Клещи диэлектрические: особенности конструкции, свойства и применение изолирующего инструмента

Обновлено: 30.04.2024

Влияние электрического тока на человека опасно для жизни. Для создания безопасности персонала, работающего с электроустановками, используют разные средства индивидуальной защиты. Ими являются приборы, аппараты, части устройств, защищающие работника от удара током, воздействия полей электромагнитных излучений высокой напряженности, от электрической дуги.

Изолирующие средства индивидуальной защиты разделяются на виды

Основные. Они могут выдержать долговременное воздействие напряжения, поэтому их целесообразно применять при производстве электромонтажных работ без обесточивания устройств от сети.
Дополнительные. Такая защита не способна полностью обеспечить защиту человека от воздействия электрического тока, в связи с чем такие средства используются совместно с основными.

Рассмотрим, что входит в эти виды защитных средств, предъявляемые к ним требования и особенности применения.

Основные

Средства индивидуальной защиты, относящиеся к основным, включают в себя:

Указатели напряжения.
Изолирующие штанги.
Изолированный инструмент.
Электроизмерительные клещи.
Диэлектрические перчатки.
Переносные заземления.
Изолирующие устройства.
Экранирующие комплекты.

Дополнительные

К таким средствам защиты относятся:

Диэлектрические сапоги или галоши.
Изолирующие накладки и подставки.
Коврики диэлектрические.
Диэлектрические колпаки.
Сигнализаторы напряжения.

Рассмотрим подробнее основные средства индивидуальной защиты, наиболее часто применяющиеся в практике электромонтажных работ.

Диэлектрические перчатки

Эти средства индивидуальной защиты защищают от поражения работника током при работах до 1 кВ, и является основным. При работах свыше 1 кВ диэлектрические перчатки являются дополнительным средством.

К использованию допускаются только сухие перчатки. При хранении их во влажном помещении, перед использованием перчатки следует просушить. Перед работой перчатки следует осмотреть, проверить дату испытания, герметичность. Чтобы проверить герметичность перчаток, необходимо взять перчатку и начать ее скручивание, как показано на рисунке. Перчатка надувается, и при наличии повреждений, это легко обнаруживается по выходу из нее воздуха.

Изолирующие клещи

Такие средства индивидуальной защиты применяются при выполнении работ по замене предохранителей. При работах с напряжением выше 1 кВ вместе с изолированными клещами необходимо использовать дополнительные средства защиты: резиновые диэлектрические перчатки и защитную маску.

С напряжением до 1 кВ по замене предохранителей не требуется использование дополнительных средств защиты. При таком напряжении (до 1000 В) предохранители допускается менять без клещей, только с помощью перчаток и защитных очков. При наличии рубильников или других коммутационных аппаратов перед заменой предохранительных вставок необходимо обесточить цепь нагрузки.

Электроизмерительные клещи

Такой инструмент дает возможность измерения тока, сопротивления и напряжения в цепи. Они рассчитаны для работы в закрытых помещениях, и в открытых при условии сухой погоды.

При измерении параметров работа цепи не изменяется, и цепь не разрывается. В зависимости от измеряемых параметров электроизмерительные клещи бывают различных типов:

Такой инструмент может использоваться в электроустановках до 10 кВ. Измерительными клещами можно измерить нагрузку сети, мощность различных устройств, проверить работу счетчиков энергии, определить параметры сети.

Указатели напряжения

В электроустройствах применяют указатели напряжения для контроля напряжения на элементах оборудования. Если указатель оснащен переключателем величины напряжения, то перед его использованием необходимо установить правильный режим.

Перед применением указателя первым делом необходимо убедиться в его функциональности. Для этого его действие предварительно проверяют на токоведущих частях, заведомо находящихся под рабочим напряжением. Другим способом проверки работы указателя является применение специальных контрольных устройств, служащих для проверки таких указателей.

Контроль напряжения или работоспособность прибора требуется выполнять с особой аккуратностью, не допуская замыкания между фазами, либо замыкания на корпус, соединенный с контуром заземления.

При пользовании указателем необходимо учитывать особенности устройства некоторых типов указателей. Так, например, указатель импульсного типа будет срабатывать с определенной задержкой. Чтобы правильно использовать контрольные приборы, нужно ознакомиться с его паспортом и инструкцией по применению, где должны быть указаны специфические особенности, которые касаются разных типов указателей напряжения.

В электроустановках с напряжением более 1 кВ рекомендуется применять вспомогательные меры безопасности в виде сигнализаторов напряжения, которые фиксируются на запястье или защитную каску работника, и срабатывают при приближении к токоведущим элементам, подключенным к напряжению.

Сигнализаторы напряжения запрещается применять вместо основного средства для контроля наличия напряжения. Сигнализатор напряжения также перед работой проверяется на исправность в установленном порядке.

Изолирующие штанги

Изолирующие штанги могут использоваться для:

Проведения измерений.
Замены предохранительных вставок.
Монтажа изолирующих накладок.
Операций с коммутирующими устройствами.
Монтажа защитных переносных заземлений.

Перед использованием штанги следует убедиться в ее исправности, отсутствии механических повреждений, возможности выполнения предстоящей операции. Запрещается использовать штангу для работ, не предназначенных для нее.

1 — Головка с раздвижными губками для захвата предохранителей
2 — Палец для операций с однополюсными разъединителями
3 — Рабочая часть
4 — Изолирующая часть
5 — Рукоятка

Некоторые виды штанг перед использованием требуется обязательно заземлять. Без применения заземления использование таких штанг запрещено.

Указатели напряжения и изолирующие штанги при работах с напряжением более 1 кВ могут включать в себя несколько компонентов, которые соединены друг с другом резьбовыми элементами. Поэтому, перед использованием таких защитных средств следует контролировать затяжку резьбовых соединений деталей указателя.

Диэлектрические калоши и боты

Для предотвращения удара током работника в районе замыкания на землю служат диэлектрические боты или калоши. Защитная обувь предназначена также для изоляции работника от земли или поверхности пола в здании, вместо диэлектрического резинового коврика или подставки.

Перед использованием диэлектрической обуви ее необходимо хорошо проверить на отсутствие проколов, механических повреждений. В защитной обуви следует перемещаться с аккуратностью, чтобы не проколоть подошву. При повреждении резиновой обуви возникает опасность поражения работника электрическим током (шаговым напряжением).

Снаружи на калошах или ботах обязательно должен быть штамп с датой испытания и допустимым напряжением, при котором боты смогут защитить работника.

Диэлектрические коврики

Такие средства индивидуальной защиты служат для изоляции работника от поверхности земли или пола в закрытых помещениях.

Для изготовления диэлектрических ковриков применяется специальный вид резины. В ее состав входят стирольные и изопреновые синтетические каучуки. В составе резины не должно быть компонентов, проводящих электрический ток. Таким компонентом может быть графит, углерод.

Стандартное исполнение диэлектрического коврика имеет рифленую поверхность с продольными полосами. Это дает возможность повысить коэффициент трения и уменьшить скольжение обуви.

Резиновые коврики обладают повышенной износостойкостью, а также стойкостью к воздействию щелочи и кислот, синтетических веществ. Основным их качеством является способность предотвратить удар током работника.

Резиновые ковры используются в основном в электроустановках выше 1 кВ как дополнительное средство защиты. Качество коврика определяют визуально. На лицевой части не должно быть трещин, инородных тел, раковин, отверстий. Эти изделия должны быть испытаны на напряжение 20 кВ. Наибольшая величина утечки тока допускается не более 160 мА на м 2 .

Рекомендуется осматривать резиновые коврики два раза в год, независимо от его срока использования. Хранить коврики рекомендуется при температуре 0-30 градусов. От отопительных устройств необходимо расстояние не менее 1 метра. Если коврики хранятся при отрицательных температурах, то температура не должна быть меньше -25°C.

Изолирующие подставки

Подставки, изготовленные из диэлектрического материала, не допускают контакта работника с поверхностью пола или земли в закрытых помещениях. Такие подставки используют, когда зануление или заземление невозможно выполнить, либо предъявляются высокие требования безопасности.

Изолирующая подставка выполняется в виде деревянного настила, закрепленного на фарфоровых изоляторах высотой не менее 5 см при работах с любым напряжением.

Инструмент с изолирующими ручками

Ручной инструмент с изолированными накладками используется в качестве основных защитных средств при работах в устройствах до 1 кВ без отключения питания. К ним относятся гаечные ключи, бокорезы, различные отвертки, пассатижи и другой инструмент.

Ручной инструмент для работ при напряжении более 1 кВ с изолированными ручками не создает необходимой защиты и безопасности для работника. Поэтому для производства ремонта на устройствах высокого напряжения необходимо полностью обесточить участок цепи со всех сторон, выполнить его заземление, поставить ограждения и другие меры, предотвращающие попадание человека в зону, создающую для него опасность поражения током.

При работах до 1 кВ без отключения питания, кроме ручного изолированного инструмента, следует изолировать работника от поверхности пола или земли, используя диэлектрические коврики, специальную обувь или изолирующие подставки. Очки или защитные маски используются, если это необходимо по условиям работы.

Перед работой ручной инструмент нужно осмотреть. На нем не должно быть механических повреждений изоляции, заусенцев, трещин. Такой инструмент должен проходить периодические испытания, как и другие средства защиты, в лабораторных условиях. Поэтому, перед использованием следует обязательно проверить наличие маркировки следующего испытания.

Диэлектрические приставные лестницы и стремянки

Такая защита позволяет предотвратить поражение электрическим током работника, так как лестницы и стремянки выполнены из стеклопластика для создания изоляции от поверхности, на которой находится защитное средство.

Изолирующие покрытия, колпаки и накладки

Такие средства индивидуальной защиты создают защиту человека от поражения его электрическим током и не допускают короткого замыкания. На рисунке показан пример применения таких защит.

Защитные переносные заземления

Переносным заземлением называется класс устройств защиты, служащих для создания безопасной работы работника в электроустановках. На отключенные от напряжения участки установки, на которых планируется производство работ по ремонту, монтируется заземляющее приспособление.

Оно необходимо для защиты от случайного включения напряжения на ремонтный участок и предотвращения возникновения наведенного напряжения. Во время случайной подачи питания на этот участок возникает короткое замыкание, и защитные устройства отключают цепь от питания.

Переносное заземление выполняется из медного гибкого кабеля, без слоя изоляции. На концах кабеля закреплены струбцины с диэлектрическими ручками для замыкания фаз и соединения к шине заземления. Существуют переносные заземления для 3-фазных устройств, которые объединяют в себе четыре заземлителя в одной конструкции, а также отдельные заземления к каждой фазе и земле.

Зажимы струбцин дают возможность монтировать их с применением диэлектрической штанги. В трехфазном заземлителе объединение жил осуществляется путем сварки или опрессовки, а также болтовым соединением. При этом жилы должны быть лужеными с помощью тугоплавкого припоя в районе обжима. Обычная фиксация пайкой запрещается, так как при коротком замыкании величина тока очень высока и может нагреть место пайки до состояния расплавления, вследствие чего нарушится соединение.

Крепления и кабель должны быть рассчитаны так, чтобы они выдержали ток короткого замыкания. Зажимы должны создавать надежный контакт.

Установка заземления осуществляется на отключенный от напряжения участок шин со стороны подачи питания. Перед их монтажом с помощью указателя контролируют отсутствие напряжения на шинах. Сначала фиксируются зажимы на нулевую шину, а затем по очереди на каждую фазу.

Зажимы устанавливаются изолированной штангой с использованием защитных средств, резиновых бот, рукавиц.

Переносное заземление устанавливается, начиная с шины заземления. Если не произведена проверка наличия напряжения, то установка заземления запрещена. Снимать заземление следует, начиная с шин фаз, применяя изолированные штанги и средства индивидуальной защиты.

При работе с электричеством жизненно необходимо придерживаться правил техники безопасности, в противном случае можно пострадать от удара током, степень поражения может быть слишком высока, чтобы выжить. Обязательно нужно пользоваться инструментами, которые не проводят ток. Одним из необходимых приспособлений считаются диэлектрические клещи.

Устройство конструкции

Приспособление изготавливается из специального диэлектрического материала либо полностью, либо только изолирующая его часть — рукоятка. Рабочий участок часто делают металлическим, однако в этом случае требуется надевать на него специальные резиновые патрубки, устойчивые к влиянию масла и бензина, для того, чтобы при работе не повредить патрон предохранителя из фарфора. Иногда клещи изготавливают полностью из диэлектрического материала.

Производство рукояти ведется в соответствии с необходимыми характеристиками изделия. Полипропиленовые изоляторы рассчитаны на защиту от напряжения до 1000 В, изолирующие клещи для более серьезных работ оснащаются бумажно-бакелитовыми или стеклоэпоксифенольными материалами.

Вес и размер инструмента рассчитан так, чтобы было удобно производить соответственные ремонтные действия. Четкого регламента, контролирующего эти показатели, не существует. Однако есть указания относительно соотношения размеров рабочей и изолирующей части, чтобы при работе не возникало непредвиденного замыкания. Для этого рукоять всегда должна быть в несколько раз больше, чем «губки».

Кроме того, одним из важнейших элементов конструкции является ограничительный упор на каждой стороне рукоятки. Это особенно важно, так как при его отсутствии рука может соскользнуть прямо к источнику тока или к проводящей электричество рабочей части.

Предназначение клещей

Основной задачей этого инструмента является оберегание от поражения током при работе с высоким напряжением. Для значения напряжения до 1 тыс. вольт и до 35 тыс. вольт применяются разные виды клещей. Сфера их использования следующая:

постановка и снятие предохранителей в различных электроустановках;
снятия ограждающих щитов и диэлектрических накладок;
другие работы с электричеством.

При работе с напряжением выше 1 кВ, кроме клещей, требуется прибегать к дополнительной защите рук и лица при помощи специальных диэлектрических перчаток и маски.

В некоторых ситуациях допускается использовать вместо изолирующих клещей специальные диэлектрические штанги, имеющие универсальный наконечник.

Правила эксплуатации и проведения испытаний

В производство запущены три вида клещей — до 1, 10 и 35 кВ. Существуют и изделия нетипичной формы для работы с предохранителями в реле и сигнализациях — конструкция таких инструментов максимально упрощена для удобства.

Каждый из этих инструментов имеет свои особенности и правила использования. Однако во время работы необходимо исключать возможность попадания влаги в любом виде на рабочий участок. Осторожность нужно соблюдать и при влажной погоде при проведении электроработ на улице — дождь, снег или туман.

Кроме того, обязательным условием эксплуатации являются периодические испытания изделия. Это специальное воздействие током определенной силы в течение 5 минут, проводится такая процедура дважды в год.

В зависимости от типа инструмента, различается и уровень напряжения, который подается со стороны рабочей области на область временного электрода, находящегося рядом с ограничительными упорами. Например, для клещей, рассчитанных на значение тока до 1 тыс. вольт, хватит для испытания двух киловольт, к клещам до 10 кВ применяют ток напряжением 40 кВ, а для максимально устойчивых к воздействию электричества изделий на 35 кВ необходимо подавать ток в 105 кВ.

Только своевременно проведенная процедура может гарантировать стопроцентную защиту от поражения током. Эксплуатационные испытания включают подвергание только разряду электричества повышенной мощности, механические испытания не проводят ввиду отсутствия необходимости.

Цена и другая информация

Классические клещи имеют невысокую стоимость, которая отличается в зависимости от того, есть ли в комплекте протокол испытаний. Так, без этого документа средняя цена составляет 200 рублей, при его наличии около 600 рублей.

Приобрести этот инструмент возможно как в хозяйственных магазинах, так и через интернет. Второй вариант обеспечивает большее разнообразие продукции разных производителей и предоставляет покупателю выбор оптимального соотношения цена — качество.

Для безопасного переключения электрических приборов, работы с элементами электроустановок необходимо предварительно обесточить устройство. Но существует ряд манипуляций, которые могут выполняться и под напряжением. Для этого применяются специальные средства защиты в электроустановках и инструмент, одним из которых являются изолирующие клещи.

Назначение

Их основное назначение - удаление или повторная установка элементов электрической сети, которая должна производиться под напряжением. Где изолирующие клещи выполняют роль и захватного приспособления, и защитного средства. Применительно к конкретным ситуациям изолирующие клещи могут использоваться для:

замены предохранителей, как в электроустановках до 1000 В, так и выше, но не более чем 35 кВ;
перемещения щитов ограждения;
снятия и установки каких-либо деталей, манипуляции с элементами оборудования;
удаления изолирующих накладок и для решения прочих задач, которые выполняются под напряжением.

Для выполнения определенных операций те же клещи могут заменяться изолирующими штангами. Помимо изолирующих на практике применяются и электроизмерительные клещи, которые позволяют определить величину переменного тока. Но их назначение в корне отличается, так как измерительные не могут выполнять никаких захватов и механических воздействий.

Конструкция

Конструктивно данное устройство разделяется на три функциональные области. Посмотрите на рисунок 1, здесь представлен один из вариантов, применяемых в электроустановках выше 1000 В.

Губки - представляют собой рабочую область. В различных моделях они могут быть выполнены из полимера, дерева, металла. Металлические губки отличаются хорошей механической устойчивостью, но в то же время несут угрозу хрупким элементам (патронам предохранителей, изоляции и т.д.), с которыми им доводится взаимодействовать. Поэтому в случае таких работ, на металл надеваются трубки из маслобензоустойчивого сырья.
Изолирующая часть - предназначена для ограждения рук персонала от частей, на которых присутствует напряжение или может быть подано. Она выполняется из электроизоляционных материалов: полимеров, резиновых или силиконовых соединений, дерева и т.д. Размер изоляции в этой части соответствует классу напряжения, для которого используются изолирующие клещи (чем выше напряжение - тем она длиннее).
Рукоятки - должны выполняться из электроизоляционного пластика, резины, дерева или других диэлектриков. В электроустановках напряжением до 1 кВ вся конструкция может быть металлической, но рукоятки обязательно покрываются диэлектриком. На краях рукояток также обязательно устанавливаются ограничительные кольца или упоры, которые и являются границей разделения рукоятки и изолирующей части. Сама рукоятка должна обеспечивать удобный хват одной рукой.

С целью предотвращения поражения персонала электрическим током, изоляционные элементы клещей должны изготавливаться из гладких материалов. Которые отталкивают влагу и не накапливают загрязнители на своей поверхности, так как это может привести к поверхностному пробою. Также на практике существуют модели полностью без металла, к примеру, клещи КВП-2, которые выполнены из полистирола, что обеспечивает им легкость и устойчивость к электротоку по всей длине. Благодаря такому свойству они не могут перекрыть токоведущие элементы, находящиеся в непосредственной близи.

Требования к размеру

В зависимости от типа электрических установок к размерам клещей предъявляются такие требования:

До 1 кВ нормами никак не регламентированы габариты устройства. Основным показателем является удобство в эксплуатации, чтобы инструмент не проскальзывал в руках и не создавал угрозы прикосновения к токоведущим частям. Данная категория средств защиты в промышленности получили обозначение клещи КИ-1000, то есть применяемые до 1000 В. Рисунок 2: Пример клещей до 1000 В (КИ-1000)
Для изолирующих клещей, применяемых в установках от 1 до 10 кВ с целью снятия накладок, предохранителей и других манипуляций должны соблюдаться такие габариты: изолирующая часть не менее 0,45 м, рукояток не меньше 0,15 м.
Для клещей, применяемых в устройствах от 10 до 35 кВ для переключений предохранителей, снятия изоляций и других операций, размеры должны составлять: для изолирующего промежутка не меньше 0,75 м, длина рукоятки не менее 0,2 м.

Помимо вышеизложенных характеристик любая модель должна обеспечивать удобство работы с нею. Чтобы для каких-либо операций с клещами было достаточно задействовать лишь одного работника без потери его эффективности.

Правила использования

В связи с тем, что такая работа выполняется без снятия напряжения, существует угроза поражения персонала электрическим током, при любых манипуляциях изолирующими клещами работники должны соблюдать определенные правила. Так, работы в устройствах с питающим напряжением более 1 кВ обязывают применять диэлектрические перчатки. Которые выступают в роли дополнительного средства, предотвращающего поражение током в случае пробоя изоляции, или других неисправностей технических средств, ошибок самих работников и т.д.

Рисунок 3: Меры безопасности при эксплуатации изолирующих клещей

Также в цепях более 1 кВ при работе изолирующими клещами обязательно необходимо осуществлять защиту органов зрения от мелких раскаленных частиц. Которые могут отлетать в результате разогрева металла при горении дуги и способны нанести травму. С этой целью персонал обязан надевать лицевые щитки или очки из негорючих материалов. При работе в устройствах до 1 кВ защита глаз не требуется, но может использоваться в разрезе требований каких-либо местных или отраслевых инструкций.

При проведении каких-либо манипуляций изолирующие клещи должны применяться только на вытянутую руку, не зависимо от класса напряжения. Касаться или браться руками выше ограничительных упоров категорически запрещается. Так как клещи в таком случае не способны обеспечивать заявленный норматив электрической прочности для данного класса напряжения, что может привести к электротравме.

Категорически запрещается использовать изолирующие клещи в случае выполнения работ под дождем, в условиях густого тумана, выпадения каких-либо осадков. То же самое касается помещений с повышенной влажностью, где на изолирующих элементах может образоваться проводящий слой влаги. В таких ситуациях переключения или другие операции должны выполняться только со снятым напряжением после обязательного заземления стационарными устройствами или переносными заземлениями при помощи оперативных штанг.

Перед началом работы ответственный работник обязательно производит осмотр изолирующих клещей на предмет каких-либо повреждений, загрязнителей и прочих факторов, снижающих защитные свойства. Обязательно проверяются сроки испытаний, ни в коем разе не допускается применять в работе клещи, с просроченной датой испытания. Также он должен осмотреть губки на целостность.

Периодичность испытаний

Согласно требований НД изолирующие клещи подлежат обязательной проверке только повышенным напряжением. При электрических испытаниях один из испытательных выводов подключается перед упором или кольцом, а второй к губкам.

Рисунок 4: Испытание изолирующих клещей

Как видите на рисунке 4, для проверки изоляции от коммутационного устройства 1 подается напряжение на автотрансформатор 2. Показания с его вторичной обмотки регистрируется киловольтметром kV. Затем через переключатель 3 напряжение подается на трансформатор 5, от которого и поступает через изолирующие подставки на изолирующие элементы клещей. Зеленая и красная лампа, ЗЛ и КЛ соответственно, сигнализируют о подаче напряжения сначала на автотрансформатор, а затем и на клещи.

Периодичность такой проверки должна составлять не менее раза в 24 месяца. При этом на диэлектрический участок в течении 5 минут должно подаваться такая величина напряжения, которая регламентируется в зависимости от класса, на который рассчитаны клещи:

до 1 кВ прикладываемый потенциал должен составлять 2 кВ;
от 1 до 10 кВ прикладываемый потенциал должен составлять 40 кВ;
от 10 до 35 кВ прикладываемый потенциал должен составлять 105 кВ.

Следует отметить, что при таких воздействиях на изолирующие клещи не должны слышаться потрескивания или другие разрядные эффекты. А в случае выявления таковых, должна производиться дополнительная очистка и осмотр изолирующей поверхности с целью выявления повреждений или загрязнений на ней. В случае пробоя, клещи должны отбраковываться.

По результатам проверки обязательно должен составляться протокол испытаний, определяющий возможность дальнейшей работы клещами. А на основании этого документа, ответственный за содержание и эксплуатацию средства работник обязан сделать соответствующую надпись на клещах.

Читайте также: