Основи охорони праці

При роботі з талями можливе зісковзування каната або ланцюга, поломка осей чи катків, і, як наслідок, падіння вантажу. В пневматичних талях падіння вантажу можливе при поломках чи неправильному регулюванні засобів пневматики.

При роботі з домкратами та лебідками можливі спрацювання та поломка шестерень, храповиків, гвинтів та інших деталей, що може спричинити падіння вантажу. При використанні домкратів падіння вантажу може також статися внаслідок невірної установки домкрата чи самовільного переміщення вантажу при поганій його фіксації.

Спуски використовують вагу вантажу для переміщення його вниз по похилій площині. Неправильний вибір кута нахилу та відсутність захисних бортів можуть спричинити зісковзування вантажу і травмування ним людей, що знаходяться поруч.

Основні причини нещасних випадків при роботі з підіймально-транспортними машинами та механізмами. Найчастіше нещасні випадки та аварії при роботі з підіймально-транспортними машинами стаються внаслідок неправильної організації робіт і відсутності належного контролю, помилок або невідповідності виконуваній роботі підіймально-транспортних механізмів та машин, відсутності або несправності запобіжних пристосувань, зачепленні вантажем при його підійманні, переміщенні чи опусканні людей, устаткування, споруд, ліній електропередач тощо.

Більшість машин та механізмів, призначених для підіймання та переміщення вантажів оснащені електроприводами, тому часто причинами нещасних випадків та аварій є порушення вимог електробезпеки. При роботі кранів найчастіше випадки падіння вантажів і спричинені цим, нещасні випадки стаються із-за недостатньої міцності канатів та ланцюгів і незадовільної роботи гальмівних пристроїв. Падіння вантажу може також статися при поганому зачепленні вантажу, його неправильному стропуванні, застосуванні канатів, що не відповідають прикладеним навантаженням. Причиною аварій та нещасних випадків може бути також подача невірних знаків кранівнику недосвідченим робітником.

Причиною аварії ліфта чи підіймача може стати їх перевантаження, несправність дверей, запобіжних чи блокувальних пристроїв.

При роботі на автонавантажувачах, електро- та автокарах причиною аварії та травматизму в більшості випадків є перевищення допустимої швидкості руху, великі габарити вантажу та його невірне укладання.

Основною небезпекою при роботі на конвеєрі є можливість доторкання працівника до його рухомих частин. При роботі стрічкового конвеєра можливий розрив стрічки та падіння вантажів, що знаходяться на ній.

3.3.3 БЕЗПЕКА ВАНТАЖОПІДІЙМАЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ

До вантажопідіймального обладнання належать: вантажопідіймальні пристрої та механізми (лебідки, домкрати, блоки), вантажопідіймальні крани (баштові, мостові, козлові, кран-балки, тельфери), ліфти та підіймачі.

Безпека вантажопідіймального обладнання забезпечується їх проектуванням, виготовленням та експлуатацією відповідно до вимог нормативних документів. Найбільш відповідальними елементами вантажопідіймального обладнання є несівні органи (канати, ланцюги, гаки), які в процесі роботи зазнають найбільшого зносу та навантаження. Тому їх необхідно розраховувати з великим запасом міцності, який залежно від виду вантажопідіймального обладнання, його призначення, режиму роботи механізму приймається в межах від 3,5 до 13.

Коефіцієнт запасу міцності K несівного органа визначається за формулою:

K = Р/S,(3.4)

де Р -- розривне зусилля несівного органа, Я;

S -- найбільше статичне навантаження несівного органа, H. Вибір діаметра сталевого каната залежить від діаметра барабана чи блока, який він огинає і має велике значення для забезпечення зносостійкості каната. Така залежність визначається за формулою:

D = de,(3.5)

де D -- діаметр барабана чи блока, mm;

d -- діаметр каната, mm;

е -- коефіцієнт, що залежить від виду обладнання та режиму роботи (е = 16--35).

Оскільки несучі органи є найбільш відповідальними елементами вантажопідіймального обладнання, то за їх станом необхідно здійснювати постійний контроль.

Для створення безпечних умов роботи вантажопідіймального обладнання необхідно забезпечити надійне фіксування каната чи ланцюга на гаку і недопустити падіння вантажу. Це досягається застосуванням гаків із запобіжними пристроями. Для запобігання зісковзування каната чи ланцюга з блока і можливого його заклинювання, через обойму блока встановлюють розпірний штифт.

Вантажопідіймальні пристрої та механізми. Для забезпечення безпеки вантажопідіймальні пристрої та механізми з ручним приводом повинні мати храповий пристрій, який запобігає падінню вантажу, при його підійманні. У гідравлічних домкратах для цього передбачено зворотний клапан. У диференційному блоці виконується пристрій, який забезпечує самогальмування вантажу на будь-якій висоті як при його підійманні, так і при опусканні. Таким пристроєм може слугувати черв'ячна передача або храповий механізм.

Лебідки з ручним приводом оснащуються безпечними ручками, які являють собою один конструктивний вузол, що складається з ручки, храпового механізму та гальма. При підійманні вантажу собачка, ковзаючи по зубах храпового колеса, не перешкоджає обертанню ручки. При припиненні руху собачка входить у зачеплення із зубом храпового колеса і вантаж фіксується на певній висоті. Для опускання вантажу необхідно відкинути собачку і за допомогою ручки диференційного стрічкового гальма відрегулювати швидкість опускання вантажу.

Електричні лебідки оснащені гальмівними колодками, які автоматично спрацьовують при вимкненні електродвигуна.

Вантажопідіймальні крани. Відповідно до «Правил будови і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів» перед пуском у роботу вантажопідіймальні крани підлягають реєстрації в органах Держнаглядохоронпраці. Не підлягають реєстрації крани усіх типів з ручним приводом; крани пересувні (талі) або поворотні консольні вантажопідйомністю до 10 т включно, керування якими здійснюється з підлоги за допомогою кнопкового апарата та інші.

Для вантажопідіймальних кранів, що підлягають реєстрації, перед пуском у роботу, після ремонту, реконструкції, встановлення на новому місці необхідно отримати дозвіл у органах Держнаглядохоронпраці.

З метою перевірки відповідності вимогам безпеки вантажопідіймальні крани підлягають періодичному технічному опосвідченню: частковому -- не рідше одного разу на рік; повному -- не рідше одного разу на 3 роки. Повне технічне опосвідчення включає огляд, статичне та динамічне випробовування. При частковому опосвідченні випробовування не проводяться. Під час огляду перевіряють стан крану і його механізмів, металоконструкцій, блоків, сталевих канатів та їх кріплення, надійність встановлення крану, стан колії та її заземлення, відповідність маси противаги та балансу величинам, що вказані у паспорті крану. Крім того, перевіряють роботу електрообладнання та механізмів крану, приладів та пристроїв безпеки, гальма, апаратів керування, сигналізації і т. п.

Статичне випробовування має на меті перевірити міцність і вантажну стійкість крану. При такому випробовуванні вантаж масою, що на 25% перевищує вантажопідйомність крану піднімається на висоту 2--3 м і витримується 10 хвилин. Після цього вантаж опускається і перевіряється відсутність залишкової деформації, тріщин та інших пошкоджень.

Динамічне випробовування проводиться з метою перевірки працездатності механізмів та надійності гальмівних пристроїв. Результати технічного опосвідчення записуються у паспорт крану із зазначенням терміну наступного опосвідчення.

Наказом по підприємству призначається інженерно-технічний працівник, відповідальний за справний стан та безпечну експлуатацію вантажопідіймальних машин та механізмів.

В залежності від типу вантажопідіймальні крани повинні бути обладнані відповідними приладами та пристроями безпеки: кінцевими вимикачами, обмежувачем вантажопідйомності, протиугінними пристроями, блокуваннями, сигналізацією і т. п. Кінцеві вимикачі автоматично вимикають двигун, якщо гак або стріла підходять до верхнього крайнього положення. Вони також зупиняють механізми пересування кранів та вантажних візків перед тим, як вони підійдуть до упорів. Обмежувач вантажопідйомності запобігає перевантаженню кранів; він автоматично вимикає механізм підіймання, якщо маса вантажу перевищує вантажопідйомність крану більше ніж на 10%. Протиугінні пристрої призначені для утримання від переміщення рейкового крану, що працює на відкритому повітрі внаслідок дії на нього вітру. Основним елементом протиугінних пристроїв є рейкові захоплювачі.

Ліфти призначені для переміщення людей та вантажів між поверхами. Вони підрозділяються на пасажирські, вантажопасажирські, вантажні з провідником, вантажні без провідника, вантажні малі вантажопідйомністю до 160 кг включно (площа підлоги кабіни 0,9 м², висота 1,0 м).

Основним нормативно-технічним документом, який регламентує безпечну експлуатацію ліфтів є «Правила будови і безпечної експлуатації ліфтів». Відповідно до цього документу перед пуском у роботу ліфти всіх типів, крім вантажних малих вантажопідйомністю до 160 кг включно, підлягають реєстрації в органах Держнаглядохоронпраці. Цим же органом видається дозвіл на початок експлуатації ліфта на підставі акту технічної готовності та результатів первинного технічного опосвідчення. Періодичні технічні опосвідчення проводяться не рідше ніж один раз на рік і включають огляд, статичне та динамічне випробовування.

Відповідальність за технічний стан та безпечну експлуатацію ліфтів покладаються наказом на особу технічної адміністрації підприємства, якому належить ліфт, або на особу спеціалізованої організації, яка здійснює за договором нагляд за ліфтами.

Ліфти повинні бути оснащені запобіжними та блокувальними пристроями. Найважливішими з таких пристроїв є: дверні контакти, автоматичні дверні затвори, уловлювачі, кінцеві вимикачі, обмежувачі швидкості та вантажопідйомності.

Двері ліфтової шахти повинні мати контакти, що унеможливлюють пуск кабіни при відкритих дверях. Шахтні двері необхідно забезпечити затворами, які автоматично закриваються при підійманні кабіни з рівня даного поверху на будь-яку відстань і не відкриваються при відсутності кабіни на даному поверсі.

Уловлювачі, якими оснащують ліфти, призначені для утримання кабіни в шахті у випадку обриву чи послаблення канатів, а також при збільшенні швидкості її руху вниз на 40% і більше у порівнянні з номінальною.

Ліфти необхідно оснастити кінцевими вимикачами, які призначені для автоматичної зупинки приводу ліфта у випадку переходу кабіною верхнього чи нижнього крайнього положення більше ніж на 0,2 м.

Шахти ліфтів огороджуються зі всіх сторін і на всю висоту металевими листами товщиною не менше 1 mm чи металевою сіткою з діаметром дроту 1,2 mm.

До обслуговування ліфтів допускаються особи не молодші 18 років, які закінчили спеціальні курси і отримали посвідчення.

3.3.4 БЕЗПЕКА ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО ТРАНСПОРТУ

Внутрішньозаводський транспорт призначений для перевезення в межах підприємства (до цехів та складів або ж від них) сировини, напівфабрикатів, готової продукції та відходів виробництва. Вибір засобів внутрішньозаводського транспорту (залізничного, автомобільного, авто- і електронавантажувачів тощо) визначається, головним чином, масштабом і видом виробництва.

На території підприємства, на видних місцях, встановлюються схеми руху транспортних засобів та працівників. З метою забезпечення безпеки, в'їзди та виїзди для транспорту і входи та виходи для людей влаштовують окремо. Кількість транспортних шляхів та їх ширина залежать від кількості та насиченості вантажопотоків конкретного виробництва. При цьому до уваги беруться зручність та безпека руху. В тупикових частинах доріг потрібно передбачити майданчики для розвороту автомобілів. Дороги повинні утримуватись у справному стані, їх необхідно очищати від снігу та льоду.

Швидкість руху транспорту на території підприємства залежить від виду та стану доріг, інтенсивності транспортних і людських потоків, виду транспортного засобу, особливостей та габаритів вантажів, що перевозяться. Так швидкість залізничного транспорту на території підприємства не повинна перевищувати 10 км/год. Для автомобільного внутрішньозаводського транспорту така ж швидкість допускається лише тоді, коли забезпечується безпека руху: дорога в хорошому стані, шлях вільний і його добре видно. Швидкість руху автомобільного транспорту не повинна перевищувати 5 км/год при в'їзді та виїзді з цеху, при поворотах, при русі на перехрестях, у густому тумані, при русі назад і т. п. Для полегшення проведення вантажно-розвантажувальних робіт встановлюють спеціальні естакади та платформи, висотою на рівні підлоги кузова автомобіля. На транспортних засобах вантаж розташовують так, щоб під час його транспортування він не міг самовільно зміщуватись, порушувати стійкість машини, випадати, обмежувати оглядовість водія, закривати світлові та сигнальні прилади, номерні знаки.

Освітленість проїздів на території підприємств повинна бути не менше ніж 0,5 лк, а біля воріт і майданчиків відкритого паркування транспортних засобів -- не менше 5 лк.

Навантажувачі (авто та електро), штабелери та електрокари досить часто застосовуються як внутрішньозаводський транспорт, оскільки дають можливість швидко захопити вантаж, перемістити його на необхідну відстань, підняти на необхідну висоту (в межах можливої) і укласти вантаж у штабелі, не застосовуючи при цьому ручної праці. Ix використання дозволяє значно скоротити трудомісткість і час, які витрачаються на вантажно-розвантажувальні роботи, а також забезпечити безпеку праці при виконанні таких робіт.

Безпечна експлуатація автонавантажувачів, штабелерів та електрокарів забезпечується обов'язковим виконанням усіх визначених вимог безпеки. Вилковими захоплювачами навантажувача допускається піднімати вантаж лише при наявності просвіту між ними та землею (підлогою). Тому вантажі, що призначені для виконання вантажно-розвантажувальних робіт за допомогою навантажувачів повинні мати спеціальну упаковку, або укладатись на піддони (контейнери). Вилками навантажувача дозволяється піднімати вантаж довжиною не більше 4 м. При підніманні вантажів довжиною 6--7 м на вилки навантажувача необхідно надягнути дерев'яні щити довжиною 2--2,5 м, на які й укладається вантаж. Перед підніманням та транспортуванням вантажу необхідно перевірити, чи вага вантажу відповідає вантажопідйомності навантажувача, а його ширина -- ширині проїзду. Вантаж необхідно рівномірно розподілити на обидва захоплювачі, при цьому він не повинен виступати за габарити вилок більше, ніж на третину їх довжини. Висота підіймання вантажу від землі під час його перевезення не повинна перевищувати 0,5 м.

Важелі керування навантажувачами та електрокарами, а також місця водіїв необхідно огороджувати для того, щоб запобігти пораненню чи травмуванню ніг або рук водія. Навантажувачі та штаблери, призначені для підіймання вантажів на висоту більше 2,0 м необхідно обладнати захисним огородженням над головою водія або кабіною.

З метою забезпечення безпеки навантажувачі, штабелери та електрокари необхідно обладнати такими засобами: гальмами з ручним та ножним керуванням; звуковим сигналом; стоп-сигналом; робочим освітленням (фарами); пристроєм, що унеможливлює використання транспортного засобу посторонньою особою; автоматичним пристроєм, що вимикає двигун і вмикає гальмо при звільнені водієм ручки керування і кінцевими вимикачами, які вимикають систему у випадку перевищення допустимої висоти підіймання. Електронавантажувачі повинні ще мати спеціальні пристосування, які захищають механізм підіймання від перенавантаження.

Швидкість руху транспорту всередині приміщення (складу) по головних проходах не повинна перевищувати 6 км/год, а при в'їзді та виїзді із дверних отворів -- не більше 3 км/год.

Електронавантажувачі та електрокари на відміну від автонавантажувачів характеризуються простотою обслуговування та керування, безпечні в пожежному відношенні, не виділяють шкідливих газів та парів і не створюють шуму. Тому, при можливості, перевагу у використанні необхідно надавати саме їм.

3.3.5 БЕЗПЕКА ВНУТРІШНЬОЦЕХОВОГО ТРАНСПОРТУ

Внутрішньоцеховий транспорт призначений для транспортування вантажів у межах цеху, між дільницями, внутрішньоцеховими складами, окремими агрегатами та робочими місцями відповідно до технологічного процесу виробництва. При потоковому методі виробництва внутрішньоцеховий транспорт є тим організуючим началом, що забезпечує роботу технологічної лінії, дільниці, цеху в певному ритмі. Операції внутрішньозаводського транспортування сировини, напівфабрикатів, виробів виконуються, переважно, транспортними засобами конвеєрного типу, а на підприємствах з незначними вантажопотоками застосовують візки та вантажопідіймальні крани.

Транспортні засоби конвеєрного типу можна підрозділити на:

транспортні засоби з тяговими органами -- ланцюгові, канатні, стрічкові та пластинчасті конвеєри і елеватори;

транспортні засоби без тягових органів -- гравітаційні роликові транспортери (рольганги), похилі (пандуси) та гвинтові спуски.

Конвеєри, елеватори повинні мати надійне огородження всіх рухомих частин, до яких можливе доторкання працівників у процесі роботи. При необхідності, огородження може бути зблоковане з приводом конвеєра для того, щоб при його відкриванні привід конвеєра автоматично вимикався, при цьому значно зменшується небезпека травмування працівників у небезпечній зоні. Конвеєри повинні мати аварійні вимикачі у головній і хвостовій частинах, а при необхідності, і в інших частинах конвеєра. При значній довжині конвеєра або коли є ділянки траси конвеєра, що погано проглядаються з місця керування, встановлюється передпускова попереджувальна світлова і (або) звукова сигналізація, яка автоматично вмикається при натисканні кнопки «Пуск» і лише після цього з певною затримкою (3--5 сек.) вмикається привід конвеєра.

На підвісних конвеєрах (транспортерах) встановлюють захисне огородження, яке запобігає травмуванню працівників при випадковому падінні вантажу, та уловлювачі, які недопускають зворотного руху конвеєра при обриві ланцюга.

Елеватори, які призначені для транспортування пиловидних речовин, закривають герметичними кожухами. При відкриванні кришки чи люка, а також при обриві конвеєрної стрічки привід автоматично вимикається. Крім того, верхня та нижня головки елеватора з'єднані сигналізацією та блокувальним пристроєм.

Конвеєри встановлюють таким чином, щоб їх було зручно та безпечно обслуговувати. Проходи з обох сторін конвеєра повинні мати ширину не менше 1 м. Через конвеєри довжиною понад 20 м у необхідних місцях встановлюють містки з поручнями для проходу людей.

Рольганги, похилі та гвинтові спуски в приймальній частині необхідно оснащувати обмежувачами із гасниками швидкості (амортизаторами чи буферами). Рольганги, які розміщені на висоті більше ніж 1 м, похилі та гвинтові спуски повинні мати огородження з обох сторін по всій довжині, які запобігають випаданню вантажів. Відстань між роликами повинна бути такою, щоб при переміщенні вантажу він опирався не менше ніж на три ролики. В місцях поворотів рольгангів належить встановлювати запобіжні бортики висотою 0,12--0,3 м. Кут нахилу рольганга повинен бути таким, щоб швидкість руху вантажу не перевищувала 3 м/с.

Для переміщення вантажів під дією сили тяжіння з вищого рівня на нижчий також використовують похилі та гвинтові спуски. Вони повинні закінчуватись майданчиком з приймальним столиком висотою 0,7--0,9 м. Спуск повинен мати бортики висотою 0,1 м. Біля люків та отворів у підлозі для завантажування спусків необхідно встановлювати міцні захисні огорожі висотою не менше 0,9 м. Кут нахилу ковзкої поверхні похилого спуску повинен бути не більший 30°.

Ручні вантажні візки значно полегшують умови праці при переміщенні вантажів і є чи не єдиним внутрішньоцеховим транспортним засобом на малих, мілкосередніх промислових підприємствах. Вони повинні бути стійкими, мати справні рами, платформи без перекосів, надійно закріплені колеса на підшипниках та поручні. Існує кілька видів вантажних візків: на двох, трьох та чотирьох колесах, з нерухомою платформою та такою, що піднімається. При користуванні вантажними візками з платформами, що піднімаються попередньо необхідно перевірити справність механізму підіймання і лише тоді проводити її завантаження.

Вантажі кладуть на візок таким чином, щоб вони не виходили за габарити платформи і не було перевантаження на одну сторону. Оскільки на вантажних візках відсутні гальмівні пристрої, то вони повинні рухатись плавно, без поштовхів, ривків та раптових зупинок. Кількість робітників, які супроводжують навантажений візок повинна бути такою, щоб не допускати їх перевантаження при русі вгору чи самовільне проковзування візка при русі вниз по похилій площині. При цьому необхідно слідкувати, щоб візок з вантажем не перевернувся.

3.4 ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА

3.4.1 ЕЛЕКТРОТРАВМАТИЗМ ТА ДІЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

З кожним роком зростає виробництво та споживання електроенергії (табл. 3.4), а відтак і кількість людей, які в процесі своєї життєдіяльності використовують (експлуатують) електричні пристрої та установки. Тому питання електробезпеки набувають особливої ваги.

Таблиця 3.4 Динаміка зростання світового виробництва електроенергії

Роки	1970	1980	1990	2000
% до 196Op.	175	235	320	415

Електробезпека -- це система організаційних та технічних заходів і засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого та небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Аналіз виробничого травматизму показує, що кількість травм, які спричинені дією електричного струму є незначною і складає близько 1 %, однак із загальної кількості смертельних нещасних випадків частка електротравм вже складає 20--40% і займає одне з перших місць. Найбільша кількість випадків електротравматизму, в тому числі із смертельними наслідками, стається при експлуатації електроустановок напругою до 1000 В, що пов'язано з їх поширенням і відносною доступністю практично для кожного, хто працює на виробництві. Випадки електротравматизму, під час експлуатації електроустановок напругою понад 1000 В нечасті, що обумовлено незначним поширенням таких електроустановок і обслуговуванням їх висококваліфікованим персоналом.

Основними причинами електротравматизму на виробництві є: випадкове доторкання до неізольованих струмопровідних частин електроустаткування; використання несправних ручних електроінструментів; застосування нестандартних або несправних переносних світильників напругою 220 чи 127 В; робота без надійних захисних засобів та запобіжних пристосувань; доторкання до незаземлених корпусів електроустаткування, що опинилися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції; недотримання правил улаштування, технічної експлуатації та правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок та ін.

Електроустаткування, з яким доводиться мати справу практично всім працівникам на виробництві, становить значну потенційну небезпеку ще й тому, що органи чуття людини не здатні на відстані виявляти наявність електричної напруги. В зв'язку з цим захисна реакція організму проявляється лише після того, як людина потрапила під дію електричної напруги. Проходячи через організм людини електричний струм справляє на нього термічну, електролітичну, механічну та біологічну дію.

Термічна дія струму проявляється опіками окремих ділянок тіла, нагріванням кровоносних судин, серця, мозку та інших органів, через які проходить струм, що призводить до виникнення в них функціональних розладів.

Електролітична дія струму характеризується розкладом крові та інших органічних рідин, що викликає суттєві порушення їх фізико-хімічного складу.

Механічна дія струму проявляється ушкодженнями (розриви, розшарування тощо) різноманітних тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту.

Біологічна дія струму на живу тканину проявляється небезпечним збудженням клітин та тканин організму, що супроводжується мимовільним судомним скороченням м'язів. Таке збудження може призвести до суттєвих порушень і навіть повного припинення діяльності органів дихання та кровообігу.

Подразнення тканин організму внаслідок дії електричного струму може бути прямим, коли струм проходить безпосередньо через ці тканини, та рефлекторним (через центральну нервову систему), коли тканини не знаходяться на шляху проходження струму.

3.4.2 ВИДИ ЕЛЕКТРИЧНИХ ТРАВМ. ПРИЧИНИ ЛЕТАЛЬНИХ НАСЛІДКІВ ВІД ДІЇ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

Електротравма -- це травма, яка спричинена дією електричного струму чи електричної дуги. За наслідками електротравми умовно підрозділяють на два види: місцеві електротравми, коли виникає місцеве ушкодження організму, та загальні електротравми (електричні удари), коли уражається весь організм внаслідок порушення нормальної діяльності життєво важливих органів і систем. Приблизний розподіл електротравм за їх видами має такий вигляд: місцеві електротравми -- 20%; електричні удари -- 25%; змішані травми (сукупність місцевих електротравм та електричних ударів) -- 55%.

Характерними місцевими електричними травмами є електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні ушкодження та електроофтальмія.

Електричний опік -- найбільш поширена місцева електротравма (близько 60%), яка, в основному, спостерігається у працівників, що обслуговують діючі електроустановки.

Електричні опіки залежно від умов їх виникнення бувають двох видів: струмові (контактні), коли внаслідок проходження струму електрична енергія перетворюється в теплову, та дугові, які виникають внаслідок дії на тіло людини електричної дуги. Залежно від кількості виділеної теплоти та температури, а також і розмірів дуги електричні опіки можуть уражати не лише шкіру, але й м'язи, нерви і навіть кістки. Такі опіки називаються глибинними і заживають досить довго.

Електричні знаки (електричні позначки) являють собою плями сірого чи блідо-жовтого кольору у вигляді мозоля на поверхні шкіри в місці її контакту із струмопровідними частинами.

Металізація шкіри -- це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших часточок металу, що розплавляється внаслідок дії електричної дуги. Такого ушкодження, зазвичай, зазнають відкриті частини тіла -- руки та лице. Ушкоджена ділянка шкіри стає твердою та шорсткою, однак за відносно короткий час вона знову набуває попереднього вигляду та еластичності.

Механічні ушкодження -- це ушкодження, які виникають внаслідок судомних скорочень м'язів під дією електричного струму, що проходить через тіло людини. Механічні ушкодження проявляються у вигляді розривів шкіри, кровоносних судин, нервових тканин, а також вивихів суглобів і навіть переломів кісток.

Електроофтальмія -- це ураження очей внаслідок дії ультрафіолетових випромінювань електричної дуги.

Найбільш небезпечним видом електротравм є електричний удар, який у більшості випадків (близько 80%, включаючи й змішані травми) призводить до смерті потерпілого.

Електричний удар -- це збудження живих тканин організму електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. Залежно від наслідків ураження електричні удари можна умовно підрозділити на чотири ступеня:

-- судомні скорочення м'язів без втрати свідомості;

-- судомні скорочення м'язів з втратою свідомості, але зі збереженням дихання та роботи серця;

-- втрата свідомості та порушення серцевої діяльності чи дихання (або одного і другого разом);

-- клінічна смерть.

Клінічна смерть -- це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та легенів і триває 6--8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припиняються біологічні процеси у клітинах і тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур.

Якщо при клінічній смерті негайно звільнити потерпілого від дії електричного струму та терміново розпочати надання необхідної допомоги (штучне дихання, масаж серця), то існує висока імовірність щодо збереження йому життя.

Причинами летальних наслідків від дії електричного струму можуть бути: зупинка серця чи його фібриляція (хаотичне скорочення волокон серцевого м'яза); припинення дихання внаслідок судомного скорочення м'язів грудної клітки, що беруть участь у процесі дихання; електричний шок (своєрідна нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнення електричним струмом, що супроводжується розладами кровообігу, дихання, обміну речовин і т. п.). Можлива також одночасна дія двох або навіть усіх трьох вищеназваних причин. Слід зазначити, що шоковий стан може тривати від кількох десятків хвилин до діб. При тривалому шоковому стані, зазвичай, настає смерть.

3.4.3 ЧИННИКИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА НАСЛІДКИ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

Характер впливу електричного струму на організм людини, а відтак і наслідки ураження, залежать від цілої низки чинників, які умовно можна підрозділити на чинники електричного (сила струму, напруга, опір тіла людини, вид та частота струму) та неелектричного характеру (тривалість дії.струму, шлях проходження струму через тіло людини, індивідуальні особливості людини, умови навколишнього середовища тощо).

Сила струму, що проходить через тіло людини є основним чинником, який обумовлює наслідки ураження. Різні за величиною струми справляють і різний вплив на організм людини. Розрізняють три основні порогові значення сили струму:

пороговий відчутний струм -- найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення;

пороговий невідпускаючий струм -- найменше значення електричного струму, яке викликає судомні скорочення м'язів руки, в котрій затиснутий провідник, що унеможливлює самостійне звільнення людини від дії струму;

пороговий фібриляційний (смертельно небезпечний) струм -- найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця.

В табл. 3.5 наведено порогові значення сили струму при його проходженні через тіло людини по шляху «рука--рука» або «рука--ноги».

Таблиця 3.5 Порогові значення змінного та постійного струму

Вид струму	Пороговий відчутний струм, мА	Пороговий невідпускаючий струм, мА	Пороговий фібриляційний струм, мА
Змінний струм частотою 50 Гц Постійний струм	0,5--1,5 5,0--7,0	6--10 50--80	80--100 300

Струм (змінний та постійний) більше 5 А викликає миттєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

Таким чином, чим більший струм проходить через тіло людини, тим більшою є небезпека ураження. Однак необхідно зазначити, що це твердження не є безумовним, оскільки небезпека ураження залежить також і від інших чинників, наприклад від індивідуальних особливостей людини.

Значення прикладеної напруги U_n впливає на наслідки ураження, оскільки згідно закону Ома визначає силу струму /_л, що проходить через тіло людини, та його опір R_л :

І_л=U_n/R_л (3.6)

Чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В (в Україні така стандартна напруга становить 36 та 12 В), при якій не повинен статися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення загального опору її тіла.

Електричний опір тіла людини залежить, в основному, від стану шкіри та центральної нервової системи. Загальний електричний опір тіла людини можна представити як суму двох опорів шкіри та опору внутрішніх тканин тіла. Найбільший опір проходженню струму чинить шкіра, особливо її зовнішній ороговілий шар (епідерміс), товщина якого становить близько 0,2 mm. Опір внутрішніх тканин тіла незначний і становить 300--500 Ом. В цьому можна переконатися, коли до язика прикласти контакти батарейки, при цьому відчувається легке пощіпування. Коли ці ж контакти прикласти до шкіри тіла, то відчутних подразнень не виникає, оскільки опір сухої шкіри (епідермісу) значно більший.

Загальний опір тіла людини змінюється в широких межах -- від 1 до 100 кОм, а іноді й більше. Для розрахунків опір тіла людини умовно приймають рівним R_л=I кОм. При зволоженні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги, площі контакту, частоти струму та часу його дії опір тіла людини зменшується до певного мінімального значення (0,5--0,7 кОм).

Опір тіла людини зменшується також при захворюваннях шкіри, центральної нервової та серцевосудинної систем, проявах алергічної реакції тощо. Тому нормативні акти про охорону праці передбачають обов'язкові попередній та періодичні медичні огляди працівників (кандидатів у працівники) для встановлення їх придатності щодо обслуговування діючих електроустановок за станом здоров'я.

Вид та частота струму, що проходить через тіло людини, також впливають на наслідки ураження. Постійний струм приблизно в 4--5 разів безпечніший за змінний, що підтверджують дані табл. 3.5. Це пов'язано з тим, що постійний струм у порівнянні зі змінним промислової частоти такого ж значення викликає більш слабші скорочення м'язів та менш неприємні відчуття. Його дія, в основному, теплова. Однак, слід зауважити, що вищезазначене стосовно порівняльної небезпеки постійного та змінного струму є справедливим лише для напруги до 500 В. При більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим ніж змінний.

Частота змінного струму також відіграє важливе значення стосовно питань електробезпеки. Так найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою 20--100 Гц. При частоті меншій ніж 20 або більшій за 100 Гц небезпека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто викликає опіки.

Тривалість дії струму на організм людини істотно впливає на наслідки ураження: чим більший час проходження струму, тим швидше виснажуються захисні сили організму, при цьому опір тіла людини різко знижується і важкість наслідків зростає. Наприклад, для змінного струму частотою 50 Гц гранично допустимий струм при тривалості дії 0,1 с становить 500 мА, а при дії протягом 1 c -- вже 50 мА (табл. 3.8).

Шлях проходження струму через тіло людини є важливим чинником. Небезпека ураження особливо велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи -- серце, легені, головний мозок. Існує багато можливих шляхів проходження струму через тіло людини (петель струму).

Таблиця 3.6 Характеристика найбільш поширених шляхів проходження струму через тіло людини

Шлях струму	Частота виникнення даного шляху струму, %	Частка потерпілих, які втрачали свідомість протягом дії струму, %	Значення струму, що проходить через серце, % від загального струму, що проходить через тіло
Рука -- рука	40	83	3,3
Права рука -- ноги	20	87	6,7
Ліва рука -- ноги	17	80	3,7
Нога -- нога	6	15	0,4
Голова -- ноги	5	88	6,8
Голова -- руки	4	92	7,0
Інші	8	65	--

Індивідуальні особливості людини значною мірою впливають на наслідки ураження електричним струмом. Струм, ледь відчутний для одних людей може бути невідпускаючим для інших. Для жінок порогові значення струму приблизно в півтора рази є нижчими, ніж для мужчин. Ступінь впливу струму істотно залежить від стану нервової системи та всього організму в цілому. Так, у стані нервового збудження, депресії, сп'яніння, захворювання (особливо при захворюваннях шкіри, серцево-судинної та центральної нервової систем) люди значно чутливіші до дії на них струму. Важливе значення має також уважність та психічна готовність людини до можливої небезпеки ураження струмом. В переважній більшості випадків несподіваний електричний удар призводить до важчих наслідків, ніж при усвідомленні людиною існуючої небезпеки ураження.

Умови навколишнього середовища можуть підвищувати небезпеку ураження людини електричним струмом. Так у приміщеннях з високою температурою та відносною вологістю повітря наслідки ураження можуть бути важчими, оскільки значне потовиділення для підтримання теплобалансу між організмом та навколишнім середовищем, призводить до зменшення опору тіла людини.

3.4.4 ДОПУСТИМІ ЗНАЧЕННЯ СТРУМІВ І НАПРУГ

Для правильного визначення необхідних засобів та заходів захисту людей від ураження електричним струмом необхідно знати допустимі значення напруг доторкання та струмів, що проходять через тіло людини.

Напруга доторкання -- це напруга між двома точками електричного кола, до яких одночасно доторкається людина. Граничнодопустимі значення напруги доторкання та сили струму для нормального (безаварійного) та аварійного режимів електроустановок при проходженні струму через тіло людини по шляху «рука--рука» чи «рука--ноги» регламентуються ГОСТ 12.1.038-82 (табл. 3.7 та 3.8).

Таблиця 3.7 Граничнодопустимі значення напруги доторкання U_дот та сили струму 1_л , що проходить через тіло людини при нормальному режимі електроустановки

Вид струму	Uдот, B (не більше)	Іл, мА (не більше)
Змінний, 50 Гц	2	0,3
Змінний, 400 Гц	3	0,4
Постійний	8	1,0

При виконанні роботи в умовах високої температури (більше 25 ^оC) і відносної вологості повітря (більше 75%) значення таблиці 3.7 необхідно зменшити у три рази.

Аварійний режим електроустановки означає, що вона має певні пошкодження, які можуть призвести до виникнення небезпечних ситуацій. Як видно із табл. 3.8 значення U_дот та І_л істотно залежать від тривалості дії струму.

Таблиця 3.8 Граничнодопустимі значення напруги доторкання U_дom та сили струму І_л , що проходить через тіло людини при аварійному режимі електроустановки

Вид струму	Нормоване значення	Тривалість дії струму t, с
		0,1	0,2	0,5	0,7	1,0	Більше 1,0
Змінний, 50 Гц	Uдот, , В (не більше)	500	250	100	70	50	36
	Іл, мА (не більше)	500	250	100	70	50	6
Постійний	Ugom, B (не більше)	500	400	250	230	200	40
	Іл, мА (не більше)	500	400	250	230	200	15

Граничнодопустимі значення сили струму (змінного та постійного), що проходить через тіло людини при тривалості дії більше ніж 1 с нижчі за пороговий невідпускаючий струм, тому при таких значеннях людина доторкнувшись до струмопровідних частин установки здатна самостійно звільнитися від дії електричного струму.

3.4.5 КЛАСИФІКАЦІЯ ПРИМІЩЕНЬ ЗА СТУПЕНЕМ НЕБЕЗПЕКИ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

За ступенем небезпеки ураження електричним струмом всі приміщення поділяються на три категорії: приміщення без підвищеної небезпеки; приміщення з підвищеною небезпекою; особливо небезпечні приміщення.

Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються наявністю в них однієї з наступних умов, що створюють підвищену небезпеку: високої відносної вологості повітря (перевищує ,75% протягом тривалого часу); високої температури (перевищує 35 °С протягом тривалого часу); струмопровідного пилу; струмопровідної підлоги (металевої, земляної, залізобетонної, цегляної і т. п.); можливості одночасного доторкання до металевих елементів технологічного устаткування чи металоконструкцій будівлі, що з'єднані із землею та металевих частин електроустаткування, які можуть опинитись під напругою.

Особливо небезпечні приміщення характеризуються наявністю однієї із умов, що створюють особливу небезпеку: дуже високої відносної вологості повітря (близько 100%), хімічно активного середовища; або одночасною наявністю двох чи більше умов, що створюють підвищену небезпеку.

Приміщення без підвищеної небезпеки характеризуються відсутністю умов, що створюють особливу або підвищену небезпеку.

Оскільки наявність небезпечних умов впливає на наслідки випадкового доторкання до струмопровідних частин електроустаткування, то для ручних переносних світильників, місцевого освітлення виробничого устаткування та електрифікованого ручного інструменту в приміщеннях з підвищеною небезпекою допускається напруга живлення до 36 Б, а у особливо небезпечних приміщеннях -- до 12 В.

3.4.6 УМОВИ УРАЖЕННЯ ЛЮДИНИ СТРУМОМ ПРИ ДОТОРКАННІ ДО СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ЕЛЕКТРОМЕРЕЖ

Якщо людина одночасно доторкається до щонайменше двох точок, між якими існує деяка напруга, і при цьому утворюється замкнуте електричне коло, то через тіло людини проходить електричний струм. Величина цього струму, а відтак і небезпека ураження людини, залежить від низки чинників: схеми під'єднання людини до електричного кола, напруги мережі, схеми самої мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляції струмопровідних частин від землі, ємності струмопровідних частин відносно землі і т. п.

Електричні мережі поділяються на мережі постійного і змінного струму (одно-та багатофазні). Найчастіше в промисловості застосовуються трифазні мережі з ізольованою нейтраллю (трьох-провідні) та з глухозаземленою нейтраллю (чотирьох-провідні).

Глухозаземлена нейтраль -- нейтраль генератора чи трансформатора, яка приєднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через апарати з малим опором.

Ізольована нейтраль -- це нейтраль трансформатора чи генератора, яка не приєднана до заземлювального пристрою або приєднана до нього через апарати з великим опором (трансформатори напруги, компенсаційні котушки тощо).

Схеми під'єднання людини до електричного кола можуть бути різними. Однак найбільш характерними є дві схеми під'єднання: між двома фазами електричної мережі (двофазне доторкання) та між однією фазою та землею (однофазне доторкання).

Двофазне (двополюсне) доторкання. При двофазному доторканні до струмопровідних частин сила струму , що проходить через тіло людини визначається за формулами:

- для мережі постійного або однофазного змінного струму

(3.7)

- для трифазної мережі

(3.8)

де -- опір тіла людини;

-- робоча напруга мережі;

-- лінійна напруга мережі;

-- фазна напруга мережі.

Двофазне доторкання є більш небезпечним, оскільки залежить лише від напруги мережі та опору тіла людини. Однак такі випадки зустрічаються досить рідко і є, зазвичай, наслідками порушення правил техніки безпеки.

Для більшої наглядності визначимо силу струму, що може пройти через тіло людини при двофазному доторканні у трифазній мережі з лінійною напругою = 380 В:

= 380/1000 = 0,38 А (380 мА).

Таким чином при двофазному доторканні через тіло людини може пройти струм, який перевищує значення порогового фібриляційного струму (табл. 3.5), що може призвести до смертельного ураження.

Однофазне (однополюсне) доторкання. При однофазному доторканні в мережі з глухозаземленою нейтраллю через тіло людини проходить менший струм, оскільки напруга, під якою опинилась людина не перевищує фазної, що у разів є меншою ніж лінійна напруга мережі. Окрім того, загальний опір електричного кола може складатися не лише з опору тіла людини , та опору заземлення нейтралі , а й з опору підлоги (основи) , на якій стоїть людина та опору її взуття . В загальному випадку визначається за формулою:

(3.9)

Розглянемо випадок, коли людина доторкається до однієї із фаз трифазної мережі напругою 380 В ( = 380 = 220 В) із глухозаземленою нейтраллю (приймаємо =0), однак стоїть на неструмопровідній дерев'яній підлозі, що має опір = 60 000 Ом у сухому взутті на гумовій підошві ( = 50 000 Ом), тоді струм, що може пройти через тіло людини буде дорівнювати:

= 220/(1000 + 0 + 60 000 + 50 000) = 0,002 А (2 мА).

Струм такої сили абсолютно безпечний для життя людини, оскільки він менший за пороговий невідпускаючий струм.

Якщо ж людина стоїть на землі чи струмопровідній підлозі (= 0) у промоченому взутті ( = 0), то /л становить:

= 220/(1000 + 0 + 0 + 0) = 0,22 А (220 мА).

Таке значення сили струму є смертельно небезпечним для людини.

При однофазному доторканні у трифазній мережі з ізольованою нейтраллю струм, що пройде через тіло людини буде меншим ніж при аналогічному доторканні у мережі з глухозаземленою нейтраллю. Це пов'язано з тим, що до загального опору електричного кола ще додається опір ізоляції (, , ) та ємності (,,) фаз. У такій мережі напругою до 1000 В коли значення опору ізоляції всіх трьох фаз рівні (), а ємнісним опором можна знехтувати (), то струм, що проходить через людину, дорівнює:

(3.10)

а при

R (3.11)

Необхідно зауважити, що вищенаведені міркування стосуються нормальної роботи електромережі. При аварійних режимах електромережі (замиканні на корпус або на землю) умови змінюються. Наприклад, якщо одна із фаз замикається на землю, то струм, який пройде через тіло людини у випадку її доторкання до справної фази можна виразити такою залежністю:

(3.12)

Як правило, опір короткого замикання досить малий і ним можна знехтувати, тоді

(3.13)

де.

Таким чином, проаналізувавши розглянуті умови ураження людини струмом можна зробити наступні висновки:

- найменш небезпечним є однофазне доторкання до проводу справної мережі з ізольованою нейтраллю;

- при замиканні однієї із фаз на землю (несправна мережа) небезпека однофазного доторкання до справної фази у такій мережі більша ніж у справній мережі при будь-якому режимі нейтралі;

- при однофазному доторканні у мережі з глухозаземленою нейтраллю наслідки ураження істотно залежать від опору основи (підлоги), на якій стоїть людина та опору її взуття;

- найнебезпечнішим є двофазне доторкання при будь-яких режимах нейтралі;

- у мережах напругою понад 1000 В небезпека однофазного чи двофазного доторкання практично однакова, при цьому є висока імовірність смертельного ураження.

3.4.7 НЕБЕЗПЕКА ЗАМИКАННЯ НА ЗЕМЛЮ В ЕЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Замиканням на землю називається випадкове електричне з'єднання частин електроустановки, які знаходяться під напругою, із землею. Таке замикання може відбутись при пошкодженні ізоляції та переході фазної напруги мережі на заземлені корпуси електроустановок, при падінні на землю проводу під напругою та в інших випадках. Струм від заземлених корпусів, що опинились під напругою переходить у землю через електрод, який здійснює контакт з ґрунтом. Спеціальний металевий електрод, який для цього використовують прийнято називати заземлювачем. Струм, розтікаючись у ґрунті створює на його поверхні потенціали. Оскільки заземлювач може мати різні розміри та форму, то закон розподілу потенціалів визначається складною залежністю. Окрім того, електричні властивості ґрунту неоднорідні, особливо ґрунту з різними прошарками. Для того, щоб спростити картину розтікання електричного паля приймаємо, що струм стікає в землю через одинарний заземлювач напівсферичної форми, який знаходиться в однорідному ізотропному ґрунті з питомим опором , котрий значно перевищує питомий опір матеріалу заземлювача. Густина струму в точці А на поверхні ґрунту, що знаходиться на відстані від заземлювача визначається як відношення струму замикання на землю до площі поверхні півкулі радіусом :

(3.14)

Для визначення потенціалу точки А виділимо елементарний шар товщиною . Падіння напруги в цьому шарі становить . Потенціал точки А дорівнює сумарному падінню напруги від точки А до землі, тобто нескінченно віддаленої точки з нульовим потенціалом:

(3.15)

Напруженість електричного поля в точці А визначається із закону Ома, який виразимо наступною формулою:

(3.16)

Підставивши це значення, одержимо:

(3.17)

З формули (3.17) видно, що потенціали точок ґрунту в зоні розтікання змінюються за гіперболічним законом.

Зоною розтікання струму називається зона землі, за межами якої електричні потенціали, обумовлені струмом замикання на землю можна умовно прийняти за нуль. Як правило, така зона обмежується об'ємом півсфери радіусом приблизно 20 м.

Людина, що стоїть на землі чи на струмопровідній підлозі в зоні розтікання струму і доторкається при цьому до заземлених струмопровідних частин, опиняється під напругою доторкання. Якщо ж людина стоїть чи проходить через зону розтікання то вона може опинитися під напругою кроку, коли її ноги знаходяться в точках з різними потенціалами. В обох випадках можливе ураження людини електричним струмом. Розглянемо детальніше ці випадки.

Напруга доторкання. Для людини, що стоїть на землі і доторкається до заземленого корпуса, що опинився під напругою, визначити напругу доторкання можна як різницю потенціалів між руками та ногами

(3.18)

Оскільки людина доторкається до заземленого корпуса, то потенціал руки і є потенціалом цього корпуса або напругою замикання:

(3.19)

Ноги людини знаходяться в точці А і потенціал ніг дорівнює:

(3.20)

При віддалені від заземлювача напруга доторкання зростає і у людини, що доторкнулася до останнього (третього) корпуса вона стає рівною напрузі замикання, оскільки в цій точці ґрунту потенціал ніг людини дорівнює нулю. Таким чином, напруга доторкання в межах зони розтікання струму є часткою напруги замикання і зменшується в міру наближення до заземлювача. В загальному випадку для заземлювачів будь-якої конфігурації

(3.21)

де -- коефіцієнт напруги доторкання, який залежить від форми заземлювача і відстані від нього (приймається за таблицею).

Напруга кроку. Людина, яка опиняється в зоні розтікання струму, знаходиться під напругою, якщо її ноги стоять на точках ґрунту з різними потенціалами. Напругою кроку (кроковою напругою) називається напруга між двома точками електричного кола, що знаходяться одна від одної на відстані кроку (0,8 м) і на яких одночасно стоїть людина.

...