Меры безопасности

Перед проведением любых работ с электрической схемой, ее по возможности нужно обесточить. Только система с отключенным источником опасной энергии считается абсолютно безопасной в плане проведения с ней ремонтных и регламентных работ. В промышленности такое состояние схемы, устройства или системы называется Состоянием Нулевой Энергии. Несмотря на то, что в данной статье мы особое внимание уделим электробезопасности, многие из рассмотренных принципов можно применить и к неэлектрическим системам.

В Состояние Нулевой Энергии любое устройство или систему можно привести путем отключения следующих источников потенциальной или запасенной энергии:

• Опасного напряжения.
• Давления создаваемого пружиной.
• Гидравлического (жидкостного) давления.
• Пневматического (воздушного) давления.
• Химической энергии (горючих или иных реактивных веществ).
• Атомной энергии (радиоактивных веществ).

Напряжение, по своей природе, является проявлением потенциальной энергии. Чтобы доказать это, в разделе "Основы электроники" мы использовали резервуар с водой (поднятый над уровнем земли) в качестве аналогии для потенциальной энергии напряжения. В этой аналогии заполненный резервуар имеет возможность (потенциал) создания потока воды (тока), но он не реализует эту возможность до тех пор, пока не будет проложен подходящий путь для возникновения потока. Пара проводов, с высоким напряжением между ними, внешне не кажется нам опасной даже несмотря на то, что имеет достаточно потенциальной энергии для создания смертельного потока электронов через тело человека. Поэтому, прежде чем прикоснуться к проводам, нужно нейтрализовать этот потенциал, обеспечив тем самым себе безопасность.

Все грамотно разработанные электрические системы имеют коммутационные механизмы для "отключения" этих систем от источников питания. Эти механизмы могут быть автоматическими, которые автоматически отключают источник питания от цепи при чрезмерных значениях силы тока (в простонародье называются "автоматами"), и могут быть механическими (отключение источника производится вручную). И те и другие служат для защиты человека, и должны использоваться должным образом. Обратите внимание, устройства для отключения источников питания предусматриваются помимо выключателей, которые служат для включения/выключения оборудования. Они являются аварийными выключателями, и используются для приведения системы в Состояние Нулевой Энергии:

Если выключатель отключения источника питания находится в "открытом" положении, как показано на рисунке (непрерывность цепи нарушена), то в цепи не будет никакого потока электронов. На нагрузке в этом случае будет нулевое напряжение, а соответственно полное напряжение источника питания будет находиться на разомкнутых контактах выключателя. Заметьте, что нет необходимости ставить выключатель на нижнем проводе схемы, так как он является электрически общим с землей. В целях обеспечения максимальной безопасности персонала, работающего с нагрузкой этой цепи, на верхнем проводе схемы может быть установлено временное заземление, которое не позволит случайно подать напряжение на нагрузку:

При наличии временного заземления оба провода нагрузки соединены с землей, обеспечивая тем самым состояние нулевой энергии на этой нагрузке.

Аналогичный результат мы получим, если соединим верхний провод схемы с нижним:

В любом из этих случаев оба провода нагрузки будут электрически общими с землей, что исключит появление на нагрузке напряжения (потенциальной энергии) и позволит людям стоять на земле при проведении работ с ней. Метод временного заземления проводников в обесточенных системах широко используется при проведении ремонтных работ на системах распределения высокого напряжения.

Еще одним преимуществом этой меры предосторожности является защита от непреднамеренного замыкания контактов выключателя, способного подсоединить источник энергии во время работы людей с нагрузкой. Временный провод в этом случае создаст короткое замыкание, большой ток которого заставит сработать защитное устройство ("автомат" или предохранитель), которое отключит источник энергии от цепи.

Стоит упомянуть о том, что устройство защиты от перегрузки по току не обеспечивает защиту человека от удара электрическим током. Оно предназначено исключительно для защиты проводников от перегрева под воздействием чрезмерного тока.

Для того, чтобы работник, отключивший перед проведением ремонтных работ источник энергии от цепи, был уверен, что его никто не подключит, необходима организационная составляющая системы безопасности. Такая система широко используется в промышленности и называется она "Блокировать питание и вывесить табличку". 

Работает эта система следующим образом: у каждого человека, имеющего право на проведение ремонтных работ в цепи, есть персональный замок, который он  до начала работы над системой устанавливает на рычаг управления устройством отключения. Кроме того, он заполняет и вывешивает табличку, в которой описывает характер и продолжительность работы. Если на разных участках системы работает несколько человек, то каждый из них вешает свой замок вместе с табличкой на рычаг управления. Таким образом, система будет находиться в состоянии нулевой энергии до тех пор, пока не будет снят последний замок.

Даже при использовании вышеописанной системы человек должен иметь здравый смысл и соблюдать меры предосторожности. Это особо актуально в системах промышленного масштаба, на которых одновременно может работать множество людей. Некоторые из этих людей могут просто не знать о системе "Блокировать питание и вывесить табличку", а некоторые могут повести себя безответственно и включить рубильник в неподходящий момент. Никогда не надейтесь, что все люди будут соблюдать меры безопасности.

Посте того, как система электропитания заблокирована замком и помечена табличкой, вы все равно должны убедится, что обслуживаемое устройство обесточено. Проверить это можно включив кнопку питания самого устройства. Если устройство после такого действия "заработает", то вы будете знать, что ваша попытка отключить источник питания не увенчалась успехом.

Помимо вышеперечисленного, перед тем как прикоснуться к любым проводам цепи, вы должны проверить наличие опасного напряжения на них измерительным прибором. Такую проверку нужно делать следующим образом:

• Убедитесь, что ваш прибор настроен на нужный предел измерения.
• Проверьте цепь на наличие опасного напряжения
• Проверьте еще раз свой прибор на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что его показания верны.

Возможно такие действия покажутся вам чрезмерными или даже параноидальными, но от них зависит ваша жизнь. Только после выполнения всех вышеуказанных мер, вы можете быть уверены что система обесточена и на ней можно проводить ремонтные или какие-либо другие работы.

Имейте в виду, что после того, как приняты все необходимые меры безопасности, присутствие на устройстве опасного напряжения все еще возможно (хотя и маловероятно). Поэтому последней мерой безопасности является то, что прежде чем взяться за какой-либо провод, нужно кратковременно коснуться его тыльной стороной руки. Зачем? спросите вы. Все дело в том, что при наличии (по каким-то причинам) напряжения на этом проводе, ваша рука не сожмет его, а наоборот, будет отброшена подальше от этого провода. Запомните, касание провода тыльной стороной руки - это последний шаг перед началом работы с цепью, и его нельзя использовать в качестве альтернативного метода проверки опасного напряжения

Краткий обзор:

• Состояние нулевой энергии - это такое состояние устройства, при котором на нем нет никакой потенциальной энергии, способной причинить вред человеку.     
• В грамотно разработанных электрических системах всегда имеется коммутационный механизм для отключения этих систем от источника питания.
• Для дополнительной защиты персонала, работающего на нагрузке, к верхнему проводу этой нагрузки может быть подключен временный заземляющий провод.
• Система "блокировать питание и вывесить табличку" работает следующим образом: у каждого человека, имеющего право на проведение ремонтных работ в цепи, есть персональный замок, который он  до начала работы над системой устанавливает на рычаг управления устройством отключения. Кроме того, он заполняет и вывешивает табличку, в которой описывает характер и продолжительность работы.
• После отключения источника питания обязательно проверьте, что устройство находится в состоянии нулевой энергии. Проверить это состояние можно кнопкой включения устройства и измерительным прибором.
• Перед тем как взяться за какой-либо провод обесточенной системы, нужно кратковременно коснуться его тыльной стороной ладони. Если по каким-то причинам на проводе существует напряжение, то рука будет отброшена от него.