопротивления изоляции и отключающего сеть.

При снижении сопротивления изоляции электросети до значения, близкого к тому, при котором срабатывает реле утечки, в открытой заземляющей сети появляются длительные, в большинстве случаев искробезопасные токи утечки. Токи одно-, двух- и трехфазных замыканий на землю, практически в любых условиях являющиеся искроопасными, могут протекать в открытой заземляющей сети кратковременно - в течение времени срабатывания реле утечки и отключающего аппарата.

4.6 Средства индивидуальной защиты от действия электрического тока в шахтах

Несчастные случаи с лицами, обслуживающими электроустановки, могут происходить по многим причинам, в том числе и вследствие потери ориентировки при осмотрах, ремонтах или испытаниях. Во избежание подобных случаев электроустановки выполняют таким образом, чтобы было легко распознать как сами электроустановки, так и отдельные их элементы. Поэтому все виды электрооборудования обозначают надписями, расцветкой и маркировкой. Для предупреждения об опасности применяют также звуковые, световые и цветовые сигнализаторы. Маркировку применяют при наличии большого числа цепей, различных систем тока и напряжения. Это может быть части оборудования, представляющие опасность для людей, окрашивают в сигнальные цвета и на них наносят знак безопасности. Аварийные выключатели рекомендуют окрашивать в красный цвет. Одноименные фазы во всех электроустановках красят одинаковым цветом. В частности, фазу А окрашивают в желтый, фазу В - в зеленый, а фазу С - в красный цвет. На распределительных устройствах, пультах проставляют их порядковые номера и указывают номер отходящей линии и ее назначение. На пускателях, автоматических выключателях, трансформаторных подстанциях устанавливают таблички с наименованием оборудования, питающего механизма и тока уставки. Кабели цифровая, символическая или буквенно-смысловая маркировка маркируют изоляционными бирками с указанием их сечения и длины.

Для безошибочной ориентировки обслуживающего персонала на рукоятках управления, кнопках имеются надписи, указывающие операцию, для которой они предназначены ("Включить", "Отключить").

Для предупреждения об опасности в электроустановках на поверхности и в шахтах служат также предупредительные плакаты или таблички. По назначению они подразделяются на четыре группы: предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие.

Предостерегающие плакаты бывают постоянными и переносными. Постоянные укрепляют на оборудовании. Плакат "Высокое напряжение - опасно для жизни!" вывешивают на сетчатых или сплошных ограждениях или наружных сторонах двери в подземных камерах, где установлено электрооборудование напряжением выше 1000 В. Плакат выполняют на белом фоне черными буквами. Кайма и стрела - ярко-красные.

4.7 Защитные средства, применяемые в электроустановках

Защитными средствами являются приборы, аппараты, приспособления и устройства, служащие для защиты работающего на электроустановках персонала от поражения электрическим током, ожогов электрической дугой, воздействия электрического поля и т.п.

По назначению защитные средства разделяют на следующие группы:

инструмент и приспособления для работы под напряжением (изолирующие штанги для оперативной работы, изолирующие клещи и тяги, захваты, инструмент с изолированными рукоятками);

приборы и приспособления для обнаружения напряжения и измерений под напряжением (указатели напряжения для проверки его отсутствия и фазировки, измерительные штанги, токоизмерительные клещи);

средства изоляции человека (изолирующие лестницы и площадки, резиновые диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие подставки);

переносные заземления и штанги для их наложения;

предохраняющие средства (временные ограждения, изолирующие колпаки и накладки, защитные очки, монтажные пояса, каски, предупредительные плакаты.

Все изолирующие электрозащитные средства делят на основные и дополнительные.

Основными называют такие электрозащитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и с помощью которых можно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Дополнительными называют такие электрозащитные средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить безопасность от поражения электротоком. Они являются дополнительной к основным средствам мерой защиты.

Основные электрозащитные средства испытывают напряжением, зависящим от рабочего напряжения электроустановки: в шахте оно должно быть не меньше трехкратного линейного напряжения. Их изготавливают из материалов с устойчивой диэлектрической характеристикой.

Дополнительные электрозащитные средства испытывают напряжением, не зависящим от напряжения электроустановки, в которой они будут применяться. При этом они должны использоваться в электроустановках, напряжение которых не выше напряжения, указанного на штампе. Классификация защитных средств приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Классификация защитных средств в зависимости от напряжения

Шахтному электротехническому персоналу при проведении работ (переключения, ревизии, осмотры и ремонты) в электроустановках приходится приближаться к токоведущим частям. Для безопасного выполнения указанных видов работ и исключения электротравматизма необходимо применять специальные электрозащитные средства, которые можно разделить на изолирующие, защитные, ограждающие и вспомогательные. Изолирующие средства применяют при оперативной работе и проведении измерений; их изготавливают из изоляционных материалов, которые обладают достаточно устойчивыми диэлектрическими свойствами, не меняющимися в процессе эксплуатации от внешних воздействий - температуры, света, влажности и т.п.

К защитным средствам индивидуального пользования относят защитные очки, рукавицы, противогазы (самоспасатели), предохранительные пояса, страхующие канаты, а также рабочий инструмент с изолированными рукоятками.

Защитные очки используют при смене предохранителей, резке кабелей и вскрытии кабельных муфт, во время пайки, сварки, варки, переноски мастики и заливки ею кабельных муфт, при работе с электролитом и обслуживании аккумуляторных батарей.

Предохранительные пояса служат для предотвращения падения человека при прокладке, подвеске и ремонте кабельных линий в стволах и других вертикальных и наклонных выработках. Страхующие канаты применяют в случае, когда нельзя использовать предохранительный пояс, причем их применяют только при работах вдали от находящихся под напряжением токоведущих частей. Рукавицы из брезента используют для защиты рук при работах с расплавленным металлом или кабельной мастикой, а также для защиты диэлектрических перчаток от механических повреждений при переноске и подвеске кабелей.

Рукоятки инструментов покрывают нехрупким, влагостойким изоляционным материалом. Покрытие (гладкое или рифленое) сверху должно плотно прилегать к металлической части инструмента. При коротких ручках в конце захвата предусматривают упор. При эксплуатации состояние изоляции инструмента проверяют посредством внешнего осмотра и один раз в год с помощью испытательного напряжения 2500 В. при износе изоляционного покрытия оно должно быть восстановлено. Для покрытия рукоятки инструмента может быть использована полихлорвиниловая трубка. Эту трубку нагревают до 70-800 С и затем надевают на предварительно подготовленную рукоятку.

Вопросы для самопроверки

Что такое защитное заземление?

Для чего предназначено защитное отключение?

Способы защиты от прикосновения к токоведущим частям.

Понятие электрической изоляции.

Защитные средства, применяемые в электроустановках.

Список рекомендуемой литературы

1. Ушаков К.З., Каледина Н.П., Кирин Б.Ф. и др. Под общ. ред. Ушакова К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учебник для ВУЗов - 2-е изд., МГГУ, 2002 - 487 с.

2. Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях: Учебник. М.: Недра. 1984 -320 с.

3. Бабокин И.А. Управление безопасностью труда на горном предприятии. М.: Недра. 1989 -379 с.

4. Денисенко Г.Ф. Охрана труда - М: Высшая школа. 1985 - 319 с.

5. Ушаков К.З., Каледина Н.П., Кирин Б.Ф. и др. Под общ. ред. Ушакова К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учебник для ВУЗов - 2-е изд., МГГУ, 2002 - 487 с.

6. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. М.: Недра. 2002 -223 с.

7. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Санкт-Петербург: 2003 -176 с.

8. Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях: Учебник. М.: Недра. 1984 -320 с.

9. Бабокин И.А. Управление безопасностью труда на горном предприятии. М.: Недра. 1989 -379 с.

10. Денисенко Г.Ф. Охрана труда - М: Высшая школа. 1985 - 319 с.

11. Ушаков К.З., Каледина Н.П., Кирин Б.Ф. и др. Под общ. ред. Ушакова К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учебник для ВУЗов - 2-е изд., МГГУ, 2002 - 487 с.

12. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. М.: Недра. 2002 -223 с.

13. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Санкт-Петербург: 2003 -176 с.

14. Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях: Учебник. М.: Недра. 1984 -320 с.

15. Бабокин И.А. Управление безопасностью труда на горном предприятии. М.: Недра. 1989 -379 с.

16. Денисенко Г.Ф. Охрана труда - М: Высшая школа. 1985 - 319 с.

17. Ушаков К.З., Каледина Н.П., Кирин Б.Ф. и др. Под общ. ред. Ушакова К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учебник для ВУЗов - 2-е изд., МГГУ, 2002 - 487 с.

18. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. М.: Недра. 2002 -223 с.

19. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Санкт-Петербург: 2003 -176 с.

20. Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях: Учебник. М.: Недра. 1984 -320 с.

21. Бабокин И.А. Управление безопасностью труда на горном предприятии. М.: Недра. 1989 -379 с.

22. Денисенко Г.Ф. Охрана труда - М: Высшая школа. 1985 - 319 с.

Размещено на Allbest.ru