КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по курсу: «Основы охраны труда»
Тема: «Электробезопасность »
(для студентов всех специальностей)
Донецк – 2012
УДК 331.45
Конспект лекций по курсу «Основы охраны труда». Тема: «Электро- безопасность» (для студентов всех специальностей) / сост. Бутев В. С. – Донецк, ДонНТУ, 2012 - 30 с.
В конспекте лекции по теме: «Электробезопасность» курса «Основы охраны труда» изложены: особенности действия электрического тока на организм человека; виды электрических травм; факторы, определяющее действие электрического тока на организм человека; классификация производственных помещений по степени опасности поражения электрическим током; причины электротравматизма; средства и методы обеспечения электробезопасности; организация безопасной эксплуатации электроустановок; требования к обслуживающему персоналу; первая (доврачебная) помощь пострадавшим при поражении электрическим током.
Составитель: В. С. Бутев, доцент, кандидат технических наук.
1. ВВЕДЕНИЕ
Роль и значение электрической энергии в развитии народного хозяйства общеизвестны. Электричество стало основой развития всех отраслей техники, базой для развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства и обеспечило возможность комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, развитие вычислительной техники, роботизацию и компьютеризацию производства, повышение продуктивности общественного производства.
Столь широкому распространению электрической энергии во всех отраслях техники способствовали удобность передачи ее на большие расстояния, а также возможность достаточно просто преобразовывать ее в другие виды энергии: механическую, световую, тепловую, химическую и другие.
В настоящее время едва ли найдется профессия, место на производстве или в быту, где бы мы не встречались с электричеством. И именно поэтому весьма важное значение имеет электробезопасность, т.е. защита человека, обслуживающего электрооборудование или пользующегося электроприборами, от поражения электрическим током. Особую актуальность приобретает данная проблема в силу того, что человек не имеет органов восприятия электричества на расстоянии и поэтому оно представляет собой существенно потенциальную опасность.
2. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Проходя через тело человека, электрический ток оказывает термическое, электрохимическое, механическое и биологическое воздействия, последнее из которых присуще только живым тканям.
Термическое (тепловое) воздействие тока обусловлено тем, что при протекании электрического тока по сопротивлению (а тело человека так же обладает определенным сопротивлением) в нем выделяется тепло. Термическое воздействие тока проявляется в виде ожогов отдельных участков тела, нагревания до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути протекания тока, что вызывает серьёзные функциональные расстройства этих органов и организма в целом.
Электрохимическое (электролитическое) воздействие тока характеризует-ся распадом (электролизом) органических жидкостей, в том числе и крови, что сопровождается значительными изменениями их физико-химического состава.
Механическое (динамическое) действие тока проявляется в расслоении тканей организма, в том числе мышц, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани вследствие электродинамического эффекта, а также мгновенного образования пара от прогрева током жидкостей и крови.
Биологическое воздействие тока проявляется путем раздражения и возбуждения живых тканей организма, а также вследствие нарушения внутренних биологических процессов, происходящих в организме, и которые тесно связаны с его жизненными функциями.
3. ВИДЫЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТРАВМ
Разнообразие влияния электрического тока на организм человека приводит к электротравмам, которые условно разделяются на два вида: м естные электротравмы, которые вызывают местные повреждения организма, и общие электротравмы (электрические удары), в результате которых поражаются (или возникает угроза поражения) всего организма вследствие нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.
Травмы обоих видов часто сопровождают одна другую.
Местные электротравмы обусловлены нарушением целостности тканей тела, в том числе и костей, вызванных влиянием электрического тока или электрической дуги. Чаще всего – это поверхностные повреждения кожи, мягких тканей связок и костей. Местные травмы вылечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Однако это бывает не всегда, например, при тяжелых ожогах, и причиной смерти может быть не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. К местным электротравмам относятся: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Электрический ожог – это повреждение поверхности тела под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека. Различают четыре степени ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III– отмирание всей толщи кожи; IV – обугливание ткани. Тяжесть поражения организма при ожогах определяется, прежде всего, площадью поврежденной поверхности.
Электрические знаки – это четко выраженные метки диаметром 1–5мм серого или бледно-желтого цвета, которые появляются на поверхности кожи человека в месте контакта с токоведущими частями (т.е. в месте прохождения тока), проявляются в виде небольших ран, мозолей, которые со временем исчезают.
Электрометаллизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мелких частиц металла, который расплавился под действием электрической дуги при коротких замыканиях или разрыве электрической цепи под нагрузкой. Каждая из частичек металла, хотя и имеет высокую температуру, но отличается весьма малой массой, в силу чего быстро охлаждается и не может прожигать защитную одежду, а прожигает чаще всего открытые участки тела, рук и лица. Электрометаллизация кожи не представляет особой опасности и со временем исчезает, как и электрические знаки.
Механические повреждения – в большинстве случаев является следствием резких судорожных сокращений мышц, что ведет к разрывам сухожилий, кожи, кровеносных сосудов, нервной ткани и даже переломам костей. Механические повреждения имеют место при работе в установках до 1000 В вследствие длительного нахождения пострадавшего под напряжением.
Электроофтальмия – это воспаление внешних оболочек глаз, роговицы и слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко, которые возникают под влиянием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такие облучения являются результатом возникновения электрической дуги при коротких замыканиях или коммутациях под нагрузкой.
Электроофтольмия развивается через 4-8 часов после облучения. При этом имеют место покраснения и воспаления кожи, слизистых оболочек век, слезы, гнойные выделения из глаз, частичная потеря зрения. Пострадавший ощущает головную боль, боль в глазах, которая усиливается на свету.
Электрический удар – электротравма, обусловленная рефлекторным действием электрического тока (действующего через нервную систему), вследствие чего возникают спазмы мышц и тканей, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы. В зависимости от степени поражения электрические удары делятся на четыре группы:
I – спазматическое сокращение мышц без потери сознания;
II – спазматическое сокращение мышц c потерей сознания, но с работающим сердцем и дыхательной системой;
III – потеря сознания с нарушением сердечной деятельности или органов дыхания;
IV – клиническая смерть - прекращение дыхания и кровообращения.
Клиническая смерть – кратковременное переходное состояние между жизнью и смертью, которое наступает с момента прекращения деятельности сердца и прекращения дыхания до начала отмирания клеток головного мозга, и может продолжаться 4-8 минут. При своевременном и грамотном оказании медицинской помощи развитие смерти может быть остановлено. В противном случае наступает биологическая смерть.
Электрический шок – своеобразная нервно-рефлекторная реакция организма, которая сопровождается глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ; может продолжаться от нескольких десятков минут до суток, после чего наступает либо смерть, либо выздоровление.
4. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Опасное воздействие электрического тока на организм человека зависит главным образом от величины и длительности действия тока, протекающего через тело человека; пути протекания тока в теле человека; рода и частоты тока; состояния организма и физиологических особенностей человека; сопротивления тела человека; свойства электрической сети, т.е. режим работы ее нейтрали; факторов настороженности и повышенного внимания человека; факторов окружающей среды.
Величина тока. В зависимости от последствий воздействия тока на организм человека различают:
- ощутимый ток – наименьшее значение тока, который ощущается человеком (согласно опытам для разных людей этот ток колеблется в пределах: 0,5-2 мА – при переменном токе частотой 50 Гц и 5-7 мА – при постоянном токе);
- отпускающий ток - наибольшее значение тока, при котором человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от контакта с частями, находящимися под напряжением (это ток до 6-10 мА частотой 50 Гц и 30-40 мА постоянного тока);
- неотпускающий ток – наименьшее значение тока, при котором человек теряет возможность самостоятельно освободиться от действия электрического тока, величина которого при частоте 50 Гц составляет от 11-15 мА и 50-80 мА постоянного тока, и который вызывает сокращение мышц руки, удерживающей проводник с током;
- фибрилляционный ток – ток, при котором наступает фибрилляция сердца и остановка дыхания.
Фибрилляция сердца – это хаотичное самопроизвольное (аритмичное) сокращение волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце теряет возможность нагнетать кровь в артерии и сосуды. Фибрилляция наступает при токах более 50 мА частотой 50 Гц и длительности действия 2-3 минуты.
При фибрилляции сердца дыхание может продолжаться еще 2-3 минуты, а т.к. вместе с кровообращением прекращается и снабжение организма кислородом, то у человека наступает быстрое резкое ухудшение общего состояния и дыхание прекращается. Фибрилляция продолжается короткое время и завершается полной остановкой сердца. Наступает клиническая смерть.
При токах 20-25 мА частотой 50 Гц человек начинает ощущать затруднение дыхания вследствие судорожного сокращения мышц грудной клетки, попавших в поле действия протекающего тока. В случае длительного протекания тока у человека наступает асфикция – состояние, вызываемое недостатком кислорода и накоплением в организме углекислоты, что влечет потерю сознания, чувствительности, прекращение дыхания, остановку сердца или его фибрилляцию, т.е. наступает клиническая смерть.
Верхним пределом фибрилляционного тока считается сила тока, равная 5 А. При таких и более высоких значениях тока имеет место резкое сокращение сердечной мышцы и остановка сердца, минуя стадию фибрилляции.
Продолжительность действия электрического тока на организм человека имеет существенное значение, т.к. под действием тока резко снижается сопротивление тела человека.
Зависимость величины кратковременного безопасного переменного тока 
от продолжительности его воздействия может быть определена в первом приближении выражением, полученным Дальзиелем [1] на основании проведенных им многочисленных опытов:
, А, (1)
где t – длительность действия тока, с.
По данным Дальзиеля, эта формула действительна для токов свыше 40-50 мА и длительности воздействия в пределах от 0,03 до 3 с.
Необходимо отметить, что опыты Дальзиеля относятся к значениям тока, безопасным в отношении фибрилляции, т.е. прямого действия тока на сердечную мышцу. Однако смертельный исход в результате прекращения дыхания или рефлекторного шока может наступить и при меньших значения тока.
Специальная Комиссия, созданная Центральным правлением инженерно-технического общества энергетиков, на основании обобщения отечественных и зарубежных исследований предложила установить наибольшие допустимые для человека токи при различных длительностях их воздействия, которые приведены в табл. 1 и вошли в ГОСТ 12.1.038-82 (с изменениями от 1.07.88).
Таблица 1
Наибольшие допустимые для человека токи
| Время протека-ния тока, с | Допустимая сила тока, А | Сопротивление тела человека, Ом | Напряжение прикосновения, В |
| 0,2 0,5 0,7 1,0 свыше 30 |
В таблице приведены соответствующие этим токам значения расчетного сопротивления тела человека и напряжения прикосновения.
Путь протекания тока. Экспериментальные и опытные исследования показывают, что если на пути протекания тока через тело человека оказываются жизненно важные органы, такие как: сердце, легкие, головной мозг, то тяжесть поражения электрическим током существенно возрастает. Если же ток проходит другими путями, то его влияние на жизненно важные органы может быть только рефлекторным, а не непосредственным.
Возможных путей протекания тока через тело человека множество. Статистика показывает, что чаще всего случаи с тяжелыми и смертельными последствиями возникают при протекании тока по путям: «рука-рука» (40% случаев), «правая рука-нога» (20% случаев),«левая рука-нога» (17% случаев), «нога-нога» (6% случаев) [2].
Род тока. Действующие в настоящее время электротехнические нормы и правила не разграничивают в отношении опасности постоянный и переменный токи, хотя приведенные выше значения неотпускающего тока явно показывают меньшую опасность постоянного тока по сравнению с переменным. Ряд исследователей [3,4] объясняют это в первую очередь тем, что из-за наличия в сопротивлении тела человека емкостной составляющей повышение частоты сопровождается снижением полного сопротивления (импеданса) и в силу этого – ростом тока.
Частота тока. На основании опытных данных установлено, что электрический ток промышленной частоты 50 Гц является наиболее опасным для человека. Увеличение частоты тока до 2000-2500 Гц мало влияет на снижение опасного воздействия на организм человека. Дальнейший рост частоты тока сопровождается снижением опасности поражения человека (т.к. не влечет прекращения работы сердца и других жизненно важных органов). Однако эти токи сохраняют опасность ожогов при прохождении их непосредственно через тело человека. Значение фибрилляционного тока при частотах 50-100 Гц практически одинаковы; при увеличении частоты до 200 Гц он возрастает почти в 2 раза, при частотах 400-500 Гц – более чем в 3 раза. А применяемые в медицине для глубокого прогрева токи частотой в сотни тысяч герц (диатермия) являются безопасными несмотря на то, что величина тока достигает 1 А и более.
Состояние организма и физиологические особенности человека. Действия электрического тока на человеческий организм в известной мере зависит от химического состава крови, количества проводящих щёзлочей и кислот, от психического состояния человека и ряда других факторов. В состоянии бодрствования или при напряженном внимании человека вредное действие тока ослабляется. В состоянии опьянения человека или при неожиданном его поражении действие тока становится более опасным. Особо восприимчивы к действию электрического тока люди, которые имеют заболевания кожи, сердечнососудистой системы, органов дыхания и внутренней секреции.
Квалификация и опыт, повышенное внимание и ответственность за свои действия позволяют снизить опасность поражения электрическим током.
Сопротивление тела человека зависит от множества факторов: места контакта, размеров поверхности соприкосновения, состояния кожи (толщина рогового слоя), ее влажности, загрязненности, величины приложенного напряжения и протекающего тока, под действием которого сопротивление тела человека, обладающего нелинейностью, сильно меняется.
При напряжении до 20-30 В сопротивление тела человека остается почти неизменным. С увеличением приложенного напряжения в пределах от 30 до 250 В сопротивление тела резко уменьшается. Объясняется это тем, что помимо нагрева и электролитических изменений при напряжении около 250 В наступает резко выраженный электрический пробой кожи, в связи с чем создается контакт с хорошо проводящими тканями тела человека; при этом сопротивление может снизиться от нескольких десятков и сотен тысяч до 1000 Ом и ниже. При напряжении порядка 250 В и выше величина сопротивления тела человека уже мало зависит от состояния кожи и степени ее влажности. В практических расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.
Режим нейтрали электрической сети – одно из ее свойств, в значительной степени определяющее воздействие электрического тока на организм человека. Но независимо от режима нейтрали наиболее опасным в отношении поражения электрическим током является случай одновременного прикосновения человека к токоведущим частям двух фаз сети (рис. 1).
Рис.1. Цепь тока в случае прикосновения человека к двум фазам электрической сети.
Величина тока, протекающего через тело человека, в этом случае будет иметь максимальное значение:
, (2)
где 
- линейное напряжение сети;
- сопротивление тела человека.
Более частым случаем является прикосновение человека, стоящего на почве, к одной из фаз сети. Величина тока, протекающего в этом случае через человека, а следовательно, и опасность поражения током будет зависеть при прочих равных условиях от того, заземлена или изолирована нейтраль электрической сети.
Изолированной нейтралью называется нейтраль (нулевая точка) трансформатора или генератора, изолированная от земли или присоединенная к заземляющему устройству через аппаратуру компенсации емкостных токов сети, имеющей большое активное сопротивление. Прикосновение к одной из фаз такой сети не вызывает протекания тока через тело человека и поэтому сети с изолированной нейтралью являются менее опасными в отношении поражения человека электрическим током при условии, что данная сеть имеет весьма малую емкость на землю (рис. 2).
Рис.2. Цепь тока в случае прикосновения к сети с изолированной нейтралью (при с = 0).
Чаще сети с изолированной нейтралью, а особенно кабельные сети при большой протяженности, имеют достаточно существенную емкость фазных проводов относительно земли и это значительно повышает опасность поражения электрическим током человека в таких сетях (рис.3).
Рис.3. Схема электрической сети с изолированной нейтралью при наличии ёмкости.
В первом приближении и для упрощения анализа примем активные сопротивления изоляция фаз бесконечно большими, и исключим их из анализа.
Емкостное сопротивление фазного провода при Са = Св = Сс = 1 мкФ:
, (3)
где ω= 2πf угловая частота сети.
Тогда величина тока проходящего через тело человека в сети с напряжением фазы 220В при сопротивлении тела человека 1КОм равна:
, (4)
что является весьма опасным.
В сетях с глухозаземленной нейтралью, в которых нулевая точка трансфор- матора или генератора присоединена к заземляющему устройству непосредственно, любое прикосновение человека к фазным проводам сети ведет к тому, что человек попадает под фазное напряжение, при этом ток через тело человека:
, (5)
что явно превышает допустимые безопасные значения.
Наглухо заземляются нейтральные провода трехфазных четырехпроводных сетей переменного тока напряжения 220/127 и 380/220, а также один из полюсов постоянного тока напряжением до 440 В. Нейтрали установок напряжением 3, 6, 10, 20, 35 кВ не заземляется или заземляется через компенсирующие устройство.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ ПО СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Негативное влияние факторов окружающей среды определяет последствия действия электрического тока на человека, что обусловило отражение данных факторов в нормативных документах. Производственные помещения по степени опасности поражения людей электрическим током согласно «Правилам устройств электроустановок» и ГОСТ 12.1.013-78 подразделяются на три категории:
- без повышенной опасности;
- с повышенной опасностью;
- особо опасные.
Помещения без повышенной опасности – это сухие не запыленные помещения с нормальной температурой воздуха и изолирующим (не токопроводящим) полом. К ним относятся кабинеты, залы, лаборатории, производственные участки, в которых отсутствуют признаки химически активной среды. Электрические проводки в таких помещениях выполняют проводами без усиленной изоляции с установкой коммутирующей аппаратуры общепромышленного исполнения.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются следующими признаками:
- повышенная температура (температура воздуха длительно превышает 35ºС или кратковременно – 40ºС независимо от времени года и различных тепловых излучений);
- повышенная (выше 75%) относительная влажность воздуха;
- наличие токопроводящей пыли;
- токопроводящий пол (металлический, земляной, железобетонный и т.п.)
- возможность одновременного прикосновения человека к заземлённым метал- локонструкциям сооружений, машин и механизмов, с одной стороны, и металлическим корпусам - с другой.
К этой категорий помещений относятся складские не отапливаемые помещения, механические цеха, сборочные участки и др.
Помещения особо опасные – в которых:
- особая сырость (относительная влажность около 100%, когда потолок, стены, и предметы покрыты влагой);
- химически активна среда (в помещении постоянно или в течении длительного времени выделяются пары и образуются отложения, которые разрушающе действуют на изоляцию и токопроводящие части оборудования);
- одновременное наличие двух или более признаков, характеризующих признаки помещений с повышенной опасностью.
Электроустановки, эксплуатируемые на открытом воздухе или под навесом, приравниваются к особо опасным. Для особо опасных помещений правила предусматривают раздельную прокладку проводов и кабелей с усиленной изоляцией, специальное исполнение коммутационной аппаратуры, электродвигателей и светильников.
Категорию помещения и условия работы по степени опасности поражения электрическим током определяют лица, ответственные за электрохозяйство, исходя из местных условий и в соответствии с приведенной классификацией.
6. ПРИЧИНЫЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА
Основными причинами несчастных случаев, обусловленных действием электрического тока являются:
- случайное прикосновение, приближение на опасное расстояние к токоведущим частям электрооборудования, находящегося под напряжением;
- появление напряжения на отключенных токоведущих частях установки в следствии ошибочного включения;
- обрывы цепей защитного заземления и зануление;
- выполнение электромонтажных и ремонтных работ под напряжением;
- выполнение работ без индивидуальных средств защиты или использования средств, не прошедших очередные испытания;
- использование устройств и агрегатов кустарного производства, выполненных с нарушениями требований правил электробезопасности;
- возникновение шагового напряжения на поверхности земли вследствии обрыва проводов линии электропередач и многое другое.
Как правило, причинами электротравматизма являются невыполнение и грубые нарушения «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ) [6], «Правил техники безопасности» (ПТБ) [4], «Правил технической эксплуатации электроустановок» (ПТЭ) [9].
7. СРЕДСТВА И МЕТОДЫОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
Электробезопасность – это система организационных мероприятий и технических средств, гарантирующих защиту человека от вредных и опасных воздействий электрического тока, электрической дуги, электрических полей и статического электричества (ДНАОП 0.00-1.21-98).
Мероприятия по защите от поражения электрическим током предусматривают использование защитных средств при нормальном режиме работы электроустановки и поддерживают их электробезопасность в аварийных условиях.
Средства защиты от поражения электрическим током делятся на коллективные и индивидуальные (электроблокировки, средства контроля сопротивления изоляции, ограждения, диэлектрические перчатки, боты, монтерский инструмент).
По степени электробезопасности электротехническая продукция подразде- ляется на пять классов: 0, 01, 1, II, III.
По конструктивному исполнению электрооборудование изготавливается: общепромышленого исполнения, открытое, закрытое, герметичное и взрывозащещённое.
7.1 Технические средства и мероприятия защиты от поражения электрическим током
К техническим средствам и мероприятиям защиты от поражения электрическим током относятся: пониженное напряжение; изоляция токоведущих частей; обеспечение недосягаемости неизолированных токоведущих частей; защитное заземление; зануление; защитное отключение; выравнивание потенциалов; электрическое разделение сетей; компенсация токов замыкания на землю; электроблокировки; знаки безопасности и др.
Пониженное напряжение – это номинальное напряжение, которое не привышает 42 В, используется для уменьшения опасности поражения электрическим током, питающего электрофицированый ручной инструмент и переносные осветительные приборы.
Шкала пониженных напряжений (12, 24, 36, 42 В) выбрана из условия обеспечения длительно допустимого напряжения прикосновения. «Правилами изготовления взрывозащещённого и рудничного электрооборудования» (ПИВРЭ) предписывается как предельно безопасная сила переменного длительного тока, равная 30 мА, а при автоматической компенсации емкостной составляющей тока утечки - 25 мА [5]. Исходя из указанных величин безопасного тока и расчётной величины сопротивления тела человека Rч = 1000 Ом, можно определить допустимую безопасную величину напряжения прикосновения:
U доп. = I дл. доп. * Rч = 0.03 * 1000 = 30 В. (6)
При этом «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах» (где наиболее тяжелые и опасные условия работы) предписывается автоматическая защита от утечек тока с временем срабатывания, не превышающим 0,2 с. Если сопоставить полученный результат с данными табл.1, то безопасными при этих условиях будут ток I к.б. = 250 мА и напряжение прикосновения U пр. = 175 В.
Напряжение 42 В используется в помещениях без повышенной опасности, а напряжение 12 В – в особо опасных помещениях (котельные установки, трубопроводы и т.д.).
Пониженное напряжение для питания переносных осветительных приборов вырабатывается специальными понижающими трансформаторами, автономными источниками электроэнергии – аккумуляторами или гальваническими элементами. Понижение напряжения питания переносных осветительных приборов с лампами накаливания обеспечивает не только безопасность использования, но и повышает надёжность их работы, т.к. при снижении напряжения увеличивается толщина нити накала лампы, а следовательно, и ее механическая прочность.
Использование пониженного напряжения для питания электрофицированного инструмента также способствует достижению не только электробезопасности, но и снижению массы, их габаритных размеров, т.к. это напряжение вырабатывается специальными преобразовательными агрегатами с параметрами выходного напряжения не только пониженного до 36 В, но и повышенной частоты в 200 Гц.
Применение автотрансформаторов и реостатов для получения малых напряжений запрещается, т.к. в таких аппаратах имеет место гальваническая связь между высоким и низким напряжением, в результате чего на зажимах вторичной цепи возможно появление высокого потенциала.
Изоляция токоведущих частей – это слой диэлектрика или конструкция, выполненная из изоляционного материала, с помощью которой токоведущие части отделяются друг от друга и от окружающей среды. Основными характеристиками изоляционных материалов является: электрическая прочность, диэлектрические потери, и электрическое сопротивление, причём, чем выше сопротивление, тем меньше токи утечки через диэлектрик. В качестве диэлектрика применяются резина, полимерные материалы, пластмассы, трансформаторное масло, и др. Особенностью этих всех материалов является то, что их диэлектрические свойства со временем ухудшаются под действием различных причин (говорят: «изоляция стареет»). Именно поэтому необходимо контролировать сопротивление изоляции: в помещениях без повышенной опасности контроль производят один раз в два года, а в особо опасных – 2 раза в год. Существует такое правило: сопротивление изоляции должно составлять 1000 Ом на 1 В, и быть не менее определённого в ПУЭ значения - 500 кОм на фазу для установок напряжения до 1000 В.
Сопротивление изоляции измеряется на отключенных от питающего напряжения и обеспеченных электроустановках и устройствах приборами – мегаомметрами (М1101, МС-0,5, М4100/5 и др.), которые выпускаются на напряжения от 500 до 2500 В. При снижении сопротивления изоляции более, чем на половину от начальных значений, установка подлежит выводу из эксплуатации. Кроме того, в электроустановке с повышенной опасностью осуществляется непрерывный контроль сопротивления изоляции под рабочим напряжением. Наиболее распространенными устройствами такого типа являются РУВ, УАКИ, МКН-380, Ф-419 и другие, в которых контроль сопротивления изоляции осуще- ствляется либо на постоянном оперативном токе, либо на оперативном токе частотой 2 кГц.
Недосягаемость неизолированных токоведущих частей обеспечивает их безопасность без использования каких-либо специальных средств. Так, например, высота расположения проводов линии электропередач (ЛЭП) зависит от ее номинального напряжения и местности, по которой она проходит (см. табл.2).
Таблица 2
Высота подвеса проводов ЛЭП
| Местность | Линейное напряжение, кВ | ||||||
| 0,4 кВ | 6-10 | до 35 | |||||
| Населенная | |||||||
| Ненаселенная | 7,5 |
Если же невозможно расположить токоведущие части на недосягаемой высоте, безопасность обеспечивается установкой стационарных ограждений.
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или с ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования, которые в случае пробоя изоляции могут оказаться под напряжением. Защитное заземление предусматривает тем самым снижение до безопасного уровня напряжения прикосновения, определяемого разностью потенциалов корпуса (нетоковедущих металлических частей) оборудования и поверхности, на которой стоит человек.
Заземлители (металлические проводники или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей) делятся на естественные и искусственные. Естественные заземлители – это проложенные в земле стальные водопроводные трубы, соединенные электро- или газосваркой, стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений. Не допускается использование в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, газопроводы, алюминиевые оболочки кабелей.
В качестве искусственных заземлителей обычно применяют вертикально забитые в землю отрезки угловой стали или труб длиной 2,5-3м, круглой стали диаметром 12-14 мм, длиной до 5м, ввертываемого в грунт посредством специальных приспособлений, стальные полосы сечением не менее 4х12 мм, соединяющие отдельные электроды между собой и контуром заземления, выполняемым внутри производственного помещения. Для установки вертикальных заземляющих электродов роют траншею глубиной 0,7 – 0,8 м, в которую и забивают трубы или уголки. При этом расстояние между отдельными электродами не должно быть меньшим длины самих электродов. Такое требование обусловлено уменьшением влияния заземляющих электродов друг на друга, называемым взаимным экранированием, когда поле растеканию тока отдельного заземлителя ограничивается. В результате экранирования общее сопротивление заземляющего устройства 
возрастает и определяется выражением:
Где 
- сопротивление одиночного заземлителя;
n - количество одиночных заземлителей;
- коэффициент использования заземлителей, зависит от типа заземлителя, их числа и взаимного расположения (
= 0,5…..0,95).
Сопротивление растеканию отдельного заземлителя 
в основном зависит от удельного сопротивления грунта 
(Ом * м), которое в свою очередь определяется составом почвы, ее влажностью, температурой, плотностью, наличием растворимых солей, временем года и некоторыми другими факторами. Расчет заземляющего устройства подробно изложен как в учебниках по охране труда [10], так и в специальной литературе [7,8]
В соответствии с требованиями ПУЭ, ПТЭ, и ПТБ в электроустановках до и выше 1000В сооружаются заземляющие устройства, включающие в свой состав заземляющие электроды, соединяющие их проводники и контур заземления, располагаемый как внутри зданий и сооружений, так и за их пределами. Контур заземления выполняется стальным проводником сечением не менее 48 мм2, крепится на высоте 40см от поверхности пола и окрашивается в фиолетовый цвет. Заземляемое оборудование присоединяется к контуру (магистрали) заземления при помощи отдельных проводников. При этом последовательное заземление оборудования не допускается.
Согласно требованиям ПУЭ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:
4 Ом – в установках до 1000 В; если же мощность источника (питающего трансформатора) не превышает 100кВА, то сопротивление заземления допускается равным до 10 Ом;
0,5 Ом – в установках напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью;
, но не более 10 Ом – в установках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью, где I3 – ток замыкания на землю.
Контроль защитного заземления осущес