Устройство естественного выравнивания электрических потенциалов для защиты сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током

Доклад, прозвучавший на III Международной научно-технической конференции «Аграрная энергетика в XXI столетии», которая состоялась 21-23 ноября 2005 г. в Минске.

Животноводческие помещения обладают рядом особенностей. К ним относятся условия окружающей среды (повышенная влажность, запыленность, агрессивность паров и газов) и наличие сельскохозяйственных животных, которые по сравнению с человеком более чувствительны к действию электрического тока. В связи с этим их необходимо защищать не только от возможного электропоражения, но также и от электропатологии, т.е. от снижения продуктивности под воздействием весьма низких напряжений прикосновения. Так, воздействие на коров напряжения, величина которого равна 3 В, приводит к снижению удоев на 30% и более.

В зоне размещения животных предельно допустимое шаговое напряжение и напряжение прикосновения переменного тока в нормальном эксплуатационном режиме для исключения электропатологии не должны превышать 0,2 В. Все это требует весьма надежных электрозащитных мероприятий. Одной из важных мер, обеспечивающих электробезопасность сельскохозяйственных животных, является использование устройств выравнивания электрических потенциалов (УВЭП). С этой целью должно быть выполнено одно из следующих мероприятий:

— искусственное устройство выравнивания электрических потенциалов;
— устройство естественного выравнивания электрических потенциалов;
— комбинированное устройство выравнивания электрических потенциалов с использованием естественного выравнивания электрических потенциалов и искусственного УВЭП.

На стадии проектирования, реконструкции или капитального ремонта животноводческого помещения необходимо предусматривать использование естественных заземлителей и устройств естественного выравнивания электрических потенциалов для защиты сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током, и только в случае, если этого по результатам расчетов окажется недостаточно, следует применять искусственные заземлители и УВЭП. Схема выполнения УВЭП с использованием естественного выравнивания электрических потенциалов технологическими, строительными и другими металлоконструкциями приведена на рисунке.

На нем обозначены следующие позиции: 1 — трансформаторная подстанция; 2 — вертикальные электроды заземляющего устройства; 3 — вводное распределительное устройство; 4 — электрический водонагреватель; 5 — установка для охлаждения молока; 6 — полоса контура заземления (стальная полоса 25х4); 7 — заземляющие проводники, связывающие систему водоснабжения, ограждения боксов и другие конструкции с приводными и натяжными станциями навозоудаления (стальная полоса 25x4); 8 — транспортеры навозоудаления; 9 — железобетонные колонны животноводческого помещения; 10 — заземляющий поперечный проводник (трос), ст. Ш 8 мм), соединяющий колонны, присоединяется к арматуре или закладным деталям при помощи сварки и прокладывается на высоте выше высоты въездных ворот; 11 — водоснабжение, кормушки, конструкции для привязи животных; 12 — вертикальные заземляющие проводники (ст. Ш 8 мм), соединяющие поперечный заземляющий проводник с системой водоснабжения, кормления, доения и привязи животных; 13 — станция управления навозоудалением; 14 — транспортер навозоудаления; 15 — повторное заземление нулевого провода ВЛ — 0,4 кВ.

Проведенные исследования и анализ состояния защиты сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током на сельхозпредприятиях страны показали, что использование устройств выравнивания электрических потенциалов в животноводческих помещениях нередко выполняется с нарушением требований нормативной документации, отсутствует единая политика при монтаже и эксплуатации УВЭП, принимаются далеко не экономичные схемы УВЭП. В то же время опыты показывают, что при создании устройств естественного выравнивания электрических потенциалов находящимися в соприкосновении с землей металлическими и железобетонными конструкциями, электропроводящими частями технологического оборудования зданий, использование в качестве заземлителей заземляющих устройств трансформаторных подстанций (особенно встроенных и пристроенных), повторных заземлений нулевого провода ВЛ — 0,4 кВ, свинцовых оболочек кабелей и водопроводных трубопроводов, проложенных в земле, обсадных труб скважин позволяет проектировать (создавать) эффективную систему выравнивания электрических потенциалов. При этом сечение нулевого провода ЛЭП — 0,4 кВ — не должно быть ниже сечения фазных проводов. Обобщая результаты исследований и многолетний опыт защиты от поражения электрическим током сельскохозяйственных животных, РУП «Институт энергетики АПК НАН Беларуси» разработан руководящий документ «Защита сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током. Выравнивание электрических потенциалов. Общие технические требования». В этом документе изложены требования, отражающие потребности экономики страны, безопасности людей и животных. Руководящий документ устанавливает правила выбора конструкции устройств выравнивания электрических потенциалов, требования к монтажу и методам предпусковых и периодических испытаний, он распространяется на проектируемые, действующие, реконструируемые и вновь строящиеся животноводческие помещения сельхозпредприятий, фермерских хозяйств, сельскохозяйственных цехов, промышленных и других предприятий и организаций. Выполнение требований руководящего документа позволит снизить расход металла на создание УВЭП не менее чем в 2 раза, улучшить условия эксплуатации, повысить надежность в работе и срок службы УВЭП, что обеспечит снижение количества периодических испытаний УВЭП до одного раза в год, а, следовательно, сокращение эксплуатационных расходов в 3,5 раза.

В.И. РУСАН, А.К. СИГАЕВ РУП «Институт энергетики АПК НАН Беларуси», г. Минск