INSTALATII DE PROTECTIE A OMULUI IMPOTRIVA ELECTROCUTARII

A. EFECTELE CURENTULUI ELECTRIC ASUPRA ORGANISMULUI UMAN

Corpul omenesc s comporta, din punct de vedere electric, ca o rezistenta. De aceea, intre doua puncte de pe suprafata acestuia se aplica o diferenta de potential, prin el trece un curent I_k:

Unde:

Ua - este tensiunea de aplicare sau tensiunea de atingere;

Rh - rezistenta electrica a coroului omenesc pe traseul strabatut de curent.

Trecerea unui curent electricprin organism poarta numele de electrocutare.

Curentul electric poate produce vatamarea organismului, sau chiar moartea. Vatamarile pe care le produce electrocutarea sunt:

- arsuri electrice ale pielii corpului in locurile de contact cu circuitul electric. Acestea se datoresc actiunii arcului electric ce se formeaza in aceste puncte;

- soc nervos care afecteaza sistemul nervos. Prin soc se poate opri functionarea (partial sau total) a sistemului muscular, ceea ce pate provoca moartea organismului.

Gravitatea efectelor produse de electrocutare depinde de:

intensitatea curentului. Cu cat aceasta creste, cu atat vatamarea este mai grava; deoarece cu cat degajarea de caldura este mai mare cu atat si sistemul nervos este mult mai afectat;

frecventa curentului. S-a constatat ca la aceeasi valoare a intensitatii, curentul alternativ este mai periculos decat cel continuu.

Se apreciaza ca limita intensitatii nepericuloase a curentului este:

50 mA pentru curentul continuu;

10 mA pentru curentul alternativ cu frecventa de 50 Hz.

Pentru tensiunea de 450 V curentul continuu devine la fel de periculos ca si curentul alternativ;

durata trecerii curentului electric prin organism. Cu cat aceasta este mai mare, cu atat efectul electrocutarii este mai grav. Se considera ca daca durata de trecere a curentului este mai mica de 0,2 s, acesta nu este periculos pentru organism

B. CAZURI DE ELECTROCUTARE

Omul se poate electrocuta atunci cand atinge parti din instalatia electrica care, in mod obisnuit se afla sub tensiune. In aceste cazuri se numeste atingere directa. Electrocutarea mai poate surveni si atunci cand omul atinge parti din instalatia electrica care au ajuns sub tensiune in mod accidental, in mod normal acestea nefiind sub tensiune. In aceste cazuri, atingerea se numeste atingere indirecta.

CAZURI DE ELECTROCUTARE PRIN ATINGERE DIRECTA

In figurile 8.1 si 8.2 sunt aratate doua cazuri de electrocutare prin atingerea directa a retelelor electrice. In doua figuri reteaua electrica este alilmentata de la secundara unui transformator de 6/0,4 kV. Reteaua electrica poate avea neutrul legat la pamant, intre fazele retelei electrice si pamant trebuie luata in considerare rezistenta de izolatie (R_iz). Aceasta este formata din rezistenta electrica a straturilor izolatoare din jurul conductorului, din izolatia tubului de protectie, etc. Ea este uniform distribuita pe toata lungimea conductorului de faza al retelei dar, pentru simplificare se reprezinta ca o rezistenta concentrata, plasata in apropierea transformatorului. Valoarea ei este foarte mare, dar limitata (nu este infinita). Rezistentele de izolatie exista intre fazele retelei si pamant si atunci cand reteaua are neutrul legat la pamant, insa nu se ia in consideratie datorita valorilor mari pe care le au in comparatie cu rezistenta conductorului de clegare la pamant.

Atingerea unei faze a retelei trebuie inteleasa ca atingerea oricarui conductor de faza al unui receptor. Omul se va gasi cu una din maini legate la ptentialul fazei pe care a atins-o si cu piecioarele pe o ardoseala buna conducatoare de electricitate, aflata in contact cu pamantul (fig. 8.1). In acest caz, cand neutrul retelei este legat la pamant, se inchide un circuit electric prin faza atinsa om, sol (care este bun conducator de electricitate) si neutrul legat la pamant al transformatorului. Acelasi circuit electric se stabileste si in cazul in care omul sta cu picioarele pe o pardoseala rau conducatoare de electricitate, dar cu o mana atinge o faza a retelei si cu cealalta peretele constructiei sau un alt element bun conducator de electricitate, aflat in contact cu solul.

In primul caz, curentul electric trece prin om pe traseul mana - picior, in al doilea caz pe traseul mana - mana. In ambele cazuri, efectul curentului electric este acelasi (aceeasi valoare a curentului). In cazul in care reteaua este izolata fata de pamant (fig. 8.2) si omul aitnge una din faze, se poate observa ca se produce electrocutarea, deoarece curentul se inchide prin faza atinsa de om, sol, rezistentele de izolatie dintre sol si fazele neatinse.

CAZURI DE ELECTROCUTARE PRIN ATINGERE INDIRECTA

Partile metalice care, in mod normal nu se afla sub tensiune cunt: carcasele motoarelor electrice, stelajele de sustinere ale unor telaje electrice etc.

Omul atinge in mod frecvent aceste parti metalice in timpul exploatarii instalatiilor respective. Cat ti,p nu a avut loc nici un defect de izolatie care sa le puna sub tensiune (la potentialul unei faze), nu exista nici un pericol. Daca defectul s-a produs la atingerea acestora, se produce electrocutare, atat in cazul retelelor legate la pamant (fig. 8.3 a) cat si a celor izolate fata de pamant (fig. 8.3 b). In primul caz se stabileste un curent electric prin circuitul: faza defecta, carcasa motorului, corpul omului, sol si neutrul retelei. In al doilea caz, curentul electric se stabileste prin circuitul: faza defecta, carcasa motorului, corpul omului, sol, rezistentele de izolatie ale fazelor nedefecte (sanatoase) si neutrul retelei.

Electrocutarea mai poate surveni atunci cand picioarele omului se afla la potentiale diferite. In acest caz, tensiunea omului se numeste tensiune de pas. Astfel de situatii se pot ivi in apropierea unei prize de pamant, sau in apropierea locului de contact cu solul al unui conductor de faza (fig. 8.4).

C. METODE DE PROTECTIE

Protectia omului impotriv electrocutarii prin atingere directa se realizeaza prin utilizarea mijloacelor individuale de protectie si prin respectarea normelor de tehnica a securitatii specifice muncii lucrarilor de instalatii electrice.

Mijloacele individuale de protectie cuprind:

materialele electroizolante pentru protectie: covoare, cizme, galosi si manusi de cauciuc electroizolant, scule cu manerele izolante, etc. Acestea trebuie sa se gaseasca in dotarea fiecarui electrician din personalul de intretinere si trebuie utilizate ori de cate ori se lucreaza la instalatia electrica. Covoarele de cauciuc electroizolant se aseaza in fata tablourilor sau panourilor electrice la care se lucreaza si pe toata durata interventiei muncitorilor trebuie sa se afle cu picioarele (incaltate in cizme sau galosi din acelasi cauciuc electroizolant) pe acestea;

materialele pentru ingradiri provizorii, pentru a izola locul de lucru al instalatiilor electrice, astfel incat locul personalului din intreprindere sa nu aiba acces la acesta;

placute avertizoare, pentru a atrage atentia asupra pericolului de electrocutare si asupra interzicerii unor manevre din instalatiile electrice.

Protectia omului impotriva electrocutarii prin atingere indirecta se realizeaza, in principiu, prin:

micsorarea tensiunii de atingere;

micsorarea duratei de trecere a curentului electric prin corpul omenesc.

Micsorarea tensiunii de atingere. Din relatia 8.1 se vede ca valoarea curentului depinde de valorile pe care le au tensiunea de atingere si rezistenta electrica a corpului omenesc.

Rezistenta electrica a corpului omului depinde mult de umiditatea pielii si starea fizica a acestuia. Ea variaza in limite foarte largi;

sub 1000 W, cand pielea este umeda din cauza transpiratiei, etc

intre 40 000 - 100 000 W, cand pielea este uscata.

Rezulta ca electrocutarea poate avea efecte periculoase daca tensiunea de atingere are valori, pentru curentul alternativ, cuprinse intre:

LU₁ W 10^-3A = 10 V

LU₂ 100000 V 10^-3A = 1000 V

in functie de rezistenta electrica a corpului omenesc.

Daca tensiunea de atingere este de 220 V , iar pielea omului este foarte uscata, curentul de electrocutare este:

Valoare mai mica decat 10 mA, limita intensitatii nepericuloase.

La aceeasi tensiune de atingere, daca pielea omului este usor umeda (datorita mediului din incapere, transpiratiei, etc) si rezistenta electrica are o valoare de aproximativ 40 000 W, prin corp va trece un curent:

Care, deasemenea nu este periculos. Daca insa pielea corpului este umeda si rezistenta electrica a aestuia este de 1000 W, curentul de electrocutare la aceeasi tensiune de atingere de 220 V va fi:

Valoare cu mult mai mare peste limita intensitatii periculoase.

Din exemplele de mai jos se poate observa ca aceeasi tensiune de atingere poate produce curenti de electrocutare nepericulosi, sau periculosi, in functie de rezistenta electrica a corpului omului.

Cum aceasta rezistenta nu poate fi cunoscuta cu precizie, limitarea curentului de electrocutare se realizeaza prin adoptarea unor metode care sa duca la scaderea tensiunii de atingere (sau de pas) sub valoarea tensiunii de atingere admisibile. Prin tensiune de atingere admisibila se intelege tensiunea care aplicata corpului omenesc determina trecerea unui curnt nepericulos prin acesta. Din acest punct de vedere, locurile de munca se impart in trei categorii:

locuri putin periculoase. Acestea sunt incaperile uscate si incalzite, care au pardoseala rau conducatoare de electricitate (locuintele, birourile, clasele etc);

locurile periculoase. Acestea sunt locurile in care este realizat cel putin unul din urmatorii factori (care provoaca scaderea rezistentei corpului omenesc, sau maresc posibilitate punerii sub tensiune a acestuia);temperatura aerului intre 75 si 95%, in mediu exista degajari de praf bun conducator de electricitate, in apropierea instalatiilor electrice se afla constructii metalice ce nu sunt prevazute cu ecrane de protectie, sau incaperi in care pardoseala este ocupata in proportie de pana la 60% cu obiecte metalice. In aceasta categorie intra mare majoritate a incaperilor de lucru din industrie si cele din subsolurile tehnice;

locuri foarte periculoase. Acestea sunt locurile in care este realizat cel putin unul din urmatorii factori: temperatura aerului este de peste 30⁰C, umiditatea aerului este de peste 97% (pe pereti exista permanent condens), in aer exista degajari de vapori corozivi, obiectele metalice ocupa peste 60% din suprafata locului de lucru. In aceasta categorie intra centralele termice si de ventilatie, statiile de hidroflor, punctele termice, depozitele pentru baterii;le de acumulatoare, spatiile pentru vopsitorii sau tratamente termice, cat si rezervoarele metalice, cazanele, conductele mari metalice in care se lucreaza.

Pericolul de electrocutare depinde si de tipul echipamentului electric folosit, care poate fi:

echipament fix, care functioneaza intr-o pozitie fixa. Instalatia electrica a acestuia este executata ingropat sau aparent de elemente de constructie. In aceasta categorie se incadreaza echipamentul electric pentru alimentarea corpurile de iluminat mointate pe elemente de constructii, pentru alimentarea masinilor unelte, motoarelor, etc.;

echipamentul mobil, care este utilizat in diferite locuri in functie de necesitatile procesului de productie. Nu functioneaza in timpul deplasarii, iar deplasarea se face numai dupa ce a fost scos de sub tensiune. Acest echipament este mai periculos decat cel fix, deoarece in timpul deplasarilor, izolatia electrica a conductoarelor este mult mai expusa, datorita solicitarilor mecanice suplmentar. In aceasta categorie se incadreaza grupurile convertizoare, transformatoarele de sudare, etc.;

echipamentul portativ, care in timpul functionarii este purtat de una sau mai multe persoane. Este cel mai periculos dintre echipamente datorita contactului direct si permanent (pe timpul functionarii) cu corpul omului. Izolatia si legaturile electrice sunt supuse la solicitari mecanice mult mai mari. In aceasta categorie se incadreaza uneltele de mana, lampile electrice portabile, etc.

In functie de echipamentul folosit si locul in care este utilizat, instalatiile de protectie trebuie sa asigure limitarea tensiunilor de atingere si de pas sub valorile admisibile indicate in tabelul 8.1 (dupa STAS 6616-78).

Tabelul 8.1

Micsorarea duratei de trecere a curentului electric prin corpul omului. Instalatiile de protectie impotriva electrocutarilor prin atingerea indirecta trebuie astfel concepute, incat ele sa intrerupa curentul in mai putin de 0,2 s. Din punct de vedere practic, protectia omului impotriva electrocutarii prin atingerea indirecta se realizeaza prin doua categorii de metode:

metode de protectie de baza (sau principale), care pot asigura singure protectia;

metode de protectie suplimentare, care au numai rolul de a dubla una din metodele de protectie de baza.

Dintre metodele de protectie de baza, cele mai importane sunt:

protectia prin legare la pamant;

protectie prin legare la nulul de protectie;

protectie prin folosirea tensiunii reduse.

Dintre metodele de protectie suplimentare cea mai importanta este protectia automata la aparitia tensiunii de atingere (PATA).

METODE DE PROTECTIE DE BAZA

a. Protectia prin legare la pamant

Aceasta este metoda de baza ce se adopta impotriva electrocutarilor prin atingerea indirecta in retelele cu neutrul izolat fata de pamant. Legarea la pamant se realizeaza printr-o priza de pamant montata in apropierea constructiei si un conductor metalic in legaatura intre priza si pamant si partea metalica care, in mod accidental, ar putea ajunge sub tensiune (carcasa metalica a unui motor de exemplu). In figura 8.5 este prezentat principiul metodei de legare la pamant. Reteaua trifazata (R,S,T) are neutrul N izolat fata de pamant (P).

Motorul electric m este alimentat de la retea printr-un racord trifazat, iar carcasa metalica a acestuia este legata la priza de pamant PP prin conductorul de legare la pamant CLP.

S-a presupus ca faza T a suferit un defect de izolatie D si carcasa motorului a fost pusa in contact cu aceasta. Daca omul atinge cu mana carcasa motorului, iar cu picioarele se afla pe o pardoseala buna conducatoare de electricitate, se stabileste circuitul electric trifazat, desenat cu o linie intrerupta pe figura 8.5. a. Schema electrica echivalenta a acestuia este cea din figura 8.5. b, unde R_pp este reziistenta prizei de pamant si a conductorul de legare la aceasta, iar    R_h este rezistenta electrica a corpului omului. Intre faza T si pamant exista rezistenta de izolatie (de pe aceasta faza) a prizei de pamant si a omului, legate in paralel, intre fazale R si S si pamantul P exista numai rezistentele de izolatie R_iz.

Din figura 8.5, b rezulta ca valoarea curtentului ce trece prin om I_h depinde de caderea de tensiune aplicata acestuia, care este DU_AB. Deoarece rezistentele R_pp si R_h sunt legate in paralel, exista relatia:

DU_AB = R_hI_h = R_ppI_pp,

de unde

Daca rezistenta prizei de pamant R_pp ar fi nula, curentul prin om ar fi deasemenea nul, ceea ce ar reprezenta o protectie ideala pentru om. In realitate, rezistenta prizei de pamant are o valoare foarte mica, astfel ca valoarea curentului prin om sa fie mai mica decat cea periculoasa, iar DU_AB sa fie de asemenea sub valoarea admisibila a tensiunii de atingere.

Rezulta ca metoda de protectie impotriva electrocutarii prin legare la pamant face parte din grupa metodlor de protectie prin micsorarea tensiunii de atingere.

Valoarea rezistentei prizei de pamant, cand aceasta este utilizata numai pentru protectia omului impotriva electrocutarii prin legare la pamant, trebuie sa fie mai mica de 4 W. Daca priza de pamant este comuna mai multor instalatii (de exemplu si pentru protectia constructiilor impotriva descarcarilor electrice atmosferice), valoarea ei trebuie sa fie mai mica de 1W

Instalatia de legare la pamant a partilor metalice, ce in mod accidental ar putea fi puse sub tensiune, este formata din urmatoarele parti componente (fig. 8.6):

ramificatiile CR;

reteaua generala de legare la pamant RGLP;

priza de pamant PP;

piesa de separatie PS;

Ramificatiile se eecuta, de regula, din banda din OL-zn cu sectiunea minimaa de 50 mm² si grosimea minima de 3 mm (cand se monteaza aparent) sau de 4 mm (cand se monteaza ingropat). Ramificatiile se prind de partile metalice ce se leaga la pamant prin sudare sau prin intermediul unui surub prevazut special in acest scop. In acest ultim caz, strangerea se ve face astfel incat sa asigure un contact electric cat mai bun. De asemenea, ramificatiile vor avea trasee cat mai scurte pentru a asigura o rezistenta electrica cat mai mica.

Reteaua generala de legare la pamant se executa, de asemenea, tot din banda de OL-Zn cu sectiuneas minima de 100 mm² si de aceleasi grosimi ca si ramificatiile. Aceasta platbanda se monteaza aparent pe peretii constructiei la 15...20 cm de la pardoseala (fig. 8.7). Golul usilor este ocolit fie prin pardoseala, fie peste aceasta. Imbinarea platbandelor ce formeaza reteaua generala de legare la pamant si ramificatiile dintre aceasta si partile metalice legate la pamant se va executa prin sudare.

Legatura catre priza de pamant (fig. 8.7) se executa aparent tot din platbanda din OL-Zn cu sectiunea de 100 mm². In afara constructiei, platbanda se monteaza, pana la iesirea din fundatie, intr-o teava ce are rolul de a o proteja impotriva soicitarilor mecanice. Pe aceasta legatura catre priza de pamant se prevede o piesa de separatie (figura 8.7) care sa permita izolarea prizei de pamant de reteaua generala de legare la pamant (acest lucru este necesar in cazul cand trebuie sa se masoare rezistenta prizei de pamant). Piesa de separatie nu se poate modifica in cladire, ca in figura 8.7, sau pe peretele exterior al acesteia, intr-o cutie special destinata, ca in figura 8.8. Cutia este prevazuta cu usa ce se inchide cu o cheie speciala (cu cap patrat sau triunghiular), pentru a nu permite accesul la piesa de separatie decat pentru personalul de exploatare.

Priza de pamant asigura contactul electric al instalatiei de legare la pamant cu solul. Ea este formata din unul sau mai multi electrozi in contact cu solul si conductoarele de legatura dintre electrozi.

Clasificare. Prizele de pamant pot fi naturalew si artificiale.

prizele de pamant naturale reprezinta parti din constructii sau instalatii subterane, bune conducatoare de electricitate, aflate in contact permanent cu solul si care pot fi folosite pentru trecerea in pamant a curentilor de defect. Electrozii pot fi: stalpii metalici ingropati in pamant sau beton, armatua metalica a stalpilor sau a fundatiilr de beton armat, conductele metalice de apa rece sau de scurgere, invelisurile metalice ale cablurilor sau alte elemente metalice din sol, care la trecerea curentului electric nu sunt afectate din punct de vedere functional. Se prefera astfel de prize de pamant deoarece nu trebuie facuta o investitie suplimentara. Cand insa rezistenta prizei de pamant naturala este mai mare decat valoarea admisibila, se prevede o priza de pamant artificiala de completare, care se leaga in paralel cu priza naturala;

prizele de pamant artificiale sunt construite special pentru trecerea in pamant a curentilor de defect. Electrozii acestor prize se executa din OL-Zn sub forma de banda, teava, foaie de tabla, sau otel profilat. In figura 8.9 sunt date dimensinile minime ale electrozilor din OL-Zn pentru prizele de pamant utilizate in instalatiile de joasa tensine.

In functie de pozitia de montare a elecgtrozilor, se deosebesc:

prize de pmant orizontale, cand electrozii sunt amplasati la cel mult 0,8 m de la suprafata solului, in pozitie orizontala (fig. 8. 10);

prize de pamant verticale, cand electrozii sunt amplasati la adancimi mai mici (partea superioara a electrozilor se va afla la 0,8 m de la suprafata solului), in pozitie verticala (fig. 8. 11) Prizele de pamant orizontale se fo.losesc frecvent pe perioada executiei de santier, dupa care se inlocuiesc cu prize verticale. Electrozii prizelor verticale se introduc in sol prin batere, de aceea capetele acestora se ascut, ca in figura 8.12. Baterea se va face manual, cu ciocane de 5 kg sau cu dispozitive mecanice. Pe tot timpul baterii, electrozii vor fi sustinuti cu ajutorul unor clesti speciali, cu manere lungi.

Calaculul prizei de pamant

Rezistenta unei prize formata dintr-un singur electrod vertical, din teava de OL-Zn 40x4mm² si amplasat la 0,8 m de la suprafata solului, este data de relatia:

Unde:

p este rezistivitatea solului, in W/cm;

l - lungimea electrodului in cm.

Rezistenta unei prize formata dintr-un singur electrod vertical din teava de OL-Zn cu diametrul de 2", lungimea de 3 m si amplasat ca in figura 8.11, este datas de relatia:

Rezistenta unei prize de pamant formatq din mai multi electrozi (priza multipla) este data de relatia:

Unde:

_rs este rezistenta unei prize singulare;

n - numarul de electrozi ai prizeio;

u - factorul de utilizare al prizei.

Factorul de utilizare este indicat (in tabele) in functie de numarul de electrozi, distanta dintre doi electrozi consecutivi, modul de asezare a electrozilor (pe un contur deschissau inchis) si tipul prizei (orizontala sau verticala).

Rezistenta electrica a unei prize de pamant mixte, compusa atat din electrozi verticali cat si orizontali (care fac legatura intre electrozi verticali, v. fig. 8.11 ) este data de relatia:

Unde R_s si R_v sunt rezistentele prizelor multiple verticala si orizontala, rezistente ce se calculeaza cu relatia (8.6).

Calculul prizei de pamant consta in aplicarea relatiilor (8.5), (8.6), (8.7) pentru diferite valori ale lui n (numarul de electrozi erticali) si e (distanta dintre doi electrozi verticali apropiati) pana cand rezistenta prizei R_pp este mai mica decat valoarea prescrisa.

Montare si intretinere. In timpul executarii prizei de pamant verticale, o atentie deosebita se va acorda imbinarilor dintre electrozi si elementele de legatura dintre acestea. Imbinarile se vor executa prin sudura, dupa ce anterior locul a fost pana la luciul metalic cu peria de sarma. Imbinarea este apoi protejata impotriva agentilor din sol, prin acoperirea cu smoala topita.

Deoarece rezistivitatea solului se modifica in timp, sau elementele prizei de pamant se pot deteriora, periodic, prizei de pamant I se masoara rezistenta electrica. Pentru masurarea acesteiase utilizeaza in mod curent rezistenta ampermetruluisi a voltmetrului. Montajul este aratat in figura 8.13. Pentru a se masura rezistenta prizei de pamant I se mai utilizeaza inca doua prize: una notata cu A (priza auxiliara sau priza de curent) si una notata cu S (printr-o sonda sau priza de potential). Priza auxiliara trebuie montata la mare distanta de priza de pamant P, iar rezistenta ei nu trebuie sa depaseasca 10 W. Priza - sonda poate avea o rezistenta mai mare dar trebuie amplasata la mare distanta de cele doua prize (in zona de potential nul a acestora). De exemplu, pentru priza auxiliara se [poate utiliza priza unui post de transformare care nu se afla sub tensiune, aflata pana la cativa km de priza P. Legatura electrica intre acestea se poate face prin intermediul unui cinductor al unei linii electrice aeriene scoasa de su tensiune. Pentru priza - sonda se poate folosi priza de pamant al unui stalp de sustinere al unei linii aeriene (aflata in jumatatea distantei dintre prizele P si A). Alimentarea se face de la o sursa de curent alternativ, prin intermediul transformatorului de separare (cu tensiunea secundara de 12 - 64 V), sau de la un mic grup generator de curent alternativ. Reglarea tensiunii si a intensitatii se face cu autotransformatorul 3. Deoarece rezistenta prizei de pamant P are o valoare mica, montajul se face cu ampermetrul in amonte.

Potentialul prizei de pamant este dat de relatia:

unde,

U_v este tensiunea indicata de voltmetru;

R_{s -} rezistenta sondei (care se cunoaste);

R_v - rezistenta interioara a voltmetrului (care deasemenea este cunoscuta).

Pentru aflarea rezistentei prizei de pamant P se fac trei masuri:

se deconecteaza sursa de alimentare si se citeste indicatia voltmetrului( U₀), care va reprezenta tensiunea perturbatoare data de curentii vagabonzi din sol;

se conecteaza sursa de alimentare si se citeste indicatia U₁ a voltmetrului si valoarea curentului prin priza de pamant I_p , indicata de amperimetru;

se inverseaza polaritatea sursei de alimentare cu ajutorul inversorului 2, se regleaza curentul prin priza de panamt cu ajutorul transformatorului 3 pana ce acesta capata aceeasi valoare ca si in cazul masurari precedente. Se citeste indicatia U₂ a voltmetrului. Valoarea rezistentei prizei de pamant I' este data de relatia:

unde I_p, U₁ si U₀     au semnificatile aratate.

Inainte de a se masura rezistenta prizei de pamant P, toate piesele de separatie aflate pe legaturile catre reteaua generala de legare la pamant se desfac. Daca rezistenta masurata este mai mica decat cea admisibila pentru priza de pamant, atunci aceasta se repune in functiune prin conectarea pieselor de separatie. Daca rezistenta prizei de pamant este mai mare decat cea necesara, priza se completeaza cu electrozi pana ce rezistenta ei ajunge la valoarea dorita.

Protectia prin legare la nulul de protectie

Aceasta metoba de baza ce se adopta impotriva electrocutarilor prin atingerea indirecta in retelele cu neutru legat de pamant. Conducatorul de nul de protectie se executa numai din cupru si se leaga la priza de pamant de exploatare (la care se leaga neutrul retelei trifazate) a postului de transformare.

Principiul metodei este ilustrat in figura 8.14. motorul trifazat m este legat la retea, iar carcasa metalica a acestuia este legata la conductorul de nul de protectie.

Daca se produce un defect de izolatie si unul din conductoarele de faza (se exemplifica in figura 8.14 pentru faza R) ajunge in contact cu carcasa metalica a motorului, conductorul de nul de protectie, neutrul retelei si faza R. Curentul prin acest circuit are marimea:

Unde U_f = 220 V este tensiunea de faza, iar R₁ si R_np sunt rezistentele conductoarelor de faza si respectiv de nul de protectie. Chiar daca distanta dintre postul de transformare si motor este de ordinul sutelor de metri, rezistentele R₁ si R_np au valori mici (aproximativ 1 - 2W ). Rezulta ca valoarea curentului de defect I_d este mare (100 - 200 A), ceea ce face sa se topeasca firul fuzibil al sigurantei de pe faza defecta (siguranta e₃ din figura 8.14). in felul acesta, carcasa motorului este scoasa de sub tensiune si pericolul de electrocutatre prin atingerea acesteia dispare.

In figura 8.14 este reprezentat un al cincilea conductor (conductor de nul de lucru). Este foarte important ca cele doua conductoare de nul sa nu fie confundate intre ele. Conductorul de nul de lucru se utilizeaza numai pentru alimentarea receptoarelor monofazate, iar conductorul de nul de protectie numai pentru legatura partilor metalice care in mod accidental ar purea ajunge sub tensiune (figura 8.14). In felul acesta carcasa motorului este scoasa de sub tensiune si pericolul de electrocutare prin atingerea acesteia dispare.

In figura 8.14 este reprezentat un al cincilea conductor (conductor de nul de lucru). Este foarte important ca cele doua conductoare de nul sa nu fie confundate intre ele. Conductorul de nul de lucru se utilizeaza numai pentru alimentarea receptoarelor monofazate, iar conductorul de nul de protectie numai pentru legarea partilor metalice care in mod accidental ar putea ajunge sub tensiune (fig.8.15). In figura 8.15 se indica modul corect cum trebuie utilizate conductoarele de nul de lucru si de protectie. Motoarele trifazate m₁ si m₂ sunt legate la cele trei faze ale retelei (R, S si T) si partile metalice ale acestora la conductorul de nul de protectie. Cuptorul monofazat c este legat la faza T si la conductorul de nul de lucru, iar carcasa metalica a sa la conductorul de nul de lucru. Priza monofazata p este legata de faza S si la nulul de lucru, iar contactul sau de protectie la conductorul de nul de protectie.

In practica, de la transformator pana la cofretul (sau tabloul general) cladirii, reteaua este formata din 4 conductoare (fig.8.16): cele trei conductoare de faza si un conductor de nul care este comun pentru nulul de lucru si pentru nulul de protectie. La cofret (sau la tabloul general), nulul de protectie si nulul de lucru se separa intre ele (fig.8.16).

Pentru ca protectia sa fie eficienta, rezistenta electrica a conductorului de nul de protectie trebuie sa fie astfel aleasa incat siguranta fuzibila (sau releele

Figura 8.15

Figura 8.16

electromagnetice ale intrerupatoarelor automate) sa se deconecteze intr-un timp mai mic de 0,2 s. Conductorul de nul de protectie se executa din cupru, pentru a avea si o rezistenta mecanica buna. Sectiunile minime ale conductorului de nul de protectie se aleg din tabele in functie de conditiile sale de montare si de sectiunea si materialul conductorului de faza.

In instalatiile interioare , conductorul de nul de protectie este imbracat in izolatie de culoare rosie, pentru a se deosebi de conductorul de nul de lucru, pentru care izolatia se executa de culoare alba sau cenusie.

Pe toata lungimea sa, conductorul de nul de protectie se innadeste numai prin sudare, cositorire sau prin suruburi asigurate impotriva autodesfacerii. Si din caest punct de vedere se deosebeste de conductorul de nul care se innadeste prin intermediul clemelor de legatura.

Pe toata lungimea sa, pe conductorul de nul de protectie nu se monteaza sigurante fuzibile, deoarece intreruperea acesteia (prin topirea fuzibilului) ar putea genera accidente foarte grave. Acest lucru se poate constata din figura 8.17 in care conductorul de nul de protectie este intrerupt in punctul A, iar la motorul m₁ exista un defect de izolatie (in D). din cauza efectului de izolatie, carcasa motorului m₁ se va afla la potentialul fazei defecte (faza R). Prin intermediul conductorului de nul de protectie, carcasa motorului m₂, carcasa cuptorului monofazat e₁ etc. se vor afla la potentialul fazei R, fara ca la acestea sa se fi produs un defect de izolatie. Din aceasta cauza, daca omul pune mana pe oricare din carcasele sau stelajele metalice legate la acest nul de protectie este electrocutat. In fig. 8.17 este aratat circuitul curentului de electrocutare cand omul pune mana pe carcasa metalica a motorului m₂ si sta cu picioarele pe o pardoseala buna conducatoare de electricitate in contact cu pamantul.

Si din acest punct de vedere, conductorul de nul de protectie se deosebeste de cel de nul de lucru deoarece pe acesta din urma se pot monta sigurante fuzibile. Intreruperea conductorului prin topirea fuzibilului are drept consecinta intreruperea functionarii receptorului legat la acest conductor.

Pentru a asigura instalatia si in cazul (improbabil) al intreruperii nulului de protectie, protectia prin legare la conductorul de nul de protectie se dubleaza

Figura 8.17

prin legare la pamant ( in acest caz, legarea la pamant se adopta ca metoda suplimentara de protectie). Legarea corecta a partilor metalice, ce in mod accidental pot fi puse sub tensiune, se va face la conductorul de nul de protectie si la pamant ca in figura 8.18. In cazul intreprinderilor industriale mari ce au mai multe corpuri de cladire, se executa de regula mai multe prize de pamant. Este obligatoriu ca toate aceste prize de pamant sa fie legate intre ele prin conductorul de legare generala la pamant (fig. 8.19).

In timpul exploatarii instalatiilor electrice, se va urmari periodic ca instalatia de protectie prin legare la nulul de protectie sa se afle in perfecta stare. Pentru aceasta se vor controla periodic punctele de innadire de pe traseul conductorului de nul de protectie, expuse mai des la lovituri mecanice, la trepidatii etc.

Figura 8.18

Figura 8.19

De regula, acestea sunt punctele de legatura din tabloul electric si cele dintre conductorul de nul de protectie si partile metalice la care se leaga. Dupa verificarea acestora, se vor simula unul sau mai multe defecte de izolatie la cateva din masinile sau aparatele electrice ale instalatiei. Daca deconectarea este instantanee, se considera ca instalatia de protectie prin legare la nulul de protectie functioneaza corect.

Protectia prin folosirea tensiunii reduse

Utilizarea tensiunilor reduse pentru alimentarea receptoarelor electrice constituie o metoda de protectie pentru om impotriva electrocutarii prin atingere indirecta, deoarece o data cu tensiunea de utilizare va scadea si tensiunea de atingere, in cazul unui defect. In tabelul 8.1 sunt indicate valorile admisibile ale tensiunii de atingere. Daca tensiunea de utilizare a receptorului este sub valoarea admisibila, pericol de electrocutare practic nu exista. De regula, utilizarea tensiunilor reduse este reglementata si prin norme. Cele mai frecvente utilizari le au tensiunile de:

12 V pentru corpurile de iluminat portative, manevrate in locuri periculoase si foarte periculoase;

24 V pentru unelte portative (masini de gaurit, freze, polizoare) manevrate in locuri periculoase si foarte periculoase;

42 V pentru unelte portative, dar prevazute cu o izolatie electrica suplimentara manevrate in locuri periculoase si foarte periculoase;

Tensiunile reduse se obtin cu ajutorul transformatoarelor speciale. Acestea au intre primar si secundar un ecran metalic ce se leaga obligatoriu la conductorul de nul de protectie sau la pamant (in functie de tipul retelei electrice de alimentare). Deoarece izolarea electrica intre primar si secundar este obligatorie, este interzis a utiliza autotransformatorul pentru obtinerea de tensiuni reduse.

Metode de protectie suplimentare

Protectia automata la aparitia tensiunii de atingere (PATA). Prin PATA se scoate de sub tensiune receptorul daca intre carcasa sa sau stelajul metalic al acesteia si pamant a aparut o tensiune mai mare decat tensiunea de atingere periculoasa, corespunzatoare conditiilor de lucru ale utilajului. In fig. 8.20 este aratata schema de principiu dupa care functioneaza aceasta protectie. Astfel, cand intre carcasa si pamant apare o tensiune mai mare decat cea periculoasa, releul RTN (numit releu de tensiune nula) desface contractul NI 1d din circuitul bobinei contactorului C. in felul acesta contactorul C isi deschide contactele principale, scotand de sub tensiune receptorul defect. Pentru a verifica din cand in cand buna functionare a instalatiei este prevazut butonul de control b_c. Prin apasarea acestuia se deconecteaza releul RTN din circuitul carcasa - pamant si se conecteaza intre faza R si pamant. Rezistenta R₀ din acest circuit are rolul de a limita tensiunea pe releu, pentru a corespunde valorii tensiunii de atingere periculoase. La apasarea pe butonul b_c, instalatia trebuie sa deconecteze receptorul de la retea. Daca aceasta nu se produce, se cauta defectul care poate fi:

desfacerea unei legaturi electrice din circuitul RTN;

blocarea releului;

oxidarea contactelor electrice ale releului sau ale butonului b_c.

Metoda este utilizata ca metoda supimentara in protectia omului impotriva electrocutarii prin atingere indirecta atunci cand se utilizeaza ca metoda de baza legarea la pamant.

11.Cantina inteprinderii

11.1. Bucataria

Art. 6934. Bucataria trebuie sa fie amenajata cu utilajul si instalatiile necesare, si anume:

a.       mese de lucru acoperite cu tabla inoxidabila, placi de marmura sau mozaic,dulapuri sau rafturi pentru pastrarea ustensilelor si a vaselor, instalatie de apa curgatoare si potabila corespunzatoare;

b.      o camera speciala pentru curatatul si spalatul zarzavaturilor;

c.       o camera pentru spalarea cu apa calda si rece a vaselor si tacamurilor;

d.      o camera pentru depozitarea alimentelor, prevazute cu ventilatie,dulapuri, rafturi,racitoare sau frigidere.

Art. 6935. Peretii incaperilor in care se prelucreaza produsele alimentare vor fi imbracati in faianta pana la inaltimea de 1,5 m de la podea sau vor fi vopsiti in ulei.

Art.6936. Bucataria, camera de prelucrare a alimentelor si depozitele de produse alimentare vor avea ferestre plasa de sarma pentru aierisire si pentru evitarea intrarii insectelor.

Art.6937. Rezidurile solide vor fi depozitate in lazi metalice etanse, care vor fi evacuate zilnic sau imediat ce se vor umple.

Art.6938. Vasele utilizate vor fi smaltuite (emailate). Se interzice folosirea cazanelor sau a vaselor de arama necositorite.

Art.6939. Vasele se vor spala cu apa si cu soda incalzita la 50-60^o C, iar apoi se vor limpezi din nou cu apa calda de 80-90^o C. Uscarea vaselor se face prin scurgere, nu prin stergere.

Art.6940. Paharele se vor spala sub jet continuu de apa potabila, iar fundul lor se va curata cu ajutorul unei maturici (perii) rotunde, scurte, cu maner, pentru a se evita taierea accidentala a mainilor lucratorilor in buzele paharelor sau in caz de spargere a lor .

Art.6941. In timpul procesului de prajire, lucratorii se vor feri de stropii de grasime care pot provoca arsuri pe fata si pe maini.

Art.6942. Produsele prajite vor fi scoase cu un polonic sita.

Art.6943. La golirea grasimii din oala, muncitorii vor fi atenti sa nu le cada grasime fierbinte pe picioare.

Art.6944. In timpul lucrului, muncitorii vor folosi obligatoriu echipament de protectie si de lucru prevazut in normative.

Art.6945. Cutitele vor fi depozitate la un loc special. Este interzisa lasarea cutitelor pe mesele de lucru sau purtarea lor in buzunarele halatelor sau a sorturilor.

Art.6946. Mutarea vaselor pline cu lichide fierbinti trebuie facuta cu grija, prin aplicarea lor de manere cu ajutorul unor servete de bucatarie uscate sau al manusilor de azbest.

Art.6947. Este interzis sa se apropie prea mult fata de oala, cand se ridica capacul pentru a vedea care este stadiul de fierbere a mancarii respective.

Art.6948. Este interzisa deschiderea cutitelor de conserve sau a borcanelor cu mijloace necorespunzatoare (cutite, dalti, foarfece etc.).

Art.6949. Pardoseala bucatariei va fi tinuta in permanenta curata; se vor curata toate urmele de apa sau de grasimi, inclusiv resturile de alimente.

Art.6950. Este interzisa folosirea incaltamintei degradate sau neincheiate la sireturi, in timpul serviciului.

11.2. Masina electrica de tocat carne

Art.6951. Masina de tocat carne va fi stearsa in fiecare zi pe dinafara, cu o carpa imbibata cu apa si soda.

Art.6952. Ungerea masinii se face numai atunci cand se afla in stare de repaus si la intervale prevazute in instructiunile de intretinere.

Art.6953. Zilnic se scoate axul spiral, cutitele si celelalte piese se vor spala cu apa calda. Demontarea axului si a cutitelor se va face cand masina este in stare de repaus. Inainte de a pune masina in functiune, se va verifica daca montarea pieselor componente este corespunzatoare si daca aparatorile organelor de transmisie sunt asezate la locul lor.

Art.6954. Cei care deservesc masina vor sta pe un gratar de lemn, pentru a evita umezeala.

Art.6955. Gura de alimentare a masinii va fi prevazuta cu aparatoare astfel construita, incat sa nu permita introducerea mainilor in zona periculoasa a melcului. Carnea va fi impinsa in masina cu ajutorul unui dispozitiv si nu cu mana.

11.3. Masina de curatat cartofi si legume

Art.6956. Inainte de a pune in functiune masina, electricianul de serviciu va controla legatura cu pamantul. Inainte de a incepe curatarea cartofilor sau a legumelor, capacul de golire va fi inchis etans. In timpul functionarii, apa va curge permanent in interiorul masinii. Punera in miscare a masinii se va face prin cuplarea heblului de pe tablou sau prin apasarea pe buton daca instalatia are intrerupator automat. In timpul functionarii se interzice introducerea mainii in masina.

Art.6957. Cartofii si celelalte legume se vor introduce in masina dupa ce vor fi spalati de pamant si de alte corpuri straine. Dupa folosire, cand se afla in repaus, masina se va spala in interior cu apa pentru eliberarea tuturor rezidurilor. Pe dinafara masina va fi stearsa cu o carpa uscata.

Art.6958. Garnitura de cauciuc de la capacul de golire va fi in stare perfecta pentru a impiedica apa sa iasa afara.

Art.6959. In cazul cand in functionarea masinii apar defectiuni, aceasta va fi imediat oprita si se va anunta tehnicianul de serviciu.

Art.6960. Persoanele care deservesc masina vor sta cu picioarele pe un gratar de lemn pentru a nu veni in contact cu apa.

Art.6961. Se interzice instalarea masinilor in locurile lipsite de canalizare.

11.4. Masina de gatit cu injector sau cu gaz metan

Art.6962. Inainte de a pune in functiune injectorul, se va controla daca instalatia pentru transportul combustibilului nu are pierderi. Apoi se va controla focarul pentru a constata daca nu s-au produs pierderi de combustibil la injector.

Art.6963. Ochiurile de la plita masinii de gatit vor fi acoperite pentru a evita iesirea gazelor. Se va controla daca cosul de iesire a gazelor nu este infundat.

Art.6964. Combustibilulinjectat in focare va fi aprins cu ajutorul unui somoiog situat la capatul unei bare metalice, nu cu chibritul. Dupa aprinderea somoiogului, se va deschide incet robinetul de distributie si se va aprinde arzatorul. Flacara va putea fi reglata, in timpul arderii, prin inchiderea sau deschiderea robinetului. Oprirea functionarii injectorului se va face inchizandu-se conducta de admisie a combustibilului.

Art.6965. Deservirea injectorului si a instalatiei va fi permisa numai persoanelor instruite in acest scop.

Art.6966. In cazul folosirii gazului metan, se vor respecta urmatoarele reguli:

a)      inainte ca instalatia sa fie pusa in functiune, se va verifica daca nu sunt pierderi de gaze si daca toate robinetele sunt inchise. In cazul cand exista pierderi de gaze, se va ventila intreaga incapere cel putin 10 min si se va anunta tehnicianul de serviciu;

b)      robinetul de admisie a gazului se va deschide incet numai dupa ce se va aprinde somoiogul;

c)      pozitia persoanei care executa aprinderea va fi laterala fata de arzator. Inchiderea si deschiderea gazului se vor face intotdeauna numai de la robinetul dinspre arzator. In caz dedefectiune, acesta va fi reparat sau va fi inlocuit. Al doilea robinet nu se va folosi. Acesta se va inchide numai la oprirea din functiune a instalatiei.

Art.6967. Se va verifica cat mai des, recomandabil zilnic, daca instalatia nu are pierderi de gaze la robinete sau la mufele de legatura. Verificarea instalatiei de gaz se va face cu spuma de sapun si nu cu flacara.

Art.6968. In cazul cand gazul este intrerupt si trebuie sa se gateasca cu lemne, se va scoate arzatorul din masina.

Art.6969. Cum se simte mirosul specific al gazului sau cand arderea se face in mod neobisnuit se vor lua urmatoarele masuri:

a)      se vor inchi robinetele de admisie, se vor stinge toate focurile si nu se va admite aprinderea brichetelor, a lampilor de petrol si a tigarilor, nici manipularea intrerupatorului de lumina sau a altor unelte ori aparate care, prin folosirea lor, pot produce scantei;

b)      se vor deschide imediat usile si ferestrele pentru aerisire;

c)      se va chema apoi tehnicianul pentru remedierea defectiunilor.

Art.6970. Pentru repararea oricarei defectiuni, se va chema instalatorul autorizat.

Art.6971. In afara de instructiunile mentionate in prezentele norme, se vor respecta si instructiunile date de Intreprinderea de distributie a gazelor, pentru instalatiile care functioneaza cu gaze.

11.5. Masina de gatit cu aragaz

Art.6972. Transportul buteliei de aragaz este permis numai daca are montate piulita de siguranta si capacul de protectie. Se va evita lovirea sau trantirea buteliei de aragaz.

Art.6973. Buteliile de rezerva se vor depozita in pozitie verticala, cu robinetul inchis, si vor avea montate piulita de siguranta si capacul de protectie. Este interzisa depozitarea buteliei in dormitoare sau in bai, unde sunt aparate in functiune. Buteliile se vor folosi numai in pozitie verticala. Este interzisa incalzirea lor cu apa calda, cu flacara sau cu alte mijloace. Distanta dintre butelie si sursa de incalzire va fi de minimum 1 m.

Art.6974. Este interzisa folosirea buteliei fara regulator de presiune. In locul acestuia, se va insuruba piulita olandeza a regulatorului. Garnitura de etansare, din cligherit, trebuie sa fie in buna stare si corect asezata pe mansa gatului regulatorului. Nu se vor folosi regulatoare de presiune care nu poarta plomba de control. Regulatorul va fi racordat la butelie cu capacul orizontal in sus.

Art.6975. Pentru aprinderea flacarii, se va deschide mai intai robinetul buteliei, apoi se va aprinde chibritul care se va apropia de orificiul de ardere, al carui robinet se va deschide incet. Dupa utilizare, se va inchide intai robinetul buteliei, si dupa ce s-a stins flacara arzatorului se vor inchide robinetele de manipulare ale aparatului.

Art.6976. In timp ce resoul arde se va urmari ca lichidele care fierb sa nu curga din vas, deoarece pot stinge flacara, producand astfel emanarea de gaze care pot da loc la accidente.

Art.6977. Se interzice largirea orificiilor de la becurile resoului, deoarece acest lucru modifica debitul de gaze normal.

Art.6978. In afara de instructiunile mentionate in aceste norme, se vor respecta toate instructiunile de specialitate elaborate de baza de aprovizionare cu butelii de aragaz.