Производственная среда и безопасность жизнедеятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Производственная среда и безопасность жизнедеятельности

антропогенный жизнедеятельность безопасный

Проблемы защиты окружающей среды затрагивают всех людей. Пытаясь разобраться в проблемах воздействия человека на окружающую среду, способах защиты от негативных проявлений этого воздействия, человечество создало множество наук и научных направлений, каждое из которых оперирует своей терминологией, использует свои методы исследований. Одной из таких наук является "Безопасность жизнедеятельности".

"Безопасность жизнедеятельности" возникла на стыке технических, естественных и социальных наук.

Рассматривая "Безопасность жизнедеятельности" как учебную дисциплину, преподаваемую во всех технических ВУЗах России, ее можно определить как прикладную дисциплину, представляющую собой систему научно-обоснованных инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества окружающей производственной среды и здоровья человека в условиях растущего промышленного производства.

«Безопасность жизнедеятельности» - это область научных знаний, изучающая вредные, опасные и особоопасные антропогенные факторы и способы защиты от них человека в любых условиях его обитания.

Антропогенные факторы, возникающие в процессе жизнедеятельности воздействуют как на окружающую среду так и на самого человека. При этом в условиях производства воздействие этих факторов усиливается. В этой связи имеет смысл говорить об антропогенных производственных факторах.

Антропогенный производственный фактор (АПФ) - фактор, способный вызвать негативные изменения здоровья человека, непосредственно занятого в производственном процессе, и антропогенные изменения окружающей среды, подверженной воздействию данного производственного процесса.

Еще раз подчеркнем, что речь идет о факторах, которые обусловлены трудовой, производственной деятельностью.

Рассматривая воздействие АПФ на производственную окружающую среду и человека можно сформулировать следующие требования:

АПФ при их комплексном воздействии на человека не должны оказывать отрицательного влияния на здоровье человека при его профессиональной деятельности в течение длительного времени;

АПФ не должны вызывать снижения надежности и качества деятельности человека (оператора) при действии их в течение дня.

При учете и нормировании АПФ различают следующие уровни их воздействия на человека:

комфортная производственная окружающая среда обеспечивает оптимальную динамику работоспособности человека (оператора), хорошее самочувствие и сохранение его здоровья;

относительно дискомфортная производственная окружающая среда обеспечивает при воздействии в течение определенного интервала времени заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывает у человека субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы;

экстремальная производственная окружающая среда приводит к снижению работоспособности человека и вызывает функциональные изменения, выходящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим нарушениям;

сверхэкстремальная производственная окружающая среда приводит к возникновению в организме человека патологических изменений и (или) к невозможности выполнения работы.

АПФ можно классифицировать по разным признакам.

По своей природе АПФ могут быть: физическими, химическими, биологическими, психофизиологическими.

С другой стороны, по своему действию АПФ могут различаться на:

вредные - АПФ, воздействия которых на работающих в определенных условиях приводят к заболеванию или снижению работоспособности. К вредным АПФ можно отнести: шум, вибрацию, электромагнитные поля и др.

опасные - АПФ, воздействия которых на работающих в определенных условиях приводят к травме или другому резкому ухудшению здоровья. К опасным АПФ относятся - электрический ток, газообразный хлор в определенных концентрациях и др.

особо опасные - АПФ, которые при определенных условиях приводят к промышленной аварии, т.е. разрушительному высвобождению собственного энергозапаса промышленного предприятия, при котором сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия, отходы производства, установленное на промышленной площадке технологическое оборудование, вовлекаясь в аварийный процесс, создают факторы для населения, персонала, окружающей среды и самого промышленного предприятия, приводящие к катастрофическим последствиям (ионизирующие излучения, пожар, взрыв, выброс большого количества газообразного хлора и др).

Следует отметить, что вредные антропогенные производственные факторы носят, как правило, детерминированный характер, а опасные и особо опасные - стохастический характер. В количественную оценку стохастических АПФ входит вероятность возникновения данного фактора.

Выявление и анализ антропогенных производственных факторов, разработка комплекса способов и средств, позволяющих достигнуть гармонизации взаимодействия человека с окружающей производственной средой являются по существу обязательными элементами обеспечения любых производственных процессов.

УМК «Безопасность жизнедеятельности» посвящен рассмотрению следующих АПФ: электрический ток, шум, освещение, микроклимат, эргономические факторы - их влияния на человека и окружающую производственную среду, способам и средствам защиты человека от их негативного воздействия.

2. Электробезопасность

Современное производство характеризуется широким применением различных электроустановок. В этой связи большое значение в общей системе инженерно-экологических мероприятий приобретают вопросы обеспечения электробезопасности. В данном разделе будут рассмотрены вопросы обеспечения электробезопасности промышленных электроустановок напряжением до 1кВ.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 Электробезопасность - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих вредное и опасное воздействие на работающих электрического тока и электрической дуги.

Действие электрического тока на человека

Используя электротехнические изделия на производстве или в быту, человек может попасть под действие электрического тока.

При этом тяжесть поражения электрическим током будет зависеть от множества факторов, в том числе: значения протекающего через человека тока, значения и рода напряжения, времени воздействия электрического тока на организм человека, мест контакта элементов электрической цепи с телом человека, индивидуальных особенностей человека, окружающей среды и окружающей человека обстановки; типа электроустановки; особенностей эксплуатации электроустановки и др.

Только одно приведенное перечисление факторов свидетельствует о сложности и многообразии процессов, происходящих при воздействии электрического тока на человека, а исход поражения обуславливается комплексом физических и биологических явлений, взаимосвязанных и взаимообусловленных.

Электробезопасность

Аварийный режим - режим работы сети, когда хотя бы один из фазных проводов замыкается на землю.

Безопасный разделительный трансформатор - разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.

Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.

Глухозаземленная нейтраль источника электроэнергии - нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

Двойная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.

Двухфазное прикосновение (прямое) - одновременное прикосновение к двум фазным проводникам, действующей электроустановки.

Дополнительная изоляция - независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.

Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземление молниезащиты -- преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Замыкание на землю - случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

Защита от прямого прикосновения - защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Защита при косвенном прикосновении - защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Защитное автоматическое отключение питания - автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности. (Термин автоматическое отключение питания следует понимать как защитное автоматическое отключение питания).

Защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ - преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное электрическое разделение цепей - отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью:

двойной изоляции;

основной изоляции и защитного экрана;

усиленной изоляции.

Защитный заземляющий (РЕ) проводник - защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.

Защитный (РЕ) проводник - проводник, предназначенный для целей электробезопасности.

Зона нулевого потенциала (относительная земля) - часть земли, находящейся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

Зона растекания (локальная земля) - зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала. Термин земля следует понимать как земля в зоне растекания.

Изолированная нейтраль - нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения защиты и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции. (Термин повреждение изоляции следует понимать как единственное повреждение изоляции).

Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Напряжение прикосновения - напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

Нейтраль - общая точка обмоток генераторов, либо трансформаторов, питающих сеть; напряжения на выходных зажимах источника электроэнергии, измеренные относительно нейтрали равны.

Нормальный режим работы сети - режим, когда фазные провода находятся под номинальным напряжением, а сопротивления их изоляции относительно земли соответствует нормам.

Нулевой защитный проводник (PE) нулевой проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для присоединения к открытым проводящим частям с целью обеспечения электробезопасности.

Нулевой проводник - это проводник в электроустановках до 1 кВ, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухзозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока, предназначенный либо для питания потребителей электроэнергии, либо для присоединения к открытым проводящим частям.

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N - проводник) - нулевой проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников.

Однофазное прикосновение (прямое) - прикосновение к проводнику одной фазы действующей электроустановки.

Ожидаемое напряжение прикосновения - напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.

Основная изоляция - изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения.

Открытые проводящие части - доступные прикосновению проводящие части электроустановки, нормально не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

Проводящие части - части, которые могут проводить электрический ток.

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Рабочее заземление -- преднамеренное соединение с землей отдельных точек электрической цепи, например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи, а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляется непосредственно (т. е. путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты -- пробивные предохранители, разрядники, резисторы и т. п.

Разделительный трансформатор - трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) - напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Система IT - система, в которой нейтраль источника электроэнергии изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющее большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. В этом случае защитный заземляющий проводник обозначается так же, как и нулевой защитный проводник, PE - проводник.

Система TT - система, в которой нейтраль источника электроэнергии глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Система TN - система, в которой нейтраль источника электроэнергии глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали (занулены) при помощи нулевых защитных проводников.

Система TN-C - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении; при этом совмещенный нулевой и рабочий провод обозначается PEN.

Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника электроэнергии.

Совмещенные нулевой защитный и нулевой рабочий (PEN) проводники - проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающие функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

Токоведущие части - проводники или проводящие части, предназначенные для работы под напряжением в нормальном режиме, включая нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).

Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

Усиленная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.

Электроустановка - это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виде энергии.

Электротравма- травма (резкое, внезапное изменение здоровья человека), вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой - удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой. (Термин удельное сопротивление земли с неоднородной структурой следует понимать как эквивалентное удельное сопротивление).

Действие электрического тока на человека

А. Виды электротравм

Большинство специалистов и исследователей в области электробезопасности указывают на следующие действия, которые производит электрический ток, проходя через организм человека:

термическое действие - проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высоких температур внутренних тканей человека, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства;

электролитическое действие - проявляется в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что вызывает значительные нарушения их физико-химического состава;

механическое действие - приводит к разрыву тканей и переломам костей;

биологическое действие - проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей в организме, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, присущих нормально действующему организму; с биологической точки зрения исход поражения человека электрическим током может быть следствием тех физиологических реакций, которыми ткани отвечают на протекание через них электрического тока.

В физиологическом смысле действие электрического тока является экзогенным, то есть обусловленным факторами внешней среды. Реакции, происходящие при возникновении электрической цепи через тело человека, бывают различными, начиная от легкого раздражения и локальной судороги, кончая летальным исходом. Подобно любому другому физическому раздражителю электрический ток действует не только местно, повреждая ткани, но и рефлекторно (действия, вызванные реакцией нервной системы в ответ на раздражение электрическим током).

Все многообразие действий электрического тока на организм человека приводит к различным электротравмам.

Электротравма - травма (резкое, внезапное изменение здоровья человека), вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Электротравма (по В. Манойлову) - нарушение анатомических соотношений и функций тканей и органов, сопровождающееся местной и общей реакцией организма и вызванное ненормальным состоянием электрооборудования или электрических сетей.

Условно все электротравмы можно свести к следующим видам:

местные электротравмы - ярковыраженные местные нарушения целостности тканей, местные повреждения организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги;

общие электротравмы (электрические удары) - травмы, связанные с поражением всего организма из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем человека.

смешанные электротравмы.

Приблизительное распределение по видам электротравм (по П. Долину) в процентах от всех несчастных случаев, связанных с электротравмами в промышленности:

местные электротравмы - 20%;

электрические удары - 25%;

смешанные электротравмы - 55%.

В. Оказание первой доврачебной помощи человеку, пораженному электрическим током

Первая помощь пострадавшему от электрического тока оказывается в два этапа: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание ему первой доврачебной медицинской помощи.

Освобождение пострадавшего от действия тока. Если человек, пораженный током, соприкасается с токоведущими частями, необходимо быстро освободить его от действия тока, принимая одновременно меры предосторожности, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущими частями или с телом пострадавшего, а также под напряжением шага.

Лучше всего отключить установку, а если это невозможно, надо (в установках до 1000 В) перерубить провода топором с деревянной рукояткой либо перекусить их инструментом с изолированными рукоятками. Для отключения линии можно вызвать ее короткое замыкание, набросив голый провод.

Пострадавшего можно оттянуть от токоведущей части, взявшись за его одежду, если она сухая и отстает от тела. При этом нельзя касаться тела пострадавшего, его обуви, сырой одежды и т.п.

При необходимости прикоснуться к телу пострадавшего оказывающий помощь должен изолировать свои руки, надев диэлектрические перчатки. При отсутствии диэлектрических перчаток надо обмотать руки шарфом, надеть на руки шапку и т.п.

Вместо изоляции рук можно изолировать себя от земли, надев на ноги резиновые галоши, либо встав на резиновый коврик, доску и т.п.

Если пострадавший очень сильно сжимает руками провода, надо надеть диэлектрические перчатки и разжать его руки, отгибая каждый палец в отдельности.

Если пострадавший находится на высоте, отключение установки может вызвать его падение. В этом случае необходимо принять меры, обеспечивающие безопасность при возможном падения пострадавшего.

Определение состояния пострадавшего. Для определения состояния пострадавшего необходимо уложить его на спину и проверить наличие сознания; при отсутствии сознания проверить наличие дыхания и пульса. Наличие дыхания у пострадавшего определяется на глаз по подъему и опусканию грудной клетки. Проверка пульса осуществляется на лучевой артерии примерно у основания большого пальца руки. Если на лучевой артерии пульс не обнаруживается, следует проверить его на сонной артерии на шее с правой и левой сторон выступа щитовидного хряща - адамова яблока. Об отсутствии кровообращения в организме можно судить так же и по состоянию глазного зрачка, который расширяется через минуту после остановки сердца. Проверка состояния пострадавшего должна производиться быстро в течение не более 15-20 секунд.

Оказание первой доврачебной медицинской помощи. Первая доврачебная медицинская помощь пострадавшему оказывается немедленно, после освобождения его от действия тока, здесь же, на месте происшествия.

Если пострадавший в сознании, но до этого продолжительное время находился под током (I степень электрического удара), то необходимо уложить его на подстилку, немедленно вызвать врача, а до его прибытия обеспечить полный покой, ведя непрерывный контроль дыхания и пульса. Если вызвать врача быстро невозможно, надо срочно доставить его в лечебное учреждение, так как отрицательное воздействие электрического тока может проявиться не сразу, а спустя минуты, часы и даже дни.

Если пострадавший в бессознательном состоянии, но с сохранившимся устойчивым дыханием и пульсом (II степень электрического удара), надо его уложить на подстилку, расстегнуть одежду, обеспечить приток свежего воздуха, поднести к носу смоченную в нашатырном спирте вату, обрызгать лицо холодной водой, растереть и согреть тело. Немедленно вызвать врача.

Если пострадавший без сознания, плохо дышит - редко, судорожно, с всхлипыванием, неритмично, а сердце нормально работает (III степень электрического удара), необходимо делать искусственное дыхание.

При отсутствии признаков жизни - дыхания и пульса (болевые раздражения не вызывают никакой реакции), когда наступило состояние клинической смерти (IV степень электрического удара), надо немедленно приступить к оживлению, т.е. к искусственному дыханию и закрытому массажу сердца. СЛЕДУЕТ ПОМНИТЬ! Никогда не отказывать в помощи пострадавшему, у которого остановилось дыхание и сердцебиение. Констатировать смерть имеет право только врач.

Искусственное дыхание. Назначение - обеспечить насыщение крови пострадавшего кислородом, удаление из нее углекислого газа, восстановление самостоятельного дыхания за счет механического раздражения нервных окончаний легких поступавшим воздухом.

Способы искусственного дыхания - аппаратные и ручные. Ручные способы можно применять немедленно по возникновении нарушений дыхания, в тожe время они значительно менее эффективны и более трудоемки, чем аппаратные.

Можно делать искусственное дыхание способами "изо рта в рот" или "изо рта в нос", при этом оказывающий помощь вдувает воздух из своих легких в легкие пострадавшего через его рот или нос. Способ "изо рта в рот" может быть применен при многих несчастных случаях - при удушении, отравлении, принятии слишком больших доз лекарств, травмах головы, при несчастном случае нa воде. Способ "изо рта в рот" эффективнее других ручных способов:

а) достаточно большой объем вдуваемого в легкие воздуха (1000 - 1500 мл);

б) простой контроль за поступлением воздуха в легкие пострадавшего (по расширению грудной клетки и ее опусканию).

Недостаток этого способа - в возможности взаимного заражения и чувства брезгливости у оказывающих помощь, поэтому вдувание осуществляется через носовой платок, марлю или через специальную трубку.

Пoдготовкa пострадавшего к иcкуcственному дыханию

Уложить на спину, на ровную горизонтальную поверхность.

Освободить от стесняющей дыхание одежды - расстегнуть ворот, ремень, развязать галстук и т.п.

Максимально запрокинуть голову пострадавшего, для чего положить одну свою руку ему под шею, а другую - на лоб, нажать на лоб, придерживая шею, при этом откроется рот и язык освободит гортань (рис. 1, 2).

Быстро очистить рот от слизи, крови, инородных тел, удалить их пальцем, обернутым носовым платком или марлей, вынуть съемные зубные протезы.

Выполнение искусственного дыхания

По окончании подготовительных операций зажмите ноздри пост-радавшего щекой или пальцами, сделаете 2-3 глубоких вдоха. Глубоко вдохните и, охватив губами его рот, сделайте с силой вдувание (рис. 3, 4). Если открыть рот пострадавшему не удалось, можно проводить дыхание "изо рта в нос", т.е. вдувать ему воздух через нос, закрывая рот пострадавшего.

Контроль за поступлением воздуха осуществляется на глаз по расширению грудной клетки при каждом вдувании, и ее опускании. При появлении у пострадавшего слабых вдохов следует искусственное дыхание по времени совместить с его дыханием.

Искусственное дыхание необходимо проводить до начала оказания помощи врачом или до восстановления глубокого ритмичного дыхания.

Закрытый (непрямой) массаж сердца. Назначение - искусственное поддержание кровообращения в организме пострадавшего и восстановление нормальных естественных сокращений сердца. Кровообращение доставляет кислород по всем органам и тканям организма. Следовательно, одновременно с массажем сердца должно производиться искусственное дыхание.

Рис. 1. Положение головы пострадавшего перед проведением искусственного дыхания

Рис. 2. Доступ воздуха открыт

Рис. 3. Искусственное дыхание «изо рта в рот» - ноздри зажаты щекой



Рис. 4. Искусственное дыхание «изо рта в рот» - ноздри зажаты пальцами

Рис. 5. Определение места на грудине для приложения ладони

Рис. 6. Правильное расположение рук при проведении наружного массажа сердца

Подготовка к массажу сердца является одновременно и подготовкой к искусственному дыханию, так как она производятся совместно. Ноги пострадавшего рекомендуется приподнять на 0,5 м для эффективности массажа.

При выполнении массажа сердца встаньте сбоку, займите такое положение, при котором возможен более или менее значительный наклон над ним. Нажатие производится на нижнюю треть грудины. Грудина - это кость передней части скелета, соединяющая ребра. Наложите на нее ладонь одной руки, а ладонь другой - на тыльную поверхность первой. Надавливание на грудину следует проводить основанием ладони, а не всей ладонью, высоко приподняв пальцы рук, чтобы они не касались грудной клетки пострадавшего. Надавливать быстрым толчком изо всех сил, чтобы сместить нижнюю часть грудины вниз (рис. 5, 6); надавливание на грудину производите с частотой один раз в секунду, чтобы создать достаточный кровоток.

С большой осторожностью следует делать массаж людям пожилого возраста из-за опасности перелома ребер и грудины. Помните, что массаж сердца и искусственное дыхание производятся попеременно.

Контроль за правильностью закрытого массажа сердца осуществляется по прощупыванию пульса на сонной артерии пострадавшего, а также по сужению зрачков, появлению у пострадавшего самостоятельного дыхания, уменьшению синюшности кожи и видимых слизистых оболочек.

Длительное отсутствие пульса при появлении других признаков оживления служит признаком фибрилляции сердца. В этом случае необходимо продолжать оказание помощи до прибытия врача для доставки в лечебное учреждение. О восстановлении работы сердца судят по появлению у пострадавшего собственного регулярного пульса.

Последовательность срочных мер по оказанию доврачебной помощи пострадавшему.

Подготовить пострадавшего к искусственному дыханию (см. выше).

Сделать первые 12 вдуваний как можно быстрее, делая три глубоких вдоха перед каждым вдуванием (1 вдувание за 5 секунд). Проверить наличие пульса.

Если появился пульс и слабые вдохи, продолжить вдувания в такт дыханию пострадавшего, осуществляя контроль за дыханием и пульсом.

Если пульс не появился, немедленно начать сердечно-легочную реанимацию. Если человек оказывает помощь один, то он должен делать на 2 быстрых вдувания 15 надавливаний на грудину. Если помощь оказывают двое - 1 вдувание и 5 надавливаний поочередно, осуществляя контроль за реакцией пострадавшего.

Реанимацию нельзя прекращать до появления пульса и самостоятельного дыхания или до начала оказания помощи врачом "Скорой".

С. Электрическое сопротивление тела человека

Тело человека является проводником электрического тока. Проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг -- малое сопротивление. Например, удельное объемное сопротивление сухой кожи составляет 310³ - 210⁴ Ом?м, а крови 1-2 Ом*м при частоте тока 50 Гц.

Из этих данных следует, что кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы.

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2z_н (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление тела человека) и одного, называемого внутренним сопротивлением тела R_в (которое включает в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей тела) (рис. 7).



Рис. 7. К определению сопротивления тела человека

1 - электроды; 2 - наружный слой кожи - эпидермис (роговой и ростковый слои); 3 - внутренние ткани тела (включая внутренний слой кожи - дерму)

Сопротивление наружного слоя кожи z_н состоит из активного и емкостного сопротивлений, включенных параллельно. Полное сопротивление наружного слоя кожи z_н зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и при площади электродов в несколько квадратных сантиметров может достигать весьма больших значений (десятков и сотен тысяч Ом).

Внутреннее сопротивление тела считается чисто активным, хотя, строго говоря, оно также обладает емкостной составляющей. Внутреннее сопротивление R_в практически не зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и равно примерно 500 - 700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека для рассмотренных условий показана на рис. 8.

Рис. 8. Эквивалентная схема замещения сопротивления тела человека



На основании этой схемы выражение для определения полного сопротивления тела человека в комплексной форме Z_h, Ом, имеет вид

или после соответствующих преобразований - в действительной форме z_h, Ом

(1.1)

где Z_Н - сопротивление наружного слоя кожи в комплексной форме, Ом; щ= 2?f - угловая скорость, рад/с; f - частота тока, Гц.

Эту схему можно упростить, представив сопротивление тела человека как параллельное соединение сопротивления R_h и емкости С_h которые назовем соответственно активным сопротивлением и емкостью тела человека (рис. 9). При этом

Рис. 9. Упрощенная схема замещения сопротивления тела человека



В этом случае выражение полного сопротивления тела человека в действительной форме будет, Ом,

(1.2)

При малой емкости (когда ее можно принять равной нулю) полное сопротивление тела человека оказывается равным сумме активных сопротивлений обоих слоев эпидермиса и внутреннего сопротивления тела, Ом, т. е.

В целом, значение полного сопротивления тела человека зависит от ряда факторов:

состояния кожи;

от параметров электрической цепи - места приложения электродов к телу человека, значений тока и приложенного напряжения, рода и частоты тока, площади электродов, длительности прохождения тока;

физиологических факторов и окружающей среды.

Расчетное электрическое сопротивление тела человека переменному току частотой 50 Гц при анализе опасности поражения человека током принимается равным 1000 ом.

D. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током

Исход поражения человека электрическим током и тяжесть электротравмы зависят от многих факторов.

Критерии опасности поражения человека электрическим током. Защитные меры от поражения электрическим током должны создаваться с учетом допустимых для человека значений тока при данной длительности и пути его прохождения через тело, а также с учетом параметров окружающей среды и окружающей обстановки.

Условия поражения человека электрическим током возникают при включении его в электрическую цепь электроустановки или при попадании в зону действия электрической дуги.

Правильно оценить опасность поражения электрическим током позволяют предельно-допустимые значения напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, в нормальном и аварийном режимах производственных и бытовых электроустановок напряжением до и выше 1 кВ в зависимости от продолжительности воздействия тока [6].

Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от рук к ногам.

Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки, не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1. Допустимые напряжение прикосновения U_h и ток I_h, протекающий через тело человека при нормальном режиме работы электроустановки

Род и частота тока	Uh , В не более	Ih,h, мА не более
Переменный 50 Гц	2,0	0,3
Переменный 400 Гц	3,0	0,4
Постоянный	8,0	1,0

Примечание:

1. Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 мин. в сутки и установлены исходя из реакции ощущения.

2. Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температуры (выше 25^°С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в 3 раза.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок напряжением до 1 кВ не должны превышать значений, указанных соответственно в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Предельно допустимые напряжение прикосновения U_h и ток I_h, протекающий через тело человека, при аварийном режиме работы производственных электроустановок напряжением до 1 кВ

Род и частота тока	Нормируемая величина	Предельно допустимые значения Uh , Ih при продолжительности воздействия не более t, с
		0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	>1,0
Переменный 50 Гц	Uh, В Ih, мА	550 550	340 400	160 190	135 160	120 140	105 125	95 105	85 90	75 75	70 55	60 50	20 6
Переменный 400 Гц	Uh, В Ih, мА	650 650	500 500	500 500	330 330	250 250	200 200	170 170	140 140	130 130	110 110	100 100	36 8
Постоянный	Uh, В Ih, мА	650 650	500 500	400 400	350 350	300 300	250 250	240 240	230 230	220 220	210 210	200 200	40 15
Выпрямленный двухполупериодный	Uhампл, В Ihампл, мА	650 650	500 500	400 400	300 300	270 270	230 230	220 220	210 210	200 200	190 190	180 180	- -
Выпрямленный однополупериодный	Uhампл, В Ihампл, мА	650 650	500 500	400 400	300 300	250 250	200 200	190 190	180 180	170 170	160 160	150 150	- -

Примечание: предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека, при продолжительности воздействия более 1 с, приведенные в таблице 2, соответствуют отпускающим (переменным) и неболевым (постоянным) токам.

Примечание: предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека, при продолжительности воздействия более 1 с, приведенные в таблице 2, соответствуют отпускающим (переменным) и неболевым (постоянным) токам.

Таблица 3. Предельно допустимые значения Uh и Ih, при аварийном режиме работы бытовых электроустановок

Продолжительность воздействия t, с	Нормируемая величина	Продолжительность воздействия t, с	Нормируемая величина
	Uh, В	Ih, мА		Uh, В	Ih, мА
0,01-0,08	220	220	0,6	40	40
0,1	200	220	0,7	35	35
0,2	100	100	0,8	30	30
0,3	70	70	0,9	27	27
0,4	55	55	1,0	25	25
0,5	50	50	свыше 1,0	12	2

Значения напряжений прикосновения и токов установлены для людей с массой от 15 кг.

2. Явления при стекании электрического тока в землю

Опасность поражения человека электрическим током во многом определяется явлениями, возникающими при стекании электрического тока в землю.

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся с нею в непосредственном контакте. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник или группа соединенных между собой проводников, находящихся в контакте с землей, называется заземлителем.

Причинами стекания тока в землю является: замыкание токоведущей части на заземленный корпус электрооборудования; падения провода на землю; использование земли в качестве провода и т.д. Во всех этих случаях происходит резкое снижение потенциала заземлившейся части электрооборудования ц_з, В до значения, равного произведению тока, стекающего в землю, I_з, А, на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути, т. е. сопротивление заземлителя растеканию тока R_з, Ом:

Стекание тока в землю сопровождается возникновением не только на заземлителе, но и в земле вокруг заземлителя, а, следовательно, и на поверхности земли некоторых потенциалов.

Нам необходимо знать, от чего зависят значения этих потенциалов, как изменяются они при изменениях расстояния до заземлителя, т. е. знать уравнение потенциальной кривой.

Для упрощения анализа будем считать, что земля во всем своем объеме однородна, т.е. в любой точке обладает одинаковым удельным объемным сопротивлением R, Ом*м.

А. Стекание тока в землю через одиночные заземлители

Одиночный проводник, находящийся в контакте с землей, называется одиночным заземлителем. Одиночные заземлители различаются формой, размерами и способами осуществления контакта с землей.

Распределение потенциалов на поверхности земли (потенциальная кривая) имеет свои особенности для:

шарового заземлителя, находящегосяся в земле на большой глубине;

шарового заземлителя вблизи поверхности земли;

полушарового заземлителя;

стержневого заземлителя;

дискового заземлителя.

Потенциальная кривая заземлителя любой формы на относительно большом от него расстоянии (по сравнению с размерами заземлителя) приближается к потенциальной кривой полушарового заземлителя и описывается уравнением, В (х - расстояние от заземлителя, м):

Важно отметить также и то, что потенциал земли на расстоянии свыше 20 м от заземлителя любой формы, как и в случае полушарового заземлителя, при небольших токах, стекающих с заземлителя, можно считать практически равным нулю.

Шаровой заземлитель, находящийся в земле на большой глубине

Шаровой заземлитель в практике, как правило, не применяется. Однако на его примере удобно рассмотреть процессы возникновения и распределения потенциалов на поверхности земли.

Пусть мы имеем шаровой заземлитель радиусом r, м, погруженный в землю на бесконечно большую глубину (так глубоко, что можно пренебречь влиянием поверхности земли). Через этот шар в землю стекает ток I_з, А, который подается к заземлителю с помощью изолированного проводника (рис. 10). Требуется получить уравнение для потенциала d_x, В, в некоторой точке объема земли C, отстоящей от центра заземлителя на расстоянии x, м, или, иначе говоря, уравнение потенциальной кривой.



Рис. 10. Шаровой заземлитель, погруженный в землю на большую глубину

Поскольку принято, что земля однородна, ток в земле будет растекаться от шара равномерно и симметрично во все стороны (по радиусам шара) и плотность его в земле будет убывать по мере удаления от заземлителя. На расстоянии x, м, от центра шара плотность тока д, А/м²?

В объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое поле растекания тока. Теоретически оно простирается до бесконечности. Однако в действительных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слоя земли, через который проходит ток, оказывается столь большим, что плотность тока здесь практически равна нулю. Следовательно, в данном случае, т. е. при шаровом заземлителе малого радиуса, поле растекания можно считать ограниченным объемом сферы радиусом примерно 20 м.

При постоянном токе, а также при переменном токе с частотой 50 Гц поле растекания тока в проводящей однородной среде можно рассматривать как стационарное электрическое поле, напряженность которого Е, В/м, связана с плотностью тока соотношением

которое является законом Ома в дифференциальной форме.

При этом линии напряженности электрического поля совпадают с линиями плотности тока, которые в рассматриваемом случае совпадают также с радиусами шарового заземлителя. Как известно, напряженность электрического поля равна падению напряжения, отнесенного к единице длины линии напряженности поля. В данном случае

где dU -- падение напряжения, В, на участке dx, м, т. е. в элементарном слое земли толщиной dx (см. рис. 10). Пользуясь приведенными выражениями, легко определить потенциал любой точки в объеме земли, например точки С. Он равен падению напряжения в грунте на участке от x до бесконечности, т. е.

Решив этот интеграл, получим искомое уравнение для потенциала точки С, т. е. уравнение потенциальной кривой:



(2.1)

Потенциал ц = 0, будет иметь точка, отстоящая от заземлителя на бесконечно большое расстояние х. Практически область нулевого потенциала начинается на расстоянии примерно 20 м от заземлителя. Потенциал точек на поверхности земли в данном случае равен нулю, поскольку, как мы условились, заземлитель находится от поверхности земли на бесконечно большом расстоянии.

Максимальный потенциал будет при наименьшем значении х, равном радиусу заземлителя, т. е. непосредственно на заземлителе (потенциал шарового заземлителя на большой глубине):

(2.2)

Шаровой заземлитель вблизи поверхности земли

Обычно заземлители погружают в землю на относительно небольшую глубину, при которой поверхность земли оказывает влияние на электрическое поле, искажая линии тока (рис. 11, 12).

Рис. 11. Поле растекания тока шарового заземлителя и его зеркального отображения



Рис. 12. Шаровой заземлитель вблизи поверхности и его зеркальное отображение

В этом случае расчет потенциалов осуществляется методом зеркального отображения: потенциал? _с в некоторой точке С будет равен сумме потенциалов _д и? _ф, создаваемых в этой точке полями токов, стекающих как с действительного, так и с фиктивного заземлителей, В:

_с = _д + _ф.

С учетом уравнения 2.1 можно записать:

где m и n - расстояния от центров действительного и фиктивного заземлителей до точки С:



Если нас интересуют потенциалы точек, лежащих на поверхности земли, то для каждой такой точки, например точки D (рис. 12),

(2.3)

а уравнение, определяющее ее потенциал, т. е. уравнение потенциальной кривой для точек на поверхности земли имеет вид:

(2.4)

или

(2.5)

Потенциал шарового заземлителя вблизи поверхности земли I _з, В, т. е. максимальный потенциал, будет при y = 0 и, следовательно, при х = r (рис. 12):

(2.6)

Если 4t² >> r (так обычно бывает на практике), это уравнение примет вид:

(2.7)



Полушаровой заземлитель

Шаровой заземлитель на поверхности земли, т. е. заглубленный так, что его центр находится на уровне земли (рис. 2.4), называется полушаровым заземлителем.

Рис. 13. Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя

Для такого заземлителя уравнение потенциальной кривой на поверхности земли (так же как и в объеме земли) можно получить из (2.5), приняв t = 0. Тогда:

(2.8)

(Это же выражение можно получить и другим путем, используя подход, как при выводе уравнения потенциальной кривой шарового заземлителя).

Потенциал полушарового заземлителя I _з, В, при радиусе заземлителя х = r, м, определяется из уравнения:

(2.9)

Разделив (2.8) на (2.9), получим:

(2.10)

Обозначив произведение постоянных I _з и r через k, получим уравнение равносторонней гиперболы:

(2.11)

Следовательно, потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения I _з до нуля по мере удаления от заземлителя (рис. 13). Следует отметить, что в реальных условиях, когда грунт неоднороден, изменение потенциала при удалении от заземлителя будет происходить не по гиперболе, а по какой-либо другой кривой.

Стержневой заземлитель

Рассмотрим стержневой вертикальный заземлитель круглого сечения длиной l, м, и диаметром d, м, погруженный в землю так, чтобы его верхний конец был на уровне земли (рис. 14). По заземлителю стекает ток I_з, А. Требуется записать выражение для расчета потенциала точек на поверхности земли и потенциала заземлителя.



Рис. 14. Стержневой заземлитель

Разбиваем заземлитель по длине на бесконечно малые участки длиной каждый dy и уподобляем их элементарным шаровым заземлителям диаметром dy, м. С каждого такого участка в землю стекает ток, А

который обусловливает возникновение элементарного потенциала d? в любой точке земли. Для точки А на поверхности земли

С помощью соответствующих подстановок и интегрируя по всей длине стержневого заземлителя (от 0 до l), получим уравнение потенциальной кривой:

(2.12)



Потенциал заземлителя I _з, В, определяется при х = 0,5 d, м, т, е.

Обычно на практике 0,5d << l, следовательно, первым слагаемым под корнем можно пренебречь. Тогда выражение для расчета потенциала стержневого заземлителя примет вид:

(2.13)

Дисковый заземлитель

Дисковый заземлитель - это круглая пластина диаметром D, м, лежащая на земле (рис. 15). Распределение потенциала на поверхности земли вдоль радиуса диска описывается уравнением:

(2.14)

Рис. 15. Распределение потенциала на поверхности земли вокруг дискового заземлителя



Потенциал дискового заземлителя (при х = 0,5D, м):

. (2.15)

D. Напряжение прикосновения и шага

При работе в действующих электроустановках всегда существует определенная вероятность попадания человека под действие электрического тока. Эта вероятность может быть меньше или больше в зависимости от разных факторов. Но в любом случае при оценке действия тока на человека определяются значения:

напряжения прикосновения;

напряжения шага.



Литература

1. Инженерная экология: Учебник/ Под ред. проф. В.Т. Медведева. - М.: Гардарики, 2002.

2. Безопасность жизнедеятельности. Ред. С.В. Белов. Учебник для техникумов и вузов. М.: Высшая школа, 2004.

3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. М.: "Знак", 2000.

4. Жилов Ю.Д., Куценко Г.И. Справочник по медицине труда и экологии. М.: Высш. шк., 1995.

5. Кноринг Г.М., Фадин И.М., Сидоров В.Н. Справочная книга для проектирования электрического освещения. С.-Петербург: Энергоатомиздат, 1992.

6. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник. М.: "Логос", 2001.

7. ГОСТ Р 50571.1 - 93. Электроустановки зданий. Основные положения. М.: Госстандарт России, 1998.

8. ГОСТ Р 50571.2 - 94. Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики. М.: Госстандарт России, 1998.

9. ГОСТ Р 50571.3 - 94. Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. М.: Госстандарт России, 1998.

10. ГОСТ 12.1.038 - 82. Электробезопасность. Предельно-допустимые уровни напряжений прикосновения и токов. М.: Госстандарт России, 1988.

11. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. М.: Изд. "НЦ ЭНАС", 1999 и 2002.

...