Защита от опасности поражения электрическим током

Возможных путей тока в теле человека очень много; наиболее часто встречаются следующие: правая рука - ноги, левая рука - ноги, рука - рука и нога - нога. Опасность того или иного пути тока можно оценивать по тяжести поражения, а также по значению тока, протекающего через сердце, при данной петле.

Известно, что значение тока, проходящего через сердце человека (в процентах от величины общего тока, проходящего через тело), составляет при пути правая рука - ноги - 6,7 %; левая рука - ноги - 3,7 %; рука - рука - 3,3 %; нога - нога - 0,4 % [2, с.86].

Таким образом наиболее опасным является путь правая рука - ноги, а наименее опасным - путь нога - нога.

Постоянный ток, как показывает практика, примерно в 4-5 раз безопаснее, чем переменный ток промышленной частоты (50 Гц). Однако это справедливо для относительно небольших напряжений - до 250-300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

Индивидуальные свойства человека играют заметную роль в исходе поражения. Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний, прежде всего болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, лёгких, нервными болезнями и др.

1.5 Критерии безопасности для электрического тока

Защитные системы от поражения током должны строиться исходя из безопасных для человека значений тока при данном пути и длительности его протекания и других факторов. Для нужд практической электротехники выработаны нормативные значения допустимых токов промышленной частоты. Эти токи считаются допустимыми для наиболее вероятных путей их протекания в теле человека: рука - рука, рука - ноги и нога - нога. Они не могут рассматриваться как обеспечивающие полную безопасность и принимаются в качестве допустимых с достаточно малой вероятностью поражения.

Условия, при которых происходит поражение током

Человек попадает под воздействие электрического тока при случайном прикосновении к токоведущим частям электроустановки или приближении на недопустимо близкое расстояние, при возникновении в электроустановке аварийного режима; при несоответствии параметров электроустановки нормам, а также при нарушении правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок.

Известны статистические данные о причинах попадания людей под напряжение (табл.1) [4, с.50].

Таблица 1

При рассмотрении условий возникновения электрической цепи через тело человека различают прямой контакт человека с токоведущими частями и косвенный. Прямой контакт возникает, как правило, в результате нарушения правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок, а косвенный - при пробое изоляции на корпус оборудования.

Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. Замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части с землёй или нетоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли.

Ток через тело человека проходит в том случае, когда человек одновременно касается двух точек, между которыми существует напряжение. Величина поражающего тока зависит от того, каких частей электроустановки касается человек, то есть от условий поражения.

Могут наблюдаться следующие условия поражения:

- двухполюсное прикосновение к токоведущим частям

При двухполюсном прикосновении к токоведущим частям человек одновременно касается частями тела (например, руками) токоведущих частей оборудования.

- однополюсное прикосновение к токоведущим частям

Цепь тока через тело человека в сети с изолированной нейтралью (то есть с нейтралью, не присоединённой к заземляющему устройству или присоединённой через аппараты, имеющие большое сопротивление) замыкается через землю и проводимости, существующие между фазами сети и землёй. В сети с заземлённой нейтралью (то есть с нейтралью, присоединённой к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление) ток замыкается через человека, землю и заземление нейтрали. Таким образом, при однополюсном прикосновении одна из точек касания - точка грунта (земли).

- прикосновение к заземлённым нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением

Под нетоковедущими частями понимают металлические части, формально не находящиеся под напряжением. Они могут оказаться под напряжением лишь случайно, в результате повреждения изоляции электроустановки, например, при повреждении корпуса оборудования, оболочки кабелей и т.п. При прикосновении к заземлённому оборудованию, оказавшемуся под напряжением, человек находится в зоне растекания тока, то есть в зоне, каждая точка которой имеет определённый электрический потенциал, обусловленный протеканием через заземлитель тока замыкания на землю.

- напряжение прикосновения

Во всех случаях поражения человека током напряжение приложено ко всей цепи человека, куда входят сопротивления: тела, обуви, пола или грунта, на котором стоит человек, и т.д. Та часть напряжения, которая приходится в этой цепи на тело человека, называется напряжением прикосновения. Это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

- воздействие напряжения шага

Если человек находится вблизи заземлителя, с которого в землю стекает ток или вблизи места случайного замыкания на землю, то часть этого тока может ответвляться и проходить через ноги человека. Разность потенциалов между ступнями ног на расстоянии шага в зоне растекания тока называется шаговым напряжением. Напряжение шага определяется как напряжение между двумя точками грунта в зоне растекания тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которые одновременно опираются ступни шагающего человека. Шаговое напряжение тем больше, чем ближе к заземлителю находится человек и чем больше длина его шага. Отсюда очевидны меры по предупреждению поражения шаговым напряжением - исключение возможности пребывания людей в зоне растекания тока и удаление человека из зоны, в которой возник опасный потенциал, маленькими шагами.

ГЛАВА 2 ЗАЩИТА ОТ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

2.1 Меры защиты по принципу их действия

Все существующие меры защиты по принципу их действия можно разделить на три группы:

обеспечение недоступности токоведущих частей оборудования;

снижение напряжения прикосновения (а следовательно, и тока через человека) до безопасного значения;

ограничение продолжительности воздействия электрического тока на организм человека.

Поражение человека есть событие случайное и происходит при совпадении двух факторов: Р(А) и Р(В), где Р(А) - вероятность того, что при прикосновении к электроустановке человек попадает под электрическое напряжение; Р(В) - вероятность того, что доза тока, проходящего через тело человека, с учётом продолжительности воздействия превысит допустимое нормами значение.

Событие В зависит от события А, поэтому вероятность поражения током Р(н) определяется выражением:

Р(н)=Р(В/А) х Р(А).

Р(А), в свою очередь, можно определить:

Р(А)=Р(С) х Р(Д),

где Р(С) - вероятность прикосновения человека к электроустановке; Р(Д) - вероятность появления напряжения на электроустановке.

Таким образом, вероятность поражения определяется: Р(н)=Р(С) х Р(Д) х Р(В/А).

Меры защиты в зависимости от того, значение какого из трёх сомножителей данного выражения они определяют, делятся на:

организационные, определяющие значение Р(С);

организационно-технические, определяющие значение Р(Д);

технические, определяющие значение Р(В/А).

2.2 Организационные меры защиты

Инструктаж

Цель инструктажа - сообщение работникам знаний, необходимых для правильного и безопасного выполнения ими своих профессиональных обязанностей, а также формирование у работников убеждения в объективной и абсолютной необходимости выполнения правил и норм безопасной жизнедеятельности в производственной среде[1, с.36].

Различают следующие его виды [3, с.12]:

- вводный инструктаж;

- первичный инструктаж;

- периодический (повторный).

- Техника безопасности

Техника безопасности - это система технических средств и приёмов работы, обеспечивающих безопасность условий труда. Это одно из важнейших мероприятий в области охраны труда. Техника электробезопасности включает в себя совокупность технических средств, правил и инструкций, которые должны предупредить или уменьшить вредное воздействие электрического тока на организм человека.

- Правильная организация рабочего места

Рабочее место - это зона приложения труда определённого работника или группы работников (бригады). Организация рабочего места заключается в выполнении ряда мероприятий, которые обеспечивают рациональный и безопасный трудовой процесс и эффективное использование орудий и предметов труда, что повышает производительность и способствует снижению утомляемости работающих. Так, например, правильно выбранная рабочая поза (с возможностью её перемены) исключает или сводит к минимуму вредное влияние выполняемой работы на организм человека.

-Режим труда и отдыха

Оптимальный режим труда и отдыха - это такое чередование периодов работы с периодами отдыха, при котором достигается наибольшая эффективность деятельности человека и хорошее состояние его здоровья. Он оказывает благотворное влияние на функциональное состояние человека.

Оптимальный режим труда и отдыха достигается:

- паузами в работе и перерывами;

- сменой форм работы и условий окружающей среды;

- поддержанием определённого темпа и ритма работы;

- устранением монотонности и малоподвижности;

- снятием нервно-психических нагрузок отдыхом в комнатах для отдыха персонала;

- использованием психологического воздействия цвета, музыки и средств технической эстетики.

- Применение средств индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты тела, органов дыхания, зрения, слуха, головы, лица и рук от травм и воздействия неблагоприятных производственных факторов.

Электрозащитные средства предназначены для защиты людей от поражения током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

2.3 Электрозащитные средства

Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением выше 1 кВ: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения.

Дополнительные: диэлектрические перчатки, боты, ковры и колпаки; индивидуальные экранизирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности. Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением до 1 кВ: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.

Дополнительные: диэлектрические галоши и ковры, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

- Применение предупреждающих плакатов и знаков безопасности

При работах в электроустановках существует опасность потери ориентировки работающими; для предотвращения этого следует предварительно обозначить специальными знаками (предупредительными плакатами) места, где могут производиться работы, и соседних участков установки, прикосновение и приближение к которым опасно.

- Подбор кадров

Правила техники безопасности предусматривают отбор по состоянию здоровья персонала для обслуживания действующих электроустановок. Для этого производится медицинское освидетельствование персонала при поступлении на работу и периодически один раз в два года. Этот отбор преследует и другую цель - не допустить к обслуживанию людей с недостатками здоровья, которые могут мешать их производственной работе или послужить причиной ошибочных действий, опасных для него и других лиц.

2.4 Организационно-технические меры защиты

- Изолирование и ограждение токоведущих частей электрооборудования

Прикосновение к токоведущим частям всегда может быть опасным, даже в сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и малой ёмкостью. Нередко опасно даже приближение к токоведущим частям.

Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к неизолированным токоведущим частям, должна быть обеспечена недоступность последних посредством ограждения или расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.

- Применение блокировок

Блокировки используются для обеспечения недоступности неизолированных токоведущих частей. Они применяются в электроустановках, в которых часто производятся работы на ограждаемых токоведущих частях (испытательные стенды, установки для испытания изоляции повышенным напряжением и т.п.). Блокировки устанавливаются также в электрических аппаратах - рубильниках, пускателях, автоматических выключателях и других устройствах, работающих в условиях с повышенными требованиями безопасности.

Блокировки применяются также и для предупреждения ошибочных действий персонала при переключениях в распределительных устройствах и на подстанциях.

- Переносные заземлители

Это временные заземлители, которые предназначены для защиты от поражения током персонала, производящего работы на отключённых токоведущих частях электроустановки, при случайном появлении напряжения на этих частях (например, дополнительно заземляющий проводник, металлическая цепь, касающаяся земли, и т.д.).

- Защитная изоляция

Выделяют следующие виды изоляции:

- рабочая - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая её нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;

- дополнительная - электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;

- двойная - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.

- Изолирование рабочего места

Под изолированием рабочего места понимается комплекс мероприятий по предотвращению возникновения цепи тока человек-земля и увеличению значения переходного сопротивления в этой цепи. Данная мера защиты применяется в случаях повышенной опасности поражения электрическим током и обычно в комбинации с разделительным трансформатором.

Технические меры:

Технические меры защиты разделяются на две группы. К первой относятся малые напряжения, разделение сетей, контроль изоляции, компенсацию ёмкостного тока утечки, защитное заземление, двойную изоляцию. Эти меры обеспечивают защиту человека от поражения током путём снижения напряжения прикосновения или уменьшения тока через его тело при однофазном прикосновении; ко второй - зануление и защитное отключение, защищающее человека при попадании его под напряжение путём быстрого отключения электрического тока.

- Применение малых напряжений

В ГОСТе даётся следующее определение малого напряжения: «Номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током»[4, с.61].

Малые напряжения переменного тока получают с помощью понижающих трансформаторов.

- Разделение электрической сети

Разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки проводится с помощью разделительного трансформатора. В сетях с изолированной нейтралью это повысит сопротивление изоляции и уменьшит ёмкость относительно земли по сравнению с сетью в целом.

В сетях с глухозаземлённой нейтралью в некоторых случаях при питании нагрузки в условиях повышенной опасности также применяется разделение сетей.

Разделительные трансформаторы применяются в качестве меры защиты в условиях повышенной опасности, например в сетях большой протяжённости и разветвлённости, в передвижных электроустановках, для питания ручного инструмента и т.д. В качестве разделительных трансформаторов недопустимо применение автотрансформаторов.

- Контроль, профилактика изоляции, обнаружение её повреждений, защита от замыканий на землю

Контроль изоляции - это измерение её активного сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.

Для профилактики изоляции осуществляют периодический и постоянный ее контроль.

- Компенсация ёмкостного тока утечки

В сетях с изолированной нейтралью ток через тело человека при однофазном прикосновении определяется сопротивлением изоляции и ёмкостью сети относительно земли. Контроль и профилактика изоляции позволяют поддерживать значение её сопротивления на высоком уровне. Ёмкость же сети не зависит от каких-либо дефектов, она определяется геометрическими параметрами сети - протяжённостью линий, высотой подвеса воздушной или толщиной изоляции кабельной сети и т.п. Поэтому ёмкость сети не может быть снижена. Уменьшение значения ёмкостной составляющей тока утечки можно добиться применением компенсирующих устройств (компенсирующая катушка и т.п.).

- Защитное заземление

Это преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Целью защитного заземления является снижение до малого значения напряжения относительно земли на проводящих нетоковедущих частях оборудования. Защитное заземление применяется в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ.

Принцип действия защитного заземления основан на перераспределении падений напряжения на участках цепи: фаза - земля и корпус - земля. При наличии заземления уменьшается напряжение, под которое попадает человек.

- Двойная изоляция

Двойная изоляция - это электрическая изоляция, которая состоит из рабочей и дополнительной изоляции. Она является надёжным и перспективным средством защиты человека от поражения электрическим током. Электрооборудование, изготовленное с двойной изоляцией, маркируется особым знаком. Особенно эффективно защитное действие двойной изоляции в электроинструменте.

- Зануление

Зануление как защитная мера применятся в сетях с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1 кВ. Это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Целью зануления является устранение опасности поражения человека при пробое на корпус оборудования одной фазы сети.

- Защитное отключение

Защитное отключение является эффективной и очень перспективной мерой защиты. Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Основными характеристиками устройств защитного отключения (УЗО) являются: значение тока утечки, на которое реагирует устройство, называемое уставкой, и быстродействие.

Заключение

Пожалуй, нет такой профессиональной деятельности, где бы не использовался электрический ток. Даже учитель зачастую прибегает к электроприборам (магнитофон, проектор, лампы освещения) - что уж говорить об остальных профессиях.

Кроме этого, нужно отметить серьезную опасность для здоровья человека, которую представляет собой электрический ток. Его воздействие на организм, являющийся проводником с сопротивлением около 1000 Ом, проявляется при соприкосновении (часто случайном) какой-либо части его тела с находящимися под напряжением компонентами электрической цепи. Это воздействие прямо зависит от характеристик тока (силы и напряжения) в цепи, а также от физического и нервно-психического состояния человека.

При электрическом ударе можно говорить о степени тяжести поражающего тока: безопасном отпускающем, раздражающем, неотпускающем и смертельно опасном токах.

Помимо прикосновения к токоведущим частям оборудования или оголённым проводам, причиной поражения электрическим током может оказаться так называемое шаговое напряжение.

Наиболее страшное последствие удара электрическим током - смерть. К счастью, она случается в этом случае довольно редко.

Для недопущения электропоражения и обеспечения электробезопасности на производстве применяют: изолирование проводов и других компонентов электрических цепей, приборов и машин; защитное заземление; зануление, аварийное отключение напряжения; индивидуальные средства защиты и некоторые другие меры.

К сожалению, повсеместное старение производственных фондов, ветшание помещений отрицательно сказывается и на качестве электропроводки. Пробои в электропроводке ведут не только к ударам током, но и являются одной из основных причин пожаров.

Список использованной литературы

Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов / В.Е. Анофриков, С.А. Бобок, М.Н. Дудко, Г.Д. Елистратов / ГУУ. М., ЗАО « Финстатинформ», 1999.

Безопасность жизнедеятельности / под. Ред. Русака О.Н. - С - Пб; ЛТА, 1996.

Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. -М. «Высшая школа», 2001.

Охрана труда. Под ред. Б.А. Князевского. М., «Высшая школа», 1972.

Охрана труда в строительстве. Инженерные решения: Справочник / В.И.Русин, Г.Г.Орлов, Н.М.Неделько и др. К., «Будивэльнык», 1990.

Охрана труда в энергетике. Под ред. Б.А. Князевского. М., «Энергоатомиздат», 1985.

Страны мира: Справочник.1999 / Под общ. ред. И.С. Иванова. - М.: Республика, 1999.

Страницы: 1, 2