Технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности работ с электрическим током

В соответствии с общепринятыми нормами помещения, где трудятся люди относят к одной из трех категорий: с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей п. ЭШ-П-13 г относят лаборатории институтов и кабинеты химии к первой категории. Она характеризуется, в частности, возможностью одновременного прикосновения к корпусу оборудования, находящегося под напряжением до 0,4 кВ, и заземленной металлической конструкции.

Требования к электрической сети в учебных помещениях регламентируются Правилами по технике электробезопасности при проведении занятий в учебных классах (кабинетах) и практики школьников на промышленных объектах (с. 103), а также соответствующими документами Министерства высшего и среднего специального образования и Министерства просвещения СССР. Согласно этим нормативам все электрифицированные пособия и электротехнические изделия для демонстрационных целей относятся по способу защиты человека от поражения электрическим током к классу I (ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности»). Они должны иметь рабочую изоляцию, а также элемент для заземления. Провод для присоединения к источнику питания должен иметь заземляющую жилу и вилку с заземлящим контактом.

Если кабинет или лаборатория оборудованы защитно-отключающим устройством типа УЗОШ 1 или в них предусмотрено обеспечение электробезопасности посредством разделения сетей, допускается использование оборудования класса 0 или 01. Оно должно иметь рабочую изоляцию, элемент для заземления, но провод для присоединения к источнику питания может не снабжаться заземляющей жилой. Прибор вообще может быть без элементов для заземления, как например колбонагреватели, электроплитки.

В то же время при любом технически совершенном исполнении электрической сети оборудование для лабораторных работ должно иметь класс II или III по способу защиты человека от поражения током, т.е. оснащено двойной или усиленной изоляцией (тогда элемент заземления не обязателен) или быть без внутренних и внешних электрических цепей с напряжением выше 42 В. В последнем случае конструкция штепсельных розеток и вилок для напряжения менее 42 В отличается от общепринятых.

Поскольку доля электротравматизма в учебных помещениях от элементов осветительной сети весьма значительна, учитель химии, лаборант и студент педагогического института должны в ходе выполнения экспериментов и просто во время пребывания в помещениях обращать особое внимание на состояние и техническую исправность всех составных частей сети. Требования к ним определяет ГОСТ 12.2.007.13-75 «ССБТ. Изделия светотехнические. Требования безопасности»:

1) изоляция электропроводов не должна иметь видимых повреждений. При возникновении трещин, отслоений данный участок провода или заменяется новым, или подвергается ремонту;

2) коммутационные устройства (штепсельные розетки и вилки) выполняются так, чтобы в момент замыкания контактов (при включении) их токоведущие части были недоступны для прикосновения. В учебных помещениях штепсельные розетки должны быть из термостойких изоляторов, ибо из-за частого употребления контакты расшатываются, возникает искрение и нагревание, в результате чего может произойти воспламенение пластмассовых изделий. Запрещается устанавливать розетки в непосредственной близости от водопроводных и отопительных систем: такое «соседство» опасно, так как может возникнуть ток при контакте тела одновременно с неизолированным участком электрической сети и токопроводящими, соединенными с землей, деталями газо- и водопровода или отопления. По этой же причине радиаторы отопления закрывают со стороны помещения диэлектрическим (деревянным) ограждением. Подобным же образом изолируют и стояки на высоту не менее 1,5 м от пола;

3) выключатели не должны иметь открытых токоведущих частей (они могут возникнуть в результате повреждения пластмассового корпуса). Металлические кожухи рубильников обязательно заземляют;

4) ламповые патроны должны быть такой конструкции, которая исключает случайное прикосновение к токоведущим частям при установке или вывинчивании лампы. Повреждение «юбки» патрона (откалывание определенного участка или даже появление трещины) требует безотлагательной замены детали на исправную;

5) предохранители применяются исключительно стандартные, предпочтительнее типа ПАР. Смена неисправных предохранителей производится только электриком.

Розыск повреждения внутри учебного помещения учитель или лаборант производят немедленно после срабатывания УЗОШ. Чаще всего неисправности обнаруживаются в разъемных соединениях (штепсели, выключатели), и, если (при отключенном токе) ощупать подозрительные участки, место повреждения можно установить точно по повышенной температуре поверхности деталей.

Изоляция электрооборудования и ТСО может быть повреждена и в результате неправильного хранения. Запрещается располагать электроприборы в шкафах вместе с реактивами, тем более в непосредственной близости от ЛВЖ. Если в результате повреждения сосуда, нагреваемого на плитке или ином устройстве, изоляция увлажнилась, прибор немедленно отключают, убирают видимые потеки с ненагретых участков изоляции. Практически такой прибор можно вновь эксплуатировать не ранее чем через сутки, когда высохнет изоляция.

Перед включением переносного прибора или подачей напряжения на стационарно смонтированное оборудование (шкаф сушильный, дистиллятор и т. д.) следует убедиться при внешнем осмотре в исправности изоляции токоведущих проводов и отдельных узлов установок. Чаще всего у плиток, колбо- и пробирконагревателей повреждается изоляция в месте ввода проводов в корпус и расшатываются контакты в вилке. Поэтому здесь устанавливают толстостенные резиновые трубки или устройства, не позволяющие проводам круто изгибаться и перетираться об острый край металлического корпуса. Проверяют также и прочность монтажа рожков в вилке: они не должны шататься при шевелении их пальцами. Все неисправности немедленно устраняют при выключенном токе.

Сложные ремонты, связанные, например, с заменой нагревательного элемента, производятся только специалистами. Если демонтаж оборудования для ремонта нецелесообразен, нужные операции производятся на месте. В этом случае для предупреждения об опасности применяются различные способы, чаще всего плакаты типа: «Под напряжением - опасно для жизни», «Стой - высокое напряжение».

Плакаты могут быть также запрещающие: «Не включать - работают люди», «Не включать - работа на линии» - или информационные: «Заземлено». Все лица, работающие в помещении, где производится ремонт, обязаны выполнять требования и предписания таких плакатов.

Электробезопасность при обучении химии обеспечивается сочетанием предусмотренных для данного типа электроустановок мер защиты с безусловным соблюдением правил эксплуатации оборудования. К ним относятся защитное заземление и зануление. Требования к ним перечислены в ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», а также ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок (например, корпусов) с землей через заземляющее устройство. Эти части оборудования в результате электрического замыкания на корпус могут оказаться под напряжением. Потенциал, опасный для жизни, образуется, если спираль нагревательного элемента перегорит и ее острый конец прикоснется к металлу корпуса. То же может произойти и в результате повреждения изоляции токоведущих частей. При прикосновении к такому внешне исправному прибору возникает ток электрического замыкания на землю, в большинстве случаев превышающий неотпускающий.

Защитное действие заземления основано на известном законе электротехники о силе тока в параллельно соединенных проводниках. Сопротивление совокупности заземлителей и заземляющих проводников по сравнению с расчетном для кожных покровов должно быть невысоким, чтобы в случае электрического замыкания на корпус прикосновение хоть и сопровождалось прохождением тока через тело, но практически безопасно для жизни. В качестве заземлителей в современных зданиях используют трубы водопровода, проложенные под землей, металлоконструкции, имеющие надежный контакт с грунтом, стальные трубы, защищающие провода от механических повреждений и т. д. В любом случае стараются выполнять всю систему так, чтобы линейные размеры ее элементов получились возможно меньшими при сохранении сопротивления не более 10 Ом (п. 5.2. ГОСТ 12.1.030-81). Запрещается в качестве заземлителей использовать газовые трубы. Заземляющие проводники располагают так, чтобы их нельзя было случайно повредить, но они были бы доступны для наблюдения на всем протяжении. Их присоединяют к заземлителю только сваркой внахлестку и не менее чем в двух местах. К корпусу стационарного оборудования заземляющий проводник крепят также сваркой или пайкой, а переносные приборы - болтами.

Учитель химии и лаборант обязаны контролировать путем внешнего осмотра не реже одного раза в месяц состояние всего заземления. При этом обращается внимание на целостность заземляющих проводников и их окраску. В соответствии с п. 3.9.5 ГОСТ 12.2.007-75 изолированные проводники в цепях заземления должны иметь двухцветную зелено-желтую окраску. Площадь поперечного сечения проводника из меди 1,5 мм2, из алюминия - 2,5 мм2. Если заземление осуществляется голыми проводниками, то их параметры иные - 4 и 6 мм2 соответственно. При внешнем осмотре состояние крепления проводников к заземлителям проверяют легким постукиванием молотком по месту сварки и подтягиванием резьбовых соединений. Один раз в год проводится измерение сопротивления защитного заземления специалистами из той организации, которая обеспечивает электрохозяйство школы. По результатам проверки составляется акт.

Заземлению в учебных помещениях подлежат металлические части электроустановок, корпуса сушильных шкафов, муфельных печей и других нагревательных устройств, если на корпусе имеется контакт с надписью «Земля» или соответствующим условным знаком. Заземляется также проекционная аппаратура и корпуса светильников местного освещения. В общем заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Важна последовательность наложения заземляющего проводника. В первую очередь он присоединяется к заземлителю, а потом только к прибору. Снятие заземления производится в обратном порядке. Запрещается с помощью одного ответвления заземлять последовательно несколько приборов, ибо при этом в случае внезапного повреждения проводника незаземленными оказываются все приборы сразу. Более того, если один из них имеет неисправную изоляцию, напряжение передается остальным устройствам.

Вторым приемом обеспечения безопасности работ с электрическим током является использование малого напряжения. Этот термин введен ГОСТ 12.1.009-76 «ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения» взамен употреблявшегося ранее «безопасного напряжения».

Применение малого напряжения (до 42 В переменного и до 110 В постоянного тока) следует предпочитать всем видам обеспечения электробезопасности. При такой разности потенциалов сила переменного тока, проходящего через тело, даже в самых неблагоприятных ситуациях, не превышает 1,5 мА, а значит, и не является опасной (табл. 6). Для нужд химического эксперимента ток этих номиналов вполне подходит.

Совершенно недопустимым является использование в самодельных макетах производственных агрегатов напряжения осветительной сети (220 В). И здесь, и в электрифицированных планшетах применяют только питание от сухих батарей типа КБС, «Орион», «Марс» или от аккумуляторов.

Лабораторные работы по исследованию электрической проводимости растворов, электролизу и т. п. также должны проводиться с использованием малого напряжения, лучше - постоянного тока. Если такой ток получить нельзя, работу следует организовать так, чтобы один из ее участников включал и выключал питание в момент проведения эксперимента. Если во время опытов прекратилась подача энергии на рабочие места, студенты обязаны немедленно отключить все приборы и поставить в известность о случившемся преподавателя или лаборанта. Учитель химии в возникшей ситуации принимает решение сам.

Наиболее удобно, если в кабинете химии установлены автоматические предохранители типа ПАР. Кнопка, выскочившая из гнезда, сигнализирует о том, что повреждение возникло после предохранителя, во внутренней сети кабинета. Если же кнопка после прекращения подачи тока так и остается утопленной в гнезде, сеть и приборы в кабинете исправны. Розыск повреждения следует начинать по возможности быстрее. Если внешний осмотр не позволит выявить его, нужно проверить состояние электрической сети контрольной лампой или специальным прибором.