Бжд электробезопасность на производстве. Методы и средства обеспечения электробезопасности средства электробезопасности. Причины и виды поражения электрическим током

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту от опасного воздействия тока, электрической дуги и статического электричества.

Опасность поражения электрическим током отличается тем, что она является скрытой, т.е. человек не в состоянии обнаружить органами чувств наличие напряжения. Воздействие электрического тока способно вызвать различные формы нарушения жизнедеятельности, которые могут быть связаны с электротравмами и электрическим ударом.

Электротравма может быть вызвана воздействием электрического тока или электрической дуги. Основные виды электротравм:

1. электрические ожоги

2. металлизация кожи

3. электроофтальмия

4. механические повреждения

Электрические ожоги возникают при протекании сильных токов через кожные покровы. При этом пораженный участок со временем отмирает и долго не заживает.

Металлизация кожи - проникновение в верхние слои кожи частичек расплавленного металла, образующегося при коротком замыкании.

Электроофтальмия - поражение глаз УФ-лучами от электрической дуги.

Механические повреждения возникают при судорожных сокращениях мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате этого происходят переломы костей, разрывы мышц, сухожилий, сосудов.

Электрический удар - поражение ЦНС, которое по тяжести разделяют на четыре степени:

1 судорожное сокращение мышц без потери сознания.

2. судорожное сокращение мышц с потерей сознания.

3. потеря сознания с нарушением функции дыхания и сердечной деятельности (фибрилляция или остановка сердца).

4. Клиническая смерть - наступает с момента остановки сердца до начала гибели клеток коры головного мозга (длиться около 6 минут).

2. Исход поражения электрическим током человека

Исход поражения электрическим током зависти от силы, продолжительности и пути протекания тока через тело человека. При этом имеет значение частота и род тока (постоянный или переменный).

Наиболее опасным является переменный ток с частотой от 50 до 1000 Гц. Токи частотой свыше 500 000 Гц не оказывают поражающего воздействия, но опасны термическим действием.

Установлены следующие пороговые величины тока:

1. Порог ощутимого тока: наименьшая ощутимая сила тока 0,5 - 0,15 мА.

2. Порог неотпуекающего тока - наименьшая величина тока, при которой человек уже не может самостоятельно освободится из электрической цепи - 10-15 мА.

3. Порог фибрилляционного тока (фибрилляция - хаотичные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце выполняет большую работу, но не создает тока крови, в результате чего кровообращение прекращается) - 50-80 мА.

4. Смертельная сила тока 90-100 мА - прекращение дыхания и остановка сердца при длительности воздействия 3 сек. и более.

Значение силы тока, протекающего через тело человека зависит от электрического сопротивления всех элементов цепи, по которой проходит ток, в т.ч. и от сопротивления тела человека.

Сопротивление тела человека - величина непостоянная и складывается из активной составляющей (сопротивления наружного слоя кожи - эпидермы с толщиной 0,2 мм - 40 - 100 кОм) и реактивной (сопротивления внутренних тканей - 0,8 - 1 кОм). Сопротивление тела человека меняется в широких пределах и зависит от состояния кожи (сухая, влажная, чистая, наличие повреждений). Сопротивление цепи при воздействии тока на человека зависти также от плотности и площади контакта. При расчетах используется минимально возможное значение сопротивления тела человека, равное 1000 Ом.

Исход поражения зависит от пути прохождения тока через тело человека. Это не обязательно кратчайший путь, т.к. ткани значительно отличаются по удельному сопротивлению (костная, мышечная, жировая). Наиболее уязвимыми являются участки тела, где плотно сосредоточены нервные окончания: тыльная часть кисти рук, шея, виски. Электрический контакт в этих местах приводит смертельному исходу даже при очень малых величинах тока. Наиболее опасно прохождение тока через головной и спинной мозг, сердце и легкие. Важным фактором является продолжительность воздействия тока на организм человека. При длительном воздействии тока на организм человека сопротивление тела понижается, а ток вырастает до величины, способной вызвать остановку дыхания и фибрилляцию сердца. В цикле работы сердца, равном примерно 1 с, имеется фаза расслабления сердечной мышцы, составляющая 0,1 с (фаза Т), в этой фазе сердце наиболее уязвимо. На исход поражения током оказывает большое влияние психофизиологическое состояние человека, индивидуальные особенности его организма.

3. Действие электрического тока на животных.

В животноводстве возможно поражение электрическим током животных. Установлено, что поражающее воздействие тока тем ниже, чем больше живая масса животного. Однако сопротивление тела крупных животных обычно ниже, чем у человека, поэтому при одном и том же напряжении через тело животного проходит больший ток.

Сопротивление тела крупного рогатого скота между передними и задними ногами составляет в среднем 400- 600 Ом, а при падении животного уменьшается до 50-100 Ом в зависимости от влажности шерсти.

Ток, не вызывающий падение животного, при воздействии 30 с составляет 50 мА, не вызывает беспокойства при длительном воздействии - 7,5 мА, не влияет на молокоотдачу (при действии через вымя) ток 4 мА.

4. Схемы возможного включения человека в электрическую сеть.

Вероятность и степень опасности поражения электротоком зависит от того, каким образом произошло включение человека в электрическую сеть. Включение может быть 1-фазным и 2-фазным. Однофазное включение возникает при соприкосновении человека с токоведущими частями одной из фаз электроустановки, находящейся под напряжением. Мера опасности поражения в этом случае зависит от того, имеется ли на установке заземленная нейтраль или она изолирована.

При однофазном прикосновении человека к 3-фазной электрической сети с заземленной нейтралью, человек попадает под напряжение, величина протекающего через тело тока определяется по формуле:

1= __УФ__ = __Ц,

где: 1]ф - напряжение одной фазы (220 В) Ц, - напряжение между двумя фазами л"31Лф. Кобщ- общее сопротивление = К.тыв + К„6уви + К„ола + Кземп„

При однофазном прикосновении человека к сети с изолированной нейтралью человек подвергается воздействию линейного напряжения Ь"л. Ток проходит от места контакта через тело человека и изоляцию к другим фазам.

Величину 1ф определяют по формуле:

ь= ______ Ц>__

ф Кобщ+(Киз/^)

К.и, - сопротивление изоляции, Ом.

Двухфазное включение - это одновременное присоединение человека к различным фазам, при этом человек попадает под полное линейное напряжение. Во всех этих случаях включения человека в электрическую сеть, находящуюся под промышленным напряжением 220/380 В, величина тока, проходящего через тело человека, будет значительно выше пороговых значений.

5. Шаговое напряжение

Опасность поражения электрическим током может возникнуть в зоне растекания тока в земле, что происходит при обрыве провода и его замыкании на землю. Это происходит также при срабатывании защитного заземления и системы молниезащиты во время грозы.

При попадании человека в зону растекания тока он оказывается под шаговым напряжением.

Ц» = ^г - VI

где ТЛ2 и III - потенциалы точек на поверхности земли, которые касаются ноги человека.

Максимальное напряжение возникает в точке касания провода, оно снижает по мере удаления по уравнению гиперболы. На расстоянии 1 м от точки касания оно составляет 0,5 -0,7 Ц^., а на расстоянии 20 м приближается к 0. Величина шагового напряжения зависит также от потенциала на оборванном проводе, сопротивления земли и длины шага. Поэтому выходить из зоны растекания тока необходимо короткими шагами (лучше прыжками). Возникающее в этом случае напряжение считается допустимым, если оно не превышает 40 В. Особенно опасно шаговое напряжение для крупных животных, у которых расстояние между передними и задними ногами больше длины шага человека и достигает значительных величин.

6. Классификация электроустановок и помещений по степени

электроопасности.

Все электроустановки классифицируются по значению рабочего напряжения. Правила безопасности устанавливают 2 группы электроустановок - с напряжением до 1000 В и свыше 1000 В. Применяемый термин «малое напряжение» соответствует номинальному напряжению 12, 24, 36, 42 В.

Опасность поражения электрическим током во многом зависит от среды, в которой эксплуатируются электроустановки. Влажная и запыленная среда уменьшает электрическое сопротивление изоляции и тела человека.

Все помещения по электроопасности подразделяются на 3 класса:

1. Помещения особо опасные - с относительной влажностью, близкой к 100%, химически активной средой и наличием двух и более факторов, создающих повышенную опасность (наличие токопроводящей пыли, токопрово-дящих полов, токопроводящих стен и потолков, с повышенной температурой и со значительным заполнением металлическими предметами, соединенными с землей). Сюда относятся большая часть производственных цехов, а также металлические гаражи, бани, подвалы, склады.

2. Помещения с повышенной опасностью - с относительной влажностью свыше 75%, а также наличием одного фактора, создающего повышенную опасность.

3. Помещения без повышенной опасности - сухие, нежаркие, без то
копроводящей пыли, с изолирующими полами. К ним относятся цыплятники,
инкубаторы, подсобные помещения для обслуживающего персонала.

7. Мероприятия по защите от поражения электрическим током

Безопасность электроустановок обеспечивается следующими мерами защиты:

1. надежной изоляцией

2. недоступностью токоведущих частей

3. защитным заземлением

4. защитным занулением

5. выравниванием потенциалов

6. автоматическим отключением

7. предупредительной сигнализацией, надписями и плакатами.

1. Электрическая изоляция выполняется из диэлектриков -резины и полимерных материалов. Повреждение изоляции является основной причиной поражения электрическим током. Для проверки надежности изоляции используется прибор мегомметр. Проверка электрического сопротивления изоляции должна проводится не реже 1 раза в год в помещениях без повышенной опасности, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не реже двух раз в год. Если сопротивление изоляции снижается на 50% от первоначальной величины, необходима ее замена.

Изоляция силовой и осветительной электропроводки считается достаточной, если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей или между разными фазами составляет не менее 0,5 МОм.

1. Недоступность токоведущих частей обеспечивается установкой защитного ограждения в виде шкафов, кожухов, ящиков из металла. Для этой цели может применяться также различного вида блокировки, которые обеспечивают автоматическое снятие напряжения со всех элементов электроустановки при ошибочных действиях оператора.

2. Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления состоит в устранении опасности поражения электрическим током при появлении случайного напряжения на деталях электрооборудования в момент замыкания на корпус токоведущих частей. Защитное заземление снижает напряжение прикосновения и шага до безопасных значений, что обеспечивается меньшим значением электрического сопротивления.

3. Защитное зануление применяется в 3-фазных 4-проводных сетях с заземленной нейгралью. Оно заключается в преднамеренном электрическом соединении нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением с нулевым проводом. При этом в случае пробоя на корпус, т.е. замыкании между фазным и нулевым проводом протекающие большие токи выводят из строя плавкие предохранители или вызывают срабатывание автоматов, отключающих электроустановку

4. Выравнивание потенциалов применяется в помещениях с повышенной электроопасностью для снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение человека или животного. По мере удаления от заземленных частей потенциал поверхности земли будет уменьшаться, опасность поражения будет возрастать, с целью снижения этой опасности металлические детали (стойла, транспортеры, трубопроводы) соединяются со стальной полосой, уложенной по полу.

5. Автоматическое отключение - быстродействующая релейная защита, обеспечивающая отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Она применяется в первую очередь в передвижных электроустановках, где трудно обеспечить защитное заземление.

6. Предупредительная сигнализация - мигающие или постоянно горящие лампочки, сигнализирующие о наличии на установке или в сети электрического тока. Это также предупредительные знаки: «Осторожно! Электрический ток!», таблички-указатели с надписями: «Не включать - работают лю-ди!>>, «Опасно - высокое напряжение!», «Не влезай- убьет!»

8. Изолируюгпие защитные средства

Изо тирующие защитные средства обеспечивают электрическую изоляцию человека от токоведущих частей или заземленных частей электрооборудования и от земли. Они делятся на основные и дополнительные.

Основные - выдерживают рабочее напряжение электроустановок, при помощи них можно касаться токоведущих частей оборудования без опасности поражения. К ним относят диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, инструмент с изолированными рукоятками.

Дополнительные - обладают недостаточной изоляцией, поэтому не могут обеспечить безопасность работающего. Их применяют в сочетании с основным средствами. Сюда относятся диэлектрические галоши, боты, коврики, изолирующие подставки.

9. Молниезащита.

Молния - разряд атмосферного электричества. Каждому разряду предшествует процесс разделения и накопления электрических зарядов в грозовых облаках. В грозовом облаке накапливается заряд, который индуцирует на поверхности земли противоположный заряд. Разряд начинается от облака, снизу от земли развивается встречный разряд. Грозовой разряд может проявиться в виде прямого удара, а также электрической или электромагнитной индукции или в виде накопления потенциала на металлических конструкциях. Наиболее опасен прямой разряд, т.к. в канале разряда протекают токи 200 - 500 кА и развиваются температуры до 30000°С. Это может быть причиной пожаров, взрывов и поражений людей и животных.

Молниезащита - система защитных мероприятий, предназначенных для обеспечения безопасности людей и животных, сохранности зданий и сооружений от поражения атмосферным электричеством. Для этой цели используются защитные молниеотводы, которые принимают на себя электрические заряды и отводят их в землю. Молниеотводы бывают стержневые (одинарные и двойные) и тросовые (многотросовые).

Молниеотвод состоит из 3-х частей: молниеприемника, токоотвода и за-землителя. Одностержневой молниеотвод образует защитную зону, представляющую собой двойной конус, образованный ломаной линией, которая охватывает пространство, не поражаемое молнией.

Заземлители должны быть установлены на расстоянии не менее чем в 5 м от пешеходных дорожек, тротуаров и других мест, где возможно пребывание людей и животных во избежание их поражения шаговым напряжением

10. Первая помощь при поражении электрическим током.

При поражении электрическим током необходимо срочно освободить пострадавшего от контакта с токоведущими частями. Если невозможно быстро отключить источник напряжения, необходимо оттащить пострадавшего, используя изолирующие защитные средства. При напряжении до 400 В можно использовать для этого любые не проводящие ток предметы - полиэтиленовый пакет, сухую ткань, сухую доску. Если пострадавший судорожно сжал провод и оторвать его невозможно, следует отделить пострадавшего не от провода, а от земли, подсунув под тело сухую доску. В некоторых случаях быстрее можно перерубить провода топором, лопатой или перекусить кусачками с изолированными ручками, что нужно делать по одному во избежание короткого замыкания.

При поражении электрическим током напряжением свыше 1000 В применять подручные средства нельзя, чтобы оттащить пострадавшего необходимо использовать изолирующие защитные средства (изолирующие штанги, клещи, диэлектрические боты или коврики). Можно также вызвать автоматическое отключение электроустановки, устроив в ней короткое замыкание на безопасном расстоянии от пострадавшего. Для этого можно набросить заземленный оголенный провод па 2 или 3 фазы. При этом нельзя находится на расстоянии ближе 3 м от заземления.

Если пострадавший потерял сознание, но дышит и у него прощупывается пульс, его надо уложить, расстегнуть ворот и пояс, дать понюхать нашатырный спирт, обрызгать лицо водой. Нужно срочно вызвать врача. Когда пострадавший придет в себя, ему следует дать выпить 15-20 капель валерианы. Пострадавшему не следует много двигаться, продолжать работу, несмотря на удовлетворительное самочувствие во избежание последующих осложнений.

Если у пострадавшего отсутствует дыхание и сердечная деятельность, необходимо немедленно вызвать «скорую» и приступать к сердечно-неточной реанимации. Чем раньше она начата, тем выше шансов на выживание у пострадавшего.

5. Электробезопасность

По определению ГОСТ 12.1.009-76: "Электробезопасность − система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опас-ного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества".

Из всей совокупности ОВПФ наиболее травмирующим фактором является электрический ток.

В Российской Федерации ежегодно от электрического тока погибает ~ 2500 человек, откуда риск индиви-дуальной смерти от тока получается равным: 2500/145∙10 6 ≈ 16∙10 -6 , что втрое больше, чем в среднем на Земле (5∙10 -6). Доля электротравм среди всей совокупности несчастных слу-чаев на производстве составляла в России в 80-ые годы прошлого века 11.8% (каждая десятая травма на производстве свя-зана электрическим током).

С момента промышленного использования электри-ческой энергии пристальное внимание было направлено на специфику проявления электри-ческого тока, не обнаруживаемого без непосредственного кон-такта с токоведущей частью, находящейся под напряжением, и тяжесть его воздействия на человека. Многочисленные исследования и инженерно-технические разработки привели в настоящее время к созданию надеж-ной системы защитных мер от поражения током.

^

5.1. Электрический ток

Действие тока на человека.

Ток оказывает термическое, электролитическое и биоло-гическое действие.

По видам поражения воздействие подраз-деляется на:

- электротравмы - местное поражение тканей (ожоги, элек-трические знаки, металлизация кожи);

-электроудары - воздействие тока на весь организм.

По степени воздействия различают:

I степень - судорожные сокращения мышц без потери соз-нания;

II степень - судорожные сокращения мышц, потеря созна-ния;

III степень - потеря сознания, нарушение сердечной и/или дыхательной деятельности;

IV степень - клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

^ Факторы , определяющие исход поражения электрическим током:

1.Значение тока I (основной поражающий фактор). Смер-тельным для человека значением тока промышленной часто-ты 50 Гц считается ток

При этом токе вероятность смертельного исхода наступа-ет для 5% людей.

Выделяют три характерных значения тока промышленной частоты при его протекании через человека:

• 
  пороговый ощутимый 0,6-1,5 мА, при котором появля-ются первые ощущения;
• 
  пороговый неотпускающий 10-15 мА, при котором че-ловек не может оторваться от токоведущей части под напря-жением (из-за судорог мышц);
• 
  пороговый фибрилляционный 100 мА, при котором воз-никают хаотические сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), в результате чего наступает смерть.

При постоянном токе ощутимый пороговый ток составля-ет 5-7 мА. пороговый неотпускающий 50-70 мА, а пороговый фибрилляционный - 300 мА.

2. Напряжение прикосновения U пр, которое, согласно ГОСТ 12.1.009-76, представляет напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Напряжение прикосновения, а также электрическое сопро-тивление тела человека существенно влияют на исход пора-жения, так как определяют значение тока, проходящего че-рез тело человека, согласно закону Ома:

U пр = I h ∙R h

В аварийном режиме предельно допустимым напряжени-ем является 20В (при длительности воздействия более 1 с.).

3. Сопротивление тела человека R h . Оно определяется в основном сопротивлением кожи. Сопротивление R h , колеблет-ся у разных людей от 3 кОм до 100 кОм. Согласно ГОСТ 12.1.038-82, в нормальном режиме R h принимается равным 6,7 кОм. В аварийном режиме при расчетах принимается обычно равным 1000 Ом.

4. Длительность воздействия t. Предельно допустимый ток, который может воздейство-вать на человека без особых последствий в интервале време-ни t = 0,2 − 1с, определяется согласно ГОСТ 12.1.038-82 из вы-ражения: I ≈ 50/t, мА. Вероятность тяжелого исхода возрастает при I менее 0,2с, что связано с особенностями кардиоцикла. Поэтому время срабатывания быстродействующей защиты ориентируется на этот промежуток времени.

5. ^ Путь тока через тело человека (петля тока). Наиболее опасна петля тока по пути рука-рука, так как проходит через жизненно важные органы, наименее - нога-нога.

6. Род тока . Постоянный ток менее опасен, чем переменный, что вид-но по значениям пороговых токов, но это справедливо для напряжений менее 250-ЗООВ. Выпрямленный ток из-за нали-чия гармоник опаснее постоянного тока от аккумулятора.

7. ^ Частота тока f. Наиболее опасным является ток с частотой 20-100 Гц. При частотах меньше 20 или больше 100 Гц опасность поражения несколько уменьшается. Ток частотой более 500 кГц являет-ся неопасным с точки зрения электрического удара, но мо-жет вызвать ожоги. В принципе, можно считать, что опас-ность электрического тока в зависимости от частоты умень-шается обратно пропорционально .

8. ^ Контакт в точках акупунктуры . На теле имеются особые точки (точки акупунктуры), куда подходят нервные окончания, в результате чего сопротивле-ние в этих местах резко (на два порядка) снижается по срав-нению с соседними участками. Поэтому подвод тока к точкам акупунктуры резко увеличивает вероятность неблагопри-ятного исхода.

9. ^ Фактор внимания . Известно, что кровообращение центральной нервной системы под влиянием напряженного внимания уси-ливается. Это вызывает повышенное потребление кисло-рода, что, в свою очередь, приводит к увеличению числа элек-тронов в процессах биохимических реакций обмена веществ. Усиленный поток электронов сложнее нарушить импульсом тока. Значит, биосистему автоматического регулирования при усиленном кровообращении нервной системы расстроить сложнее. Сосредоточенный, внимательный к опасности че-ловек менее подвержен воздействию тока.

10. ^ Индивидуальные свойства человека (состояние здоро-вья, масса и пол человека и др.).

11. Условия внешней среды . По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выде-ляют 3 класса помещений по опасности поражения электри-ческим током:

1 − без повышенной опасности (без признаков повышен-ной и особой опасности);

2 − повышенной опасностью (температура воздуха бо-лее 35"С, относительная влажность более 75%, наличие в воз-духе токопроводящей пыли, токопроводящий пол, возмож-ность одновременного прикосновения к заземленному объек-ту и к корпусу электроустановки);

3 − особо опасные (влажность около 100%, химически ак-тивная среда в воздухе помещения, наличие двух и более при-знаков повышенной опасности).

12. ^ Схема включения человека в цепь тока. Наиболее опасно двухфазное прикосновение, при котором человек касается проводов двух разных фаз (в трехфазной сети), и исход поражения (часто смертельный при напряже-нии 380В) не зависит от режима нейтрали сети.

Наименее опасно однофазное прикосновение к сети с изо-лированной нейтралью. Даже при токопроводящем основа-нии человек теоретически избежит неблагоприятного исхода.

^ Причины поражения электрическим током:

− случайное прикосновение;

− появление напряжения на корпусе электрооборудования;

− появление напряжения на отключенных токоведущих частях;

− напряжение шага.

^ Основные нормативные документы:

Правила устройства электроустановок (ПУЭ);

Правила эксплуатации (ПЭ) электроустановок потребите-лей и Правила техники безопасности (ПТБ) при эксплуата-ции электроустановок потребителей;

ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ. Электробезопасность. Термины и оп-ределения;

ГОСТ 12.1.019-79 (СТ СЭВ 4830-84) ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

ГОСТ 12.2.007.0-14-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Об-щие требования безопасности;

ГОСТ 12.3.019-80 ССБТ. Испытания и измерения электриче-ские;

ГОСТ 12.3.032-84 ССБТ. Работы электромонтажные;

ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.

ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования.

Средства защиты.

При разработке средств защиты от опасности поражения электрическим током реализованы следующие принципы обеспечения безопасности:

− снижения опасности (изоляция; применение малых на-пряжений);

− ликвидации опасности (защитное отключение);

− блокировки (оградительные устройства);

− информации (сигнализация, знаки безопасности, пла-каты);

− слабого звена (защитное заземление).

Средства коллективной защиты от электрического тока:

1. Защитное заземление.

2. Зануление.

3. Защитное отключение.

4. Применение малых напряжений.

5. Изоляция.

6. Оградительные устройства.

7. Сигнализация, блокировка, знаки безопасности, плака-ты.

Кроме перечисленных СКЗ, применяются СИЗ (инструмен-ты с изолированными рукоятками, коврики, токоизмерительные клещи и т.п.).

^ Защитное заземление − преднамеренное соединение с зем-лей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих час-тей оборудования, не находящихся под напряжением в обыч-ных условиях, но которые могут оказаться над напряжением в результате повреждения изоляции электроустановки.

^ Принцип действия защитного заземления − снижение до безо-пасных значений напряжений прикосновения и шага, обуслов-ленных "замыканием на корпус".

^ Область применения − трехфазные трехпроводные сети на-пряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали. Принципиальная схема защит-ного заземления приведена на рис. 1.

а) б)

Рис. 1. Принципиальная схема защитного заземления.

а) защитное заземление в сети с изолированной нейтралью до 1000В;

б) защитное заземление в сети с заземленной нейтралью выше 1000В.

1 - заземленное оборудование; 2 - заземлитель защитного заземления; 3 - заземлитель рабочего заземления;

r з, r о, - сопротивления соответственно защитного и рабо-чего заземлений.

Заземление или зануление электроустановок является обя-зательным в помещениях без повышенной опасности пора-жения током при переменном напряжении 380В и выше, по-стоянном напряжении − 440В и выше. В помещениях с повы-шенной опасностью и особо опасных необходимо заземлять или занулять установки, начиная с 42В переменного и 110В постоянного напряжения.

Во взрывоопасных помещениях заземление или зануление установок обязательно независимо от напряжения сети.

Сопротивление заземления электроустановок должно быть не более 8; 4; 2 Ом для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением 220; 380; 660В соответственно. В ста-ционарных сетях до 1000В с изолированной нейтралью со-противление заземления должно быть не более 10 Ом (в со-четании с контролем сопротивления изоляции).

Занулением называется присоединение к неоднократно за-земленному нулевому проводу питающей сети корпусов и дру-гих конструктивных металлических частей электрооборудо-вания, которые нормально не находятся под напряжением, но вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением.

Принципиальная схема зануления приведена на рис. 2.

Рис. 2. Принципиальная схема защитного зануления.

1 – корпус; 2 − аппараты для защиты от токов короткого замыкания (предохра-нители);

Ro − сопротивление зазем-ления нейтрали сети; Rn − сопротивление пов-торного заземления нулевого провода; I − ток короткого замы-кания.

Принцип действия зануления − превращение пробоя на кор-пус в короткое однофазное замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым отключить автоматически поврежденную установку из сети.

^ Область применения − трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью.

Первая помощь при поражении электрическим током долж-на оказываться немедленно (в течение первой минуты). Не-обходимо определить, что произошло, освободить (при необ-ходимости) пострадавшего от поражающего действия элек-трического тока; установить наличие дыхания, пульса, шока; организовать вызов скорой помощи; при необходимости, про-водить реанимационные мероприятия: искусственное дыха-ние, непрямой массаж сердца.

^

5.2. Статическое электричество

Статическое электричество − совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией (ослаблением) свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Протекание различных технологических процессов, таких, как измельчение, распыление, фильтрование и другие, сопровождается электризацией материалов и оборудования, причем возникающий на них электрический потенциал достигает значений тысяч и десятка тысяч вольт.

^ Опасность воздействия статического электричества проявляется в искровых разря-дах, которые могут явиться причиной воспламенения горю-чих веществ и взрывов, а также отрицательного воздействия на организм человека (слабые толчки, умеренный или силь-ный укол).

Статическое электричество может нарушать технологические процессы, создавать помехи в электронных приборах автоматики.

В производственных условиях накопление зарядов стати-ческого электричества происходит в следующих случаях:

1. При наливе электризующихся жидкостей (этилового эфира, бензола, бензина, спирта) в незаземленные резервуа-ры.

2. Во время протекания жидкостей по трубам, изолиро-ванным от земли.

3. При выходе из сопел сжиженных или сжатых газов.

4. Во время перевозки жидкостей в незаземленных цистер-нах и бочках,

5. При фильтрации через пористые перегородки или сет-ки.

6. При движении пылевоздушных смесей в незаземленных трубах и аппаратах.

7. В процессе перемешивания веществ в смесителях.

8. При механической обработке пластмасс (диэлектриков) на станках и вручную.

9. В ременных передачах во время трения ремней о шки-вы.

Основные методы защиты от статического электричества реализуют принцип слабого звена. Для предотвращения на-копления зарядов предусматривают:

• 
  защитное заземление;
• 
  добавки к обрабатываемым материалам антистатиков;
• 
  увеличение относительной влажности воздуха до 70%;
• 
  для людей - применение СИЗ (токопроводящей обуви, перил, поручней).

5.3. Молниезащита

Опасность поражения молнией заключается в прямом уда-ре и во вторичном проявлении молнии вследствие электро-статической и электромагнитной индукции. Сила тока в мол-нии − до 200000 А; температура канала − 6000 − 10000 о С. Наи-более подвержены поражению высокие объекты (трубы, мачты, ЛЭП).

Нормативный документ, в соответствии, с которым опре-деляются мероприятия по защите от молний, − СН 305-77, а также "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" РД 34.21 122-87.

Молниезащитой называется комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, со-хранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загорании и разрушений, вызванных электрическим, тепловым или механическим воздействием молнии.

Физическая сущность молниезащиты заключается в на-правлении потока электричества по специальному провод-нику − молниеотводу от защищаемого объекта в землю для дальнейшего растекания тока.

Зона защиты молниеотвода − это часть пространства, внут-ри которого здание или сооружение защищено от прямых уда-ров молнии с определенной степенью надежности (зона за-щиты А − 99,5%; Б − 95% и выше).

Зона защиты одиночного молниеотвода представлена на рис.3.

Рис. 3. Зона защиты единичного стержневого молниеотвода:

1 - граница зоны защиты на уровне высоты объекта; 2 - то же, на уровне земли; h - высота молниеотвода; h 0 - высота конуса защиты; h x - высота защищаемого объекта; r x - радиус зоны защиты на уровне высоты объекта; r 0 - радиус зоны зашиты объекта на уровне земли. Зона защиты для данного молниеотвода представляет собой конус высотой h 0 с радиусом основания на земле r 0 .

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода вы-сотой h≤150 м представляет со-бой круговой конус с вершиной на высоте ho = 0,85h и с радиу-сом у основания r o ≈ 1,5h.

Радиус круга защиты r x на высоте защищаемого сооруже-ния:

R x = (1,1 − 0,002h)(h − h x /0,85).

Существуют также зависимости, позволяющие, задаваясь размерами защищаемого объекта (h x и r x), определить величину h. Эта зависимость для зоны Б имеет вид:

H =(r x +1,63 h x)/1,5.

Для молниеотводов других типов зависимости иные.

Кроме одиночного молниеотвода, существуют двойные и многократные стержневые молниеотводы, а также одиночные и двойные тросовые молниеотводы, которые применяются для протяжен-ных защищаемых объектов.

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током установлена ГОСТом 12.1.019-79 (Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты). Эти способы и средства следующие:

1. Применение малого напряжения. Малое напряжение (не более 42 В) применяют, например, для питания ручных переносных ламп и светильников местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также для питания ручных электрифицированных машин в особо опасных помещениях . При особо неблагоприятных условиях (сырые участки траншей, колодцы и т.п.) для питания ручных переносных ламп применяют напряжение 12 В.

2. Электрическая изоляция токоведущих частей. С течением времени в условиях химически активной среды или в других неблагоприятных условиях эксплуатации электроизоляционные свойства изоляции снижаются, поэтому сопротивление ее нужно периодически контролировать. В случае повреждения рабочей изоляции устраивают дополнительную изоляцию токоведущих частей.

3. Оградительные устройства . Это устройства, предотвращающие прикосновение или приближение на опасные расстояния к токоведущим частям в случаях, когда провода или токоведущие части оборудования не могут иметь изоляции (например, троллейные провода).

4. Предупредительная сигнализация. Звуковой сигнал и красный свет лампы предупреждают о появлении опасности, например, напряжения в электроустановках; зеленый свет оповещает о снятии этого напряжения.

5. Блокировка. Блокирующие устройства защищают от электротравматизма путем автоматического разрыва электрической цепи перед тем, как работающий может оказаться под напряжением.

6. Знаки безопасности . Знаки безопасности (плакаты) подразделяют на:

предупреждающие : «Стой! Опасно для жизни!», «Осторожно! Электрическое напряжение»;

указательные : «Заземлено»;

запрещающие : «Не включать – работают люди», «Опасное электрическое поле. Без средств защиты проход запрещен»;

предписывающие : «Работать здесь», «Проход здесь».

7. Средства защиты и предохранительные приспособления. Они предназначены для защиты персонала от электротравм при работе на электроустановках. Средства защиты подразделяют на:

а) ограждающие (щиты, временные переносные заземлители);

б) изолирующие (диэлектрические отвертки, изолирующие клещи);

в) вспомогательные (очки).

Предохранительные приспособления – это предохранительные пояса, лестницы и т.д.

8. Выравнивание потенциалов. Это метод снижения напряжение прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым может одновременно прикасаться или на которых может одновременно стоять человек. Практически для выравнивания потенциалов устраивают контурное заземление, т.е. располагают заземлители по контуру вокруг заземленного оборудования.

9. Электрическое разделение сетей. Это разделение сетей на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделяющего трансформатора.

10 Защитное заземление . Это устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения его к нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

11. Зануление . Это превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает токовая защита и отключает поврежденный участок.

12. Защитное отключение . Это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током.

Опасность электрического тока в отличие от прочих опасных и вредных производственных факторов усугубляется тем, что органы чувств человека не обнаруживают на расстоянии грозящую опасность. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при прохождении его через тело. Электрический ток оказывает на человека термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействие.

Термическое воздействие тока проявляется в ожогах, нагреве кровеносных сосудов и других органов, в результате чего в них возникают функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока характеризуется разложением крови и других органических жидкостей, что вызывает нарушения их физико-химического состава.

Механическое действие тока проявляется в повреждениях (разрыве, расслоении и др.) различных тканей организма в результате электродинамического эффекта.

Биологическое действие тока на живую ткань выражается в опасном возбуждении клеток и тканей организма, сопровождающемся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В результате такого возбуждения может возникнуть нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, через центральную нервную систему.

Различают два основных вида поражений током: электрические травмы и электрические удары.

Электрические травмы подразделяются на электрические ожоги, электрические знаки, электрометаллизацию кожи, механические повреждения и электроофтальмию.

Электрические ожоги в зависимости от условий их возникновения бывают двух видов: токовые (контактные) и дуговые.

Токовый ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую и обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновения к токоведущим частям. Различают электрические ожоги четырех степеней. Основные признаки ожогов I степени - покраснение кожи, II степени - образование пузырей, III степени - обугливание кожи, IV степени - обугливание подкожной клетчатки, мышц, костей.

Дуговой ожог является результатом действия на тело человека электрической дуги в электроустановках высокого напряжения. Такой ожог носит, как правило, тяжелый характер (III или IV степень).

Электрические знаки (электрические метки) представляют собой пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи в месте контакта ее с токоведущими частями. В большинстве случаев они безболезненны. Со временем поврежденный слой кожи сходит.

Электрометаллизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла при его расплавлении или испарении под действием электрической дуги. Поврежденный участок кожи становится жестким и шероховатым, имеет специфическую окраску, которая определяется цветом металла, проникшего в кожу. Электрометаллизация кожи не опасна. С течением времени поврежденный слой кожи сходит, и пораженный участок приобретает нормальный вид.

Механические повреждения возникают вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока. В результате возможны разрывы кожных покровов, кровеносных сосудов, нервной ткани, а также вывихи суставов и переломы костей.

Электроофтальмия - это поражение глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. При электрическом ударе может наступить клиническая смерть, которая при отсутствии квалифицированной медицинской помощи через 7-8 мин переходит в смерть биологическую. Если при клинической смерти немедленно освободить пострадавшего от действия электрического тока и срочно начать оказывать необходимую помощь (искусственное дыхание, массаж сердца), то жизнь пострадавшего может быть сохранена.

Причинами смерти от воздействия электрического тока могут быть остановка сердца или его фибрилляция, прекращение дыхания и электрический шок - своеобразная нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся расстройством кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.д. Шоковое состояние может продолжаться от нескольких десятков минут до суток. При длительном шоковом состоянии может наступить смерть.

Характер воздействия электрического тока на организм человека и тяжесть поражения зависят от силы тока, продолжительности его воздействия, рода и частоты, пути прохождения тока в теле. Определенное значение имеют индивидуальные свойства человека и некоторые другие факторы.

Сила тока , проходящего через тело человека, является основным фактором, обуславливающим исход поражения. Различные по величине токи оказывают различное действие на организм человека.

Различают ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные токи.

Пороговые значения ощутимых токов составляют: 0,6-1,5 мА при переменном токе частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе. Такой ток вызывает слабый зуд, пощипывание кожи под электродами, а переменный ток 8-10 мА уже вызывает сильные боли и судороги по всей руке, включая предплечье. Руку трудно, но в большинстве случаев еще можно оторвать от электрода.

Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током .

Переменный ток (50 Гц) силой 10-15 мА вызывает еле переносимые боли во всей руке. Во многих случаях руку невозможно оторвать от электрода. При переменном токе силой 20-25 мА руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов становится невозможно, а ток 25-50 мА вызывает очень сильную боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено.

При силе переменного тока 50-80 мА дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца, называется фибрилляционным током. Переменный ток силой 100 мА через 2-3 с вызывает фибрилляцию сердца, а еще через несколько секунд - его паралич. Верхним пределом фибрилляционного тока является 5 А. Ток больше 5 А как переменный, так и постоянный вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.

Напряжение в значительной степени определяет исход поражения, так как от него зависят сопротивление кожных покровов и сила тока, проходящего через организм человека.

Электрическое сопротивление тела человека определяется сопротивлением кожи в местах включения в электрическую цепь и сопротивлением внутренних органов. Причем сопротивление кожи составляет основную долю общего сопротивления. Наибольшим сопротивлением обладает верхний ороговевший слой кожи (эпидермис). Сопротивление тела человека изменяется в диапазоне 1-100 кОм и более.

При увлажнении, загрязнении и повреждении кожи (потовыделение, порезы, ссадины, царапины и т.д.), увеличении силы тока и времени его действия, а также увеличении площади контакта с токоведущими элементами сопротивление тела человека уменьшается до минимального значения (рис. 7.1
).

Сопротивление внутренних тканей тела человека незначительно и составляет 300-500 Ом. При расчетах электрическое сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Полное сопротивление тела человека Z с учетом активного сопротивления пометка">С тела человека определяется по формуле

где U - напряжение, приложенное к двум точкам тела человека.

Продолжительность воздействия тока на организм человека во многих случаях является определяющим фактором, от которого зависит исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода.

Род и частота тока также влияют на тяжесть поражения. Наиболее опасным является переменный ток частотой 20-100 Гц. При частоте менее 20 или более 100 Гц опасность поражения током заметно снижается.

Постоянный ток одинаковой величины с переменным вызывает более слабые сокращения мышц и менее ощутим. Его действие в основном тепловое, но при значительных величинах ожоги могут быть очень тяжелыми и даже смертельными. Ток частотой свыше 500 кГц не может остановить работу сердца или легких. Однако такой ток может вызвать ожоги.

Путь тока через тело человека существенно влияет на исход поражения. Опасность поражения особенно велика, если ток, проходя через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, воздействует непосредственно на эти органы. Если ток не проходит через них, то его воздействие является только рефлекторным, и вероятность тяжелого поражения уменьшается (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Характеристика наиболее распространенных путей тока
в теле человека

Путь тока	Частота возникновения данного пути, %	Доля терявших сознание во время воздействия тока, %	Доля тока, проходящего через область сердца, в % от общего тока
Рука-рука	40	83	3,3
Правая рука-ноги	20	87	6,7
Левая рука-ноги	17	80	3,7
Нога-нога	6	15	0,4
Голова-ноги	5	88	6,8
Голова-руки	4	92	7,0
Прочие	8	65	-

Индивидуальные особенности человека значительно влияют на исход поражения электрическим током. Ток, вызывающий слабые ощущения у одного человека, может оказаться неотпускающим для другого. Характер воздействия тока одной и той же силы зависит от массы человека и его физического развития. Для женщин пороговые значения тока примерно в полтора раза ниже, чем для мужчин. Степень воздействия тока зависит от состояния организма. Так, в состоянии утомления и опьянения люди значительно более чувствительны к воздействию тока. Установлено, что вполне здоровые и физически крепкие люди переносят электрические удары легче, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными и другими заболеваниями.

Большое значение имеет психологическая готовность к возможной опасности поражения током. В подавляющем большинстве случаев неожиданный электрический удар приводит к более тяжелым последствиям. Когда человек ожидает удара, степень поражения значительно снижается.

Степень опасности поражения электрическим током зависит в значительной мере от того, каким оказалось включение человека в электрическую цепь. Прикосновение (включение) к токоведущим элементам в трехфазных сетях может быть однофазным и двухфазным.

Однофазное включение - это прикосновение к одной фазе электроустановки, находящейся под напряжением.

Двухфазное включение - это одновременное прикосновение к двум фазам электроустановки, находящейся под напряжением. При двухфазном включении (рис. 7.2
, а ) человек находится под линейным напряжением. Такое включение в электрическую цепь наиболее опасно..gif" border="0" align="absmiddle" alt="

где формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/U-f.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - соответственно линейное и фазное напряжение, В; пометка">б ) через тело человека пройдет ток меньшей силы, потому что он окажется под действием фазного напряжения, которое меньше линейного в формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/R-h.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Например, нужно определить силу тока, проходящего через тело человека при однофазном включении в сети с заземленной нейтралью, при
формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/R-n.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Сила тока такого значения смертельно опасна для человека.

Если же человек будет стоять на изолирующем полу, в резиновой обуви, то, принимая, например, формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/R-ob.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Ток такой силы безопасен для жизни человека.

При однофазном включении в сеть с изолированной нейтралью (рис. 7.2 , в ) через тело человека пройдет ток еще меньшей силы, чем во втором случае. Потому что в сопротивление цепи входит не только сопротивление тела человека, основания, на котором он стоит и его обуви, но и сопротивление изоляции проводов относительно земли формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/194-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

В трехфазной сети с изолированной от земли нейтралью источника питания (генератор, трансформатор) и одинаковым сопротивлением изоляции всех трех фаз относительно земли имеет место симметрия напряжений фаз относительно земли, причем эти напряжения равны фазовым напряжением источника питания.

В процессе эксплуатации электроустановок может возникнуть замыкание на землю (вследствие повреждения изоляции) через металлические корпуса электрических машин, аппаратов и контактирующие с ними корпуса производственного оборудования, которые оказываются под напряжением относительно земли. Если корпуса не заземлены, то в этом случае в сети с изолированной нейтралью в месте замыкания проходит относительно небольшой ток, обусловленный большим сопротивлением изоляции исправных фаз. Установка продолжает работать, но корпуса электрооборудования оказываются длительное время под напряжением. Напряжение корпуса относительно земли в месте стекания тока равно

Gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - местное сопротивление поврежденной изоляции.

Человек, находящийся на земле или на полу в зоне стекания тока замыкания на землю и касающийся при этом корпусов оборудования, окажется под напряжением прикосновения. Человек, стоящий или проходящий в этой зоне, оказывается под напряжением шага. В обоих случаях возможно поражение человека электрическим током.

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

В случае прикосновения человека к заземленному корпусу электрооборудования, оказавшемуся под напряжением, напряжение прикосновения определится как разность потенциалов между руками формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/fi-n.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/U-z.gif" border="0" align="absmiddle" alt=", т.е.

Gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Если человек прикасается к заземленному оборудованию и стоит ногами непосредственно над заземлителем (рис. 7.3 ), то и напряжение прикосновения формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/fi-n.gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 0.

Напряжение шага (рис. 7.4
) определяется как разность потенциалов отдельных точек земли, под которой оказываются ноги человека в зоне растекания тока:

Gif" border="0" align="absmiddle" alt="; a - шаг человека (0,8 м); x - расстояние от заземлителя до одной ноги, м;

Из формулы и рис. 7.4 видно, что напряжение шага по мере удаления от точки замыкания электрической цепи на землю (одиночного заземлителя) уменьшается и на расстоянии около 20 м от нее практически равно нулю.

В случае падения провода на землю не допускается приближение к нему в радиусе 6-8 м от места замыкания на землю. Если необходимо приблизиться к месту замыкания, то следует надеть диэлектрические галоши или боты.

Знание допустимых для человека значений тока и напряжения позволяет правильно оценить опасность поражения и определить требования к защитным мерам от поражения электрическим током.

ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека. Под напряжением прикосновения понимается напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Нормы предназначены для проектирования способов и средств защиты от поражения электрическим током людей при их взаимодействии с электроустановками. Они соответствуют прохождению тока через тело человека по пути рука - рука или рука - ноги.

Стандарт предусматривает нормы для электроустановок при нормальном (неаварийном) режиме их работы, а также при аварийных режимах производственных и бытовых электроустановок.

Значения напряжения прикосновения и силы тока, протекающего через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки, не должны превышать значений, приведенных в табл. 7.2.

Для лиц, выполняющих работу в условиях высокой температуры (более 25маркер">

напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю, например, сети 110 кВ и выше);

напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю, например, сети 6-35 кВ);

напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (например, 220/380 В);

напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (применяются ограниченно).

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостной ток в сети; трансформатор напряжения; или другие аппараты, имеющие большое сопротивление.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

Состояние окружающей среды, а также окружающая обстановка могут увеличить или уменьшить опасность поражения током. Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек. Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов, производственного оборудования, водопроводов, газопроводов и т.п.

Электрооборудование, а также защитные мероприятия и их объем нужно выбирать в зависимости от реальной степени опасности, определяемой условиями и характером окружающей среды, где предполагается эксплуатировать это оборудование.

Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) помещения по характеру окружающей среды подразделяются на: нормальные, сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные и с химически активной или органической средой.

Нормальными называются сухие помещения, в которых отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной или органической средой.

К сухим относятся помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%.

Влажными считаются помещения, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются не постоянно и в небольших количествах, а относительная влажность воздуха составляет 60-75%.

Сырыми являются помещения, относительная влажность воздуха которых длительное время превышает 75%.

Особо сырыми называются помещения, относительная влажность в которых близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

К жарким относятся помещения, температура в которых под воздействием различных тепловых излучений превышает постоянно или периодически (более суток) +30пометка">Пыльными считаются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. Пыльные помещения подразделяются на помещения с токопроводящей и с нетокопроводящей пылью.

В помещениях с химически активной или органической средой постоянно или в течение длительного времени выделяются агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающе действующие на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяются на три категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; помещения особо опасные.

В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. К ним относятся жилые и конторские помещения, участки ручных брошюровочно-переплетных процессов, контроля, корректорские и т.п.

Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих условий: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.); высокая температура (жаркие помещения); возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.д. - с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из условий, создающих особую опасность: особой сырости; химически активной или органической среды, а также одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности (гальванические, травильные и другие подобные отделения).

Поскольку рабочее напряжение электроустановки влияет на исход случайного прикосновения к токоведущим частям, то напряжение согласно ПУЭ должно соответствовать назначению электрооборудования и характеру окружающей среды. Так, для питания электроприводов производственных машин и станков допускается напряжение 220, 380 и 660 В. Для стационарных осветительных установок - до 220 В; для ручных светильников и электрифицированного ручного инструмента, в особо опасных помещениях - до 12 В, а в помещениях с повышенной опасностью - до 36 В.

Электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями.

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 технические способы и средства защиты устанавливаются с учетом:

• номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети, автономного источника);
• режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная, заземленная);
• вида исполнения электроустановки (стационарная, передвижная, переносная);
• условий внешней среды (помещения особо опасные, повышенной опасности, без повышенной опасности, на открытом воздухе);
• возможности снятия напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых предполагается работа;
• характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока (однофазное, двухфазное, прикосновение к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением);
• возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока;
• вида работ (монтаж, наладка, испытание, эксплуатация электроустановок в зоне их расположения, в том числе в зоне воздушных линий электропередачи).

В целях обеспечения электробезопасности используют следующие технические способы и средства (часто в сочетании одного с другим): защитное заземление; зануление; защитное отключение; выравнивание потенциалов; малое напряжение; электрическое разделение сети; изоляцию токоведущих частей; оградительные устройства; предупредительную сигнализацию, блокировку, знаки безопасности; электрозащитные средства, предохранительные приспособления и др.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции (ГОСТ 12.1.009-76). Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Защитное заземление следует выполнять: при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях; при номинальном напряжении 42-380 В переменного тока и 110-440 В постоянного тока при работе в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения током в случае появления напряжения на металлических нетоковедущих частях электрооборудования (например, вследствие замыкания на корпус при повреждении изоляции). Защита человека обеспечивается за счет снижения до безопасных значений напряжений прикосновения и шага.

Если корпус оборудования не заземлен и произошло замыкание на него одной из фаз, то прикосновение человека к такому корпусу равнозначно прикосновению к фазе. Задача заключается в том, чтобы создать между корпусом защищаемого оборудования и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением для того, чтобы в случае замыкания на корпус этого оборудования прикосновение к нему человека не могло вызвать прохождение через его тело тока опасной величины. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек до значения, близкого к потенциалу заземленного оборудования.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением до 1000 В, работающих с изолированными нейтралями, не должно превышать 4 Ом.

При мощности источников, питающих сеть до 100 кВА сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.

Заземляющим устройством называется совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя (рис. 7.5 ). Заземлители бывают естественными и искусственными.

В качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные, вертикально заложенные в землю трубы (диаметр 30-60 мм, длина 200-300 см, толщина стенок не менее 3-5 мм); стальные уголки (размеры 60формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/mm2.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

В качестве заземляющих проводников используют стальные полосы и сталь круглого сечения. Заземляющие проводники соединяют с заземлителями и между собой сваркой, а с корпусами заземляемого оборудования - сваркой или болтами. Заземляемые объекты присоединяют к магистрали заземления параллельно. Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное подключение нескольких заземляемых корпусов оборудования к магистрали заземления запрещено.

Сопротивление заземлителей растеканию тока определяется их формой и размерами, а также удельным сопротивлением грунта, зависящим от его вида и влажности..gif" border="0" align="absmiddle" alt=") составит: для песка - 700, супеска 300, суглинка 100, глины - 40 и чернозема - 20.

На практике для приближенного расчета сопротивления заземлителя (электродов) растеканию тока можно пользоваться упрощенными формулами: для труб формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/203-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" где l - длина электродов (заземлителей), м.

Для более точного расчета сопротивления некоторых одиночных заземлителей пользуются формулами:

Пометка">n определяют по формуле

Gif" border="0" align="absmiddle" alt="< 4 Ом); пометка">а к их длине формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/204-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=" где a - расстояние между трубами, которое принимается равным 3-10 м (обычно формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/204-6.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

где формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/204-7.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=" а при закрытом - пометка">n - число электродов.

На практике после такого расчета проводят корректировочный расчет необходимого числа электродов с учетом сопротивления растеканию соединительной полосы с тем, чтобы формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/Rz.gif" border="0" align="absmiddle" alt=". Этот расчет позволяет уменьшить число электродов, т.е. сэкономить часть металла, используемого для защитного заземления.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (генератора или трансформатора) или ее эквивалентом. Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.

При занулении, в случае замыкания сети на корпус электрооборудования, возникает однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами. Вследствие этого установка отключается автоматически защитным аппаратом максимальной токовой защиты (перегорают плавкие предохранители или срабатывают автоматические выключатели). Так обеспечивается защита людей от поражения электрическим током.

Для быстрого перегорания плавкой вставки предохранителя или отключения автомата необходимо, чтобы ток короткого замыкания, превышал в 1,5 раза ток отключения автомата формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/In-pr.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Ток короткого замыкания можно определить по формуле

где пометка">x - реактивное сопротивление петли фаза-нуль, Ом.

Таким образом, при занулении исключительно большое значение имеет правильный выбор предохранителей или автоматов в соответствии с величиной тока короткого замыкания петли фаза-нуль..gif" border="0" align="absmiddle" alt=" плавкая вставка предохранителя может не перегореть или не отключится автомат.

Нулевой провод обычно заземляется непосредственно у трансформатора или генератора (основное рабочее заземление) и повторно в местах разветвления, в конечном пункте сети, а также на воздушной линии через каждые 2-3 км. Сопротивление рабочего заземления нулевого провода должно быть не больше 4 Ом.

В сетях с глухозаземленной нейтралью недопустимо выполнять защитное заземление отдельных корпусов электрооборудования без присоединения их к нулевому проводу. В этом случае при замыкании фазы на заземленный корпус образуется однофазная цепь через два последовательно включенных сопротивления формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/Rz.gif" border="0" align="absmiddle" alt="..gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Если в цепи питания данного электроприемника установлена защита из расчета номинального тока формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/206-2.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" и корпус длительное время будет находиться под напряжением относительно земли (пометка">Защитное отключение - это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (не более чем за 0,2 с) при возникновении в ней повреждения, в том числе при пробое изоляции на корпус оборудования.

Выравнивание потенциалов - метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.

Выравнивание потенциалов достигается путем устройства контурных заземлений. Вертикальные заземлители в контурном заземлении располагают как по контуру, так и внутри защищаемой зоны, и соединяют стальными полосами. При замыкании токоведущих частей установки на корпус, соединенный с таким контурным заземлением, участки земли внутри контура приобретают высокий потенциал, близкий к потенциалу заземлителей. Тем самым максимальные напряжения прикосновения и шага снижаются до допустимых значений.

Внутри помещений выравнивание потенциалов происходит через металлические конструкции, кабели, трубопроводы и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Малое напряжение - номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током.

К малым напряжениям прибегают в случаях питания электроинструментов, переносных светильников и местного освещения на производственном оборудовании в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. Однако малое напряжение нельзя считать абсолютно безопасным для человека. Поэтому наряду с малым напряжением используют и другие меры защиты.

Электрическое разделение сети - разделение сети на отдельные, электрически не связанные между собой, участки с помощью разделяющего трансформатора. Если сильно разветвленную электрическую сеть, имеющую большую емкость и малое сопротивление изоляции, разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, то они будут обладать незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Опасность поражения током при этом резко снижается.

Изоляция в электроустановках служит для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям. Различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную электрическую изоляцию.

Рабочей называется изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.

Дополнительной является изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.

Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Она достигается путем изготовления корпусов и рукояток электрооборудования из изолирующего материала (например, электрическая дрель с корпусом из пластмассы).

Усиленная изоляция представляет собой улучшенную рабочую изоляцию, обеспечивающую такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.

Оградительные устройства используются для предотвращения прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям.

Блокировки широко применяются в электроустановках. Они бывают механическими, электрическими, электромагнитными и др. Блокировки обеспечивают снятие напряжения с токоведущих частей при попытке проникнуть к ним при открывании ограждения без снятия напряжения.

Оградительные устройства и блокировки обычно сочетают с предупредительной сигнализацией (световой и звуковой). В ряде случаев токоведущие части располагают на недоступной высоте или в недоступном месте.

К работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда и не имеющие медицинских противопоказаний. Проверка знаний правил безопасности осуществляется в соответствии с занимаемой должностью с присвоением соответствующей квалификационной группы. Существует пять квалификационных групп по технике безопасности. Чем выше квалификационная группа, тем большие требования предъявляются к работнику, его теоретической и практической подготовке.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы на действующих электроустановках, являются: назначение лиц, ответственных за организацию и производство работ; оформление наряда или распоряжения на производство работ; осуществление допуска к проведению работ; организация надзора за проведением работ; оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места.

Работы на действующих электроустановках в соответствии с принятыми мерами безопасности подразделяются на четыре категории.

1. Выполняемые при полном снятии напряжения;
2. При частичном снятии напряжения.
3. Без снятия напряжения вблизи токоведущих частей и на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
4. Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В целях безопасности обслуживающего персонала при работе на действующих электроустановках должны выполняться следующие технические и организационные мероприятия.

1. При проведении работ со снятием напряжения на действующих электроустановках или вблизи них:

   • отключение установки (части установки) от источника питания электроэнергией;
   • механическое запирание приводов отключенных коммутационных аппаратов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий; и другие мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения;
   • установка знаков безопасности и ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние;
   • наложение заземлений (включение заземляющих ножей или наложение переносных заземлений); ограждение рабочего места и установка знаков безопасности.
2. При проведении работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и вблизи них: выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами с применением электрозащитных средств, под непрерывным надзором, с обеспечением безопасного расположения работающих и используемых в работе механизмов и приспособлений.

Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) и Правилам техники безопасности электроустановок потребителей (ПТБ) на предприятии необходимо проводить систематический контроль изоляции электрических сетей и электроустановок, а также периодическую проверку заземляющих устройств и периодические испытания электромеханических защитных средств.

Сопротивление изоляции электропроводок, электрических машин и аппаратов измеряют не реже одного раза в год, а оборудования, находящегося в сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой, - не реже двух раз в год.

Электрозащитными средствами называют переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля (ГОСТ 12.1.009-76).

Электрозащитные средства дополняют такие защитные устройства электроустановок, как ограждения, блокировки, защитное заземление, зануление, отключение и др. Необходимость применения электрозащитных средств вызвана тем, что при эксплуатации электроустановок иногда возникают условия, когда защитные устройства самих электроустановок не гарантируют безопасность человека.

По своему назначению средства защиты условно разделяют на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

Изолирующие средства защиты предназначены для изоляции человека от частей электроустановок, находящихся под напряжением, и (или) от земли, если человек одновременно касается земли или заземленных частей электроустановок и токоведущих или металлических частей, оказавшихся под напряжением.

Существуют основные и дополнительные изолирующие средства.

Основные изолирующие средства имеют изоляцию, надежно выдерживающую рабочее напряжение электроустановки, поэтому с их помощью человек может касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

К основным средствам, применяемым при обслуживании электроустановок напряжением до 1000 В, относятся диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, инструменты с изолирующими ручками, токоизмерительные клещи и указатели напряжения; в электроустановках свыше 1000 В - оперативные и измерительные штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ.

Изолирующие штанги применяются для непосредственного управления разъединителями, не имеющими механического привода, для наложения переносного заземления на токоведущие части, при работах как под напряжением, так и в местах, где оно может появиться.

Изолирующие клещи применяют для вставки и снятия предохранителей, надевания резиновых изолирующих колпаков и других аналогичных работ.

Дополнительные изолирующие средства не обладают достаточной степенью защиты, и предназначены только для использования совместно с основными средствами. К ним относятся: при работах с напряжением до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; при работах с напряжением свыше 1000 В - диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.

Для проверки диэлектрических свойств все изолирующие средства защиты должны подвергаться электрическим испытаниям после изготовления и периодически в процессе эксплуатации.

Ограждающие средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей (переносные ограждения), а также для заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности при случайном появлении напряжения (временные заземления).

Вспомогательные средства служат для индивидуальной защиты работающего от тепловых, световых и механических воздействий, а также для предотвращения случайного падения с высоты. К ним относятся защитные очки, рукавицы, предохранительные пояса, страхующие канаты, «когти» и т.п.

Статическое электричество - это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках.

На полиграфических предприятиях заряды статического электричества образуются при работе фотонаборных, печатных, лакировальных и других машин; движении красок глубокой печати и огнеопасных жидкостей (бензин, толуол) по трубопроводам; движении пылевоздушных смесей в вентиляционных воздуховодах; движении бумажных отходов в системах пневмотранспорта; сталкивании листов; припрессовке пленки; работе ременных передач и т.п.

При движении бумаги во время печатания на ее поверхности накапливаются заряды статического электричества, что приводит к слипанию листов и прилипанию бумаги к металлическим частям. Это нарушает технологический процесс, снижает производительность труда и качество продукции.

Заряды статического электричества могут накапливаться и на теле человека (при работе или контакте с наэлектризованными материалами и изделиями). Высокое поверхностное сопротивление тканей человека затрудняет стекание зарядов, и человек может длительное время находиться под большим потенциалом.

Систематическое воздействие электростатического поля повышенной напряженности отрицательно влияет на организм человека. Оно может вызывать функциональные изменения центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Поэтому предельно допустимую интенсивность электростатического поля на рабочих местах нормируют. Нормативы, содержащиеся в документе «Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля», распространяются на электрические поля, создаваемые легко электризующимися материалами и изделиями, а также электроустановками постоянного тока высокого напряжения.

Предельно допустимая напряженность электростатического поля формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/Edop.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" определяют по формуле пометка">t - время воздействия, ч). Указанные нормативные значения при напряженности электростатического поля свыше 20 кВ/м соблюдают при условии, что в остальное время рабочего дня напряженность не превышает 20 кВ/м.

Основная опасность процесса электризации в производственных условиях состоит в возможности возникновения пожаров и взрывов. Такая опасность особенно велика в цехах глубокой и флексографской печати, а также при лакировании оттисков.

Разность потенциалов между двумя разноименно заряженными телами в результате электростатической электризации может достигать 10 кВ и более. При определенных условиях (сухой чистый воздух) электрические заряды сохраняются длительное время, а при быстром разряде в результате пробоя воздушного промежутка между заряженными телами (например, при сближении их) возникает искровой разряд, который может быть причиной воспламенения горючих веществ. Бензол, бензин воспламеняются от электрического разряда, возникающего при разности потенциалов до 1000 В, а горючие пыли - до 5000 В (при условии достаточной энергии искры, зависящей также и от величины заряда).

Одна из мер, препятствующих накоплению и сохранению электрических зарядов, - увеличение электропроводности воздуха, например, его увлажнение.

Наиболее простой и эффективный метод борьбы с накоплением зарядов статического электричества - заземление производственного оборудования, трубопроводов, вентиляционных воздуховодов и емкостей. Заземляющие устройства должны иметь сопротивление не более 100 Ом. В ряде установок применяется искусственная ионизация сухого воздуха в зоне образования зарядов (нейтрализация зарядов).

Работа нейтрализаторов статического электричества основана на разных принципах.

Индукционные нейтрализаторы могут быть с остриями и проволочные. Их действие основано на использовании заряженного электрода, на поверхности которого образуется тлеющий разряд. Заряд возникает при наличии острия или тонкой проволоки, около которых резко возрастает напряженность неоднородного электрического поля. Этот постоянно действующий разряд ионизирует окружающий воздух, делая его электропроводным. Индукционные нейтрализаторы характеризуются высокой ионизирующей способностью, но они начинают действовать лишь в случае, когда напряжение на электродах достигает нескольких киловольт.

Радиоизотопные нейтрализаторы представляют собой излучатели радиоактивных частиц, которые обладают свойством ионизировать воздух..gif" border="0" align="absmiddle" alt="-излучения. Широкое применение в радиоизотопных ионизаторах получил плутоний-239. Он достаточно эффективен на расстоянии до 40 мм от поверхности источника излучения. Радиоизотопные нейтрализаторы просты по конструкции, не требуют источника электропитания, имеют длительный срок службы и удобны в эксплуатации. Нейтрализатор представляет собой металлический контейнер, в котором находится источник излучения. Контейнер создает необходимое экранирование и позволяет регулировать направление излучения.

В качестве индивидуальных средств защиты от электростатических зарядов можно использовать антистатическую обувь, антистатические халаты и др.

Применение в промышленности систем, связанных с генерированием, передачей и использованием энергии электромагнитных колебаний, сопровождается возникновением электромагнитных полей (ЭМП), оказывающих вредное воздействие на организм человека.

Источниками их являются индукторы установок индукционного нагрева и сушильных устройств, высоковольтные линии электропередач, открытые распределительные устройства, устройства защиты и автоматики и т.д.

Такое поле характеризуется векторами напряженности электрического Е (В/м) и магнитного Н (А/м) полей. Распространение электромагнитных волн связано с переносом энергии в поле. Пространство около источника переменного электрического или магнитного полей делится на зону индукции и волновую зону.

При работе генераторов ВЧ и УВЧ излучаются волны длиной от нескольких метров до нескольких километров, и на рабочем месте человек, как правило, оказывается в зоне индукции, под воздействием периодически изменяющихся электромагнитных полей. Зону индукции можно характеризовать как электрической, так и магнитной составляющими ЭМП.

Генераторы СВЧ излучают электромагнитные волны длиной менее 1 м, и рабочие места находятся всегда в волновой зоне. В диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц ЭМП распространяется в виде бегущей волны. В этом диапазоне для количественной оценки облучения ЭМП принята интенсивность облучения, выраженная в величинах плотности потока энергии (ППЭ) в пространстве. ППЭ - энергия, проходящая за 1 с через
1 формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/sm2.gif" border="0" align="absmiddle" alt=") поверхности..gif" border="0" align="absmiddle" alt=").

Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Степень вредного воздействия ЭМП на человека зависит от напряженности электрического и магнитного полей, интенсивности потока энергии, продолжительности действия, длины волны источника, а также от индивидуальных особенностей организма.

Систематическое воздействие на человека ЭМП низкой частоты может вызвать изменения деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторые изменения в составе крови, особенно выраженные при высокой их напряженности.

Биологическое действие таких полей более высоких частот связано в основном с их тепловым и аритмическим эффектом. Поля ВЧ и УВЧ создают в тканях высокочастотные ионные потоки, нагревающие их. Такое явление наблюдается также при очень интенсивном облучении электромагнитными волнами СВЧ. Тепловое действие характеризуется общим повышением температуры тела или местным нагревом тканей, что особенно опасно для органов со слабой терморегуляцией (мозг, глаза, почки). Облучение глаз сантиметровыми волнами (от 1 до 20 см) может повысить температуру в задней части хрусталика, что вызывает его помутнение (катаракту).

Кроме теплового, микроволны высокочастотного поля оказывают на человека внетермическое биологическое воздействие. Биологическая активность ЭМП возрастает с уменьшением длины волны, самая высокая активность ЭМП - в области СВЧ.

Постоянное воздействие ЭМП умеренной интенсивности влияет на биофизические процессы в клетках и тканях, поражает центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Человек чувствует себя уставшим, появляются необоснованная раздражительность, периодические головные боли, нарушается сон. Нередки жалобы на потливость, ослабление памяти, боли в области сердца, одышку. Функциональные изменения, вызванные биологическим воздействием электромагнитных полей, обратимы. Если исключить воздействие излучения, болезненные явления исчезают.

К работе на высокочастотных установках допускаются лица не моложе 18 лет. Не реже одного раза в год они должны проходить медицинский осмотр. Люди с органическими заболеваниями центральной нервной системы, заболеваниями нервно-психической формы и эндокринно-вегетативными сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также заболеваниями легких к работе на таких установках не допускаются.

В зависимости от диапазона частот в основу гигиенического нормирования электромагнитных излучений положены разные принципы. Критерием безопасности для человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты, является напряженность этого поля, а гигиенические нормы установлены ГОСТ 12.1.002-84. Нормируется время пребывания человека в электрическом поле в зависимости от напряженности (табл. 7.3)

Эти нормы обеспечивают безопасность при условии, что в остальное время суток человек не подвергается воздействию ЭП напряженностью больше 5 кВ/м, а также исключена возможность воздействия на организм человека электрических разрядов.

В диапазоне частот 60 КГц - 300 МГц нормируются напряженности магнитной и электрической составляющих ЭМП. Они установлены ГОСТ 12.1.006-84 «ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Интенсивность электромагнитного поля на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного с воздействием ЭМП, не должны превышать следующих значений:

по электрической составляющей (В/м):

по магнитной составляющей (А/м):

Интенсивность электромагнитного поля в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного с воздействием ЭМП, оценивается плотностью потока энергии . В этом случае предельно допустимую плотность потока энергии ЭМП устанавливают, исходя из допустимого значения энергетической нагрузки на организм человека и продолжительности пребывания его в зоне облучения..gif" border="0" align="absmiddle" alt="С) - 1 маркер">

уменьшение напряженности и плотности потока энергии ЭМП при использовании согласованных нагрузок и поглотителей мощности;

экранирование рабочего места и удаление его от источника ЭМП;

экранирование источника ЭМП, рациональное размещение оборудования;

использование предупреждающей сигнализации и средств индивидуальной защиты;

рациональные режимы работы оборудования и обслуживающего персонала.

В средствах защиты от электромагнитных излучений используют явления отражения и поглощения энергии излучателя, применяя различные экраны и поглотители.

Экраны изготовляют из листовой стали или алюминия толщиной не менее 0,5 мм. Стыки в экранах должны иметь надежный контакт. Шов выполняется сваркой, пайкой или точечной электросваркой с шагом 50-100 мм в зависимости от мощности источника ЭМП. Смотровые окна и другие технологические отверстия следует экранировать густой металлической сеткой с ячейками не более 4пометка">Лазером называется генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения. Лазерные установки находят с каждым годом все большее применение в промышленности. В полиграфии лазерная техника может использоваться при гравировании штампов, изготовлении форм плоской и глубокой печати. В выводных устройствах, в которых изображение знаков на фотоматериале воспроизводится лучом лазера, обеспечивается наиболее высокое качество воспроизведения текста. Использование лазерной техники в полиграфии имеет большое практическое значение.

Источником лазерного излучения является оптический квантовый генератор (лазер) - прибор, в котором генерируются электромагнитные волны оптического диапазона. Специфическими свойствами лазерного излучения являются острая направленность, монохроматичность, большая плотность потока энергии.

Воздействие лазерного излучения на организм человека

Лазерная безопасность - это совокупность технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазеров.

В зависимости от технических параметров конструкции лазера и условий его эксплуатации, на работающих могут воздействовать различные опасные и вредные факторы. Основную опасность представляют прямое, рассеянное, зеркально и диффузно отраженные лазерные излучения.

При эксплуатации лазеров возникает опасность не только воздействия лазерного излучения, но и ряда сопутствующих производственных факторов: повышенное напряжение в цепях управления и источниках электропитания лазеров; повышенные запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени и воздухом (озон, окислы азота и др.); ультрафиолетовое излучение импульсных ламп накачки или кварцевых газоразрядных трубок в рабочей зоне; свет высокой яркости от ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени; повышенный уровень ионизирующих и электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов от генераторов накачки, а также инфракрасное излучение и тепловыделение в рабочей зоне.

По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса:

1 класс - выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;

2 класс - выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением;

3 класс - выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением;

4 класс - выходное излучение представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Лазерное излучение воздействует на весь организм человека. Биологические эффекты, возникающие при этом, делятся на две группы: первичные эффекты - органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях; вторичные эффекты - неспецифические изменения, возникающие в организме как реакция на облучение.

При взаимодействии лазерного излучения с биологическими тканями человека возможны ожоги. Наиболее опасно это излучение для глаз, так как роговица и хрусталик фокусируют излучение на сетчатке и концентрируют его. В зависимости от падающей энергии лазерное излучение может вызвать временное ослепление или необратимую потерю зрения из-за сильного ожога сетчатки. При большой интенсивности излучения возможно поражение не только глаз, но кожи, внутренних органов и мозга.

Предельно допустимые уровни лазерного облучения установлены ГОСТ 12.1.040-83 «ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения». Предельно допустимые уровни выражаются в энергетических экспозициях.

Энергетическая экспозиция - это отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к площади этого участка..gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 0,308 мкм при облучении глаз и кожи в течение рабочего дня предельно допустимый уровень будет - краснота).) Для биологических целей мощность УФ-излучения оценивается эритемным потоком. Единицей измерения потока является эр. Один эр - эритемный поток, соответствующий потоку излучения с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт..gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

УФ-излучение необходимо для нормальной деятельности человека. При длительном его отсутствии в организме развиваются неблагоприятные явления, получившие название «светового голодания» или «ультрафиолетовой недостаточности». В то же время длительное воздействие больших доз УФ-излучения может привести к серьезным поражениям глаз и кожи. Острые поражения глаз обычно проявляются в виде кератитов (воспаления роговицы) и помутнения хрусталика. Фотокератит имеет скрытый период от 30 мин до 24 ч. Длительное воздействие больших доз УФ-излучения может привести к развитию рака кожи.

Для профилактики неблагоприятных последствий, используют как солнечное излучение (инсоляция помещений, устройство соляриев), так и применение искусственных источников УФ-излучения. Искусственное облучение проводится в соответствии с действующими «Рекомендациями по профилактике ультрафиолетовой недостаточности». Применение установок общего эритемного облучения следует предусматривать в первую очередь на предприятиях, расположенных за северным полярным кругом.

В зависимости от степени УФ-дефицита и контингента населения рекомендуются дозы в пределах 0,125-0,75 эритемной дозы (10-60 формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/(mer-ch)-m2.gif" border="0" align="absmiddle" alt=", а максимальная суточная доза - 60 подсказка"> толщиной 2 мм.

При устройстве помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФ-излучения иная, чем для видимого света. Хорошо отражают УФ-излучения полированный алюминий и меловая побелка, в то время как оксиды цинка и титана на масляной основе - плохо.

План лекции:

Введение.

1. Действие электрического тока на организм человека.

2. Первая помощь пострадавшему при поражении электрическим током.

3. Факторы, влияющие на степень тяжести электротравматизма.

4. Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током.

5. Основные причины поражения людей электрическим током.

Введение.

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электрические установки, используемые на производстве, представляют большую потенциальную опасность. Кроме поражения людей электрическим током нарушение режима работы электроустановок может сопровождаться в отдельных случаях возникновением пожара или взрыва.

Опасность поражения людей электрическим током специфична и усугубляется еще тем, что она не может быть обнаружена органами чувств человека: зрением, слухом, обонянием.

Анализ статических данных показывает, что электротравматизм в общем балансе травматизма на производстве не высок - всего 0,5...1%. Однако по числу случаев со смертельным исходом электротравматизм занимает одно из первых мест, достигая в отдельных отраслях 30...40%. При этом до 80% случаев со смертельным исходом приходится на электроустановки напряжением 127...380 В.

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) все электроустановки по напряжению разделяют на 2 группы: установки напряжением до 1000 В, включительно и свыше 1000 В.

Наибольшее количество электротравм, приходящиеся, как правило, на установки напряжением до 1000 В, объясняется тем обстоятельством, что указанные электроустановки находят повсеместное распространение, и в большинстве случаев обслуживаются они персоналом, не имеющим специальной электрической подготовки.

Практика показывает, что в большинстве случаев при применении электрической энергии опасность возникает из-за нарушения целостности изоляции токоведущих частей. На состояние изоляции существенное влияние оказывает температура и влажность окружающей среды производственных помещений, наличие химически активной среды и ряд других факторов.

Таким образом при эксплуатации электрического оборудования, аппаратуры и приборов большое значение приобретают вопросы защиты обслуживающего персонала и других лиц от опасности поражения электрическим током.

1. Действие электрического тока на организм человека.

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное действие, являющееся совокупностью термического, электролитического и биологического воздействия.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, а также в нагреве от высоких температур других органов, приводящем к серьезным функциональным расстройствам.

Электролитическое действие тока выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышцы и мышц легких.

Раздражающее действие тока на ткани живого организма, а следовательно, и обусловленные им непроизвольные судорожные сокращения мышц, может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, а в некоторых случаях – рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Любое из выше перечисленных воздействий может привести к электрической травме, т.е. повреждению организма, вызванному действием на него электрического тока или электрической дуги.

Электротравмы условно можно разделить на два вида: местные электротравмы и электрические удары. Примерно в 55% случаев травмы носят смешанный характер.

Под местными электротравмами понимаются четко выраженные местные нарушения целостности тканей организма. Чаще всего это поверхностные повреждения, т.е. повреждения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей. Обычно местные электротравмы излечиваются и работоспособность восстанавливается полностью или частично.

К местным электротравмам относят электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, электроофтальмию и механические повреждения.

Ожоги являются результатом теплового воздействия электрического тока в месте контакта. Ожоги составляют две трети всех электротравм, причем многие из них сопровождаются другими видами повреждений. Ожоги бывают двух видов - токовый (контактный) и дуговой.

Токовый ожог возникает при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате его контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую. При этом, поскольку кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела, в ней выделяется большая часть тепла. Данное обстоятельство в полной мере подтверждается и законом Джоуля-Ленца:

Q = 0,24  J 2  R  t (1)

где Q – количество выделяющегося тепла, ккал;

J – сила тока, А;

R – сопротивление на пути движения тока (сопротивление тела человека), Ом;

t – время действия тока, сек.

Этим и объясняется, что токовый ожог является, как правило, ожогом кожи в месте контакта тела с токоведущей частью. Токовые ожоги возникают в электроустановках относительно небольшого напряжения - не выше 1...2 кВ, в большинстве случаев они сравнительно легкие и характеризуются обычно 1 или 2 степенью (покраснение кожи, образование пузырей). Иногда возникают и тяжелые ожоги 3 и 4 степеней (омертвление пораженного участка кожи, обугливание тканей).

При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга, которая и обуславливает возникновение дугового ожога. Дуговой жег является результатом воздействия на тело человека электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500 С) и большой энергией. Этот ожог возникает обычно в электроустановках высокого напряжения – выше 1000 В и, как правило, носит тяжелый характер – ожоги 3-ей или 4-ой степени. Электрическая дуга может вызывать обширные ожоги тела, выгорание тканей на большую глубину, обугливание и бесследное сгорание больших участков тела. Зачастую ожоги 3-ей и 4-ой степеней тяжести заканчиваются смертельным исходом.

Электрические знаки (знаки тока или электрические метки) представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергающегося действию тока. Знаки появляются примерно у каждого пятого пострадавшего. Электрические знаки, как правило, безболезненны и их лечение заканчивается благополучно.

Металлизация кожи – проникновение в ее верхние слои мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это происходит, в основном, при коротких замыканиях, при отключении разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п. Поврежденный участок кожи имеет шероховатую, жесткую поверхность. По цвету пораженный участок напоминает обычно цвет металла, частици которого проникают в кожный покров. Пострадавший при этом испытывает напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела, а также болевые ощущения от ожога за счет тепла занесенного в кожу металла (расплавление частицы металла имеют достаточно высокую температуру – несколько сот С).

Металлизация кожи наблюдается примерно у 10% пострадавших. В большинстве случаев одновременно с металлизацией кожи происходит жег электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжелые поражения.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно, например, при коротком замыкании, которое сопровождается интенсивным излучением не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электроофтальмия возникает довольно редко (1...2% пострадавших).

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. Такие сокращения могут приводить к нарушению целостности кожного покрова, разрывам кровеносных сосудов, а также вывихам суставов, а порой и к переломам костей. Механические повреждения относят к разряду тяжелых травм, требующих длительного лечения. Они происходят сравнительно редко – примерно у 3% пострадавших.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма человека проходящим через него электрическим током, сопровождающееся сокращением мышц.

Различают четыре степени электрических ударов:

судорожные сокращения мышц без потери сознания;

судорожные сокращения мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того или другого вместе);

клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Человек, находящийся в состоянии клинической смерти, не дышит, его сердце не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период почти во всех тканях организма еще продолжаются слабые процессы, достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности.

При клинической смерти первыми начинают погибать чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга - через 5...6 минут. Другие органы перестают функционировать несколько позже: печень и почки через 10...20 минут; мышечная система через 20...30 минут. Если своевременно оказать помощь пострадавшему (искусственное дыхание и непрямой массаж сердца); то возможно восстановление функций организма. В противном случае процесс становится необратимым и клиническая смерть переходит в биологическую смерть.