Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители ответ: Вопрос: Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители? : Смотреть ответ

Содержание

Вопросы теста на II (2-ю) группу по электробезопасности

Чтобы сдать экзамен на 2-ую группу по электробезопасности нужно  знать ответы на следующие вопросы:

Вы можете сдать экзамен с помощью программы — ДНД Электробезопасность и ТБ →

1. Общие сведения об электроустановках

  • Что такое электроустановка?
  • Какая электроустановка считается действующей?
  • Какие электроустановки, согласно ПУЭ, называются закрытыми (или внутренними)?
  • Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности?
  • Что, согласно Правилам устройства электроустановок, называется электропомещениями?
  • Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током?
  • Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью поражения людей электрическим током?
  • Какие помещения, согласно ПУЭ, называются сырыми?
  • Какие помещения, согласно ПУЭ, относятся к влажным?
  • Какие помещения, согласно ПУЭ, называются сухими?
  • Что является номинальным значением параметра электротехнического устройства?
  • Каким образом обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?
  • Какое буквенное и цветовое обозначение используется для проводников защитного заземления в электроустановках?
  • Какие обозначения используются для шин при переменном трехфазном токе?
  • Каким образом обозначаются шины при постоянном токе?
  • Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока?
  • Чем должны отличаться светильники аварийного освещения от светильников рабочего освещения?
  • Какие электроприемники относятся к электроприемникам второй категории?
  • Какие электроприемники относятся к электроприемникам первой категории?
  • Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам?
  • Какими могут быть устройства для ограждения и закрытия токоведущих частей в помещениях, доступных только для квалифицированного персонала?
  • Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных помещениях?
  • Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых при работах в особо неблагоприятных условиях?
  • К каким распределительным электрическим сетям могут присоединяться источники сварочного тока?
  • Как классифицируются электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током?
  • На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок?
  • На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок?
  • На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей?
  • Какая ответственность предусмотрена за нарушение требований нормативных документов при эксплуатации электроустановок?
  • Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?
  • Чем должны быть укомплектованы электроустановки?
  • За что в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?
  • Что должен сделать работник, заметивший неисправности электроустановки или средств защиты?

2. Требования к персоналу и его подготовка

  • На какие категории подразделяется электротехнический персонал организации?
  • Какой персонал относится к электротехнологическому?
  • Какой персонал относится к оперативному?
  • Кто относится к ремонтному персоналу?
  • Кто относится к оперативно-ремонтному персоналу?
  • Кто утверждает Перечень должностей и профессий электротехнического персонала, которым необходимо иметь соответствующую группу по электробезопасности?
  • Сколько групп допуска по электробезопасности установлено нормативными документами?
  • С какой периодичностью проводится проверка знаний по электробезопасности для электротехнического персонала, непосредственно организующего и проводящего ремонтные работы в электроустановках?
  • Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для электротехнического персонала, непосредственно организующего и проводящего работы по обслуживанию действующих электроустановок?
  • Когда проводится внеочередная проверка знаний персонала?
  • В течение какого срока со дня последней проверки знаний работники, получившие неудовлетворительную оценку, могут пройти повторную проверку знаний?
  • Какой минимальный стаж работы в электроустановках должен иметь работник со средним полным образованием при переходе со II группы по электробезопасности на III группу?
  • Какие виды инструктажа проводятся с ремонтным, оперативным и оперативно-ремонтным персоналом?
  • Какая проверка знаний проводится у персонала при назначении или переводе на другую работу, если новые обязанности требуют дополнительных знаний норм и правил?

3. Порядок и условия безопасного производства работ в электроустановках

  • Какие работы относятся к работам со снятием напряжения?
  • Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки напряжением до 1000 В?
  • Кто имеет право единолично обслуживать электроустановки напряжением до 1000 В?
  • При каких условиях в электроустановку до 1000 В допускаются работники, не обслуживающие ее?
  • Кто дает разрешение на снятие напряжения при несчастных случаях для освобождения пострадавшего от действия электрического тока?
  • Какие требования безопасности необходимо соблюдать при производстве работ в электроустановках?
  • Какие мероприятия из перечисленных относятся к организационным?
  • Какой из вариантов содержит полный список лиц, ответственных за безопасное ведение работ в электроустановках?
  • На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках?
  • На какой срок выдается распоряжение на производство работ в электроустановках?
  • Каким образом должны храниться ключи от электроустановок?
  • Кто и на каком основании имеет право единоличного проведения уборки помещений с электрооборудованием напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие части ограждены?
  • Кто имеет право на продление нарядов на производство работ в электроустановках?
  • Какие работы на воздушных линиях может выполнять по распоряжению работник, имеющий II группу по электробезопасности?
  • В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации?
  • Какие работы из перечисленных можно отнести к работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В?
  • Сколько работников, имеющих II группу по электробезопасности, допускается включать в бригаду?
  • Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по распоряжению?
  • Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по наряду?
  • Кто проводит инструктаж бригаде по вопросам использования инструмента и приспособлений?
  • Кто имеет право включать электроустановки после полного окончания работ?
  • В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?
  • Какую группу по электробезопасности должен иметь электротехнический персонал для допуска к работе с переносным электроинструментом и ручными электрическими машинами класса I в помещениях с повышенной опасностью?
  • Какие работники допускаются к выполнению электросварочных работ?
  • Какие меры необходимо принимать для предотвращения ошибочного включения коммутационных аппаратов при отсутствии в схеме предохранителей во время проведения планового ремонта электроустановки?
  • Какие запрещающие плакаты вывешиваются на приводах коммутационных аппаратов с ручным управлением во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?
  • Какие запрещающие плакаты вывешиваются на задвижках, закрывающих доступ воздуха в пневматические приводы разъединителей, во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?

4. Заземление и защитные меры электробезопасности. Молниезащита.

  • Что в соответствии с Правилами устройства электроустановок входит в понятие «Прямое прикосновение»?
  • Что в соответствии с Правилами устройства электроустановок входит в понятие «Косвенное прикосновение»?
  • Что понимается под напряжением прикосновения?
  • Что понимается под напряжением шага?
  • Что называется защитным заземлением?
  • Что называется рабочим заземлением?
  • Что называется заземлителем?
  • Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции?
  • В каких случаях из перечисленных защита от прямого прикосновения не требуется?
  • Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении?
  • Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?
  • Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители?
  • Какой цвет окраски должны иметь искусственные заземлители?
  • В какой цвет должны быть окрашены открыто проложенные заземляющие проводники?
  • Какой знак должен быть нанесен у мест ввода заземляющих проводников в здания?
  • Какие шины не допускается применять в качестве главной заземляющей шины?
  • Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям?
  • С какой периодичностью следует проводить визуальный осмотр видимой части заземляющего устройства?
  • С какой периодичностью следует проводить осмотр заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта?
  • В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен?
  • Можно ли использовать землю в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В?
  • Какие объекты из перечисленных относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией?
  • Какие из перечисленных объектов относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?
  • Какие из перечисленных конструктивных элементов зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники?
  • Когда проводится проверка и осмотр всех устройств молниезащиты для обеспечения постоянной надежности?

5. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках

  • Что из перечисленного не относится к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
  • Что из перечисленного не относится к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
  • Какой из перечисленных вариантов содержит полный перечень индивидуальных средств защиты?
  • Что необходимо сделать при обнаружении непригодности средств защиты?
  • Какая установлена периодичность осмотра состояния средств защиты, используемых в электроустановках?
  • Можно ли использовать средства защиты с истекшим сроком годности?
  • Каким образом работник при непосредственном использовании может определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны для применения?
  • В каких электроустановках можно использовать контрольные лампы в качестве указателей напряжения?
  • В каких электроустановках при пользовании указателем напряжения необходимо надевать диэлектрические перчатки?
  • В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве основного изолирующего электрозащитного средства?
  • В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства?
  • Каким образом диэлектрические перчатки перед применением проверяются на наличие проколов?
  • В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши?
  • В каких электроустановках применяют диэлектрические боты?
  • Для чего предназначены защитные каски?
  • Какие защитные очки рекомендуется применять в электроустановках?
  • Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим?
  • Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим?
  • Какие плакаты из перечисленных относятся к указательным?
  • К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?

6. Правила освобождения пострадавших от действия электрического тока и оказания им первой помощи

  • Выберите правильный порядок действий по спасению жизни и сохранению здоровья пострадавшего.
  • Укажите последовательность действий при оказании первой помощи пострадавшему при потере сознания и отсутствии пульса на сонной артерии.
  • Каким образом необходимо обрабатывать ожог с нарушением целостности ожоговых пузырей и кожи?
  • Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный?
  • Какое воздействие на организм человека оказывает электрический ток?
  • Какой вариант содержит полный перечень петель электрического тока (путей прохождения) через тело человека, которые наиболее опасны?
  • Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током?
  • Если поражение электрическим током произошло на высоте, где необходимо начинать оказывать первую помощь, на земле или на высоте?
  • Какую первую помощь необходимо оказать пострадавшему от действия электрического тока в случае, если он находится в бессознательном состоянии, но с сохранившимся устойчивым дыханием и пульсом?
  • В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение?
  • Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения?
  • В каком случае при поражении электрическим током вызов скорой помощи для пострадавшего является необязательным?
  • Какую первую помощь необходимо оказать человеку, попавшему под разряд молнии?

Навигация по записям

ЭБ 122.

4. Подготовка к сдаче III группы электробезопасности

Продолжаю публиковать материалы по сдаче на категории электробезопасности. Эта статья является продолжением моего предыдущего поста, где рассматривалась сдача на II группу.
Как выяснилось, материалы для сдачи III группы — немного дополненные материалы для сдачи II группы. Все группы допуска базируются на одних и тех же нормативных документах, вопросах и пособиях. Чтобы не дублировать информацию, в этой статье я привожу только то, что необходимо для сдачи на III группу, и чего не было в предыдущей статье. Под катом нормативные документы, немного о подготовке и вопросы с правильными ответами. Для подготовки к сдаче на III группу нужно ознакомиться не только с этой статьей, но и с предыдущей. Воспринимать ее нужно как дополнение. Уточки присутствуют, но мало.

Нормативные документы

Посмотрим на законодательную базу. Даты выпуска приказов — по сути, те даты, когда в документы последний раз вносились изменения.

Привожу все Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ Р М-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00
Согласовано: Госэнергонадзор, Минэнерго России, 22 декабря 2000 г.
Правила вводятся в действие с 1 июля 2001 г. Утверждено Постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации
от 05 января 2001 г. N 3. Утверждено Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 27 декабря 2000 г. N 163.

Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. N 6 «Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей»
УТВЕРЖДЕНО Минэнерго России N 6 от 13.01.03. ЗАРЕГИСТРИРОВАНО Минюстом России N 4145 от 22.01.03.

Правила устройства электроустановок (с изменениями на 20.06.2003 г.)
Утверждена приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 08.07.02 N 204. Введена в действие с 01.01.03 г. Подготовлена ОАО «ВНИИЭ».

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34. 21.122-2003
Утверждена Приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г. N 280

Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках [СО 153-34.03.603-2003(РД 34.03.603)]


УТВЕРЖДЕНО приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г. N 26

Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве
Инструкция разработана по техническому заданию Департамента условий и охраны труда Министерства труда и социального развития Российской Федерации. Инструкция утверждена Департаментом научно-исследовательских и образовательных медицинских учреждений Министерства здравоохранения РФ и рекомендована для подготовки лиц, не имеющих медицинского образования, но обязанных уметь оказывать первую неотложную медицинскую помощь (письмо N 16-16/68 от 28.06.99).

Очевидно, дополняются или пересматриваются они крайне редко.

Как готовиться, процесс сдачи

На предприятиях, где ТК РФ соблюдают, персонал, работающий с теми или иными электроустановками (компьютер в частности), на группу сдавать придется, хотя бы II.
Я сейчас готовлюсь на системе

Антиреклама. Никого не осуждаю, но…

ОЛИМПОКС

Процесс подготовки сводится к прорешиванию экзаменационных вопросов. Если ответил неправильно, ссылка на пояснение ведет прямиком на огромные нормативные документы (перечислены в предыдущем пункте, никакой навигации, разумеется, по ним нет; кратких справок — тоже нет). На предприятиях такие системы нужны

(нужны ли?) для автоматизации сдачи и учета «сдал / не сдал». Учитывая вышесказанное и ее стоимость для больших компаний — на мой скромный взгляд, система бесполезна. Документы и бесплатно можно почитать.
Сдача проходит в два этапа — тестирование на какой-нибудь системе (даже на on-line сервисе, есть бесплатные, недавно находил платный), или письменно, и устная беседа с инженером по ТБ. Беседа проводится не всегда.

Проблема учебы на группу в том, что есть несколько огромных документов, обязательных к выучиванию (а под них удобно только спать), и формальный подход к сдаче.

Тестирование не охватывает всего, что нужно знать, не структурирует знания. Кроме того, работодатель порой заинтересован в том, чтобы сотрудник как можно быстрее приступил к работе, и группа ЭБ обязательна для того, чтобы сотрудника к этой самой работе допустили.
Реальной пользы при таком подходе немного.

Вопросы билетов с правильными ответами. Разбито на 7 тем в спойлерах

Вопросов на сдачу II группы 113, на сдачу III группы — 151. Многие вопросы (но не все) из II группы перекочевали в сдачу III группы. Было добавлено много новых. Как и раньше, вопросы суровые, похожи на ЕГЭ, но полезная информация изредка попадается.

Тема 1. Общие сведения об электроустановках
  1. Какая электроустановка считается действующей?
    Электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов
  2. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?
    Обозначаются буквой N и голубым цветом
  3. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь проводники защитного заземления в электроустановках?
    Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов
  4. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники?
    Должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах
  5. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при переменном трехфазном токе?
    Шины фазы A — желтым, фазы B — зеленым, фазы C — красным цветом
  6. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при постоянном токе?
    Положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая M — голубым цветом
  7. Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока?
    Не выше 380/220 В
  8. С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ?
    С изолированной нейтралью
  9. Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам второй категории?
    Электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей
  10. Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам первой категории?
    Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения
  11. Сколько источников питания необходимо для организации электроснабжения электроприемников второй категории?
    Два независимых взаимно резервирующих источника питания
  12. Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам?
    Должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только с помощью ключей или инструментов
  13. Какое максимальное значение напряжения должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью?
    Не выше 50 В
  14. Какое максимальное напряжение может быть в распределительных электрических сетях, к которым присоединяются источники сварочного тока?
    Не выше 660 В
  15. Как классифицируются электроинструменты по способу защиты от поражения электрическим током?
    Делятся на 4 класса — нулевой, первый, второй и третий
  16. На какой высоте в производственных помещениях должны устанавливаться штепсельные розетки?
    0,8-1,0 м от уровня пола
  17. Какие светильники рекомендуется применять для устройства аварийного освещения?
    Люминесцентные лампы или с лампами накаливания
  18. Какое количество ламп накаливания каждая мощностью до 60 Вт допускается присоединять на однофазные группы освещения лестниц?
    Не более 60 ламп накаливания
  19. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 80 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков?
    Не более 60 ламп
  20. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 40 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков?
    Не более 75 ламп
  21. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 20 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков?
    Не более 100 ламп
  22. На какой высоте над проезжей частью улиц рекомендуется устанавливать светильники?
    На высоте не менее 6,5 м
  23. На какой высоте над контактной сетью троллейбуса от уровня проезжей части рекомендуется устанавливать светильники?
    На высоте не менее 9,0 м
  24. На какой высоте на пешеходной дорожкой от уровня земли должны устанавливаться светильники?
    На высоте не менее 3, 0 м
  25. При каком максимальном напряжении для управления светильниками допускается использовать штепсельные розетки?
    При напряжении до 50 В
  26. На какой максимальной высоте рекомендуется устанавливать штепсельные розетки в административных зданиях?
    На высоте не более 1,0 м
  27. На какой высоте от уровня пола должны устанавливаться выключатели для светильников общего освещения в административных зданиях?
    На высоте от 0,8 до 1,7 м от пола
Тема 2. Общие положения действующих норм и правил при работах в электроустановках
  1. На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок?
    На вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ,
  2. Требованиям каких нормативно-технических документов должно соответствовать устройство электроустановок?
    ПУЭ, ПТЭЭП, МПБЭЭ, ГОСТ, СНиП и других нормативно-технических документов
  3. Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности?
    Электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В
  4. На кого распространяются Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок?
    На работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения
  5. На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей?
    На организации, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, индивидуальных предпринимателей, эксплуатирующим действующие электроустановки напряжением до 220 кВ включительно, и граждан — владельцев электроустановок напряжением выше 1000 В
  6. Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок?
    В соответствии с действующим законодательством
  7. За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?
    За нарушения, происшедшие по их вине, а также за неправильную ликвидацию ими нарушений в работе электроустановок на обслуживаемом участке
  8. За что несут персональную ответственность работники, проводящие ремонт электроустановки?
    За нарушения в работе, вызванные низким качеством ремонта
  9. Что должен сделать работник, заметивший неисправности электроустановки или средств защиты?
    Немедленно сообщить об этом своему непосредственному руководителю, в его отсутствие — вышестоящему руководителю
  10. Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током?
    Помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения и территория открытых электроустановок
  11. Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью?
    Любое из перечисленных помещений относится к помещениям с повышенной опасностью
  12. Какие помещения относятся к особо опасным помещениям?
    Любое из перечисленных помещений относится к особо опасным помещениям
  13. Какие помещения относятся к электропомещениям?
    Помещения или отгороженные (например, сетками) части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала
  14. Какие помещения называются сырыми?
    Помещения, в которых относительная влажность воздуха превышает 75%
  15. Какие помещения относятся к влажным?
    Помещения, в которых относительная влажность воздуха больше 60 %, но не превышает 75%
  16. Какие помещения называются сухими?
    Помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%
  17. Какие помещения называются особо сырыми?
    Помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100%
  18. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?
    Ростехнадзор
  19. В течении какого срока проводится комплексное опробование основного и вспомогательного оборудования электроустановки перед приемкой в эксплуатацию?
    В течении 72 часов
  20. В течении какого срока проводится комплексное опробование работы линии электропередачи перед приемкой в эксплуатацию?
    В течении 24 часов
  21. Каким образом осуществляется подача напряжения на электроустановки, допущенные в установленные порядке в эксплуатацию?
    После получения разрешения от органов Ростехнадзора и наличия договора с энергоснабжающей организацией
  22. Кто должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации электроустановок?
    Потребители
Тема 3. Требования к персоналу и его подготовке
  1. На какие группы подразделяется электротехнический персонал организации?
    На оперативный, административно-технический, оперативно-ремонтный и ремонтный
  2. Как часто проводится проверка знаний по электробезопасности для электротехнического персонала?
    Не реже одного раза в год
  3. Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для персонала, обслуживающего электроустановки?
    Не реже одного раза в год
  4. Когда проводится внеочередная проверка знаний персонала?
    В любом из перечисленных случаев
  5. В течение какого срока со дня последней проверки знаний работники, получившие неудовлетворительную оценку, могут пройти повторную проверку знаний?
    Не позднее 1 месяца со дня последней проверки
  6. В течении какого срока должна проводиться стажировка электротехнического персонала на рабочем месте до назначения на самостоятельную работу?
    От 2 до 14 смен
  7. Кто имеет право проводить проверку знаний неэлектротехнического персонала с присвоением I группы допуска?
    Работник из числа электротехнического персонала данного Потребителя с группой по электробезопасности не ниже III
  8. Кто относится к электротехнологическому персоналу?
    Персонал, который проводит обслуживание электротехнологических установок, и использует в работе электрические машины, переносной электроинструмент и светильники
  9. Кто относится к оперативному персоналу?
    Персонал, осуществляющий оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения, подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ в порядке текущей эксплуатации)
  10. Кто относится к ремонтному персоналу?
    Персонал, обеспечивающий техническое обслуживание и ремонт, монтаж, наладку и испытание электрооборудования
  11. Кто относится к оперативно-ремонтному персоналу?
    Ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок
  12. Какой персонал относится к неэлектротехническому?
    Персонал, не попадающий под определение «электротехнического», «электротехнологического» персонала
  13. Какие существуют возрастные ограничения для присвоения III группы по электробезопасности?
    Группа III может присваиваться работникам только по достижении 18-летнего возраста
  14. В течении какого срока проводится дублирование перед допуском электротехнического персонала к самостоятельной работе?
    От 2 до 12 смен
  15. На какой срок может быть продлено для работника дублирование, если за отведенное время он не приобрел достаточных производственных навыков?
    От 2 до 12 смен
  16. Какие обязанности возложены на ремонтный персонал?
    Обеспечение технического обслуживания и ремонта, монтажа, наладки и испытания электрооборудования
  17. Какой минимальный стаж работы должен быть у человека с высшим электротехническим образованием для перехода с третьей группы электробезопасности на четвертую?
    2 месяца в предыдущей группе
  18. Какую начальную группу по электробезопасности должен иметь работник при его переводе с обслуживания электроустановок напряжением до 1000 В на обслуживание электроустановок напряжением выше 1000 В?
    Не выше третьей
  19. Кто имеет право проводить обслуживание аккумуляторных батарей и зарядных устройств?
    Специально обученный персонал, имеющий III группу по электробезопасности
Тема 4. Порядок и условия безопасного производства работ в электроустановках
  1. Какие работы относятся к работам со снятием напряжения?
    Работа, когда с токоведущих частей электроустановки, на которой будут проводиться работы, отключением коммутационных аппаратов, отсоединением шин, кабелей, проводов снято напряжение и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на токоведущие части к месту работы
  2. Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки?
    Не ниже III группы
  3. Кто имеет право единолично обслуживать электроустановки напряжением до 1000 В?
    Работники из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала организации, имеющие группу по электробезопасности не ниже III
  4. Какие мероприятия из перечисленных относятся к организационным? Дайте наиболее полный ответ.
    Оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, допуск к работе, надзор во время работы, оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы
  5. Кто может являться ответственным за безопасное ведение работ? Дайте наиболее полный ответ.
    Выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий, члены бригады
  6. На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках?
    Не более 15 календарных дней со дня начала работы
  7. На какой срок выдается распоряжение на производство работ в электроустановках?
    Распоряжение носит разовый характер, срок его действия определяется продолжительностью рабочего дня исполнителей
  8. В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации?
    В электроустановках напряжением до 1000 В
  9. Какие работы из перечисленных можно отнести к работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В?
    Снятие и установка электросчетчиков, других приборов и средств измерений
  10. Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по распоряжению?
    Целевой
  11. В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?
    Произвести необходимые отключения, вывесить запрещающие плакаты, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление, вывесить указательные плакаты
  12. Когда, как правило, назначается ответственный руководитель работ?
    В электроустановках напряжением свыше 1000 В
  13. Какую группу по электробезопасности должен иметь допускающий к работе в электроустановках?
    В электроустановках до 1000 В — третью, а в электроустановках свыше 1000 В — четвертую
  14. За что отвечает наблюдающий в электроустановках?
    За безопасность членов бригады в отношении поражения электрическим током электроустановки
  15. Какие работы по распоряжению в электроустановках напряжением выше 1000 В может проводить один работник, имеющий третью группу по электробезопасности?
    Работы на электродвигателях и механической части вентиляторов и маслонасосов трансформаторов и компрессоров
  16. Каким образом члены бригады, имеющие третью группу по электробезопасности, могут осуществлять временный уход с рабочего места в РУ?
    С разрешения производителя работ, самостоятельно
  17. Сколько работников и с какой группой по электробезопасности должны выполнять проверку отсутствия напряжения на ВЛ напряжением до 1000 В?
    Два работника, имеющие III группу
  18. По какому документу проводятся испытания элекрооборудования, проводимые с использованием передвижной испытательной установки?
    По наряду
  19. Как часто должна проводиться проверка электрических схем электроустановок на соответствие фактическим эксплуатационным?
    Не реже одного раза в два года с отметкой о проверке
  20. У кого должны находиться оперативные схемы электроустановок отдельного участка?
    На рабочем месте оперативного персонала
  21. В каком случае электродвигатели должны быть немедленно отключены от питающей сети?
    В любом из перечисленных случаев
  22. Кто должен осуществлять замену и плановую поверку электрических счетчиков?
    Собственник приборов учета по согласованию с энергоснабжающей организацией
  23. Кто в организации ведет наблюдение за работой счетчиков электрической энергии?
    Оперативный персонал
  24. Какой документ должен быть на руках у электротехнического персонала для проведения измерений мегаомметром в электроустановках напряжением до 1000 В?
    Распоряжение
  25. Сколько человек должно быть в составе бригады, выполняющих работы по перетяжке и замене проводов на воздушных линиях напряжением до 1000 В?
    Минимум два человека, причем производитель работ должен иметь IV группу по электробезопасности
  26. Какие меры безопасности необходимо принимать для предотвращения ошибочного включения коммутационных аппаратов при отсутствии в схеме предохранителей во время проведения планового ремонта электроустановки?
    Можно принимать любые из перечисленных мер либо провести расшиновку или отсоединение кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором будут проводиться работы
  27. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на приводах коммутационных аппаратов во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?
    «Не включать! Работают люди»
  28. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на задвижках, закрывающих доступ воздуха в пневматические приводы разъединителей, во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?
    «Не открывать! Работают люди»
Тема 5. Заземление и защитные меры электробезопасности. Молниезащита
  1. Что понимается под напряжением прикосновения?
    Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного
  2. Что понимается под напряжением шага?
    Напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека
  3. Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции?
    Защитное заземление
  4. Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении?
    Во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока
  5. Какие должны быть предусмотрены меры от прямого прикосновения?
    Любая из приведенных мер в отдельности либо в сочетании
  6. Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?
    Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
  7. Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители?
    Из черной или оцинкованной стали или меди
  8. Что называется защитным заземлением?
    Заземление, выполняемое в целях электробезопасности
  9. Что называется рабочим заземлением?
    Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности)
  10. Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям?
    Сваркой
  11. Какова периодичность визуального осмотра видимой части заземляющего устройства?
    По графику, но не реже одного раза в шесть месяцев
  12. Какова периодичность осмотров заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта?
    По графику, но не реже одного раза в двенадцать лет
  13. В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен?
    Если разрушено более 50 % его сечения
  14. Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией?
    Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды
  15. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?
    Здания высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства, а также жилые и административные строения
  16. Какие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники?
    Любые элементы из перечисленных
  17. Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты?
    Один раз в год перед началом грозового сезона
  18. Когда проводятся внеочередные замеры сопротивления устройств молниезащиты?
    После выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них
  19. В какой цвет должны быть окрашены открыто проложенные заземляющие проводники?
    В черный цвет
  20. В какой цвет должны быть окрашены искусственные заземлители?
    Они не должны иметь окраски
Тема 6. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках
  1. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
    Изолирующие штанги всех видов, изолирующие клещи, указатели напряжения, электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, ручной изолирующий инструмент
  2. Какие средства защиты относятся к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
    Диэлектрические галоши, диэлектрические ковры и изолирующие подставки, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые
  3. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением свыше 1000 В?
    Изолирующие штанги всех видов, изолирующие клещи, указатели напряжения
  4. Какие средства защиты относятся к индивидуальным?
    Средства защиты головы, глаз, лица, органов дыхания, рук, от падения с высоты, одежда специальная защитная
  5. Какая периодичность осмотра состояния средств защиты, используемых в электроустановках?
    Не реже одного раза в шесть месяцев
  6. Можно ли использовать средства защиты с истекшим сроком годности?
    Не допускается
  7. Каким образом работник при непосредственном использовании средств защиты может определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны для применения?
    По штампу или маркировке на средстве защиты
  8. В каких электроустановках можно использовать контрольные лампы в качестве указателей напряжения?
    Применение контрольных ламп запрещается
  9. В каких электроустановках при пользовании указателем напряжения необходимо надевать диэлектрические перчатки?
    В электроустановках напряжением выше 1000 В
  10. В течении какого времени должен обеспечиваться непосредственный контакт указателя напряжения с контролируемыми токоведущими частями при проверке отсутствия напряжения в электроустановках напряжением до 1000 В?
    Не менее 5 с
  11. Для чего предназначены электроизмерительные клещи?
    Для проведения любого из перечисленных измерений
  12. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве основного изолирующего электрозащитного средства?
    В электроустановках до 1000 В
  13. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства?
    В электроустановках свыше 1000 В
  14. Каким образом диэлектрические перчатки проверяются на наличие проколов?
    Путем скручивания их в сторону пальцев
  15. В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши?
    В электроустановках напряжением до 1000 В
  16. В каких электроустановках применяют диэлектрические боты?
    Во всех электроустановках
  17. Для чего предназначены защитные каски?
    Для защиты от всего перечисленного
  18. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим?
    Не включать! Работают люди.
  19. Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим?
    Осторожно! Электрическое напряжение.
  20. Какие плакаты из перечисленных относятся к указательным?
    Заземлено
  21. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?
    К предупреждающим
  22. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Заземлено»?
    К указательным
  23. В каких электроустановках применяются указатели напряжения для проверки совпадения фаз?
    В электроустановках напряжением от 6 до 110 кВ
  24. Какие требования предъявляются к внешнему виду диэлектрических ковров?
    Они должны быть с рифленой лицевой поверхностью, одноцветные
  25. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который укрепляется на наружной двери трансформаторов?
    Желтый
  26. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который наносится посредством трафарета на железобетонную опору ВЛ?
    Фоном служит цвет поверхности бетона
Тема 7. Правила освобождения пострадавших от электрического тока и оказания им первой доврачебной помощи
  1. Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток?
    Все перечисленные действия относятся к специфическим
  2. Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный?
    Переменный ток
  3. Какие существуют основные «петли тока» — пути для прохождения электрического тока через тело человека?
    Рука-рука, рука-нога, рука-голова, нога-нога, голова-нога
  4. Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током?
    Произвести отключение электрического тока
  5. Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения?
    «Гусиным шагом»
  6. Нуждается ли в медицинской помощи человек, находившийся под воздействием электрического тока и чувствующий себя после этого нормально?
    Нуждается в любом случае
  7. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать:
    100 мА
  8. В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение?
    В радиусе 8 м от места касания
  9. В какой последовательности необходимо начать оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия электрического тока в случае, если он без сознания, но пульс на сонной артерии есть?
    Убедиться в наличии пульса, повернуть на живот, очистить полость рта, приложить холод к голове, наложить на раны повязки и шины, если нужно и вызвать скорую помощь
P.
S. или что еще

Повторюсь, эта статья — продолжение предыдущего поста, немного теории Вы можете посмотреть в ней (некоторый минимум там вкратце изложен), адреса on-line сервисов для подготовки там же.
Особенность моей ситуации в том, что для работы с сетевым оборудованием мне нужна III группа. Сначала сдается II, потом III группа(по правилам через два, кажется, месяца). Удачи нам, и безопасного электричества!
И пользуйтесь заземленными браслетами!

Автор: sanhces7

Источник

Рабочая программа «Электробезопасность 2 группа допуска»

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Краснодарского края

«Славянский электротехнологический техникум»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

для общеразвивающего курса «Электробезопасность»

для присвоения II группы допуска

Славянск – на – Кубани

2015

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Рабочая программная документация разработана на основе типовой и предназначена для общеразвивающего курса «Электробезопасность» для присвоения II группы допуска.

Документация включает: квалификационные характеристики, учебный и тематические планы, рабочие программы для общеразвивающего курса «Электробезопасность» для присвоения II группы допуска. Продолжительность обучения новых рабочих установлена 72 часа.

Мастер (инструктор) производственного обучения обучает рабочих эффективной организации труда, использованию новой техники и передовых технологий на каждом рабочем месте и участке, детально рассматривает с ними пути повышения производительности труда и меры экономии материалов и энергии. В процессе обучения особое внимание обращено на необходимость прочного усвоения и выполнения требований безопасности труда. В этих целях преподаватель теоретического и мастер (инструктор) производственного обучения, помимо изучения общих требований безопасности труда, предусмотренных программами, значительное внимание уделяют требованиям безопасности труда, которые необходимо соблюдать в каждом конкретном случае при изучении каждой темы или переходе к новому виду работ в процессе производственного обучения.

К самостоятельному выполнению работ обучающиеся допускаются только после сдачи зачета по безопасности труда.

Квалификационная работа проводится по окончании полного курса обучения.

КВАЛИФИКАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

2-я группа по электробезопасности присваивается электротехнологическому и прочему неэлектротехническому персоналу уже по результатам аттестации в комиссии предприятия или отделения Ростехнадзора. Формально для того, чтобы аттестоваться на вторую группу, специалист должен иметь опыт работы в электроустановках 1-2 месяца в зависимости от имеющегося у него образования. Если аттестация на вторую группу первичная, а аттестуемый не имеет электротехнического образования, то перед аттестацией он должен пройти теоретическое обучение в объеме не менее 72 часов.

Электротехнический персонал тоже может быть аттестован на вторую группу допуска при отсутствии специального образования и при минимальном стаже работы в электроустановках по первой группе (хотя представителям с первой группой по сути можно лишь присутствовать во время работ, да и то на почтительном расстоянии).

Лицам со второй группой допуска позволяется работать в электроустановках под присмотром и без произведения подключений. Типичные специалисты, которым необходимо и достаточно иметь вторую группу – это сварщики, машинисты подъемных кранов, лифтеры.

Специалист со второй группой должен иметь знания в объеме первой группы, а кроме этого, иметь представление об общих принципах работы электроустановок, находящихся в его ведении. Навыки по оказанию первой помощи в случае поражения электрическим током должны быть практическими. 

Вопрос, где же набраться практического опыта, часто вызывает затруднения, а выход из положения только один – использование тренажеров со специальными манекенами.

Неэлектротехнический персонал, в принципе, не обязан аттестовываться на вторую группу, если его место работы не является электроустановкой. Тем не менее, многие работодатели перестраховываются, и на курсах по получению второй группы запросто можно встретить уборщиц и продавцов. Вторая группа допуска по электробезопасности является максимальной, которую может получить лицо, не достигшее 18-летнего возраста.

Учебный план

для общеразвивающего курса «Электробезопасность»

Для присвоения II группы допуска

Цель: подготовка новых рабочих по профессии 

Категория слушателей: высвобожденные работники и незанятое население, имеющие среднее (общее) полное образование 

Срок обучения: 72 часа, 12 дней

Форма обучения: очная (с отрывом от производства)

Режим занятий: 6 часов в день

Содержание курса

Всего часов

В том числе практич.

1.

Основные термины, понятия и определения, применяемые в межотраслевых правилах по охране труда.

5

2.

Действие электрического тока на организм человека.

9

1

3.

Первая помощь пострадавшим от электрического тока

14

9

4.

Защитное заземление

7

3

5.

Зануление

7

3

6.

Защитное отключение

7

1

7.

Электротехнические защитные средства и предохранительные приспособления

3

1

8.

Защита от электромагнитного поля промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения

5

1

9.

Безопасность при фазном ремонте воздушных линий электропередач

4

1

10.

Безопасность при работах под напряжением на воздушных линиях электропередачи

3

1

11.

Классификация электропотребителей и помещений

4

Итоговый экзамен

4

ИТОГО:

72

Основные термины, понятия и определения, применяемые в межотраслевых правилах по охране труда 5 часов

Основные понятия об электрическом токе

Термины и определения

Общие требования к электротехническому персоналу

Группы по электробезопасности

Виды инструктажей

Действие электрического тока на организм человека 9 часов

Влияние продолжительности прохождения тока на исход поражения

Влияние пути тока на исход поражения

Влияние частоты и рода тока на исход поражения

Влияние индивидуальных свойств человека на исход поражения

Критерии безопасности электрического тока

Практические занятия:

1. Изучить влияние тока на организм человека

Первая помощь пострадавшим от электрического тока 14 часов

Практические занятия:
  1. Изучить правила освобождения от электрического тока

  2. Изучить правила оказания первой медицинской помощи пострадавшего от действия электрического тока

  3. Изучить правила проведения искусственного дыхания

  4. Изучить правила проведения массажа сердца

  5. Изучить правила перевозки пострадавших

  6. Изучить правила наложения шин при переломах конечностей

  7. Изучить правила остановки кровотечения

  8. Изучить правила оказания первой медицинской помощи при сердечном приступе

  9. Изучить правила электрической дефиблиряции сердца

Защитное заземление 7 часов

1. Рассчитать защитное заземление

2. Изучить технологию монтажа заземления

3. Изучить правила эксплуатации заземляющих т устройств

Зануление 7 часов

Практические занятия
  1. Изучить принцип и назначение зануления

  2. Провести расчет зануления

3. Изучить технологию монтажа зануления

Защитное отключение 7 часов

1. Изучить устройство защитных отключений

Электротехнические защитные средства и предохранительные приспособления 3 часа

1. Изучить правила испытания изолирующих защитных средств

Защита от электромагнитного поля промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения 5 часов

Биологическое действие электромагнитного поля

Напряженность электромагнитного поля

Ток, проходящий через человека в землю

Гигиенические нормативы

Практические занятия

1. Изучить биологическое действие электромагнитного поля

Безопасность при пофазном ремонте воздушных линий электропередачи 4 часа

Особенности пофазного ремонта

Электромагнитные явления

Меры безопасности при ремонте

Практические занятия

1. Изучить меры безопасности при пофазном ремонте воздушных линий

Безопасность при работах под напряжением на воздушных линиях электропередачи 3 часа

Особенности и достоинства, принцип метода работы под напряжением

Приспособления и порядок выполнения работ под напряжением

Практическая работа.

1. Принцип метода работы под напряжением

Классификация электропотребителей и помещений 4 часа

Классификация электропотребителей по степени надежности электроснабжения

Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

Категории электроустановок по условиям электробезопасности

Условия поражения электрическим током в помещении

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

для проведения итоговой аттестации

для общеразвивающего курса «Электробезопасность»

для присвоения II группы допуска

Тестирование по электробезопасности для аттестации в Ростехнадзоре проходят по вопросам в билетах ЭБ 112.3 Обучение и аттестация электротехнического и электротехнологичесщщкого персонала по электробезопасности ( II группа допуска).

Всего вопросов 7 тем, при сдаче экзаменов компьютер комплектует билет из тем по 10 вопросов. Допускается всего 2 ошибки в ответах.

Вопросы составлены по нормативной документации:

● Правила устройства электроустановок

● Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

● Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

● Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (СО 153-34.21.122-2003).

● Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве.

Обучение на II группу допуска нужна не только электротехническому персоналу, но и электротехнологическому.

Многие работают на электрооборудовании, или работают в зоне опасной поражением электричествам и по квалификационной характеристики им положено иметь II группу электробезопасности.

В тестах 22 билета по 5 вопросов, В последних 3-х билетах по 6 вопросов.

Они составлены на основании вопросов Ростехнадзора. (см. ниже)

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ И АТТЕСТАЦИИ

Вопросы для проверки знаний электротехнического и электротехнологического персонала по электробезопасности ( II группа допуска)

  1. Для чего применяются плавкие предохранители?

  2. На какие системы делятся рабочее освещение?

  3. Какие помещения называются сырыми?

  4. Сколько существует групп допуска по электробезопасности?

  5. Какие работы из перечисленных можно отнести к работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В?

  6. В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?

  7. Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией?

  8. Что должны сделать работники, обнаружившие неисправность средств защиты?

  9. Каким образом можно определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны к применению?

  10. Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный?

  11. На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий окружающей среды?

  12. Каким принято считать трансформатор, если коэффициент трансформации меньше единицы?

  13. Как классифицируются в помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током?

  14. В течении какого срока со дня последней проверки знаний работники, получившие неудовлетворительные оценку, могут пройти повторную проверку знаний?

  15. Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки?

  16. Кто может являться ответственным ха безопасное ведение работ?

  17. С какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители?

  18. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжения до 1000 В?

  19. В каких электроустановках можно использовать контрольные лампы в качестве указателей напряжения?

  20. Нуждается ли в медицинской помощи человек, находившийся по воздействием электрического тока и чувствующей себя после этого нормально?

  21. Какие буквенные цветовые обозначения должны иметь шины при переменном трёх фазном токе?

  22. Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью?

  23. На кого распространяются Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок?

  24. Кто относится к ремонтному персоналу?

  25. Кто имеет право обслуживать электроустановки напряжением до 1000 В?

  26. В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации?

  27. Какие конструктивные зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприёмники?

  28. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства?

  29. Какие плакаты из перечисленных относятся к указательным?

  30. Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения?

  31. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь проводники защитного заземления в электроустановках?

  32. На какие типы делятся системы освещения?

  33. Какие помещения называют сухими?

  34. Какой персонал относится к неэлектротехническому?

  35. На какой срок выдаётся наряд на производство работ в электроустановках?

  36. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на задвижках, закрывающих доступ воздуха в пневматические привады разъединителей, во избежание подачи напряжения на рабочие место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?

  37. Что называется защитным заземлением?

  38. Какая установлена периодичность осмотра состояния средств защиты, используемых в электроустановках?

  39. Для чего предназначены защитные каски?

  40. В каком максимальном радиусе от месте касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение?

  41. Чем должны отличаться светильники аварийного освещения от светильников рабочего освещения?

  42. Как классифицируется электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током?

  43. Что должен сделать работник, заметивший не исправности электроустановки или средств защиты?

  44. Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для персонала, обслуживающего электроустановки?

  45. Кто имеет право единолично проводить уборку помещений с электрооборудованием напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие части ограждены?

  46. Какую группу электробезопасности должны иметь члены бригады по испытанию электрооборудования?

  47. Каким образом производиться присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющих конструкциям?

  48. Какие средства защиты носятся к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?

  49. Какие средства защиты относятся к индивидуальным?

  50. Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток?

  51. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при постоянном токе?

  52. Какие электроприемники относятся к электроприемникам второй категории?

  53. Какие помещения относятся к электропомещениям?

  54. На какие группы подразделяются электротехнический персонал организации?

  55. Какие меры необходимо принимать для предотвращения ошибочного включения коммутационных аппаратов при отсутствии в схеме предохранителей во время проведения планового ремонта электроустановки?

  56. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на приводах коммутационных аппаратов во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования?

  57. Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении?

  58. В каких электроустановках при использовании указателем напряжения необходимо надевать диэлектрические перчатки?

  59. Каким образом диэлектрические перчатки проверяются на наличие проколов?

  60. Какую величину электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать смертельно опасной?

  61. К каким распределительным электрическим сетям могут присоединяться источники сварочного тока?

  62. Каким принято считать трансформатор, если коэффициент трансформации больше единицы?

  63. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?

  64. Кто относится к оперативному персоналу?

  65. У кого должны храниться ключи от электроустановок?

  66. Какую группу по электробезопасности должен иметь электротехнический персонал для допуска к работе с переносным электроинструментом?

  67. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения мощности?

  68. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве основного изолирующего защитного средства?

  69. В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши?

  70. Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током?

  71. Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока?

  72. Каким светом светятся трубки люминесцентной лампы, заполненные аргоном?

  73. На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок?

  74. Какой минимальный стаж работы должен иметь работник со средним специальным образованием при переходе со 2 группы по электробезопасности на 3 группу?

  75. Какие работы относятся к работам со снятием напряжения?

  76. Какие работы на воздушных линиях может выполнять по распоряжению работник, имеющий 2 группу по электробезопасности?

  77. В каком случае элемент заземлителя должен быть заземлен?

  78. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?

  79. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который наносится посредством трафарета на железобетонную опору ВЛ?

  80. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные проводники) проводники?

  81. С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ?

  82. Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью?

  83. Кто относится к электротехнологическому персоналу?

  84. На какой срок выдается распоряжение на производство работ в электроустановках?

  85. Кто допускается к выполнению электросварочных работ?

  86. Что понимается под напряжением прикосновения?

  87. В каких электроустановках применяют диэлектрические боты?

  88. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим?

  89. Какие электроприемники относятся к электроприемникам первой категории?

  90. Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам?

  91. За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?

  92. Как часто проводится проверка знаний по электробезопасности для электротехнического персонала?

  93. Какие мероприятия из перечисленных относятся к организационным? Дайте полный ответ.

  94. Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по распоряжению?

  95. Какова периодичность осмотров заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта?

  96. Можно ли использовать средства защиты с истекшим сроком годности?

  97. Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим?

  98. На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей?

  99. Кто относится к оперативно-ремонтному персоналу?

  100. Что называется рабочим заземлением?

  101. Какие помещения относятся к влажным?

  102. Какова периодичность визуального осмотра видимой части заземляющего устройства?

  103. Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок?

  104. Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции?

  105. Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности?

  106. Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?

  107. Когда проводится внеочередная проверка знаний электроперсонала?

  108. Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты?

  109. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который укрепляется на наружной двери трансформаторов?

  110. Сколько работников, имеющих 2 группу по электробезопасности, допускается включать в бригаду?

  111. Какие существуют основные «петли тока» — пути поражения электрического тока через тело человека?

  112. Какая электроустановка считается действующей?

  113. Что понимается под напряжением шага?

  114. Чем должны быть укомплектованы электроустановки?

  115. Каким образом можно определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны к применению?

Какие требования безопасности предъявляются пуэ к ограждающим и закрывающим устройствам

Главная » Блог » Какие требования безопасности предъявляются пуэ к ограждающим и закрывающим устройствам

ЭБ 122.

4. Подготовка к сдаче III группы электробезопасности

Продолжаю публиковать материалы по сдаче на категории электробезопасности. Эта статья является продолжением моего предыдущего поста, где рассматривалась сдача на II группу. Как выяснилось, материалы для сдачи III группы — немного дополненные материалы для сдачи II группы. Все группы допуска базируются на одних и тех же нормативных документах, вопросах и пособиях. Чтобы не дублировать информацию, в этой статье я привожу только то, что необходимо для сдачи на III группу, и чего не было в предыдущей статье. Под катом нормативные документы, немного о подготовке и вопросы с правильными ответами. Для подготовки к сдаче на III группу нужно ознакомиться не только с этой статьей, но и с предыдущей. Воспринимать ее нужно как дополнение. Уточки присутствуют, но мало.

Нормативные документы
Посмотрим на законодательную базу. Даты выпуска приказов — по сути, те даты, когда в документы последний раз вносились изменения. Привожу всеМежотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ Р М-016-2001 РД 153-34. 0-03.150-00 Согласовано: Госэнергонадзор, Минэнерго России, 22 декабря 2000 г. Правила вводятся в действие с 1 июля 2001 г. Утверждено Постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 05 января 2001 г. N 3. Утверждено Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 27 декабря 2000 г. N 163.

Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. N 6 «Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей»

УТВЕРЖДЕНО Минэнерго России N 6 от 13.01.03. ЗАРЕГИСТРИРОВАНО Минюстом России N 4145 от 22.01.03.

Правила устройства электроустановок (с изменениями на 20.06.2003 г.)

Утверждена приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 08.07.02 N 204. Введена в действие с 01.01.03 г. Подготовлена ОАО «ВНИИЭ».

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003

Утверждена Приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г. N 280

Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках [СО 153-34. 03.603-2003(РД 34.03.603)]

УТВЕРЖДЕНО приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г. N 26

Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве

Инструкция разработана по техническому заданию Департамента условий и охраны труда Министерства труда и социального развития Российской Федерации. Инструкция утверждена Департаментом научно-исследовательских и образовательных медицинских учреждений Министерства здравоохранения РФ и рекомендована для подготовки лиц, не имеющих медицинского образования, но обязанных уметь оказывать первую неотложную медицинскую помощь (письмо N 16-16/68 от 28.06.99). Очевидно, дополняются или пересматриваются они крайне редко.
Как готовиться, процесс сдачи
На предприятиях, где ТК РФ соблюдают, персонал, работающий с теми или иными электроустановками (компьютер в частности), на группу сдавать придется, хотя бы II.

Я сейчас готовлюсь на системе

Антиреклама. Никого не осуждаю, но…Процесс подготовки сводится к прорешиванию экзаменационных вопросов. Если ответил неправильно, ссылка на пояснение ведет прямиком на огромные нормативные документы (перечислены в предыдущем пункте, никакой навигации, разумеется, по ним нет; кратких справок — тоже нет). На предприятиях такие системы нужны (нужны ли?) для автоматизации сдачи и учета «сдал / не сдал». Учитывая вышесказанное и ее стоимость для больших компаний — на мой скромный взгляд, система бесполезна. Документы и бесплатно можно почитать. Сдача проходит в два этапа — тестирование на какой-нибудь системе (даже на on-line сервисе, есть бесплатные, недавно находил платный), или письменно, и устная беседа с инженером по ТБ. Беседа проводится не всегда. Проблема учебы на группу в том, что есть несколько огромных документов, обязательных к выучиванию (а под них удобно только спать), и формальный подход к сдаче. Тестирование не охватывает всего, что нужно знать, не структурирует знания. Кроме того, работодатель порой заинтересован в том, чтобы сотрудник как можно быстрее приступил к работе, и группа ЭБ обязательна для того, чтобы сотрудника к этой самой работе допустили. Реальной пользы при таком подходе немного.

Вопросы билетов с правильными ответами. Разбито на 7 тем в спойлерах
Вопросов на сдачу II группы 113, на сдачу III группы — 151. Многие вопросы (но не все) из II группы перекочевали в сдачу III группы. Было добавлено много новых. Как и раньше, вопросы суровые, похожи на ЕГЭ, но полезная информация изредка попадается. Тема 1. Общие сведения об электроустановках
  1. Какая электроустановка считается действующей? Электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов
  2. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники? Обозначаются буквой N и голубым цветом
  3. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь проводники защитного заземления в электроустановках? Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов
  4. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники? Должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах
  5. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при переменном трехфазном токе? Шины фазы A — желтым, фазы B — зеленым, фазы C — красным цветом
  6. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при постоянном токе? Положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая M — голубым цветом
  7. Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока? Не выше 380/220 В
  8. С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ? С изолированной нейтралью
  9. Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам второй категории? Электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей
  10. Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам первой категории? Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения
  11. Сколько источников питания необходимо для организации электроснабжения электроприемников второй категории? Два независимых взаимно резервирующих источника питания
  12. Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам? Должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только с помощью ключей или инструментов
  13. Какое максимальное значение напряжения должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью? Не выше 50 В
  14. Какое максимальное напряжение может быть в распределительных электрических сетях, к которым присоединяются источники сварочного тока? Не выше 660 В
  15. Как классифицируются электроинструменты по способу защиты от поражения электрическим током? Делятся на 4 класса — нулевой, первый, второй и третий
  16. На какой высоте в производственных помещениях должны устанавливаться штепсельные розетки? 0,8-1,0 м от уровня пола
  17. Какие светильники рекомендуется применять для устройства аварийного освещения? Люминесцентные лампы или с лампами накаливания
  18. Какое количество ламп накаливания каждая мощностью до 60 Вт допускается присоединять на однофазные группы освещения лестниц? Не более 60 ламп накаливания
  19. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 80 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков? Не более 60 ламп
  20. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 40 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков? Не более 75 ламп
  21. Какое количество люминесцентных ламп каждая мощностью до 20 Вт допускается присоединять на одну фазу для питания световых потолков? Не более 100 ламп
  22. На какой высоте над проезжей частью улиц рекомендуется устанавливать светильники? На высоте не менее 6,5 м
  23. На какой высоте над контактной сетью троллейбуса от уровня проезжей части рекомендуется устанавливать светильники? На высоте не менее 9,0 м
  24. На какой высоте на пешеходной дорожкой от уровня земли должны устанавливаться светильники? На высоте не менее 3, 0 м
  25. При каком максимальном напряжении для управления светильниками допускается использовать штепсельные розетки? При напряжении до 50 В
  26. На какой максимальной высоте рекомендуется устанавливать штепсельные розетки в административных зданиях? На высоте не более 1,0 м
  27. На какой высоте от уровня пола должны устанавливаться выключатели для светильников общего освещения в административных зданиях? На высоте от 0,8 до 1,7 м от пола
Тема 2. Общие положения действующих норм и правил при работах в электроустановках
  1. На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок? На вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ,
  2. Требованиям каких нормативно-технических документов должно соответствовать устройство электроустановок? ПУЭ, ПТЭЭП, МПБЭЭ, ГОСТ, СНиП и других нормативно-технических документов
  3. Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности? Электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В
  4. На кого распространяются Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок? На работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения
  5. На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей? На организации, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, индивидуальных предпринимателей, эксплуатирующим действующие электроустановки напряжением до 220 кВ включительно, и граждан — владельцев электроустановок напряжением выше 1000 В
  6. Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок? В соответствии с действующим законодательством
  7. За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки? За нарушения, происшедшие по их вине, а также за неправильную ликвидацию ими нарушений в работе электроустановок на обслуживаемом участке
  8. За что несут персональную ответственность работники, проводящие ремонт электроустановки? За нарушения в работе, вызванные низким качеством ремонта
  9. Что должен сделать работник, заметивший неисправности электроустановки или средств защиты? Немедленно сообщить об этом своему непосредственному руководителю, в его отсутствие — вышестоящему руководителю
  10. Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током? Помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения и территория открытых электроустановок
  11. Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью? Любое из перечисленных помещений относится к помещениям с повышенной опасностью
  12. Какие помещения относятся к особо опасным помещениям? Любое из перечисленных помещений относится к особо опасным помещениям
  13. Какие помещения относятся к электропомещениям? Помещения или отгороженные (например, сетками) части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала
  14. Какие помещения называются сырыми? Помещения, в которых относительная влажность воздуха превышает 75%
  15. Какие помещения относятся к влажным? Помещения, в которых относительная влажность воздуха больше 60 %, но не превышает 75%
  16. Какие помещения называются сухими? Помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%
  17. Какие помещения называются особо сырыми? Помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100%
  18. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках? Ростехнадзор
  19. В течении какого срока проводится комплексное опробование основного и вспомогательного оборудования электроустановки перед приемкой в эксплуатацию? В течении 72 часов
  20. В течении какого срока проводится комплексное опробование работы линии электропередачи перед приемкой в эксплуатацию? В течении 24 часов
  21. Каким образом осуществляется подача напряжения на электроустановки, допущенные в установленные порядке в эксплуатацию? После получения разрешения от органов Ростехнадзора и наличия договора с энергоснабжающей организацией
  22. Кто должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации электроустановок? Потребители
Тема 3. Требования к персоналу и его подготовке
  1. На какие группы подразделяется электротехнический персонал организации? На оперативный, административно-технический, оперативно-ремонтный и ремонтный
  2. Как часто проводится проверка знаний по электробезопасности для электротехнического персонала? Не реже одного раза в год
  3. Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для персонала, обслуживающего электроустановки? Не реже одного раза в год
  4. Когда проводится внеочередная проверка знаний персонала? В любом из перечисленных случаев
  5. В течение какого срока со дня последней проверки знаний работники, получившие неудовлетворительную оценку, могут пройти повторную проверку знаний? Не позднее 1 месяца со дня последней проверки
  6. В течении какого срока должна проводиться стажировка электротехнического персонала на рабочем месте до назначения на самостоятельную работу? От 2 до 14 смен
  7. Кто имеет право проводить проверку знаний неэлектротехнического персонала с присвоением I группы допуска? Работник из числа электротехнического персонала данного Потребителя с группой по электробезопасности не ниже III
  8. Кто относится к электротехнологическому персоналу? Персонал, который проводит обслуживание электротехнологических установок, и использует в работе электрические машины, переносной электроинструмент и светильники
  9. Кто относится к оперативному персоналу? Персонал, осуществляющий оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения, подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ в порядке текущей эксплуатации)
  10. Кто относится к ремонтному персоналу? Персонал, обеспечивающий техническое обслуживание и ремонт, монтаж, наладку и испытание электрооборудования
  11. Кто относится к оперативно-ремонтному персоналу? Ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок
  12. Какой персонал относится к неэлектротехническому? Персонал, не попадающий под определение «электротехнического», «электротехнологического» персонала
  13. Какие существуют возрастные ограничения для присвоения III группы по электробезопасности? Группа III может присваиваться работникам только по достижении 18-летнего возраста
  14. В течении какого срока проводится дублирование перед допуском электротехнического персонала к самостоятельной работе? От 2 до 12 смен
  15. На какой срок может быть продлено для работника дублирование, если за отведенное время он не приобрел достаточных производственных навыков? От 2 до 12 смен
  16. Какие обязанности возложены на ремонтный персонал? Обеспечение технического обслуживания и ремонта, монтажа, наладки и испытания электрооборудования
  17. Какой минимальный стаж работы должен быть у человека с высшим электротехническим образованием для перехода с третьей группы электробезопасности на четвертую? 2 месяца в предыдущей группе
  18. Какую начальную группу по электробезопасности должен иметь работник при его переводе с обслуживания электроустановок напряжением до 1000 В на обслуживание электроустановок напряжением выше 1000 В? Не выше третьей
  19. Кто имеет право проводить обслуживание аккумуляторных батарей и зарядных устройств? Специально обученный персонал, имеющий III группу по электробезопасности
Тема 4. Порядок и условия безопасного производства работ в электроустановках
  1. Какие работы относятся к работам со снятием напряжения? Работа, когда с токоведущих частей электроустановки, на которой будут проводиться работы, отключением коммутационных аппаратов, отсоединением шин, кабелей, проводов снято напряжение и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на токоведущие части к месту работы
  2. Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки? Не ниже III группы
  3. Кто имеет право единолично обслуживать электроустановки напряжением до 1000 В? Работники из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала организации, имеющие группу по электробезопасности не ниже III
  4. Какие мероприятия из перечисленных относятся к организационным? Дайте наиболее полный ответ. Оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, допуск к работе, надзор во время работы, оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы
  5. Кто может являться ответственным за безопасное ведение работ? Дайте наиболее полный ответ. Выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий, члены бригады
  6. На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках? Не более 15 календарных дней со дня начала работы
  7. На какой срок выдается распоряжение на производство работ в электроустановках? Распоряжение носит разовый характер, срок его действия определяется продолжительностью рабочего дня исполнителей
  8. В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации? В электроустановках напряжением до 1000 В
  9. Какие работы из перечисленных можно отнести к работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В? Снятие и установка электросчетчиков, других приборов и средств измерений
  10. Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по распоряжению? Целевой
  11. В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения? Произвести необходимые отключения, вывесить запрещающие плакаты, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление, вывесить указательные плакаты
  12. Когда, как правило, назначается ответственный руководитель работ? В электроустановках напряжением свыше 1000 В
  13. Какую группу по электробезопасности должен иметь допускающий к работе в электроустановках? В электроустановках до 1000 В — третью, а в электроустановках свыше 1000 В — четвертую
  14. За что отвечает наблюдающий в электроустановках? За безопасность членов бригады в отношении поражения электрическим током электроустановки
  15. Какие работы по распоряжению в электроустановках напряжением выше 1000 В может проводить один работник, имеющий третью группу по электробезопасности? Работы на электродвигателях и механической части вентиляторов и маслонасосов трансформаторов и компрессоров
  16. Каким образом члены бригады, имеющие третью группу по электробезопасности, могут осуществлять временный уход с рабочего места в РУ? С разрешения производителя работ, самостоятельно
  17. Сколько работников и с какой группой по электробезопасности должны выполнять проверку отсутствия напряжения на ВЛ напряжением до 1000 В? Два работника, имеющие III группу
  18. По какому документу проводятся испытания элекрооборудования, проводимые с использованием передвижной испытательной установки? По наряду
  19. Как часто должна проводиться проверка электрических схем электроустановок на соответствие фактическим эксплуатационным? Не реже одного раза в два года с отметкой о проверке
  20. У кого должны находиться оперативные схемы электроустановок отдельного участка? На рабочем месте оперативного персонала
  21. В каком случае электродвигатели должны быть немедленно отключены от питающей сети? В любом из перечисленных случаев
  22. Кто должен осуществлять замену и плановую поверку электрических счетчиков? Собственник приборов учета по согласованию с энергоснабжающей организацией
  23. Кто в организации ведет наблюдение за работой счетчиков электрической энергии? Оперативный персонал
  24. Какой документ должен быть на руках у электротехнического персонала для проведения измерений мегаомметром в электроустановках напряжением до 1000 В? Распоряжение
  25. Сколько человек должно быть в составе бригады, выполняющих работы по перетяжке и замене проводов на воздушных линиях напряжением до 1000 В? Минимум два человека, причем производитель работ должен иметь IV группу по электробезопасности
  26. Какие меры безопасности необходимо принимать для предотвращения ошибочного включения коммутационных аппаратов при отсутствии в схеме предохранителей во время проведения планового ремонта электроустановки? Можно принимать любые из перечисленных мер либо провести расшиновку или отсоединение кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором будут проводиться работы
  27. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на приводах коммутационных аппаратов во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования? «Не включать! Работают люди»
  28. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на задвижках, закрывающих доступ воздуха в пневматические приводы разъединителей, во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования? «Не открывать! Работают люди»
Тема 5. Заземление и защитные меры электробезопасности. Молниезащита
  1. Что понимается под напряжением прикосновения? Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного
  2. Что понимается под напряжением шага? Напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека
  3. Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции? Защитное заземление
  4. Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении? Во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока
  5. Какие должны быть предусмотрены меры от прямого прикосновения? Любая из приведенных мер в отдельности либо в сочетании
  6. Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей? Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
  7. Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители? Из черной или оцинкованной стали или меди
  8. Что называется защитным заземлением? Заземление, выполняемое в целях электробезопасности
  9. Что называется рабочим заземлением? Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности)
  10. Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям? Сваркой
  11. Какова периодичность визуального осмотра видимой части заземляющего устройства? По графику, но не реже одного раза в шесть месяцев
  12. Какова периодичность осмотров заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта? По графику, но не реже одного раза в двенадцать лет
  13. В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен? Если разрушено более 50 % его сечения
  14. Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией? Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды
  15. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией? Здания высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства, а также жилые и административные строения
  16. Какие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники? Любые элементы из перечисленных
  17. Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты? Один раз в год перед началом грозового сезона
  18. Когда проводятся внеочередные замеры сопротивления устройств молниезащиты? После выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них
  19. В какой цвет должны быть окрашены открыто проложенные заземляющие проводники? В черный цвет
  20. В какой цвет должны быть окрашены искусственные заземлители? Они не должны иметь окраски
Тема 6. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках
  1. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В? Изолирующие штанги всех видов, изолирующие клещи, указатели напряжения, электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, ручной изолирующий инструмент
  2. Какие средства защиты относятся к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В? Диэлектрические галоши, диэлектрические ковры и изолирующие подставки, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые
  3. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением свыше 1000 В? Изолирующие штанги всех видов, изолирующие клещи, указатели напряжения
  4. Какие средства защиты относятся к индивидуальным? Средства защиты головы, глаз, лица, органов дыхания, рук, от падения с высоты, одежда специальная защитная
  5. Какая периодичность осмотра состояния средств защиты, используемых в электроустановках? Не реже одного раза в шесть месяцев
  6. Можно ли использовать средства защиты с истекшим сроком годности? Не допускается
  7. Каким образом работник при непосредственном использовании средств защиты может определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны для применения? По штампу или маркировке на средстве защиты
  8. В каких электроустановках можно использовать контрольные лампы в качестве указателей напряжения? Применение контрольных ламп запрещается
  9. В каких электроустановках при пользовании указателем напряжения необходимо надевать диэлектрические перчатки? В электроустановках напряжением выше 1000 В
  10. В течении какого времени должен обеспечиваться непосредственный контакт указателя напряжения с контролируемыми токоведущими частями при проверке отсутствия напряжения в электроустановках напряжением до 1000 В? Не менее 5 с
  11. Для чего предназначены электроизмерительные клещи? Для проведения любого из перечисленных измерений
  12. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве основного изолирующего электрозащитного средства? В электроустановках до 1000 В
  13. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства? В электроустановках свыше 1000 В
  14. Каким образом диэлектрические перчатки проверяются на наличие проколов? Путем скручивания их в сторону пальцев
  15. В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши? В электроустановках напряжением до 1000 В
  16. В каких электроустановках применяют диэлектрические боты? Во всех электроустановках
  17. Для чего предназначены защитные каски? Для защиты от всего перечисленного
  18. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим? Не включать! Работают люди.
  19. Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим? Осторожно! Электрическое напряжение.
  20. Какие плакаты из перечисленных относятся к указательным? Заземлено
  21. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»? К предупреждающим
  22. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Заземлено»? К указательным
  23. В каких электроустановках применяются указатели напряжения для проверки совпадения фаз? В электроустановках напряжением от 6 до 110 кВ
  24. Какие требования предъявляются к внешнему виду диэлектрических ковров? Они должны быть с рифленой лицевой поверхностью, одноцветные
  25. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который укрепляется на наружной двери трансформаторов? Желтый
  26. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который наносится посредством трафарета на железобетонную опору ВЛ? Фоном служит цвет поверхности бетона
Тема 7. Правила освобождения пострадавших от электрического тока и оказания им первой доврачебной помощи
  1. Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток? Все перечисленные действия относятся к специфическим
  2. Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный? Переменный ток
  3. Какие существуют основные «петли тока» — пути для прохождения электрического тока через тело человека? Рука-рука, рука-нога, рука-голова, нога-нога, голова-нога
  4. Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током? Произвести отключение электрического тока
  5. Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения? «Гусиным шагом»
  6. Нуждается ли в медицинской помощи человек, находившийся под воздействием электрического тока и чувствующий себя после этого нормально? Нуждается в любом случае
  7. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать: 100 мА
  8. В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение? В радиусе 8 м от места касания
  9. В какой последовательности необходимо начать оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия электрического тока в случае, если он без сознания, но пульс на сонной артерии есть? Убедиться в наличии пульса, повернуть на живот, очистить полость рта, приложить холод к голове, наложить на раны повязки и шины, если нужно и вызвать скорую помощь
P.
S. или что еще Повторюсь, эта статья — продолжение предыдущего поста, немного теории Вы можете посмотреть в ней (некоторый минимум там вкратце изложен), адреса on-line сервисов для подготовки там же. Особенность моей ситуации в том, что для работы с сетевым оборудованием мне нужна III группа. Сначала сдается II, потом III группа(по правилам через два, кажется, месяца). Удачи нам, и безопасного электричества!

И пользуйтесь заземленными браслетами!

Метки:
  • Электробезопасность
  • экзамен
  • ЭБ 122.4
  • вопросы и ответы

За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?

Общие сведения об электроустановках

Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?

Обозначаются буквой N и голубым цветом

Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь проводники защитного заземления в электроустановках?

Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов

Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при переменном трехфазном токе?

Шины фазы A — желтым, фазы B — зеленым, фазы C — красным цветом

Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при постоянном токе?

Положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая M — голубым цветом

Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока?

Не выше 380/220 В

С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ?

С изолированной нейтралью

Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам второй категории?

Электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей

Какие электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам первой категории?

Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения

Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам?

Должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только с помощью ключей или инструментов

Какое максимальное значение напряжения должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью?

Не выше 50 В

Какое максимальное напряжение может быть в распределительных электрических сетях, к которым присоединяются источники сварочного тока?

Не выше 660 В

Как классифицируются электроинструменты по способу защиты от поражения электрическим током?

Делятся на 4 класса — нулевой, первый, второй и третий

Чем должны отличаться светильники аварийного освещения от светильников рабочего освещения?

Знаками или окраской

Для чего применяются плавкие предохранители?

Для защиты электрических устройств низкого напряжения от повреждений токами короткого замыкания

На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий окружающей среды?

На открытые, закрытые, защищенные, взрывозащищенные

Если коэффициент трансформации больше единицы, то этот трансформатор принято считать:

Понижающим

Если коэффициент трансформации меньше единицы, то этот трансформатор принято считать:

Повышающим

На какие типы делятся системы освещения?

Основные, рабочие, аварийные

На какие системы делится рабочее освещение?

Общее, местное, комбинированное

Каким светом светятся трубки люминесцентной лампы, заполненной аргоном?

Голубым

Общие положения действующих норм и правил при работах в электроустановках

На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок?

На вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки

Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности?

Электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В

На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок?

На работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения

На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей?

На организации, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, индивидуальных предпринимателей, эксплуатирующим действующие электроустановки напряжением до 220 кВ включительно, и граждан — владельцев электроустановок напряжением выше 1000 В

Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок?

В соответствии с действующим законодательством

За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?

За нарушения, происшедшие по их вине, а также за неправильную ликвидацию ими нарушений в работе электроустановок на обслуживаемом участке

Аттестация по электробезопасности в Ростехнадзоре на 2 группу

Пришлось на днях сдавать экзамен на 2ю группу электробезопасности в Ростехнадзоре. Экзамен проходит в виде компьютерного тестирования на программе ОЛИМП:ОКС. Сам экзамен состоит всего из 10 вопросов, случайным образом выбранных из 7 различных тем. Ниже публикую все вопросы из них с правильными ответами для самоподготовки.

Пока искал вопросы на 2ю группу нашел еще и на 4ю, их можно скачать вот тут — Электробезопасность 4я группа

Тема 1. Общие сведения об электроустановках

  1. Какая электроустановка считается действующей? Электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов.
  2. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники? Обозначаются буквой N и голубым цветом.
  3. Какое буквенное и цветовое обозначение должны иметь проводники защитного заземления в электроустановках? Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов.
  4. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при переменном трехфазном токе? Шины фазы A — желтым, фазы B — зеленым, фазы C — красным цветом.
  5. Какие буквенные и цветовые обозначения должны иметь шины при постоянном токе? Положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая M — голубым цветом.
  6. Какое напряжение должно использоваться для питания переносных электроприемников переменного тока? Не выше 380/220 В.
  7. Чем должны отличаться светильники аварийного освещения от светильников рабочего освещения? Знаками или окраской.
  8. С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ? С изолированной нейтралью.
  9. Какие электроприемники относятся к электроприемникам второй категории? Электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
  10. Какие электроприемники относятся к электроприемникам первой категории? Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
  11. Какие требования безопасности предъявляются ПУЭ к ограждающим и закрывающим устройствам? Должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только с помощью ключей или инструментов.
  12. Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью? Не выше 50 В.
  13. К каким распределительным электрическим сетям могут присоединяться источники сварочного тока? К сетям напряжением не выше 660 В.
  14. Как классифицируются электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током? Делятся на 4 класса — нулевой, первый, второй и третий.
  15. Для чего применяются плавкие предохранители? Для защиты электрических устройств низкого напряжения от повреждений токами короткого замыкания.
  16. На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий окружающей среды? На открытые, закрытые, защищенные, взрывозащищенные.
  17. Если коэффициент трансформации больше единицы, то этот трансформатор принято считать: Понижающим.
  18. Если коэффициент трансформации меньше единицы, то этот трансформатор принято считать: Повышающим.
  19. На какие типы делятся системы освещения? Основные, рабочие, аварийные.
  20. На какие системы делится рабочее освещение? Общее, местное, комбинированное.
  21. Каким светом светятся трубки люминесцентной лампы, заполненной аргоном? Голубым.
  1. На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок? На вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки
  2. Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности? Электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В
  3. На кого распространяются Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок? На работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения
  4. На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей? На организации, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, индивидуальных предпринимателей, эксплуатирующим действующие электроустановки напряжением до 220 кВ включительно, и граждан — владельцев электроустановок напряжением выше 1000 В
  5. Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок? В соответствии с действующим законодательством
  6. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках? Ростехнадзор
  7. Чем должны быть укомплектованы электроустановки? Испытанными защитными средствами, средствами пожаротушения, исправным инструментом и средствами оказания первой медицинской помощи
  8. За что несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки? За нарушения, происшедшие по их вине, а также за неправильную ликвидацию ими нарушений в работе электроустановок на обслуживаемом участке
  9. Что должен сделать работник, заметивший неисправности электроустановки или средств защиты? Немедленно сообщить об этом своему непосредственному руководителю, в его отсутствие — вышестоящему руководителю
  10. Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током? Помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения и территория открытых электроустановок
  11. Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью? Любое из перечисленных помещений относится к помещениям с повышенной опасностью
  12. Какие помещения относятся к электропомещениям? Помещения или отгороженные (например, сетками) части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала
  13. Какие помещения называются сырыми? Помещения, в которых относительная влажность воздуха превышает 75%
  14. Какие помещения относятся к влажным? Помещения, в которых относительная влажность воздуха больше 60 %, но не превышает 75%
  15. Какие помещения называются сухими? Помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%
  1. На какие группы подразделяется электротехнический персонал организации? На оперативный, административно-технический, оперативно-ремонтный и ремонтный
  2. Сколько существует групп допуска по электробезопасности? Пять
  3. Как часто проводится проверка знаний по электробезопасности для электротехнического персонала? Не реже одного раза в год
  4. Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для персонала, обслуживающего электроустановки? Не реже одного раза в год
  5. Когда проводится внеочередная проверка знаний персонала? В любом из перечисленных случаев
  6. В течение какого срока со дня последней проверки знаний работники, получившие неудовлетворительную оценку, могут пройти повторную проверку знаний? Не позднее 1 месяца со дня последней проверки
  7. Какой минимальный стаж работы должен иметь работник со средним специальным образованием при переходе со II группы по электробезопасности на III группу? 2 месяца в предыдущей группе
  8. Кто относится к электротехнологическому персоналу? Персонал, который проводит обслуживание электротехнологических установок, и использует в работе электрические машины, переносной электроинструмент и светильники
  9. Кто относится к оперативному персоналу? Персонал, осуществляющий оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения, подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ в порядке текущей эксплуатации)
  10. Кто относится к ремонтному персоналу? Персонал, обеспечивающий техническое обслуживание и ремонт, монтаж, наладку и испытание электрооборудования
  11. Кто относится к оперативно-ремонтному персоналу? Ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок
  12. Какой персонал относится к неэлектротехническому? Персонал, не попадающий под определение «электротехнического», «электротехнологического» персонала
  1. Какие работы относятся к работам со снятием напряжения? Работа, когда с токоведущих частей электроустановки, на которой будут проводиться работы, отключением коммутационных аппаратов, отсоединением шин, кабелей, проводов снято напряжение и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на токоведущие части к месту работы
  2. Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки? Не ниже III группы
  3. Кто имеет право обслуживать электроустановки напряжением до 1000 В? Работники из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала организации, имеющие группу по электробезопасности не ниже III
  4. Какие мероприятия из перечисленных относятся к организационным? Дайте наиболее полный ответ. Оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, допуск к работе, надзор во время работы, оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы
  5. Кто может являться ответственным за безопасное ведение работ? Выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий, члены бригады
  6. На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках? Не более 15 календарных дней со дня начала работы
  7. На какой срок выдается распоряжение на производство работ в электроустановках? Распоряжение носит разовый характер, срок его действия определяется продолжительностью рабочего дня исполнителей
  8. У кого должны храниться ключи от электроустановок? На учете у оперативного персонала
  9. Кто имеет право единолично проводить уборку помещений с электрооборудованием напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие части ограждены? Работник, имеющий II группу по электробезопасности
  10. Какие работы на воздушных линиях может выполнять по распоряжению работник, имеющий II группу по электробезопасности? Любые из перечисленных работ
  11. В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации? В электроустановках напряжением до 1000 В
  12. Какие работы из перечисленных можно отнести к работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В? Снятие и установка электросчетчиков, других приборов и средств измерений
  13. Сколько работников, имеющих II группу по электробезопасности, допускается включать в бригаду? Общее число членов бригады, имеющих II группу, не должно превышать трех человек
  14. Какой инструктаж должен пройти электротехнический персонал перед началом работ по распоряжению? Целевой
  15. В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения? Произвести необходимые отключения, вывесить запрещающие плакаты, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление, вывесить указательные плакаты
  16. Какую группу электробезопасности должны иметь члены бригады по испытанию электрооборудования? Производитель работ — IV, член бригады — III, член бригады, которому поручена охрана — II группу
  17. Какую группу по электробезопасности должен иметь электротехнический персонал для допуска к работе с переносным электроинструментом? II группу
  18. Кто допускается к выполнению электросварочных работ? Работники, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний, имеющие соответствующие удостоверения и группу по электробезопасности не ниже II
  19. Какие меры необходимо принимать для предотвращения ошибочного включения коммутационных аппаратов при отсутствии в схеме предохранителей во время проведения планового ремонта электроустановки? Можно принимать любые из перечисленных мер либо провести расшиновку или отсоединение кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором будут проводиться работы
  20. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на приводах коммутационных аппаратов во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования? «Не включать! Работают люди»
  21. Какие запрещающие плакаты вывешиваются на задвижках, закрывающих доступ воздуха в пневматические приводы разъединителей, во избежание подачи напряжения на рабочее место при проведении ремонта или планового осмотра оборудования? «Не открывать! Работают люди»
  1. Что понимается под напряжением прикосновения? Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного
  2. Что понимается под напряжением шага? Напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека
  3. Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции? Защитное заземление
  4. Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении? Во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока
  5. Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей? Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
  6. Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители? Из черной или оцинкованной стали или меди
  7. Что называется защитным заземлением? Заземление, выполняемое в целях электробезопасности
  8. Что называется рабочим заземлением? Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности)
  9. Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям? Сваркой
  10. Какова периодичность визуального осмотра видимой части заземляющего устройства? По графику, но не реже одного раза в шесть месяцев
  11. Какова периодичность осмотров заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта? По графику, но не реже одного раза в двенадцать лет
  12. В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен? Если разрушено более 50 % его сечения
  13. Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией? Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды
  14. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией? Здания высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства, а также жилые и административные строения
  15. Какие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники? Любые элементы из перечисленных
  16. Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты? Один раз в год перед началом грозового сезона
  1. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В? Изолирующие штанги всех видов, изолирующие клещи, указатели напряжения, электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, ручной изолирующий инструмент
  2. Какие средства защиты относятся к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В? Диэлектрические галоши, диэлектрические ковры и изолирующие подставки, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые
  3. Какие средства защиты относятся к индивидуальным? Средства защиты головы, глаз, лица, органов дыхания, рук, от падения с высоты, одежда специальная защитная
  4. Что должны сделать работники, обнаружившие неисправность средств защиты? Изъять из эксплуатации, сделать запись в журнале учета и содержания средств защиты об изъятии
  5. Какая установлена периодичность осмотра состояния средств защиты, используемых в электроустановках? Не реже одного раза в шесть месяцев
  6. Можно ли использовать средства защиты с истекшим сроком годности? Не допускается
  7. Каким образом можно определить, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные испытания и пригодны к применению? По штампу или маркировке на средстве защиты
  8. В каких электроустановках можно использовать контрольные лампы в качестве указателей напряжения? Применение контрольных ламп запрещается
  9. В каких электроустановках при пользовании указателем напряжения необходимо надевать диэлектрические перчатки? В электроустановках напряжением выше 1000 В
  10. В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства? В электроустановках свыше 1000 В
  11. Каким образом диэлектрические перчатки проверяются на наличие проколов? Путем скручивания их в сторону пальцев
  12. В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши? В электроустановках напряжением до 1000 В
  13. В каких электроустановках применяют диэлектрические боты? Во всех электроустановках
  14. Для чего предназначены защитные каски? Для защиты от всего перечисленного
  15. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим? Не включать! Работают люди.
  16. Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим? Осторожно! Электрическое напряжение.
  17. Какие плакаты из перечисленных относятся к указательным? Заземлено.
  18. К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»? К предупреждающим
  19. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который укрепляется на наружной двери трансформаторов? Желтый
  20. Какой фон должен быть у предупреждающего знака «Осторожно! Электрическое напряжение», который наносится посредством трафарета на железобетонную опору ВЛ? Фоном служит цвет поверхности бетона
  1. Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток? Все перечисленные действия относятся к специфическим
  2. Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный? Переменный ток
  3. Какие существуют основные «петли тока» — пути для прохождения электрического тока через тело человека? Рука-рука, рука-нога, рука-голова, нога-нога, голова-нога
  4. Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током? Произвести отключение электрического тока
  5. Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения? «Гусиным шагом»
  6. Нуждается ли в медицинской помощи человек, находившийся под воздействием электрического тока и чувствующий себя после этого нормально? Нуждается в любом случае
  7. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать: 100 мА
  8. В каком максимальном радиусе от месте касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение? В радиусе 8 м от места касания

Плюсы и минусы 4 распространенных материалов для заземляющих стержней

Когда дело доходит до выбора заземляющего стержня, инженеры должны избегать универсального подхода. Различные факторы — материал, удельное сопротивление грунта, местоположение, тип сооружения, размер и другие — влияют на общую эффективность и срок службы как заземляющего стержня, так и всей системы заземления. Ниже мы приводим основные соображения по выбору грунтового материала, а затем сравниваем наиболее распространенные типы.

Возможные факторы выбора материала заземляющего стержня

После оценки состояния почвы и окружающей среды материалы необходимо сравнить в соответствии с их индивидуальными характеристиками в следующих областях и их совместимостью с вашей уникальной ситуацией.

Первичные факторы

Коррозионная стойкость: Возможно, наиболее сильное влияние на срок службы заземляющего стержня оказывает оценка материалов на основе присущей им коррозионной стойкости в ваших почвенных условиях. В зависимости от содержания соли, сульфата или рН лучше всего подходят разные материалы.

Стоимость: Предварительную стоимость одного материала заземляющего стержня не следует сравнивать непосредственно с другим материалом. Скорее, следует сравнить значение жизненного цикла двух материалов.Если один стержень стоит 20 долларов, а другой стоит 30 долларов, но более дешевый стержень прослужит только четверть срока службы другого, более дорогой стержень является более экономичным выбором.

Второстепенные факторы

Легкость вбивания в землю: Относится к прочности материала и твердости почвы. Если заземляющий стержень согнут или сломан при вбивании в землю, вероятность его коррозии возрастает. Кроме того, поврежденный заземляющий стержень будет менее надежно обеспечивать наиболее прямой путь прохождения и рассеяния электрических токов.

Кража меди: Некоторые в разное время называли кражу меди «эпидемией», и заземляющие стержни не являются исключением. В зависимости от вашей близости к населению и местного уровня краж, рассмотрите потенциальную стоимость замены украденных медных заземляющих стержней и немедленную неэффективность системы, которую это вызовет. Как правило, кража связана с проводниками и другими материалами высшего качества, но заземляющие стержни не являются исключением полностью.

Проводимость: В качестве заземляющего электрода заземляющий стержень предназначен для обеспечения физического соединения с землей и обеспечения наиболее прямого пути для рассеивания тока.Хотя различия в проводимости между наиболее распространенными материалами обычно минимальны, в определенных регионах требуются определенные уровни проводимости, которые важны для обеспечения этого пути к земле.

Сравнение материалов обычных заземляющих стержней

Омедненные и оцинкованные заземляющие стержни являются двумя наиболее распространенными типами заземляющих стержней в большинстве стран мира. В определенных ситуациях могут быть установлены заземляющие стержни из нержавеющей стали или цельной меди, чтобы соответствовать уникальным условиям окружающей среды.Однако обычно упускается из виду ожидаемый срок службы системы заземляющих электродов по сравнению с ожидаемым сроком службы объекта.

Медные заземляющие стержни

Стальные заземляющие стержни с медным покрытием изготавливаются посредством непрерывного процесса гальванического покрытия медью стального сердечника, что приводит к постоянной молекулярной связи между двумя материалами. Это не следует путать со сталью, плакированной медью, поскольку этот метод больше не используется для заземляющих стержней из-за менее надежного соединения.

  • Преимущества: Основанный на обширном Национальном исследовательском проекте по заземлению (NEGRP) Национального бюро стандартов, стержни с медью толщиной 10 мил, вероятно, будут хорошо работать в течение 40 и более лет в большинстве типов почвы. Он предлагает наилучшее годовое преимущество по стоимости среди доступных материалов в большинстве ситуаций.
  • Недостатки: Хотя заземляющие стержни с медным покрытием демонстрируют высокую коррозионную стойкость в большинстве сред, в особо уникальных средах с высоким содержанием солей или коррозионно-активных химикатов может потребоваться замена на нержавеющую сталь.

Заземляющие стержни из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь не является природным металлом, таким как медь, а представляет собой сплав железа с содержанием хрома не менее 10,5% и различными количествами углерода, кремния, марганца и иногда других материалов. Заземляющий стержень из нержавеющей стали покрыт слоем оксида для предотвращения коррозии.

  • Преимущества: Благодаря оксидному слою нержавеющая сталь более устойчива к коррозии, чем медь. Нержавеющая сталь также очень прочна и вряд ли согнется или сломается при установке даже в каменистой почве.
  • Недостатки: Основным недостатком нержавеющей стали является стоимость. Он в основном используется в промышленной обработке, в морской среде и в других высококоррозионных средах, когда требуется повышенная коррозионная стойкость и/или прочность. Он также менее проводящий, чем большинство альтернатив, хотя на самом деле разница относительно невелика.

Массивные медные заземляющие стержни

Твердые медные заземляющие стержни обладают высокой коррозионной стойкостью (кроме случаев контакта с солями), а также обладают высокой проводимостью.Тем не менее, вы редко увидите твердую медь за пределами Ближнего Востока или подобных мест, потому что медь — пластичный, мягкий металл, который часто изгибается, когда его вбивают в почву, отличную от песка.

Еще одна проблема с твердой медью заключается в том, что она чрезвычайно дорога по сравнению с альтернативами. Кроме того, кража меди может стать серьезной проблемой для твердой меди, что делает дорогостоящей замену этих заземляющих стержней.

Заземляющие стержни из оцинкованной стали

Оцинкованные стальные заземляющие стержни находятся на противоположной стороне шкалы стоимости от сплошных медных заземляющих стержней.Это самые дешевые из обычных материалов для заземляющих стержней, обеспечивающие ограниченную надежность в долгосрочной перспективе.

Проблема, согласно упомянутому ранее исследованию коррозии NEGRP, заключается в том, что оцинкованные стержни с содержанием цинка 3,9 мил должны надежно прослужить от 10 до 15 лет (по сравнению с 40 или более годами для стержней с медным покрытием). Соли, в частности, могут вызвать коррозию цинкового покрытия.

Поскольку система молниезащиты — это система, которую монтажники предпочли бы «установить и забыть», только 10 или 15 лет эксплуатации являются плохими.Постоянная замена, включая материальные и трудовые затраты, может вызвать долгосрочные проблемы и затраты для пользователей оцинкованных заземляющих стержней.

Копать глубже в системах заземления

Готовы сделать следующий шаг? Чтобы принять наилучшее решение при выборе заземляющих стержней для вашего приложения, обязательно прочитайте наш пост о

.

Два наиболее важных фактора, которые необходимо учитывать при выборе материала заземляющего стержня

Загрузите руководство nVent ERICO Grounding, Bonding и nVent ERICO Cadweld Solutions Guide, чтобы получить обзор электрозащиты объекта и того, где заземление подходит.

nVent ERICO предлагает заземляющий стержень, на который можно положиться. Скачать листовку.

или свяжитесь с нами

Изображение предоставлено: Pixabay

Быстрый метод расчета сопротивления заземления электрода с покрытием с использованием эквивалентного радиуса электрода с покрытием

https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.107879Get rights and content расчет электрических параметров заземлителей с покрытием.

Моделирование эффекта окисления путем изменения радиуса электрода.

Представление эквивалентного радиуса электрода с покрытием простым выражением.

Используются обычные методы расчета путем изменения радиуса покрытых электродов.

Abstract

В данной статье изучается влияние оксидного слоя или любого слоя проводящего материала, окружающего поверхность электрода, на характеристики системы заземления.Метод граничных элементов, примененный к поверхности электрода, вместе с моделью распределения эквивалентного поверхностного заряда для оценки вклада границы раздела материал-почва используется для расчета сопротивления заземления электрода, закопанного в полубесконечный грунт и находящегося под напряжением низкой частоты. ток. Из-за большого времени вычислений, необходимого для применения численного метода для поиска решения задачи, эквивалентный радиус покрытого электрода вводится из исследования сопротивления заземления в качестве инструмента для моделирования влияния слоя материала на электрод.Этот эквивалентный радиус зависит от толщины слоя материала и может использоваться в обычных методах расчета параметров системы заземления, таких как сопротивление заземления, шаговые потенциалы и потенциалы прикосновения. Предложенное выражение для эквивалентного радиуса проверено на нескольких синтетических примерах, а также в реальном случае. Некоторые проведенные тесты также сравниваются с результатами использования коммерческого программного обеспечения.

Ключевые слова

Оксидный слой

Слой проводящего материала

Сопротивление заземления

Эквивалентный радиус электрода с покрытием

Рекомендуемые статьи

© 2021 Автор(ы).Опубликовано Elsevier Ltd.

Определение терминов, используемых в заземлении

Раздел 5.3.2

В целях содействия единому пониманию заземления вопросы, следующий глоссарий представлен National Lightning Институт безопасности.

Электроды в бетонном корпусе : Арматурный стержень в бетоне может быть эффективная часть подсистемы заземляющих электродов. Так как бетон имеет щелочную и гигроскопичную (абсорбирующую) природу, этот тип ионизирующего и влажная среда могут создать большой и эффективный поглотитель земли, используя фундамент любого АФС.Однако очень важно, чтобы арматура быть соединен с первичным заземляющим электродом, заглубленным кольцевым электродом и/или другие наземные точки в соответствии с концепцией всецело единообразного и интегрированная единая точка заземления для всего объекта. Бетонный корпус электроды признаны полезным компонентом заземляющего электрода система.

Величина тока : Пик типичной величины тока молнии в диапазоне 20-30кА.Однако были зарегистрированы величины более 400 кА. Приблизительно 3% величин измеряют выше 100 кА. IEEE рекомендует инженеры по молниезащите используют 40 кА в качестве расчетного порога для грозового разряда. системы защиты.

Глубокие скважины : Из-за типично высокой стоимости глубоких скважин, другие альтернативы сначала следует изучить. К ним относятся: дополнительные заземляющие стержни; связь ограждений по периметру для увеличения наземной сети; радиально заглубленный заземляющие провода или заземляющие ленты, проложенные вдали от углов здания; лечение или наращивание грунтов искусственными засыпками; и недорогая капельница ирригационные системы.

Приводные стержни : Стальные стержни с медным покрытием загоняются ниже уровня земли и соединены с заземляющими проводами.

Подсистема заземляющих электродов м: Сеть электрически соединенных стержни, пластины, маты или сетки, установленные с целью установления низкоомный контакт с землей.

Эквипотенциальная плоскость : Решетка, лист, масса или массы проводников материал, который при соединении дает пренебрежимо малый импеданс текущий поток.

Система заземления объекта : Электрически взаимосвязанные системы проводников и токопроводящих элементов, которые обеспечивают пути тока к земле. Система заземления объекта включает в себя подсистему заземлителей, подсистема защиты, подсистема эталонного сигнала, подсистема защиты от неисправностей, а также конструкция здания, стеллажи для оборудования, шкафы, трубопроводы, распределительные коробки, кабельные каналы, воздуховоды, трубы, башни, другие опоры для антенн и другие обычно не имеющие тока металлические элементы.

Частота и скин-эффект : Молния — это высокая частота, высокая импульс тока. При высоких частотах и ​​больших токах энергия передается вдоль проводников с высоким скин-эффектом. Скин-эффект ограничивает ток к крайним наружным поверхностям проводников.

Земля : Обычно означает то же, что и грязь, почва или земля.

Соединения заземляющего проводника : Экзотермические соединения обеспечивают самая низкая индуктивность и самая высокая надежность среди всех вариантов подключения.Даже путь с низкой индуктивностью в цепи молнии может вызвать высокое напряжение. градиенты, что, в свою очередь, может способствовать переходу на альтернативные пути. Градиенты более 50 кВ / м являются общими как для воздуха, так и для земли. Такая дуга, известный как «боковой засвет», может быть результатом крутых изгибов над уровнем земли. проволочные проводники.

Заземляющий электрод : проводник (обычно заглубленный) для цели обеспечения электрического соединения с землей.

Кольцо заземления : Заземляющий провод размера № 2, окружающий или окружающий здание, башня или другое надземное сооружение. Обычно земля кольцо должно быть установлено на минимальную глубину 2,5 фута и должно состоять не менее 20 футов оголенного медного проводника. Он должен быть установлен за пределами капельная линия здания.

Halo Grounded Ring : Заземляющий провод № 2, установленный вокруг всех четыре стены внутри небольшого здания, на высоте ок.шесть дюймов ниже потолка. Установлены капли от ореола до оборудования шкафов и к волноводным портам, внутренним кабельным лоткам и т. д. Ореоловые кольца служат в качестве точек соединения для достижения заземления внутренних металлических поверхностей. объекты. Они, в свою очередь, подключены к главной шине заземления.

Потенциалы индуктивности и напряжения : Молния последует за путь наименьшей индуктивности. Чем выше частота, тем выше индуктивность. значение реактивного сопротивления при расчете полного сопротивления цепи.резистивный значения могут быть устранены для всех практических целей на высоких частотах расчеты молниеотводов для расстояний примерно 2000 футов или менее.

Полное сопротивление : Полное сопротивление типичного проводника заземляющего электрода. провода линейно увеличиваются в зависимости от частоты.

Сопротивление электрода : рекомендуемая практика IEEE заключается в предоставлении сопротивление менее 25 Ом для любого изготовленного заземляющего электрода.Местные условия будут варьировать этот целевой показатель. Цифры 10 Ом или менее являются стандартной практикой в ​​коммерческих кодексах и тактических и Стандарты систем дальней связи. Более низкие значения, в диапазоне от 1 до Диапазон 5 Ом полезен только для обеспечения электробезопасности при постоянном токе и частоте 50/60 Гц. Молния — это радиочастотное событие с типичным ВЧ волновым сопротивлением.

Экран : Корпус, экран или крышка, которые существенно снижают соединение электрических и электромагнитных полей в цепях или вне их или предотвращает случайный контакт предметов или людей с частями или компоненты, работающие при опасных уровнях напряжения.

Искровой разрядник : Короткий воздушный зазор (диэлектрик) между двумя проводниками.

Типы соединителей : а) механические, как в резьбовом хомуте; б) Давление, как в компрессионном хомуте; в) Термический, как в CADWELDÒ, что приводит к экзотермическому или молекулярному соединению. Терморазъемы называются связанными или электрически соединенными.

Электрод освещает путь к искусственному фотосинтезу

Курт Кляйнер

Материал, который расщепляет воду на кислород и водород при комнатной температуре с использованием относительно небольшого количества электроэнергии, может стать важным шагом на пути к доступному химическому хранению солнечной энергии.

Даниэль Ночера, химик из Массачусетского технологического института, говорит, что его работа прокладывает путь к искусственному фотосинтезу, при котором солнечная энергия может быть эффективно сохранена для последующего использования.

Естественный фотосинтез использует энергию света для расщепления воды на составляющие ее кислород и водород. Nocera надеется сделать то же самое, хотя и с использованием других механизмов.

Он представляет себе систему, которая использует электроэнергию, вырабатываемую в течение дня солнечными батареями, для разделения воды с помощью его нового электрода.Ночью водород и кислород могут быть использованы топливным элементом для выработки электроэнергии.

Водород и кислород можно извлекать из воды в процессе, называемом электролизом, с использованием дорогих платиновых электродов и раствора с высоким значением pH. Новый электрод изготовлен из гораздо более дешевых материалов, работает в условиях нейтрального pH и потребляет относительно мало энергии.

Кобальтовое покрытие

Чтобы создать новый электрод, Носера и его коллега Мэтью Кэнан нанесли кобальт и фосфат на поверхность электрода из оксида индия и олова — комбинацию химических веществ, которые, по-видимому, катализируют реакцию расщепления воды.Хотя результаты, полученные с помощью электрода, очевидны, Носера пока не уверен в точном химическом механизме.

Сделать электрод относительно просто. Основной электрод помещают в раствор, содержащий кобальт и фосфат. Затем подается ток, который электрохимически осаждает два соединения поверх его поверхности.

Nocera говорит, что это должно сделать производство электродов относительно дешевым. По его словам, это может даже позволить электродам самовосстанавливаться — поскольку электроды подвергаются коррозии во время использования, свежий материал может быть осажден электроосаждением.

«Один большой шаг»

Джеймс Барбер, биохимик из Имперского колледжа Лондона, Великобритания, называет эту работу «выдающимся вкладом» в исследования солнечной энергии.

«У нас должны быть дешевые катализаторы и очень надежные системы, — говорит Барбер. «Я рассматриваю это как один большой шаг в этом направлении». Он отмечает, что новый электрод производит столько же кислорода, используя 1 вольт, сколько было бы произведено 1,6 вольта при электролизе.

Но Ричард Айзенберг, химик из Университета Рочестера, Нью-Йорк, говорит, что новая работа решает только часть проблемы разделения воды.

Хотя катализатор производит кислород из воды, он не производит газообразный водород (H 2 ), который можно сжигать в топливном элементе. Вместо этого вода разделяется на газообразный кислород, положительные ионы водорода и электроны, которые переносятся в другую цепь.

Потребуются второй электрод и другой катализатор, чтобы соединить эти электроны с ионом водорода и получить газообразный водород.

«Кто-то также должен будет точно определить, как именно катализатор Nocera управляет реакцией окисления воды», — говорит Айзенберг, отмечая, что достижение только первой реакции — «отличное решение очень сложной и очень важной проблемы.

Ссылка на журнал: Наука (DOI: 10.1126/science.1162018)

Дополнительная информация по этим темам:

Влияние материала электродов на напряжение генератора энергии на основе дерева

Abstract

Напряжение между стоящим деревом и окружающей его почвой считается инновационным возобновляемым источником энергии. Ожидается, что этот источник обеспечит новую систему выработки электроэнергии для маломощного электрооборудования, используемого в лесном хозяйстве.Однако напряжение слабое, что вызвало большие трудности в применении. Следовательно, разработка способа повышения напряжения является ключевым вопросом, который необходимо решать в этой области прикладных исследований. В качестве начального компонента для сбора энергии металлический электрод оказывает существенное влияние на уровень и стабильность получаемого напряжения. Это исследование было направлено на предварительное установление закономерностей и механизмов, лежащих в основе влияния материала электродов на напряжение. Электроды из разных материалов использовались для измерения напряжения источника-дерева, и данные использовались в сравнительном анализе.Результаты показывают, что проводимость металлического электрода существенно влияет на контактное сопротивление контактных поверхностей электрод-грунт и электрод-ствол, тем самым влияя на уровень напряжения. Реакционная способность металла электрода не оказывает существенного влияния на напряжение. Однако пассивация электродных материалов заметно снижает напряжение. Демонстрируются и рекомендуются подходящие электродные материалы.

Введение

При установке двух металлических электродов в дерево и прилегающую почву между электродами возникает напряжение [1].Это напряжение считается инновационным генератором возобновляемой энергии. По сравнению с другими природными источниками энергии, такими как солнечная энергия и энергия ветра, этот вид энергии имеет определенные преимущества, в том числе экологичность, длительный срок эксплуатации, отсутствие ограничений по герметичности среды в лесу. Следовательно, ученые предсказали практическое применение древовидного напряжения, которое включает в себя широкий спектр подзарядных устройств для нишевых датчиков окружающей среды и устройств с ячеистой сетью, что резко снижает потребность в замене батареи в полевых условиях [2].Датчики и сети, используемые в лесном хозяйстве, потребляют чрезвычайно мало энергии благодаря своей маломощной конструкции и функции сна. Напряжение на основе дерева может обеспечивать бесперебойную энергию при зарядке низковольтной батареи для удовлетворения требований прерывистого энергопотребления. Поэтому напряжение на основе дерева является перспективным источником энергии. Ожидается, что этот источник обеспечит совершенно новую систему выработки электроэнергии для маломощного электрооборудования, используемого в лесном хозяйстве. Однако исследования показали, что этот вид энергии слаб, т.е.т. е. получаемые напряжения обычно находятся в диапазоне от десятков до сотен милливольт, а токи короткого замыкания находятся в диапазоне микроампер [2]. Низкая электрическая мощность в микроваттном диапазоне (примерно 20 мкВт) была измерена в предыдущем исследовании. Этих характеристик недостаточно для непосредственного управления маломощным электронным оборудованием, используемым в настоящее время в лесах.

Относительно хорошо развита технология сбора и использования микроэнергии, которая включает пьезоэлектрическую энергию, фотоэлектрическую энергию и термоэлектрическую энергию [3–8].Для получения подходящего уровня напряжения, необходимого для зарядки схемы хранения, а затем для питания электронных устройств, обычно требуется повышающая операция с преобразователем постоянного тока в постоянный (DC-DC) [9, 10]. Однако напряжение между стоящим деревом и окружающей его почвой довольно низкое и не может надежно управлять существующими модулями схемы постоянного тока. То есть существующей задачей в этом плане является повышение напряжения. Чтобы решить эту проблему, соответствующие исследования были сосредоточены на двух основных темах: 1) установление механизма, лежащего в основе этого напряжения [2], тем самым определяя, может ли напряжение быть искусственно увеличено, и 2) поиск новых методов повышения напряжения при разработке инновационной низковольтной электроники. [11, 12].

Изучение механизма энергии деревьев является важной задачей. Хорошо известно, что в телах растений существуют разности электрических потенциалов. Однако этот тип напряжения, как правило, обусловлен физиологической деятельностью растений [13–16]. Это явление можно объяснить на микроскопическом уровне, в частности на клеточном уровне. Разность электрических потенциалов, вызванная физиологической деятельностью, чрезвычайно слаба (не более десятков милливольт) и иногда преходяща (возникает в ответ на внешние раздражители) [17].Это незначительно при исследованиях напряжения между деревьями и почвой, которое обычно находится в диапазоне от десятков до сотен милливольт. Изучение напряжения, возникающего между стоящим деревом и окружающей его почвой, относится к новой области исследований. Ранние наблюдения за электрической активностью ствола дерева были подтверждены экспериментом на ели [18], в котором также сообщалось о нелинейной зависимости между изменением электрического потенциала и интенсивностью солнечного излучения. Некоторые ученые утверждают, что сокодвижение является доминирующим механизмом генерации напряжения [19].Более того, другие ученые предложили механизм, основанный на диффузии заряда из проводящих каналов сокодвижения в резистивные стенки ксилемы [18]. Однако в экспериментах по-прежнему наблюдались электрические сигналы с более неустойчивыми временными вариациями, что указывает на то, что другие механизмы, возможно, не связанные с сокодвижением, также могут вносить свой вклад. Утверждалось, что атмосферное электричество способствует временным колебаниям напряжения. Однако в этих исследованиях также наблюдались собственные напряжения [20–22]. Кроме того, было обнаружено, что разница рН между внутренней частью дерева и окружающей его почвой существенно влияет на напряжение [2].Таким образом, механизм генератора энергии на основе дерева остается спорным, что приводит к значительным неизвестным факторам, которые продолжают влиять на его применение.

Изобретение инновационной электроники — еще одна цель, которую необходимо выполнить, чтобы использовать энергию деревьев. Преобразователь постоянного тока может повышать входное напряжение и генерировать постоянный выходной сигнал, но такая схема требует минимального порогового напряжения в качестве входа, которое не может надежно генерировать стоящее дерево. В ответ на эту проблему некоторые исследователи разработали повышающую схему с низким энергопотреблением и низким входным напряжением, а также маломощную тактовую схему.Обе схемы управлялись стоячим деревом с относительно хорошей производительностью [11].

Однако для более надежного использования этого типа электроэнергии необходимо учитывать различные факторы, такие как сбор, преобразование и хранение электроэнергии. В процессе использования электричества на стоячем дереве электроды должны быть расположены на стоячем дереве и в окружающей почве в качестве передового оборудования для сбора энергии. Однако материал электрода может повлиять на величину и стабильность получаемого электричества.Поскольку механизм напряжения на основе дерева остается неясным, не было установлено универсального стандарта для выбора электрода в процессе измерения и использования электричества дерева [2, 11, 12, 18–22]. Тем не менее, согласно соответствующей литературе, предпочтительным материалом ученых остаются металлические электроды. В большинстве предыдущих исследований использовались стальные электроды [11, 12, 18–22]. Кроме того, в некоторых исследованиях использовались платиновые (Pt) электроды [2]. В любом случае, чтобы использовать такой слабый источник энергии с высокой эффективностью, выбор подходящего электрода является центральным вопросом.

Стабильность (реактивность металла) материала электрода является важным фактором для рассмотрения, поскольку ствол и почва могут вызвать коррозию электрода. Электроды из стали и Pt обладают хорошей коррозионной стойкостью, что обеспечивает стабильный электрический сигнал при измерении во времени. Однако еще не было показано, существенно ли влияет стабильность материалов на напряжение при сборе и утилизации. Кроме того, процесс требует максимально возможного напряжения во время сбора и использования энергии.Поэтому проводимость также является важным фактором. В предыдущем исследовании более высокое напряжение измерялось с использованием электродов с меньшим удельным сопротивлением, т. е. с лучшей проводимостью [23]. Однако источник питания, образованный стоячим деревом и окружающей его почвой, имеет высокое внутреннее сопротивление. Согласно соответствующей литературе [11, 12, 24], наблюдались внутренние сопротивления в десятки тысяч Ом. Металлические электроды действуют как последовательный резистор с низким сопротивлением между анодом и катодом источника-дерева.В этом случае проводимость материала электрода мало влияет на выходное напряжение, что не согласуется с предыдущим исследованием. Поэтому механизм влияния материала электрода на напряжение требует дальнейшего изучения. Эта работа была направлена ​​на предварительное установление закономерностей и механизмов, лежащих в основе влияния материала электрода на напряжение между стоячим деревом и окружающей его почвой, а также предоставление рекомендаций по выбору подходящих материалов электродов в соответствующих исследованиях, тем самым способствуя использованию этот инновационный генератор энергии.Учитывались как проводимость, так и стабильность исследуемых металлических электродов.

Материалы и методы

Экспериментальные электроды

В соответствии с целью данного исследования были выбраны три различных материала с различной проводимостью и стабильностью, включая медь (Cu), алюминий (Al) и железо (Fe). Электропроводность Cu, Al и Fe различна, варьируется в порядке от Cu до Al и Fe от сильной до слабой проводимости. Удельное сопротивление трех материалов примерно равно 1.-8 Ом·м (Fe). Реакционная способность также различна, варьируется в порядке от Cu до Fe и Al от низкой до высокой реакционной способности. Между этими тремя металлами существуют значительно разные значения как удельного сопротивления, так и реакционной способности металлов. Все электроды были одного размера, диаметром 0,6 см и длиной 8 см. Для удобства сравнения были выбраны два дополнительных электрода (Al и Fe) одинакового размера. Однако эти два электрода были обработаны медным покрытием толщиной 10 мкм, что оказало незначительное влияние на размер электрода.Кроме того, было нанесено искусственное повреждение (незначительная царапина) на медное покрытие алюминиевого электрода с медным покрытием, который использовался в качестве контроля в эксперименте. Целью в данном случае было установить эффект медного покрытия.

Устройство электродов

Был выбран естественно выращенный здоровый тополь ( Populus X canadensis Moench ) диаметром 46 см (на высоте 0,5 м, где были расположены электроды), и пять электродов (стволовые электроды). вставляется в его ствол на равных расстояниях в порядке медного алюминия, алюминия, меди, железа и медного покрытия Fe (положение электрода не влияет на напряжение [2]), как показано на рис.Внутренний конец электрода имплантировали на глубину до 5 см в туловище, а внешний конец прикрепляли к проволоке. Еще пять электродов (заземлителей) были равномерно расположены в почве, окружающей стоящее дерево, в том же порядке. Заземлители вводили на глубину 80 см [18]. Линии, соединяющие любые два соседних электрода с центром туловища, имели угол 72°. Земля вокруг дерева была ровной, а состав близлежащей почвы был однородным.

Расположение электродов.

(а) Пять разных электродов были вставлены в туловище. Еще пять электродов были размещены в почве вокруг стоящего дерева. (b) В обоих наборах электроды были в следующем порядке: Al с медным покрытием, Al, Cu, Fe и Fe с медным покрытием. Линии, соединяющие любые два соседних электрода с центром туловища, имели угол 72°.

Измерения

Провод вводили от каждого магистрального электрода и соответствующего ему заземляющего электрода.К проводам между магистральным и заземляющим электродами последовательно подключался нагрузочный резистор, так что через нагрузочный резистор образовывалась цепь тока [11]. Напряжение на резисторе измерялось с помощью вольтметра с высоким входным сопротивлением (Keithley 2000).

Ранее было замечено, что электрическая активность деревьев сильно зависит от времени года, при этом более стабильные и когерентные колебания напряжения измеряются весной и летом [18]. Таким образом, ожидается, что генератор энергии на основе дерева будет работать весной и летом.Настоящее исследование проводилось летом (июнь-август 2014 г.). Каждое измерение проводилось в полдень.

Экспериментальный участок, расположенный в экспериментальном лесу Пекинского университета лесного хозяйства, для которого не требовалось специального разрешения. В полевых исследованиях не участвовали исчезающие или охраняемые виды.

Сопротивление контакта электрод-почва

Для выяснения влияния сопротивления электрода-почвы на внутреннее сопротивление источника питания, образованного стоячим деревом и окружающей его почвой, был проведен дополнительный эксперимент (первый дополнительный опыт).Этот эксперимент был предпринят, чтобы помочь объяснить влияние проводимости электрода на напряжение. Как показано на рисунке, два дополнительных медных электрода были расположены в стволе на расстоянии 30 см друг от друга, а два дополнительных медных электрода были расположены в почве на расстоянии 30 см друг от друга.

Первый дополнительный эксперимент.

T1 и G1 обозначают исходный медный электрод в стволе и исходный медный электрод в почве соответственно. Т2 и Т3 — дополнительные медные электроды в туловище.G2 и G3 — дополнительные медные электроды в почве.

T1 и G1 обозначают, соответственно, исходный медный электрод в стоячем дереве и исходный медный электрод в почве. Т2 и Т3 — дополнительные медные электроды в туловище. G2 и G3 — дополнительные медные электроды в почве. Каждое измерение напряжения между магистральными и заземляющими электродами, снятое с помощью нагрузочного резистора, записывалось как V T1-G1 , V T1-G2 , V T1-G3 , V T2-G1. , V T2-G2 , V T2-G3 , V T3-G1 , V T3-G2 и V T3-G3 .После утрамбовки поверхностного грунта в точках Г1, Г2 и Г3 снова регистрировали напряжения.

Контактное сопротивление электрод-ствол

Для выяснения влияния контактного сопротивления между электродом и стволом на внутреннее сопротивление дерева-источника был проведен второй дополнительный эксперимент. Как показано на рисунке, пять цилиндрических медных электродов (стволовые электроды) разного диаметра (0,5 см, 1,0 см, 1,5 см, 2,0 см и 2,5 см) были вставлены в ствол дерева. Все эти электроды были имплантированы на одинаковую глубину (5 см) в туловище.В результате электроды имели разную площадь контакта с туловищем. Другой медный электрод (заземлитель) располагался в почве. Измерялись напряжения между каждым магистральным электродом и заземляющим электродом.

Второй дополнительный эксперимент.

Пять цилиндрических медных электродов разного диаметра были вставлены в ствол дерева. Еще один медный электрод располагался в почве.

Электроды с неметаллическими включениями

Проведен дополнительный эксперимент по проверке работоспособности электродов с неметаллическими включениями.Этот дополнительный эксперимент был аналогичен основному эксперименту. Однако в дополнительном эксперименте в качестве включений использовались четыре неметаллических материала (). При этом толщина покрытия составила 25 мкм, что больше, чем в первичном эксперименте.

Дополнительный эксперимент.

(а) Пять разных электродов были вставлены в туловище. Еще пять различных электродов были размещены в почве вокруг стоящего дерева. (b) Электроды были в следующем порядке: пластик с медным покрытием, стекло с медным покрытием, медь, дерево с медным покрытием и керамика с медным покрытием.

Результаты

Первичный эксперимент

В ходе первичного эксперимента было получено 33 набора эффективных данных. Изменения напряжения показаны на . По оси Y отображаются измеренные напряжения, а по оси X — порядковый номер каждого набора данных, который меняется со временем. Напряжение, измеренное тремя металлическими электродами (Cu, Al и Fe), не показало какой-либо специфичности, за исключением различий в величине и амплитуде изменения. Электрод из алюминия продемонстрировал несколько иную тенденцию напряжения по сравнению с двумя другими металлами.Среди трех металлов (Cu, Al и Fe) электрод из Cu показал самое высокое измеренное напряжение, за ним следуют Al и Fe. Кривые для трех металлических электродов, т. е. Cu, Al и Fe, все колебались, но демонстрировали общую тенденцию к снижению, и конечная зарегистрированная точка в каждом случае была самой низкой. Для медного электрода последняя точка данных составила 848 мВ, что представляет собой снижение на 39 мВ по сравнению с первой зарегистрированной точкой (887 мВ). Для алюминиевого электрода напряжение уменьшилось на 132 мВ. Для Fe-электрода напряжение уменьшилось на 43 мВ.Напряжение, измеренное медным электродом, уменьшилось меньше всего, за ним следует железный электрод, тогда как на алюминиевом электроде зарегистрировано наибольшее снижение напряжения. Кривая напряжения, полученная от Fe-электрода с медным покрытием, была наиболее близкой к кривой для Cu-электрода. Эти две кривые были почти идентичными, особенно в наборах данных до группы 22. Точно так же алюминиевый электрод с медным покрытием также продемонстрировал свойства, аналогичные медному электроду в первой точке данных. Однако его кривая напряжения приближалась к кривой алюминиевого электрода.

Изменения напряжения в основном эксперименте.

Пять кривых отображают изменения напряжения, измеренные пятью разными электродами. Все кривые показывают общую тенденцию к снижению. Медный электрод дает самое высокое измеренное напряжение, за ним следуют алюминий и железо. Кривая, полученная от Fe-электрода с медным покрытием, наиболее близка к кривой для Cu-электрода. Кривая алюминиевого электрода с медным покрытием резко снижается.

Сопротивление контакта электрод-грунт

Результаты первого дополнительного эксперимента представлены в .показывает напряжения до утрамбовки почвы. Напряжения после трамбовки представлены в . Нет общих различий между напряжениями в . Изменение напряжения не коррелировало со сдвигом положения электродов. В , каждое напряжение больше, чем напряжения, показанные в .

Напряжения, зарегистрированные в первом дополнительном эксперименте.

Каждое измерение напряжения между электродами в стволе дерева и окружающей почвой с использованием нагрузочного резистора записывалось как В Т1-Г1 , В Т1-Г2 , В Т1-Г3 , В Т2- G1 , V T2-G2 , V T2-G3 , V T3-G1 , V T3-G2 и V T3-G3 .(а) Напряжение не коррелировало со сдвигом положения электродов. (b) Все напряжения увеличились после утрамбовки почвы.

Сопротивление контакта электрод-хобот

Результат второго дополнительного эксперимента представлен в . На этом рисунке показаны напряжения, измеренные магистральными электродами разного диаметра, которые варьировались от 0,5 см до 2,5 см с интервалом 0,5 см. Напряжение заметно возрастало с увеличением диаметра электрода. То есть измеренное напряжение увеличивалось с увеличением диаметра электрода (увеличение площади контакта со стволом дерева).

Напряжения, зарегистрированные во втором дополнительном эксперименте.

Электрод с наибольшим диаметром получил самое высокое напряжение.

Электроды с неметаллическими включениями

Результат дополнительного эксперимента показан на рис. По оси Y отображаются напряжения, а по оси X — порядковый номер каждого набора данных, который меняется со временем. Кривые во всех следуют одной и той же тенденции. Падение напряжения на электродах с медным покрытием было меньше, чем в первом эксперименте (1).Нет очевидной разницы в амплитуде между медным электродом и электродом с медным покрытием. Однако напряжения, измеренные электродами с медным покрытием, были несколько выше, чем у медных электродов.

Изменения напряжения в дополнительном эксперименте.

Пять кривых отображают изменения напряжения, измеренные пятью разными электродами. Все кривые следуют одной и той же тенденции. Очевидной разницы в амплитуде между кривыми нет.

Обсуждение

Проводимость

Значения напряжений, измеренных с помощью трех разных электродов (Cu, Al и Fe) в первичном эксперименте, от больших к малым, были в порядке от Cu до Al и Fe, т.е. в соответствии с проводимостью трех металлов ().Однако внутреннее сопротивление источника питания, образованного стоячим деревом и почвой, велико (в данном исследовании не менее 17,9 кОм). Электроды действуют как часть источника. Однако, поскольку каждый электрод имеет небольшое сопротивление, это не должно влиять на величину внутреннего сопротивления и измеряемое напряжение. Следовательно, разница в сопротивлении трех электродов не была непосредственной причиной разного напряжения. Для раскрытия фактического явления были проведены два дополнительных эксперимента (рис. и ).

В первом дополнительном эксперименте () расстояние между электродами было увеличено с положения Т1 до положения Т3 в стоячем дереве и с G1 до G3 в почве (). Соответствующие данные () показали, что изменение напряжения не коррелировало со сдвигом положения, указывая на то, что положение электрода не сильно влияет на внутреннее сопротивление источника-дерева. Поэтому вклад стоячего дерева и почвы во внутреннее сопротивление пренебрежимо мал.Однако при утрамбовке поверхности почвы в точках G1, G2 и G3 все соответствующие напряжения возрастали не менее чем на 50 мВ (1). Аналогичным образом, утрамбовка поверхности грунта электродов из алюминия, железа, алюминия с медным покрытием и железа с медным покрытием также оказала аналогичное влияние на напряжение. Это открытие предполагает, что контактное сопротивление между электродом и почвой является основным компонентом внутреннего сопротивления источника питания на основе дерева. Во втором дополнительном эксперименте () более высокие напряжения были получены от электродов большего диаметра ().То есть увеличение площади контакта между электродом и стволом также увеличивало измеряемое напряжение. Этот вывод свидетельствует о том, что контактное сопротивление между электродом и стволом дерева также является важной частью внутреннего сопротивления источника-дерева. Значение этого контактного сопротивления может составлять тысячи Ом, учитывая высокий уровень внутреннего сопротивления, присутствующего в дереве-источнике (в диапазоне от 15,9 кОм до 21,1 кОм во втором дополнительном эксперименте). Таким образом, причиной различных напряжений между тремя электродами (Cu, Al и Fe, ) является различие в контактном сопротивлении контактных поверхностей электрод-почва и электрод-ствол, а не различие только в сопротивлении электродов.То есть меньшие контактные сопротивления между электродом и почвой (или стволом) вызывали более высокие напряжения. Более того, в той же среде почвы и ствола металл с более высокой проводимостью также достиг меньшего контактного сопротивления с почвой и стволом. Таким образом, медный электрод (имеющий самую высокую проводимость) достиг меньшего контактного сопротивления с почвой и стволом, чем алюминиевый и железный электроды, что привело к получению самого высокого напряжения в первичном эксперименте (1).Внутреннее сопротивление источника-дерева также измерялось всеми тремя металлическими электродами (Cu, Al и Fe). Измеренные сопротивления составили 17,9 кОм (Cu), 105,7 кОм (Al) и 188,9 кОм (Fe). Величины сопротивлений, измеренных с тремя разными электродами (Cu, Al и Fe), от малого до большого, были Cu, Al и Fe, что соответствовало удельному сопротивлению трех металлов. Более того, металл с самой высокой проводимостью (Cu) уменьшал внутреннее сопротивление (и контактное сопротивление) на десятки тысяч Ом.Этот результат показал, что металл с более высокой проводимостью достиг меньшего контактного сопротивления и меньшего внутреннего сопротивления дерева-источника. При этом влияние электропроводности металла на напряжение в первую очередь определяется поверхностными металлическими материалами, находящимися в непосредственном контакте с почвой и стволом. Первичный эксперимент также показал, что дешевые металлы, такие как Fe и Al, могут быть выбраны для включения путем покрытия более проводящим металлом, таким как Cu. В качестве расширения этой концепции был проведен дополнительный эксперимент по проверке работоспособности электродов с неметаллическими включениями ().

В дополнительном эксперименте () величины напряжений, измеренных электродами с неметаллическими включениями (пластик, стекло, дерево, керамика), были аналогичны медному электроду (). Эти результаты показывают, что неметаллические материалы, такие как пластик, стекло, дерево и керамика, также могут быть хорошим выбором для изготовления электродов. Кроме того, когда медь наносится на поверхность неметаллического материала, получаемая поверхность получается немного более шероховатой, чем когда медь наносится на металл.Эта шероховатость поверхности может увеличить площадь контакта между электродом и почвой. Поэтому в дополнительном эксперименте более высокие напряжения измерялись электродами с медным покрытием.

Стабильность

Удельное сопротивление алюминия ближе к сопротивлению меди, чем железа, но кривая напряжения, измеренная с электродом из алюминия, была ближе к кривой для электрода из железа (). Такой результат был получен потому, что Al легче окисляется, образуя высокоомный оксидный слой [25], который увеличивает контактное сопротивление между электродом и почвой (и стволом).В результате кривая напряжения, измеренная с электродом из алюминия, была ближе к кривой для электрода из железа. Кроме того, алюминиевый электрод демонстрировал значительную нестабильность на протяжении всего эксперимента, что также давало наиболее быстро снижающуюся кривую напряжения. Помимо окисления, Al подвергается также процессу самопассивации, при котором на его поверхности образуется компактное оксидное покрытие [26]. Это явление, вероятно, произошло в эксперименте, уменьшив площадь контакта между металлом Al и почвой (и стволом).Напротив, металлы Cu и Fe устойчивы к пассивации в естественных или слабокислых условиях почвы и ствола дерева, поэтому эти электроды дали относительно плоские соответствующие кривые. Fe может быстро окисляться во влажной среде; однако в этом эксперименте соответствующее снижение напряжения было немного больше, чем у Cu, но не так значительно, как у Al. Причина этого в том, что на поверхности Fe-электрода не происходило пассивации. То есть, хотя на поверхности Fe образовалась большая область окисления, оксид не образовывал когерентного оксидного слоя.Таким образом, площадь контакта Fe-электрода с почвой (и стволом) или влагой в почве (и стволом) существенно не уменьшилась. Кроме того, из-за специфической природы алюминиевого электрода, как обсуждалось, его соответствующая кривая напряжения отличалась от кривых для электродов из железа и меди. Например, наборы данных с 17 по 19 () для электродов из меди и железа показывают медленное увеличение напряжения, тогда как соответствующая кривая для электрода из алюминия постоянно уменьшается. Эти результаты позволяют предположить, что в течение такого периода факторы, связанные либо с окружающей средой, либо со стволом стоящего дерева, вызывали повышение напряжения, в то время как пассивация алюминиевого электрода сильно влияла на полученное в конечном итоге напряжение.Таким образом, стабильность материала электрода не оказывает существенного влияния на напряжение. Однако пассивация материала электрода может значительно снизить получаемое напряжение.

Медное покрытие

Для электродов из алюминия и железа с медным покрытием были измерены более высокие напряжения по сравнению с непокрытыми электродами из алюминия и железа. Когда было записано первое измерение (), каждый электрод находился в исходном состоянии, так что разница в измеренном напряжении определялась проводимостью каждого электрода.Измеренные напряжения, зарегистрированные с медью, алюминием с медным покрытием и железом с медным покрытием, были почти идентичными, что указывает на то, что медное покрытие на электродах из алюминия и железа обеспечивает эти сложные электроды почти такими же характеристиками, как и у медного электрода. Нетрудно понять, что после покрытия медью алюминиевые и железные электроды приобретали поверхностное и контактное сопротивления с почвой и стволом, аналогичные таковым у медного электрода. Однако, как показал первый набор данных, алюминиевый электрод с медным покрытием имел меньшее напряжение, поскольку перед экспериментом покрытие было искусственно повреждено.Поскольку степень повреждения была ограниченной, напряжение этого электрода заметно не отличалось от напряжения медного электрода или Fe-электрода с медным покрытием. Однако по прошествии времени кривая напряжения алюминиевого электрода с медным покрытием значительно уменьшилась и в конечном итоге слилась с соответствующей кривой алюминиевого электрода. Напротив, Fe-электрод с медным покрытием демонстрировал небольшое снижение напряжения перед набором данных 11. Эти результаты показывают, что в этих влажных почвах и стволах небольшое повреждение медного покрытия алюминиевого электрода с медным покрытием перед экспериментом привело к быстрое ухудшение качества покрытия.После записи наборов данных 11 и 22 кривая напряжения медного электрода значительно уменьшилась, что позволяет предположить, что медь окислилась. Признаки окисления также были обнаружены на медных покрытиях алюминиевых электродов с медным покрытием и Fe-электродов с медным покрытием. Более того, разрушение медных покрытий на электродах из алюминия с медным покрытием и Fe с медным покрытием изменило материал, обнаженный на поверхности электрода. Следовательно, кривые напряжения алюминиевых электродов с медным покрытием и электродов с медным покрытием из Fe показали более значительное снижение, особенно алюминиевый электрод с медным покрытием, который был искусственно поврежден до эксперимента.Неудивительно, что при использовании электродов из алюминия и железа с медным покрытием напряжение увеличивалось. Однако слой медного покрытия толщиной 10 мкм не мог поддерживать работоспособность электрода в течение длительного периода времени. Основываясь на этих результатах, одним из вариантов может быть увеличение толщины покрытия, что продемонстрировано в дополнительном эксперименте.

Выводы

Реакционная способность металла электрода не оказывает существенного влияния на напряжение между стоящим деревом и окружающей его почвой.Однако пассивация электродных материалов заметно снижает напряжение. Электропроводность металлического электрода влияет на контактное сопротивление контактных поверхностей электрод-грунт и электрод-ствол, что существенно влияет на уровень напряжения. Металл с более высокой проводимостью приводит к меньшему контактному сопротивлению, а также к более высокому уровню напряжения. Поэтому влияние электропроводности металла на напряжение в первую очередь определяется поверхностными металлическими материалами, находящимися в непосредственном контакте с почвой и стволом.Предполагается, что дешевые металлы, такие как Fe и Al, могут быть выбраны для включения в металлическое покрытие (с лучшей проводимостью), что, скорее всего, обеспечит хорошую эффективность, стабильность и экономичность. Кроме того, показано, что дешевые неметаллические материалы, такие как пластик, стекло, дерево и керамика, также являются хорошим выбором для включения. Кроме того, толщина покрытия должна быть увеличена для получения более высокой стабильности и надежности.

Микромашины | Бесплатный полнотекстовый | Современные неинвазивные электродные материалы для интерфейса мозг-компьютер

Для преодоления проблем, возникающих при повседневном использовании, были предложены различные сухие электроды.Сухие электроды — это электроды, в которых не используется жидкая проводящая среда между кожей и поверхностью электрода. Однако на самом деле электрод не полностью сухой; во время использования будет немного пота в качестве электролитов. Кроме того, в зависимости от метода контакта с кожей головы существует три вида сухих электродов: электроды МЭМС, бесконтактные электроды и электроды с обычным контактом.

2.3.1. Сухие электроды MEMS

Электроды MEMS отличаются от инвазивных электродов, упомянутых в Части 1.Микроиглы сухих МЭМС-электродов прокалывают только роговой слой, состоящий из мертвых клеток, и не повреждают ткани головного мозга. Из эквивалентных схем совершенно ясно, что сухие электроды МЭМС избегают импеданса, вызванного роговым слоем. Кроме того, поскольку штифт вонзается непосредственно в кожу головы, электроды будут лучше фиксироваться, в основном избегая создания артефактов движения.

Качество биоэлектрического сигнала, полученного с помощью МЭМС, лучше по сравнению с другими сухими электродами, а электрохимический шум ниже [67].Кроме того, этот метод устраняет необходимость обработки кожи и позволяет избежать утомительных этапов подготовки. Существуют три основных типа сухих электродов с матрицей микроигл, в том числе сухие электроды с матрицей микроигл на кремниевой подложке, сухие электроды с матрицей микроигл из металла и электроды с матрицей из полимерных микроигл. Техника обработки кремния была первоначально предложена давно, и в настоящее время существует три основных препарата. методы изготовления подложек электродов ЭЭГ МЭМС [68, 69, 70, 71, 72, 73], включая самоостанавливающееся травление легированного кремния, глубокое реактивное ионное травление, а также изотропное и анизотропное реактивное ионное травление.После травления для записи сигнала необходимы проводящие материалы. Некоторые металлические частицы, такие как Ti/Pt [70], Ti/Ag [72] и Ag/AgCl [73], распределяются на подложке путем электроосаждения или другой обработки поверхности. Хотя процесс производства кремния очень зрелый, он имеет плохую биосовместимость, а микроиглы хрупкие, что делает их легко ломающимися при проникновении в кожу. Таким образом, применение кремния ограничено. В дополнение к сухим электродам с матрицей микроигл на основе кремния существуют сухие электроды с матрицей микроигл на основе металла и сухие электроды с матрицей микроигл из полимера, оба из которых имеют свои преимущества и недостатки.Металлические материалы обладают хорошими механическими свойствами и электропроводностью, поэтому они лучше проникают в кутикулу, чем полимерные материалы. Материалы электродов с массивом металлических микроигл в основном включают Ti/Au [74], Cu [75,76], нержавеющую сталь [77] и IrO 2 [78], поскольку их состав может эффективно регистрировать биоэлектрические сигналы. Все эти материалы обладают хорошей биосовместимостью и легко доступны. Тем не менее, все еще существуют некоторые проблемы с электродами в виде массива металлических микроигл. Жесткая подложка затрудняет тесный контакт с кожей, поэтому уровень комфорта будет плохим, а плохой контакт вызовет нестабильные сигналы.Технология обработки еще не совершенна, что приводит к низкой точности обработки. Сухие электроды с полимерной матрицей микроигл обладают хорошей биосовместимостью и низкой стоимостью. Полимеры, которые используются для изготовления сухих электродов с матрицей микроигл, включают PDMS, SU-8, парилен C, эпоксидную смолу, полиметилметакрилат и полиимид [60,79,80,81,82,83,84,85]. Поверхность полимерных микроигл, изготовленных из вышеуказанных материалов, также должна обеспечивать проводимость электрода посредством поверхностного осаждения и гальванопокрытия металлических материалов, включая Au, Ag, Pt, Ni и т. д.Однако сухие электроды с полимерной матрицей микроигл также имеют некоторые недостатки. Полимер имеет низкую твердость и не может легко проникать в роговой слой. В настоящее время широко используемый метод заключается в объединении гибких подложек и массива жестких микроигл. Этот метод может не только обеспечить близкое расположение сухого электрода к коже головы, но и позволяет микроигле беспрепятственно проникнуть в роговой слой кожи. Процесс производства сухих электродов с массивом микроигл становится все более сложным, и их применение для сбора биоэлектрических сигналов постепенно расширяется, но в настоящее время этот электрод не обладает такими характеристиками, как легкость или интегрированность.Кроме того, прокалывание кожи микроиглой по-прежнему будет вызывать дискомфорт у пользователей и может вызвать риск заражения. Как показано на рисунке 6, независимо от того, какой электрод MEMS, он будет иметь очень острую структуру. Благодаря постоянному применению новых материалов и постоянному совершенствованию структуры сухие электроды с микроигольчатой ​​матрицей станут хорошим выбором для BCI для сбора электрических сигналов.
2.3.2. Бесконтактные электроды

Бесконтактные электроды аналогичны емкостным соединениям непосредственно с кожей, которые могут собирать биоэлектрические сигналы, не касаясь кожи.Поэтому их еще называют емкостными электродами. Благодаря бесконтактным характеристикам емкостные электроды могут преодолеть недостаток других электродов, которые можно использовать только на участках без волос.

Бесконтактные электроды содержат металлический пластинчатый электрод и активную цепь. Активная цепь должна обеспечивать сверхвысокий входной импеданс, чтобы избежать затухания сигнала, поскольку металлический электрод можно рассматривать как сверхмалый конденсатор. Входное сопротивление усилителя должно достигать высокого уровня, который на четыре порядка больше, чем у традиционных мокрых электродов.В результате это предъявляет высокие требования к усилителю. Ли и др. [86] разработали емкостной электрод, состоящий из верхнего и нижнего слоев ПДМС, защитной пластины, электродной пластины и клейкого слоя ПДМС. Электродная пластина была изготовлена ​​из пяти слоев: полиимида 30 мкм, титана 30 нм, меди 10 мкм, никеля 30 мкм и золота 100 нм. Кроме того, электродная пластина была зажата слоями ПДМС. В тестах с закрытыми и открытыми глазами альфа-ритм имел корреляцию 0,91 и 0,83 с обычными электродами.Лю и др. [87] разработали бесконтактную систему регистрации сигналов диаметром 25 мм, изготовленную из гибкой печатной платы. Электрод имел двухслойную структуру. Нижний слой состоял из заполненной медью емкостной чувствительной пластины и экранирующего кольца для предотвращения внешних помех. Верхний слой был изготовлен из меди и соединен с внешним кольцом для улучшения результатов экранирования. Электрические компоненты были размещены на гибкой печатной плате вместо задней части бесконтактного электрода, чтобы обеспечить оптимальное соединение и комфорт.Как правило, бесконтактные электроды невозможно полностью зафиксировать, что приводит к серьезным артефактам движения. В связи с этим Чен и соавт. [88] предложили бесконтактный электрод, содержащий активную цепь и металлическую пластину из Cu. Толщина и диаметр составляли 2 мм и 20 мм соответственно. Кроме того, сухой электрод имел адаптивную механическую конструкцию, так что влияние артефактов движения можно было значительно уменьшить. Кроме того, некоторые исследователи внесли некоторые улучшения в облегченные конструкции.Алиреза и др. [89] предложили носимое беспроводное устройство для мониторинга и анализа ЭЭГ. Подложка была изготовлена ​​из четырехслойного полиимида, на котором были реализованы схемы записи, квантования и удаления артефактов движения. Все носимое решение с батареей весило 9,2 г. Благодаря легкой конструкции электрод можно было использовать не только в лаборатории, но и для амбулаторной регистрации ЭЭГ. Восьми каналов было достаточно, чтобы обеспечить запись нейронной активности мозга с приемлемым пространственным разрешением.Из приведенных выше ссылок нет сомнений в том, что медь является широко используемым материалом для конденсаторов из-за ее доступности, хороших свойств формования и хорошей проводимости. Электрод не требует строгих требований к материалам. По сравнению с мокрыми электродами корреляция между двумя электродами составляет около 90% и может соответствовать основным требованиям для применения. Кроме того, согласно работе Alireza [89], электроды без контракции имели малый вес (9,2 г). Самым большим препятствием для разработки емкостных электродов является артефакт движения, вызванный высоким импедансом и фазовым сдвигом [90].
2.3.3. Сухие электроды Common-Contact

Сухие электроды Common-Contact являются наиболее удобным типом, поскольку они могут напрямую контактировать с кожей головы, но не проникают в кутикулу и не требуют предварительной обработки кожи. Наличие волос будет препятствовать хорошему контакту между электродом и кожей головы, что обычно требует наличия некоторых специальных структур, чтобы электроды проходили через волосы, например, в форме пальца. Для удобства и высокого геометрического соответствия между датчиком и неровной поверхностью кожи головы на конце датчика всегда имеется пружинная конструкция, смягчающая давление на кожу головы.Для этой специальной структуры обычно используется металл с хорошей проводимостью и биосовместимостью.

Как описано Liao et al. [66] в этой статье BeCu использовали в качестве электродной колонки, а Au с хорошей биосовместимостью прикрепляли к области контакта между электродной колонкой и кожей головы. Затем в тонкую медную пластину, которая служила гибкой подложкой датчика, было вставлено 17 зондов (рис. 7а). Поэтому хороший сигнал ЭЭГ можно получить без подготовки кожи. Точно так же Лю и соавт.[91] предложил электрод пружинного типа, в котором нанопористый слой платины был прикреплен к шести зондам электрода, чтобы уменьшить контактное сопротивление и повысить проводимость (рис. 7б). Наконец, контактный импеданс сухих датчиков ЭЭГ, прикрепленных к разным местам, был ниже 20 кОм. При измерении ЭЭГ в состоянии покоя корреляции по сравнению с мокрыми электродами варьировались от 0,8179 до 0,9677. Кроме того, нанесение проводящих материалов на полимерные поверхности позволяет использовать мягкость полимера и избежать использования сложных пружинных структур.Фидлер и др. [92] нанесли проводящий слой TiN на полиуретановую (PU) подложку, используя метод многофазного магнетронного распыления на постоянном токе (рис. 7c). Таким образом, электрод смог соответствовать форме мозга и сохранять с ним хороший контакт. Электрод имел особую конструкцию с 36 электродными штырями на одной опорной пластине. По сравнению с мокрыми электродами дисперсия обоих сигналов была одного порядка. Кроме того, пальцеобразные электроды можно получить с помощью 3D-печати. После того, как пластик PLA был напечатан в качестве механической структуры, чернила Ag/AgCl можно использовать в качестве проводящего покрытия.Благодаря этому особому методу обработки он обладает значительным потенциалом для персонализированного здравоохранения, как показано на рис. 7d [93]. Они широко изучались в течение некоторого времени из-за их хороших характеристик. В исследовании Китоко [94] для тестирования ЭЭГ был предложен метод многоразового использования серебра/хлорида серебра с двенадцатью контактными штифтами или щетинками диаметром 2 мм (рис. 7e). Результаты не выявили каких-либо существенных различий между двумя электродами у всех шести испытуемых по сравнению с мокрыми электродами.Грозеа и др. [95] предложили щетинный электрод, покрывая тонкие полимерные щетинки частицами серебра. Этот тип электрода может обеспечить хороший контакт с кожей головы и хороший комфорт. Однако мягкая щетина — палка о двух концах. Токопроводящие покрытия могут очень легко отваливаться из-за превосходной гибкости щетинок. Гао и др. [96] разработали новый пассивный сухой штифтовой электрод, состоящий из основания и щетинок (рис. 7f). Основание электрода изготовлено из полидиметилсилоксана, наполненного УНТ (ПДМС-УНТ), а штыри изготовлены из углеродного волокна и ПУ с легированием УНТ.Что касается щетинок, углеродное волокно не может легко сломаться из-за гораздо более высокого модуля упругости, чем у Ag или PDMS. Из-за небольшой площади контакта остроконечного сухого электрода испытуемые будут чувствовать себя некомфортно. Кроме того, покрытие может отвалиться из-за гибкости зонда или щетинок. Другие специальные структуры, которые адаптируются к форме волос и кожи головы, могут быть изготовлены с помощью 3D-печати. Ли и др. [97] напечатали сухой ЭЭГ-электрод в форме обратной дуги, состоящий из 92 электродов.5% Ag и 7,5% Cu (рис. 7g). Специальная форма может гарантировать, что электрод эффективно преодолевает непроходимость волос и недостатки ограниченной площади контакта и боли, вызванные пальцеобразными электродами. Помимо формы пальца из чистого металла, некоторые методы аналогичны проводящему силикагелю, в котором проводящий наполнители подмешиваются в матрицу. По сравнению с первым этот способ имеет меньшую стоимость, а комфортность будет лучше за счет низкого модуля полимерной подложки. Нет необходимости в сложной пружинной конструкции для адаптации к кривизне кожи головы, но гибкость самого материала может адаптироваться к форме черепа.В частности, Кришнан и др. [98] внедрили углеродное волокно в силиконовую пену из-за биосовместимости и химической инертности, которые привлекательны для использования в системах ЭЭГ. Учитывая проводимость, твердость, гибкость и простоту изготовления, Chen et al. [99] смешали матрицу этилен-пропилен-диенового мономера с различными добавками, такими как углерод, нержавеющие волокна и углеродные нанотрубки. Импеданс кожных электродов при содержании углерода 50% был примерно в 10 раз выше, чем у обычных мокрых электродов, а полимерные электроды, содержащие 45% углерода, имели наилучший компромисс между электрическими и механическими свойствами.Полимерные электроды показали почти ту же корреляцию и когерентность, что и сигналы мокрого электрода, но из-за высокого импеданса было получено более низкое отношение сигнал/шум. их пригодность для регистрации ЭЭГ из-за их гибкости, штабелируемости и промываемости [61]. Первоначально текстильные электроды использовались в системах мониторинга новорожденных. Для длительной регистрации ЭЭГ у новорожденных электроды не должны раздражать чувствительную кожу младенцев.Однако любой тип прежних электродов неизбежно приведет к возникновению точки давления. Так появились текстильные электроды. Первоначально они использовались с токопроводящей пастой, что говорит о том, что они не отклоняются от категории «мокрых электродов». Предлагаются два электрода. Первую связали из пряжи, содержащей 78% полиамида и 22% эластомера. Ткань была покрыта серебром 99% чистоты. Второй был сделан из 15% нейлона, 30% посеребренных проводящих волокон, 20% спандекса и 35% полипропилена.Материал трикотажный и похож на махровую ткань. Однако автор не рассматривал работоспособность сухого электрода после высыхания токопроводящей пасты [100]. Точно так же Kumar et al. [101] провели такое же исследование. В качестве подложки использовалась полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) ткань с нанесенным на нее медным покрытием. Слой ткани покрывает пену, чтобы обеспечить комфорт для пользователей. Изображения SEM показывают очень равномерное отложение меди на ткани, что обеспечивает хорошую проводимость. Однако химическое меднение осуществлялось посредством многоэтапных процессов, включая предварительную обработку, сенсибилизацию, активацию, химическое меднение, последующую обработку для предотвращения восстановления меди, промывку и сушку.Лин и др. [102] предложили электрод на основе сухой пены для длительного измерения ЭЭГ, выбрав уретановый материал в качестве матрицы, покрытой тафтовым материалом толщиной 0,2 мм, изготовленным из электропроводящей полимерной ткани. Наконец, все поверхности были покрыты Ni/Cu для установления электрического контакта. Структура вспененного материала обеспечивает высокое геометрическое соответствие между электродом и неровными поверхностями кожи головы для поддержания низкого импеданса на границе раздела кожа-электрод. Серебро и медь очень популярны среди материалов покрытия.В дополнение к покрытиям из частиц чистого металла (рис. 7h–j) также существуют идеи использования графенового покрытия [103] для ЭКГ и полианилинового полианилина [104]. С развитием интеграции все еще существуют сухие электроды, ориентированные только на безволосая область, которые более легкие. Например, Li нанес Ag/AgCl на подложку из полиацетилимида методом трафаретной печати [105]. Цзян и др. [106] использовали электропроводящий композит из чешуек Ag и PDMS на кремниевой подложке. Этот метод прикрепления проводящего материала к тонкой гибкой подложке обычно используется в области лба без волос, что позволяет достичь таких же результатов, как и при использовании влажных электродов.С развитием производственного процесса некоторые схемы, включая усилители и конденсаторы, могут быть интегрированы в подложку. В настоящее время исследователи могут даже совмещать другие функции с электродами ЭЭГ. Например, Ли и др. [107] смешали серебряные нанопроволоки и углеродные нанотрубки с PDMS (полидиметилсилоксан), сформировав эластомерный проводящий электрод, который также действовал как наушники (рис. 7l). Каппель и др. [108] в качестве электрода использовали термическую пленку оксида иридия (TIROF), сформированную на протравленной поверхности титана, и вставляли ее в отверстия в мягком наушнике, как показано на рис. 7m.

Гибкие и композитные материалы являются современной тенденцией развития сухих электродов. Эти свойства могут поддерживать высокое геометрическое соответствие электродов неровной поверхности головы и являются более портативными. С помощью этого метода можно интегрировать регистрацию ЭЭГ и другие функции, что также может максимально раскрыть потенциал применения BCI.

Недавние исследования новых органических электродных материалов для хранения энергии

ВВЕДЕНИЕ

Общество уделяет больше внимания зеленой энергии, энергии ветра [1] , фотогальванической энергии [2] , энергии приливов [3] поколения постепенно вытесняют из традиционной энергетики.Эти системы выработки электроэнергии нестабильны, а энергоснабжение и спрос пользователей непоследовательны. Таким образом, системы производства электроэнергии должны быть оснащены вторичными батареями для хранения избыточной электроэнергии [4] , что приводит к увеличению спроса на аккумуляторные батареи. Также растет спрос на аккумуляторные батареи на других рынках, таких как интеллектуальные электронные устройства и автомобили на новых источниках энергии. В этих интеллектуальных устройствах используются литий-ионные аккумуляторы и полимерные литий-ионные аккумуляторы, а в системе бесперебойного питания и системах запуска автомобилей обычно используются свинцово-кислотные аккумуляторы [5] .

Ранние батареи состояли из металлов с различными электрохимически активными потенциалами, такими как знаменитый Вольтов столб. Позже батарея превратилась в перезаряжаемую. Электродные материалы состоят из оксидов металлов, солей металлов, металлов и т. д. [6-9] , которые применяются в перезаряжаемых батареях, таких как свинцово-кислотные батареи (PbO 2 -Pb), никель-кадмиевые батарея [NiO(OH)-Cd], литий-ионная батарея (LiCoO 2 -C, LiFePO 4 -C, и т.д.). Большинство электродных материалов этих батарей относятся к неорганическим материалам, демонстрирующим высокую цену, токсичность тяжелых металлов, загрязнение окружающей среды и возможность вторичной переработки, что требует дополнительного внимания для приложений хранения энергии [10,11] . Теперь литий-ионные батареи и свинцово-кислотные батареи в настоящее время имеют самую высокую долю рынка [12,13] , а свинцово-кислотные батареи достигли замкнутого цикла производства-использования-переработки-воспроизведения. Напротив, для литий-ионных аккумуляторов еще не сформирована эффективная ориентированная на рынок программа утилизации и повторного использования, что приводит к серьезным отходам и загрязнению электродных материалов.Более того, ресурс кобальтовых и литиевых элементов для изготовления литий-ионных аккумуляторов распределен по миру неравномерно, что приводит к нестабильной стоимости электродных материалов [14,15] .

С ростом спроса на литий-ионные аккумуляторы для электромобилей для последующего производства требуется большое количество лития [15] , кобальта, никеля, марганца и других элементов. В то же время, после истечения срока службы большого количества литий-ионных аккумуляторов в электромобилях не существует эффективной процедуры утилизации, и аккумуляторы напрямую выбрасываются, вызывая серьезное загрязнение и отходы электродных материалов.Поэтому крайне важно искать новые, недорогие, нетоксичные, биоразлагаемые электродные материалы, которые могут быть разработаны для удовлетворения наших потребностей в батареях следующего поколения.

Органические электродные материалы изменили эту ситуацию [16] . Органические материалы также обладают окислительной и восстановительной электрохимической активностью и могут использоваться в качестве анодных и катодных материалов для аккумуляторных батарей. Эти материалы могут быть получены из биомассы, побочных продуктов нефтяной промышленности и т. д. , независимо от географических ограничений.На стоимость органических электродных материалов влияет производственный процесс. При условии зрелых и массовых производственных процессов стоимость становится очень низкой. В конце срока службы батареи органический материал электрода может быть автоматически разложен или вручную переработан в нетоксичные и не загрязняющие вещества. В то же время органические материалы можно использовать в различных аккумуляторных системах, регулируя длину углеродной цепи, функциональных групп и других структур. Преимущества новых органических электродных материалов и их применения резюмируются следующим образом.

НИЗКАЯ СТОИМОСТЬ

Низкая стоимость органических электродных материалов позволяет использовать их в различных типах аккумуляторных систем. Как правило, хиноновые материалы успешно использовались в проточных батареях (Huskinson et al. , [17] , 2014). Материалом электрода была 9,10-антрахинон-2,7-дисульфоновая кислота (рис. 1А), которая имеет быструю и обратимую окислительно-восстановительную реакцию и показала плотность мощности 0,6 Вт см -2 при 1,3 А см -2 .

Рисунок 1.Структурная формула некоторых недорогих органических электродных материалов. (A) 9,10-антрахинон-2,7-дисульфокислота для проточной батареи. (B) Редокс-активный треугольный макроцикл на основе фенантренхинона. (С) 4,4-(феназин-5,10-диил)дибензоат. (D) Феназиновый материал для Zn-органической батареи.

Органические катодные материалы, а также недорогие анодные материалы (алюминий, цинк, и т. д. [18] ) могут дополнительно снизить стоимость аккумуляторов. В 2018 году Ким и др. [19] применил редокс-активный треугольный макроцикл на основе фенантренхинона [рис. 1B] в качестве материала катода в алюминиевой батарее.Большая треугольная структура материала позволяет осуществлять обратимое встраивание и отделение ионов алюминия в окислительно-восстановительной реакции. Этот материал обладает очень хорошими электрохимическими свойствами, показывая высокую изменчивую емкость 110 мАч г -1 и длительный срок службы до 5000 циклов. Также были изучены электрохимические характеристики двух других материалов на основе фенантренхинона с мономерной и линейной тримерной структурой. Треугольная структура макроцикла показала наилучший результат благодаря своей многослойной архитектуре и минимизации влияния растворителя.

В симметричной аккумуляторной системе низкая стоимость органических электродных материалов будет более очевидной, поскольку анод и катод одинаковы. Дай и др. [20] исследовал двухионную органическую симметричную аккумуляторную систему, в которой использовался молекулярный анион 4,4-(феназин-5,10-диил)дибензоата [рис. 1C]. Для использования преимуществ частей феназина и бензоата и их электрохимически обратимых окислительно-восстановительных реакций был разработан и синтезирован искусственный биполярный молекулярный анион.Молекулярный анион имел высокое среднее напряжение разряда 2,5 В и плотность энергии 127 Втч·кг -1 при токе разряда 1 Кл.

Цинк-органическая аккумуляторная система — еще одна горячая область органических электродных материалов. Галстук и др. [21] исследовал феназиновый материал [Рисунок 1D] в водной Zn-органической аккумуляторной системе и получил начальную разрядную емкость 405 мА·ч g -1 при 100 мА g -1 . Сохранение емкости составило 93,3% после 5000 циклов при 5 А·г -1 .

Были рассчитаны затраты на органический катодный материал (п-хлоранил) и два обычных неорганических материала [Таблица 1]. П-хлоранил представляет собой зрелый органический материал, который представляет собой стоимость органических электродных материалов при их массовом производстве. Р-хлоранил был успешно использован в качестве катода в батареях на водной основе Yue et al. [22] . В своей работе батарея использует п-хлоранил в качестве катода и свинец в качестве анода. П-хлоранил имеет удельную емкость 200 мА·ч·г -1 , а напряжение разряда батареи составляет около 1 В.Учитывая, что цена за единицу п-хлоранила составляет 10 юаней (китайских юаней) кг -1 [23] , его стоимость в ватт-часах составляет:

материалы аккумуляторные системы затраты на катодные материалы на WH (CNY) P-Chloranil P-Chloranil-Pb 0,0562 PBO

2 (на основе свинцового сырья) PbO 2 -Pb 0.06 LICOO 2 LICOO 2 -GRAPHITE 0.22 0.22

в PO 2 -PB Система свинцово-кислотных батареи, специфическая емкость положительного электрода (PBO 2 ) составляет около 100 мАч г -1 , а напряжение разряда батареи составляет около 2 В. 207,2 кг сырья Pb соответствует 239,2 кг PbO 2 , а цена за единицу свинцового слитка составляет 13 юаней кг -1 [24] .Цена за единицу PbO 2 (на основе слитков необработанного свинца) за ватт-час составляет:

Ач кг -1 , а напряжение разряда батареи составляет около 3,8 В. Цена за единицу LiCoO 2 составляет около 110 юаней кг -1 [25] . Таким образом, стоимость ватт-часа кобальтата лития (LCO) в аккумуляторной системе составляет:

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Органические материалы могут быть разработаны так, чтобы быть нетоксичными и экологически чистыми, что дает им преимущества с точки зрения безопасности и зелень.В качестве анодного материала цинк также нетоксичен и безвреден для окружающей среды. Таким образом, в дополнение к низкой стоимости система батарей с органическим цинком также безопасна и экологична, что очень подходит для применения в носимых электронных устройствах. Го и др. . [26] исследовали катодную батарею из пирена-4, 5, 9, 10-тетраона [рис. 2А] и цинковый анод в мягком водном электролите. Органический катодный материал показал емкость 336 мАч·г -1 и плотность энергии 186.7 Втч кг -1 и более 1000 циклов жизни.

Рис. 2. Структурная формула некоторых экологически чистых органических электродных материалов. (А) Пирен-4, 5, 9, 10-тетраон [26] . (B) Полипептидные анодные и катодные полипептидные материалы [27] . (C) [2.2.2.2]парациклофан-1,9,17,25-тетраен [28] .

Способность к биологическому разложению — еще одно преимущество органических электродных материалов. Поскольку органические материалы могут быть преобразованы в структуру полипептидного полимера, эта структура может спонтанно разлагаться в природе, что позволяет избежать проблемы загрязнения окружающей среды.Нгуен и др. [27] синтезировали полипептидные материалы [Рисунок 2B] и разработали безметалловую батарею с органическими радикалами, которая показала емкость 37,8 мАч · г -1 . Они также изучили деградацию и токсичность материалов и обнаружили, что катодный полипептид считается нетоксичным по отношению к преостеобластным клеткам, клеткам фибробластов мыши и эндотелиальным клеткам коронарных вен крупного рогатого скота и может разлагаться на небольшие молекулы.

Ароматические органические материалы содержат только элементы углерода и водорода, без кислорода, азота, серы и других элементов.По сравнению с тяжелыми металлами и азотистыми органическими веществами они менее токсичны, а некоторые из них даже нетоксичны. Если материалы используются в батареях, это будет очень экологично. Традиционные материалы графитового анода также содержат только углерод, но в настоящее время используются только в литий-ионных батареях. Большой размер ионов натрия и калия ограничивает использование графита в анодном электроде таких аккумуляторов, тогда как ароматические органические материалы решают эту проблему. Эдер и др. [28] оценили возможность [2.2.2.2] парациклофан-1, 9, 17, 25-тетраен [рис. 2C] в натрий-ионных батареях, которые показали хорошее значение потенциала.

КОНСТРУКТИВНАЯ СТРУКТУРА

Органические молекулы обладают значительной гибкостью дизайна за счет добавления и вычитания углеродных цепей и изменения функциональных групп. Эти структурные изменения могут изменить электрохимические свойства материалов и расширить области их применения. В частности, органические электродные материалы состоят из карбонильных и π-сопряженных структур. Карбонильная группа является местом окислительно-восстановительной реакции, а структура π-сопряжения обеспечивает высокую проводимость и общую стабильность материала.Например, когда в качестве катодных материалов использовались п-бензохинон и диангидрид 3, 4, 9, 10-перилентетракарбоновой кислоты, механизмы их электрохимических реакций показаны на рисунке 3А. Механизм функциональной группы REDOX органических материалов отличается от механизма межслоевого внедрения и выдыхания слоистых неорганических материалов. Например, в натрий-ионных батареях и калий-ионных батареях, поскольку ионный радиус натрий-иона и калия-иона намного больше, чем у литий-иона, традиционные материалы электродов литий-ионных батарей не могут быть непосредственно применены к натрию. -ионные батареи и калий-ионные батареи.Органические электродные материалы могут быть непосредственно применены к литий-ионным батареям, натрий-ионным батареям и калий-ионным батареям с одним и тем же механизмом хранения. Конг и др. [29] исследовали окислительно-восстановительные характеристики четырех ароматических углеводородов, включая бифенил, нафталин, трифенилен и фенантрен [рис. 3B]. Окислительно-восстановительные потенциалы этих анодных материалов составляли 0,35, 0,42, 0,45 и 0,46 В против К/К + соответственно. Установлено, что бифенил калия показал наилучшие электрохимические характеристики в качестве анода в батареях K-O 2 .При добавлении электронодонорной метильной группы к бензольному кольцу окислительно-восстановительный потенциал бифенила может быть снижен с 0,35 В до 0,29 В по сравнению с К/К + .

Рис. 3. Структурная формула и редокс-механизм некоторых пригодных для дизайна органических электродных материалов. (A) REDOX-механизм п-бензохинона и диангидрида 3, 4, 9, 10-перилентетракарбоновой кислоты. (B) Сверху вниз расположены бифенил, нафталин, трифенилен и фенантрен [29] . (C) Полимеризованные мономеры PTCDA с различными короткими алкильными цепями [30] .(D) Ковалентный органический каркасный материал на основе труксенона [31] . (E) Сопряженный микропористый полимерный материал [32] .

3, 4, 9, 10-перилен-тетракарбоновая кислота-диангидрид (PTCDA) — еще один органический катодный материал, используемый в литий-, натрий- и калий-ионных батареях. Тонг и др. [30] полимеризовали мономеры PTCDA с различными короткими алкильными цепями [рис. 3C] и изучили их электрохимические свойства и окислительно-восстановительные кинетические различия в калий-органических батареях.Они достигли плотности энергии 113 Втч·кг -1 , мощности 35,2 кВт·кг· -1 и отличной производительности при сверхвысокой плотности разрядного тока до 147 С. Потеря емкости батареи была близка к 0 после 1000 циклов при плотность тока 7,35 С.

Ковалентные органические каркасные материалы имеют перестраиваемую химическую структуру, благодаря чему их можно использовать в различных аккумуляторах различного назначения. Ян и др. [31] сообщили о материале ковалентного органического каркаса на основе труксенона (COF-TRO) [рис. 3D] в полностью твердотельных литий-ионных батареях в качестве катода.Материал показал емкость 268 мАч·г -1 и сохранение емкости 99,9% после 100 циклов при температуре 0,1°С. Электродный материал был синтезирован из ТРО и 1,3,5-триформилфлороглюцина полимеризацией при вакуумном нагреве.

Материалы на основе сопряженных микропористых полимеров (CMP) также обладают окислительно-восстановительными свойствами и могут быть перестраиваемыми. Ван и др. [32] синтезировали и исследовали CMP путем интеграции единиц тетрааминофталоцианина меди (II) (CuTAPc) и диангидрида 1, 4, 5, 8-нафталинтетракарбоновой кислоты (NTCDA) в RCMP (CuPcNA-CMP, рисунок 3E).Они получили емкость 245,3 мАч·г -1 при плотности тока 0,1 А·г -1 и сохранение емкости 89% после 500 циклов. Показатели скорости также были выдающимися, достигая 125,1 мАч g -1 при 5 A g -1 . И этот электродный материал был приготовлен путем растворения CuTAPc и NTCDA в DMAc, а затем конденсационной полимеризации при вакуумном нагреве. Подобно ковалентным органическим каркасным материалам, CMP также являются органическими полимерными материалами. Их конкретные возможности очень похожи.Теоретические и практические возможности одного и того же типа органических электродных материалов зависят от количества функциональных групп REDOX и молекулярной массы молекулы. Следовательно, большее количество электрохимически активных функциональных групп и более низкая относительная молекулярная масса обычно предсказывают более высокую удельную массовую емкость.

CRYOGENIC SUPERIORITY

Органические электродные материалы широко используются в криогенных батареях из-за их легкого связывания и отсоединения от протонов.Органические материалы, обладающие окислительно-восстановительной активностью за счет связывания и высвобождения протонов, становятся хорошим выбором для низкотемпературных материалов для электродов батарей. Основываясь на этом принципе, Tie et al. [21] успешно изготовили усовершенствованные цинк-органические батареи с дихиноксалино[2,3-a:2’,3’-c]феназином (HATN) в качестве электродного материала. Галстук и др. [33] также резюмировал стратегию разработки высокоэффективной батареи на водной основе Zn/органической. Поскольку водные растворы, содержащие кислоты, имеют гораздо более низкую температуру замерзания, а кажущаяся скорость движения протонов в воде очень высока, водный раствор протонов становится одним из лучших низкотемпературных электролитов.Солнце и др. [34] изучал материал аллоксазин [рис. 4A] в качестве анода в водной протонной батарее. Эта батарея обеспечивает высокую удельную плотность энергии 110 Втч·кг·90 459 -1· при плотности мощности 1650 Вт·кг· -1· при -60 °C. При понижении температуры до чрезвычайно низкой температуры (-90 °C) материал также может демонстрировать разрядную емкость 85 мА·ч·г -1 .

Рис. 4. Структурная формула органических электродных материалов в криогенных батареях.(А) Аллоксазин [34] . (B) П-хлоранил [22] .

Другой катодный материал, п-хлоранил, был успешно применен в сверхнизкотемпературной водяной аккумуляторной системе. Юэ и др. [22] сообщил о композите п-хлоранила [рис. 4B] органического материала с восстановленным оксидом графена (PCHL-rGO), используемом в водных батареях Pb-хинона. Аккумуляторы Pb/PCHL-rGO показали разрядную емкость 87 мА·ч·г -1 при токе 0,1 А·г -1 .Сохранение цикла составило 97% после 500 циклов при 0,5 А г -1 при -70 °C. Эта аккумуляторная система не только обладает хорошими электрохимическими характеристиками при низких температурах, но и очень недорога для практического применения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

По сравнению с традиционными неорганическими электродными материалами органические электродные материалы имеют много преимуществ в плане стоимости, безопасности, экологичности, разнообразия конструкций и применения в низкотемпературных батареях. С другой стороны, органические электродные материалы также имеют недостатки, в основном плохую проводимость, растворимость и низковольтную платформу.Исследователи постоянно работают над преодолением этих недостатков.

Не все органические электродные материалы хорошо проводят электричество, поэтому многие органические электродные материалы должны быть смешаны с большим количеством проводящих углеродных материалов при использовании в батареях, что влияет на общую объемную плотность энергии и массовую плотность энергии батареи. Следовательно, крайне важно повысить собственную электронную проводимость органических материалов, чтобы можно было улучшить их электрохимические свойства.Сопряженные π-структуры в сочетании с различными функциональными группами могут стать важным направлением в будущем из-за их превосходной электропроводности.

Кроме того, растворимость в электролите является еще одной серьезной проблемой для органических электродных материалов, особенно небольших органических мономеров. В литий-ионных, натрий-ионных и калий-ионных батареях органические материалы, такие как небольшие молекулы, имеют тенденцию растворяться в органическом электролите во время циклов зарядки-разрядки. Сочетание органических материалов с небольшим количеством материала с высокой проводимостью (например, графен [15] , углеродные нанотрубки, MXene, и т. д.) кажется эффективным способом решения проблемы плохой электронной проводимости, а также растворимости электродных активных материалов. Полимеризация органических мономеров в полимеры также может решить проблему растворения материалов, но исследователям необходимо изучить метод полимеризации. В настоящее время во многих методах полимеризации используются органические растворители, некоторые из которых часто дороги или вредны для организмов. Поиск метода, использующего полимеризацию в воде или полимеризацию без растворителя, стал эффективным решением.

По сравнению с катодными материалами, такими как LiCoO 2 и тройными материалами, органические катодные материалы имеют платформу с более низким напряжением. Литий-ионные аккумуляторы из LiCoO 2 имеют потенциал холостого хода выше 4 В, в то время как напряжение большинства органических литий-ионных аккумуляторов находится в пределах от 2 В до 3 В. Из-за снижения платформы напряжения плотность энергии аккумулятор уменьшается, что влияет на экономическое преимущество применения органических материалов в аккумуляторе.Это требует от исследователей разработки новых REDOX-групп и объединения их с органическими структурами-хозяевами.

Несмотря на то, что в разработке высокоэффективных органических электродных материалов все еще существует много проблем, нет сомнений в том, что электрохимически активные органические электродные материалы будут привлекать больше внимания в будущем. В связи с растущим спросом на перезаряжаемые батареи, отказом от традиционных материалов батарей и проблемами загрязнения окружающей среды, а также дальнейшим снижением стоимости органических материалов широкомасштабное применение органических электродных материалов в различных коммерческих батареях является многообещающим.

ДЕКЛАРАЦИИ

Благодарности

Все авторы благодарят за поддержку «Объединенную международную лабораторию экологических и энергетических передовых материалов» и «Группу инновационных исследований местных университетов высокого уровня в Шанхае».

Вклад авторов

Выбрали тему и разработали структуру этой статьи: Huang T, Liu H, Wang G

Поиск ссылок и написание черновика: Huang T, Long M, Xiao J Wang G

Статья была отредактирована всеми авторами.

Наличие данных и материалов

Не применимо.

Финансовая поддержка и спонсорство

Этот проект финансируется Австралийским исследовательским советом (ARC) в рамках проекта ARC Discovery (DP180102297, FT180100705).

Конфликт интересов

Неприменимо.

Этическое одобрение и согласие на участие

Неприменимо.

Согласие на публикацию

Неприменимо.

Copyright

© Автор(ы), 2021.

Цитировать эту статью

Хуан Т, Лонг М, Сяо Дж, Лю Х, Ван Г.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.