Безопасность жизнедеятельности

Поэтому при нормированной освещенности ниже 400 лк предпочтение следует отдавать лампам накаливания, при больших освещенностях -- люминесцентным. Однако эти соображения носят субъективный характер. В каждом конкретном случае проектирования учитывают множество факторов, обеспечивающих комфорт зрительных восприятий: от цветового решения и размещения оборудования рабочих мест до выбора типа светильника.

Проектирование производственного освещения выполняют в следующей последовательности:

1) выбирают тип источника света (лампы накаливания или газоразрядные). В помещениях с температурой ниже +10°С и в помещениях с колебанием напряжения в осветительной сети более 10% газоразрядные лампы применять не рекомендуется;

2) выбирают тип светильника с учетом условий эксплуатации (запыленность, взрыво- и пожароопасные пары и газы);

3) определяют количество светильников и распределяют их по площади помещения.

Высота подвеса светильников, м:

HC = H -hc -hp ,

где Н -- высота помещения, м;

hc -- расстояние от потолка до нижней кромки светильника (свес), м; рекомендуется принимать hc = 0,2 (Н -- hp ) или конструктивно с учетом расположения подъемнотранспортного, вентиляционного и другого оборудования в верхней части помещения; hp -- высота рабочей поверхности от пола, м; для верстаков, рабочих столов принимают hp =0,8 м.

Наибольшее расстояние между светильниками из условия равномерности освещения (м) при расположении светильников в прямоугольном порядке:

L = Hc(1,4...2,0), при расположении светильников в шахматном порядке: L = Hc(1,7...2,5).

Необходимое минимальное количество светильников:

N= LS2 ,

где S -- площадь освещаемого помещения, м2.

Необходимый световой поток (лм) одной лампы определяют по формуле:

Fл = EHSKЗZ /(N),

где S -- площадь освещаемого помещения, м2;

EH -- нормированное значение освещенности (лк), зависящее от разряда зрительных работ, характеристики контраста и фона (табл. значение);

Z -- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения поверхностей, расположенных под светильниками и между ними (принимают в пределах 1,15--1,3);

KЗ -- коэффициент запаса, учитывающий потерю эмиссии ламп в процессе эксплуатации и снижение светового потока за счет загрязнения светоотдающих поверхностей, принимают по таблице;

N -- коэффициент использования светового потока в долях единицы, определяемый по таблице в зависимости от коэффициентов отражения света от стен и потолка и индекса помещения (i).

Индекс помещения зависит от высоты и формы помещения. Для прямоугольных помещений

i =(S)

HC A+ B



где S -- площадь помещения, м2; HC -- расчетная высота светильников, м; А и В -- соответственно длина и ширина помещения, м. Для квадратных помещений i = 0,5 ;

HC для помещений большой длины: i = B

HC

Если при расчетах получится индекс больше 5, принимают его значение равным 5. При значениях меньше 0,5 принимают 0,5.

Коэффициенты отражения стен и потолка принимают ориентировочно (субъективно). Для помещений со светлыми потолками и стенами принимают большие значения, для темных -- меньшие.

По рассчитанному световому потоку подбирают лампы с соответствующей характеристикой (из таблицы). Отклонение -- 10 и +20% допустимы.

Округление количества ламп производят в большую или меньшую сторону в зависимости от схемы расположения светильников и количества ламп в выбранном типе светильника.

Контроль и измерение освещенности в производственных условиях

Системы освещения требуют постоянного контроля и обслуживания.

В установках с люминесцентными лампами необходимо следить за исправностью схем включения, не допуская видимых глазом миганий, и пускорегулирующих аппаратов, не допуская шума дросселей.

Необходимо регулярно очищать стекла световых проемов:

2 раза в год для помещений с незначительным выделением пыли и 4 раза в год при значительном пылевыделении.

Необходимо своевременно заменять перегоревшие лампы -- или по мере перегорания, или все сразу по истечении срока службы.

Следует периодически проверять уровень освещенности в контрольных точках производственного помещения не реже 1 раза в год, совмещая это с чисткой светильников и заменой ламп. Освещенность должна быть равна или больше нормированной, умноженной на коэффициент запаса. Прибор для измерения освещенности --люксметр (Ю-16, Ю-116, Ю-117 и др.), основанный на принципе измерения фототока: фотоэлемент соединен с гальванометром, проградуированным в люксах. При измерениях чувствительный элемент располагается в плоскости рабочей поверхности.

Лекция 13. Защита от электромагнитных полей (излучений)

Электромагнитные поля (ЭМП) высоких, ультравысоких и сверхвысоких радиочастот широко применяются в различных сферах хозяйственной деятельности.

К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (ЛЭП), открытые распределительные устройства.

Систематически воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, является причиной профессиональных заболеваний, вызывающих изменения нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем организма человека.

Источники и характеристика ЭМП

Источники ЭМП высокой частоты: радиотехнические и электронные устройства, трансформаторы, антенны, генераторы сверхвысоких частот.

Источники электростатических полей: высоковольтные источники постоянного тока, электризующиеся материалы и изделия.

Источники постоянных магнитных полей: электромагниты, импульсные установки полупериодного или конденсаторного типа, литые и металлокерамические магниты.

Переменное ЭМП -- совокупность взаимосвязанных электрического и магнитного полей, которые характеризуются векторами напряженности соответственно Е (В/м) и Н(А/м).

Около проводника с током всегда возникают электрическое и магнитное поля. Если ток постоянный, то поля не связаны друг с другом; если ток переменный, то поля связаны между собой и представляют единое электромагнитное поле, которое характеризуется векторами напряженности Е и Н. Плотность потока энергии N (Вт/м2) показывает, какое количество энергии протекает за I с сквозь площадку I м2, расположенную перпендикулярно движению волны.

Воздействие ЭМП на челорвека

Поскольку человек не видит и не чувствует ЭМП, именно он не всегда предостерегается от их опасного воздействия. Электромагнитные излучения оказывают вредное воздействие на организм человека. В крови, являющейся электролитом, под влиянием электромагнитных излучений возникают ионные токи, вызывающие нагрев тканей. При определенной интенсивности излучения, называемой тепловым порогом, организм может не справиться с образующимся теплом.

Нагрев особенно опасен для органов со слаборазвитой сосудистой системой с неинтенсивным кровообращением (глаза, мозг, желудок и др.). При облучении глаз в течение нескольких дней возможно помутнение хрусталика, что может вызвать катаракту.

Кроме теплового воздействия электромагнитные излучения оказывают неблагоприятное влияние на нервную систему, вызывают нарушение функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ.

Наряду с биологическим действием электрическое поле приводит к возникновению разрядов между человеком и металлическим предметом. Ток разряда может вызвать судороги.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие ЭМП промышленной частоты, является электрическая напряженность. Ее магнитная составляющая не превышает 25 А/м, а вредное действие проявляется при напряженности 150--200 А/м.

Нормирование ЭМП

Гигиеническое нормирование электромагнитных излучений основано на различных принципах -- в зависимости от частоты этих излучений.

Для промышленной частоты (50 Гц) критерием является напряженность электрического поля (ЭП). Нормируется время пребывания человека в зависимости от напряженности электрического поля. В соответствии с ГОСТ 12.1.002--84 «Электрические поля промышленной частоты»:

• предельно допустимый уровень (ПДУ) напряженности ЭП устанавливается равным 25 кВ/м;

• пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается;

• пребывание в ЭП до 5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня;

• пребывание.в ЭП от 20 до 25 кВ/м допускается не более 10 мин;

• пребывание в ЭП от 5 до 20 кВ/м допускается в течение

T= 50 -2, ч E

* допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано единовременно или дробно в течение рабочего дня. В остальное время Е не должна превышать 5 кВ/м.

Напряженность постоянных магнитных полей на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей в соответствии с ГОСТ 12.1.045.84 «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» составляет 60 кВ/м в течение 1 ч.

Предельно допустимая напряженность электростатического поля при другом временном воздействии определяется по формуле:

Е = 60/t, кВ/м, где t -- время в часах.

При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.



Методы защиты от ЭМП

В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 нормы допустимых уровней напряженности ЭП зависят от времени пребывания человека в опасной зоне. Присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 ч допускается при напряженности ЭП (Е), не превышающей 5 кВ/м. При напряженности ЭП 5-20 кВ/м время допустимого пребывания в рабочей зоне в часах составляет:

Т = 50/Е - 2.

Работа в условиях облучения ЭП с напряженностью 2025 кВ/м должна продолжаться не более 10 мин.

В рабочей зоне, характеризуемой различными значениями напряженности ЭП, пребывание персонала ограничивается временем, (в часах).

Основные виды средств коллективной защиты от воздействия ЭП токов промышленной частоты -- экранирующие устройства. Экранирование может быть общим и индивидуальным (раздельным). При общем экранировании высокочастотную установку закрывают металлическим кожухом -- колпаком. Установкой управляют через окна в стенках кожуха. В целях безопасности кожух контактируют с заземлением установки. Другой вид общего экранирования -- изоляция высокочастотной установки в отдельное помещение с дистанционным управлением.

Конструктивно экранирующие устройства могут быть выполнены в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутьев, сеток. Переносные экраны могут быть оформлены в виде съемных козырьков, палаток, щитов и др. Экраны изготовляют из листового металла толщиной не менее 0,5 мм.

Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами для общего использования применяют индивидуальные (раздельные) экранирующие комплекты для защиты от воздействия ЭП, напряженность которого не превышает 60 кВ/м. В состав индивидуальных экранирующих комплектов входят спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, рук и лица. Составные элементы комплектов снабжены контактными выводами, соединение которых позволяет обеспечить единую электрическую сеть и осуществить качественное заземление (чаще через обувь).

Техническое состояние экранирующих комплектов периодически проверяется. Результаты проверки регистрируются в специальном журнале.

Электростатическое поле

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

В промышленности электростатические поля (ЭСП) широко используются при электрической очистке газов в электрофильтрах и электростатической сепарации руд и материалов, для электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов, и в других производственных процессах.

ЭСП создаются в технологических установках при различных технологических процессах и в зависимости от источников образования могут существовать либо в виде собственно ЭСП, образованного неподвижными зарядами, либо в виде стационарного ЭП, образованного постоянным электрическим током.

Действие электростатического поля

ЭСП оказывают наибольшее действие на нервную, сердечно-сосудистую и лимфатическую системы организма, вызывая нарушения координации физиологических и биохимических процессов через нервную систему и жидкие среды организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, предъявляют разнообразные жалобы-- раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита.

Кроме этого, статическое электричество опасно тем, что может вызвать искровой разряд, который, в свою очередь, может явиться причиной несчастного случая, пожара или взрыва.

Статическое электричество может стать причиной аварий, создавая помехи и вызывая технологические дефекты в электронных приборах контроля и управления.

Допустимые уровни напряженности ЭСП установлены стандартом ГОСТ 12.1.045--84 «Электростатические поля. Допустимые .уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», который распространяется на ЭСП, создаваемые при эксплуатации электроустановок высокого напряжения постоянного тока и электризации диэлектрических материалов, и устанавливает допустимые уровни напряженности ЭСП на рабочих местах персонала, а также общие требования к проведению контроля и средствам защиты.

Защита от электростатических полей

Наиболее распространенные методы защиты от статического электричества -- уменьшение интенсивности генерации электростатических зарядов; отвод их с наэлектризованного материала, нейтрализация.

Интенсивность генерации зарядов можно уменьшить путем:

• соответствующего подбора пар трения;

• смешивания (если это возможно) материалов таким образом, что в результате трения или разрушения один из смешанных материалов несет заряд одного знака, а второй -- другого;

• изменения технологического режима обработки материалов (уменьшение скоростей обработки, скоростей транспортирования и слива диэлектрических жидкостей, уменьшение сил трения).

Отвод уже образовавшихся зарядов статического электричества чаще всего производится за счет заземления электропроводящих частей производственного оборудования. Эффективность заземления повышается при увеличении поверхностной или объемной проводимости диэлектриков. Заземление проводится независимо от применения других методов защиты, и сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 100 Ом.

Эффективное средство защиты -- увеличение влажности воздуха до 65--75%, когда это возможно по условиям технологического процесса.

Нейтрализация зарядов статического электричества осуществляется за счет ионов с противоположным знаком, которые образуются с применением радиоактивных изотопов.

Индивидуальным средством защиты от статического электричества является ношение антистатической обуви, антистатического халата, заземляющих браслетов для защиты рук и использование других средств, обеспечивающих электростатическое заземление тела человека.

Лекция 14. Вентиляция, кондиционирование и очистка воздуха

Классификация вентиляции

Важным средством обеспечения нормальных санитарно-гигиенических и метрологических условий в производственных помещениях является ВЕНТИЛЯЦИЯ - это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного промышленными вредностями воздуха.

По способу подачи в помещение воздуха и удаления его, вентиляцию делят на:

- естественную ; - механическую ; - смешанную.

По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной.

Виды вентиляции за счет естественный условий

Естественная вентиляция создает необходимый воздухообмен за счет разности плотности теплого и холодного воздуха, находящегося внутри помещения и более холодного снаружи, а также за счет ветра.

Организованный и регулируемый естественный воздухообмен называется аэрацией. Различают бесканальную и канальную аэрацию. Первая осуществляется при помощи фрамуг (поступление воздуха) и вытяжных фонарей (выход воздуха), рекомендуется в помещениях большого объема и в цехах с большими избытками тепла. Канальная аэрация обычно устраивается в небольших помещениях и состоит из каналов в стенах, а на выходе каналов-на крышкахустанавливаются дефлекторы-устройства, создающие тягу при обдувании их ветром.

Естественная вентиляция экономична и проста в эксплуатации. Недостатками ее является то, что воздух не подвергается очистке и подогреву при поступлении, удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу.

Виды механической вентиляции

Механическая вентиляция состоит из воздуховодов и побудителей движения (механических вентиляторов или эжекторов). Воздухообмен осуществляется независимо от внешних метеорологических условий, при этом поступающий воздух может подогреваться или охлаждаться, подвергаться увлажнению либо осушению. Выбрасываемый воздух подвергается очистке.

Механическая общеобменная вентиляция может быть : а)приточная ;

б)вытяжная ;

в)приточно-вытяжная.

Приточная система вентиляции производит забор воздуха через воздухозаборное устройство, затем воздух проходит через калорифер, где воздух нагревается и увлажняется и вентилятором подается по воздухопроводам в помещение через насадки для регулировки притока воздуха. Загрязненный воздух вытесняется через двери, окна, фонари, щели.

Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный и перегретый воздух через воздухоотводы и очиститель, а свежий воздух поступает через окна, двери и неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из приточной и вытяжной, работающих одновременно.

Местная вентиляция проветривает места непосредственного выделения вредностей и она также может быть приточной или вытяжной. Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный воздух по воздуховодам; воздух забирается через воздухоприемники, которые могут быть выполнены в виде :

- вытяжного шкафа

- вытяжного зонта

- бортовых отсосов

Местные отсосы устраиваются непосредственно у мест выделения вредностей: у электро и газосварочных рабочих мест, в зарядных отделениях аккумуляторных цехов, у гальванических ванн.

Для улучшения микроклимата ограниченной зоны помещения применяется местная приточная вентиляция в виде воздушного душа, воздушного оазиса-участка с чистым прохладным воздухом, воздушной завесы.

Воздушная завеса применяется для предотвращения поступления в помещение наружного холодного воздуха. Для этого в нижней части проема устраивается воздухоотвод со щелью, из которой теплый воздух подается навстречу потоку холодного под углом 30-45 град. со скоростью 10-15 м/сек.

Виды очистки воздуха

Промышленные вредности в виде пыли, дыма и газов приводят к загрязнению окружающего воздушного бассейна. Для предотвращения загрязнения окружающего воздушного бассейна, а также воздуха производственных помещений применяется очистка воздуха.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке задерживается крупная пыль (размером частиц более 100 микрометров (мкм), при средней - до 100 мкм, при тонкой до 10 мкм.

Виды газоочистительных аппаратов

Очистка воздуха от взвешенных частиц производится при помощи газоочистительных аппаратовпылеуловителей и фильтров :

1)механические пылеуловители (пылеосадительные камеры, циклоны и пр.), в которых отделение частиц от газов происходит за счет внешних сил, применяются для грубой очистки газов от частиц более 15-20 мкм. В пылеосадительных камерах скорость воздуха снижается до 0,05 м/с за счет увеличения размеров камер, при выполнении камер с перегородками в виде лабиринта увеличивается эффективность очистки, но увеличивается сопротивление движение воздуха.

В циклонах для очистки воздуха используется центробежная сила.

Воздуху придается вращательно-нисходящее движение воздуха, отчего частицы пыли отбрасываются к стенкам и опускаются ка дну циклона, откуда удаляются в пылесборник. Циклоны задерживают частицы более 10 мкм и применяются в качестве предварительной ступени очистки, их эффективность 85-95 %.

Выпускаются несколько марок циклонов с большим числом типоразмеров: например, ЦН-34-40 типоразмеров, ЦН15-17. Недостатком циклонов является малая их долговечность при пыли с абразивными свойствами. Например, циклон из 10 мм стального листа из СТ-3 при литейной пыли служит полгода, а при футеровке каменным литьем - 1,5 года.

Одной из разновидностей циклонов являются ПРЯМОТОЧНЫЕ циклоны (газ проходит не по спирали). Они обладают меньшим гидравлическим сопротивлением, меньшими габаритами, но и меньшей эффективностью очистки.

Они применяются для очистки газового потока от крупнозернистой пыли.

Для очистки больших масс газов (дымовые газы, пыль сушилок) применяют БАТАРЕЙНЫЕ циклоны, состоящие из большого числа циклонных элементов.

Применяются для сухого пылеулавливания РОТАЦИОННЫЕ пылеуловители - аппарат центробежного действия, который одновременно с перемещением воздуха очищает его от относительно крупных (более 5-8 мкм) фракций пыли; обычно совмещаются с вентилятором - требуют меньших площадей для размещения их.

К аппаратам центробежного действия относятся ВИХРЕВЫЕ пылеуловители соплового и лопаточного типа, в которых газовый поток поступает через завихритель и встречается с вторичным газовым нисходящим потоком. Вторичный газовый поток получает вращательное движение за счет сопел или лопаток и уносит отброшенные центробежными силами частицы пыли.

В качестве вторичного газового потока используется наименьшая очищенная часть (у периферии потока) газа. Эффективность очистки 0,86-0,96.

В РАДИАЛЬНЫХ пылеуловителях отделение твердых частиц от газового потока происходит за счет совместного действия гравитационных и инерционных сил; последние возникают при повороте газового потока на 180 град за срезом входной трубы. Эффективность очистки 0,65 крупной фракции.

Применяются для грубой очистки ЖАЛЮЗИЙНЫЕ пылеотделители отделение частиц происходит под действием инерционных сил, возни- кающих повороте газового потока на входе в жалюзийную решетку.

2)мокрые газоочистители - скрубберы, в которых взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки его жидкостью (водой) и уносятся в виде шлама (скрубберы, вентили, форсуночные, центробежные и др.), просты по конструкции и эффективны, применимы для очистки от взрывоопасной пыли.

Недостатками скрубберов являются: необходимость отапливаемых помещений, требуют очистки загрязненной воды.

Скрубберы применяются с распыленной водой, с паром:

перегретая вода или пар вводится в поток загрязненного газа, конденсируется и создает капли, на которые оседают частицы пыли. В гидродинамическом пылеуловителе ГДП-М запыленный воздух подается на решетку, смешивается с водой, образует пену, эффективность при этом достигается 99,9 %.

3)фильтры - это устройства, в которых запыленный воздух пропускается через пористые, сетчатые материалы и конструкции способные задерживать или осаждать пыль. Фильтры наиболее эффективны и задерживают пыль менее 10 мкм и применяются для тонкой очистки. Применяются : бумажные фильтры: эффективность 98-99%; тканевые фильтры, в которых воздух пропускается через стенки тканевых рукавов (вязаных, тканевых) - эффективность до 99%; масляные фильтры, в них воздух пропускается через кассеты из пористого материала, смоченного веретенным или вазелиновым маслом; эффективность очистки 95-98 %; электрофильтры улавливают частицы около 0,01 мкм, эффективность их до 99%; выпускаются 13 марок, каждая до 33 типоразмеров.

На основе фильтров для очистки воздуха от туманов (паров) кислот, щелочей, масел и др. жидкостей используются ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ, в которых жидкости осаждаются на поверхности пор фильтрующих элементов и стекают под действием сил тяжести.

Устройство и работа электрофильтра заключается в следующем : по оси металлического заземленного цилиндра установлен каронирующий электрод, к которому подведено напряжение 50-100кВ. Пылинки, проходя по цилиндру (высота до 12 м), получают отрицательный электрический заряд и стремятся к положительному электроду - стенкам цилиндра, оседают и удаляются через бункер. Разрабатываются мокрые электрофильтры - на пути газа электроды с пленкой воды. Выпускаются электрофильтры ЭГА - для газов с температурой до 330 град, УГТ-1 до 400 град, ультразвуковые фильтры также применяются для тонкой очистки; в них мельчайшие пылинки под действием ультразвука образуют более крупные частицы (коагуляция), которые осаждаются в обычных пылеуловителях, например, в циклонах.



Лекция 15. Электробезопасность

Причины поражения электрическим током

Основные причины поражения электрическим током:

• случайное соприкосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

• появление напряжения на металлических частях электрооборудования -- корпусах, кожухах и т.п. -- в результате повреждения изоляции и других причин;

• появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;

• возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Основные меры защиты от поражения током:

• обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; * защитное разделение сети;

• устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, двойной изоляцией, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.;

• применение специальных защитных средств -- переносных приборов и приспособлений;

• организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Классификация помещений по опасности поражения людей электрическим током

Классификация осуществляется в зависимости от условий электрической среды. Высокая влажность, едкие пары и газы, токопроводящая пыль разрушают изоляцию или резко снижают ее электрическое сопротивление. Сопротивление тела человека также уменьшается в условиях повышенной температуры и влажности, опасность поражения возрастает при выполнении работ на токопроводящем основании, вблизи заземленных металлических частей и т.д.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по опасности поражения электрическим током помещения классифицируются на три категории:

1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих факторов:

• токопроводящие полы (железобетонные, земляные, кирпичные и т.п.);

• сырость или токопроводящая пыль (при относительной влажности воздуха, превышающей 75%);

• возможность одновременного прикосновения к металлическим частям электроустановок и заземленным конструкциям, например трубам канализации или даже к корпусу другой заземленной электроустановки;

3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий:

• особая сырость (относительная влажность воздуха близка к 100%);

• химически активная среда (агрессивные пары, газы, жидкости и др.);

• одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.

В соответствии с категорией помещения производится выбор соответствующего оборудования по величине напряжения, степени защиты от влаги, пыли и высокой температуры.

По признакам повышенной и особой опасности классифицируются и условия работ: с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

Лекция 16. Действие электрического тока на организм человека

Электротравмы на производстве (в том числе с летальным исходом) составляют 12--15% от общего количества травм, происшедших по другим причинам.

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое (ожоги и нагрев участков тела), электролитическое (разрыв или смещение клеток, из которых состоит организм человека, разложение крови) и биологическое действие (раздражение и возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц легких и сердца в ответ на нарушение биоэлектрических процессов, протекающих в организме).

Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым (прохождение тока непосредственно через ткани, испытывающие раздражение) и непрямым, или рефлекторным (возбуждение тканей, по которым ток не протекает).

Электрический ток приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Широко распространены электрические ожоги, тяжесть которых различна -- от легкого покраснения кожи до ее обгорания на значительной площади.

Чаще всего травмы имеют смешанный характер.

Местные электротравмы:

• ожог -- результат теплового воздействия в месте контакта (покраснение кожи) или воздействия электрической дугой

(омертвение кожи или обугливание и сгорание тканей);

• электрический знак -- четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1--5 мм. Они безболезненны и скоро проходят;

• металлизация кожи -- проникновение в эпидермис мельчайших частиц металла, расплавившегося в дуге; скоро проходит;

• электроофтальмия -- воспаление наружных оболочек глаз от ультрафиолетового излучения дуги;

• механические повреждения -- ушибы, вывихи и переломы вследствие резких судорожных движений тела;

• электрический удар -- возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Различают 4 степени электрических ударов:

1-я степень -- судорожное сокращение мышц без потери сознания;

2-я степень -- потеря сознания, но сохранение дыхания и сердечной деятельности;

3-я степень -- потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого);

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

При клинической смерти отсутствуют все признаки жизни: дыхание, сердечная деятельность, реакция на болевые раздражения; зрачки глаз расширены и на свет не реагируют. Но обменные процессы во всех тканях сразу не угасают. Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связано сознание и мышление. Поэтому клинической смертью считается период от остановки сердца до начала гибели клеток коры головного мозга (4--5 мин, а для здорового человека 7--8 мин), после чего наступает биологическая смерть, являющаяся необратимой.

Наиболее опасен электрический удар, приводящий к остановке сердца и легких.

Степень воздействия электрического тока на живой организм зависит от силы и длительности протекания тока, электрического сопротивления человека, рода, частоты и пути прохождения тока.

Эквивалентную схему при протекании тока через тело человека можно представить в виде последовательно включенных сопротивлений внутренних органов Rвнутр и кожи (эпидермы) Rнаруж в месте контакта (на входе и выходе) с источником тока (рисунок 3.1). Емкость человеческого тела Cнаруж незначительна, и ее не учитывают в практических расчетах. Сопротивление тела человека Rч при различных расчетах, связанных с обеспечением безопасности, принимают активным и равным 1000 Ом, хотя оно и изменяется в широких пределах. Наибольшим сопротивлением обладает наружный слой кожи толщиной порядка 0,2 мм , состоящий из мертвых ороговевших клеток, наименьшим - спинно-мозговая жидкость. Сухая, чистая, неповрежденная кожа имеет сопротивление значительно больше, чем влажная, с большим pH, потная кожа. С увеличением силы тока и временем его протекания сопротивление тела человека уменьшается. Наибольшая опасность возникает при прохождении тока через головной мозг, легкие, сердце. Наиболее опасным является ток промышленных частот (20 - 1000 Гц) . Постоянный ток напряжений 250 - 300 В менее опасен, чем переменный. Некоторые заболевания человека (сердечно сосудистые, кожные) делают его восприимчивым к электрическому току. Поэтому к обслуживанию электроустановок допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование.

Rнаруж.Rнаруж.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок - Схема замещения тела человека



По степени физиологического воздействия можно выделить следующие токи промышленной частоты воздействием более 1 секунды:

0,5 - 1,5 мА (для переменного тока) и 5-7 мА (для постоянного тока) - пороговый ощутимый ток (т.е. наименьшее значение тока, которое человек начинает ощущать);

10 - 20 мА (переменного) и до 80 мА (постоянного тока) - пороговый не отпускающий ток (когда из-за судорожного сокращения рук человек самостоятельно не может освободится от токоведущих частей);

80 - 100 мА - пороговый фибрилляционный ток (расчет-

ный поражающий ток), вызывающий неритмичные судорожные сокращения сердца, называемые фибрилляцией.

Травмы происходят как при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям или корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, так и при нахождении на недопустимо близком расстоянии от них. В этом случае возникает электрическая дуга между токоведущей частью и телом человека.

Согласно стандарту (ГОСТ 12.1.038--82 ССБТ. «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов») при выборе и расчете технических устройств и других средств защиты учитываются три основные параметра: сила тока (Ih), протекающего через тело человека, напряжение прикосновения (Unp) и длительность протекания тока (tc).

Лекция 17. Оказание первой помощи человеку, пораженному электрическим током

Первая помощь при поражении электрическим током состоит из двух этапов: I) освобождение пострадавшего от действия тока; 2) оказание доврачебной помощи. Во всех случаях поражения человека электрическим током необходимо, не прерывая оказания ему первой помощи, вызвать врача.

Освобождение человека от действия тока. При поражении электрическим током пострадавший нередко не может самостоятельно нарушить контакт с токоведущим проводом, что резко усугубляет исход положения. Освобождение пострадавшего от действия тока сводится к быстрому отключению той части электроустановки, которой он касается, -- с помощью рубильника, выключателя, снятия или вывертывания предохранителей (пробок), разъема штепсельного соединения.

При отключении установки может одновременно отключиться освещение, поэтому при отсутствии дневного освещения необходимо иметь наготове другой источник света -- фонарь, свечу, факел и т.п., или включить аварийное освещение при его наличии.

Оказывающий помощь должен быстро освободить пострадавшего от действия тока, следя за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью или с телом пострадавшего.

При напряжении электрических сетей и установок до 1000 В в некоторых случаях можно перерубить провода топором с деревянной рукояткой или перекусить их инструментом с изолированными рукоятками. Перерубать (перерезать) следует каждый провод в отдельности, чтобы не вызвать короткого замыкания между проводами.

Пострадавшего необходимо оттянуть от токоведущих частей, не прикасаясь при этом незащищенными руками к его телу, обуви, сырой одежде, а также окружающим заземленным металлическим предметам. Необходимо надеть диэлектрические перчатки или обмотать руки сухой тканью (шарфом), рукавами пиджака или пальто, изолировать себя от земли или токопроводящего пола, надев резиновые галоши или встав на сухую доску или на любую не проводящую электрический ток подстилку, сверток одежды и др.

Провод, которого касается пострадавший, можно отбросить сухой деревянной палкой, доской и другими не проводящими электрический ток предметами.

При напряжении электрических сетей и установок выше 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты и действовать штангой.

Первая медицинская помощь пострадавшему оказывается немедленно после его освобождения от действия тока. Переносить пострадавшего в другое место можно только в тех случаях, когда опасность продолжает угрожать пострадавшему или оказывающему помощь или при наличии крайне неблагоприятных условий (темнота, дождь, теснота и др.).

Меры первой доврачебной медицинской помощи пострадавшему от электрического тока зависят от его состояния, для определения которого пострадавшего необходимо уложить на спину и проверить наличие дыхания и пульса.

Нарушенное дыхание характеризуется нечеткими или неритмичными подъемами грудной клетки при вдохах, редкими вдохами или отсутствием видимых на глаз дыхательных движений грудной клетки. Во всех случаях расстройства дыхания кровь в легких недостаточно насыщается кислородом, в результате чего наступает кислородное голодание тканей и органов пострадавшего. Поэтому при поражении электрическим током пострадавший нуждается в искусственном дыхании.

Наличие пульса, которое свидетельствует о работе сердца, устанавливают на лучевой артерии, примерно у основания большого пальца руки (у запястья). Если на лучевой артерии пульс не обнаруживается, следует проверить его наличие на сонной артерии, находящейся на шее. Отсутствие пульса на сонной артерии свидетельствует, как правило, о прекращении движения крови в организме, т.е. о прекращении работы сердца. Признаком отсутствия кровообращения в организме является также расширение глазного зрачка.

Проверка состояния пострадавшего, включая придание его телу соответствующего положения, проверка дыхания, пульса и состояния зрачка должны производиться в течение не более 15--20 с.

Только врач может правильно оценить состояние здоровья пострадавшего и решить вопрос о помощи, которую нужно оказать ему на месте, и о дальнейшем его лечении. В случае невозможности быстро вызвать врача пострадавшего надо срочно доставить в лечебное учреждение на носилках или транспортом.

Если у пострадавшего отсутствует сознание, но сохранились устойчивое дыхание и пульс, его следует уложить на подстилку, расстегнуть одежду и пояс, чтобы они не затрудняли дыхание, обеспечить приток свежего воздуха и принять меры к приведению его в сознание: поднести к носу вату, смоченную в нашатырном спирте, обрызгать лицо холодной водой, растереть и согреть тело. Необходимо обеспечить пострадавшему полный покой и непрерывное наблюдение за его состоянием до прибытия врача.

Если пострадавший дышит редко, судорожно, как бы с всхлипываниями, и при этом дыхание постепенно ухудшается при сохранении нормальной работы сердца, ему необходимо делать искусственное дыхание.

Отсутствие у пострадавшего признаков жизни (отсутствие дыхания, сердцебиения, пульса, реакций на болевые раздражители, расширение зрачков и отсутствие их реакции на свет) свидетельствует о том, что он находится в состоянии клинической смерти -- в этом случае надо немедленно приступать к его оживлению, т.е. проведению искусственного дыхания и массажа сердца.

Искусственное дыхание. Способы его выполнения. Назначение искусственного дыхания -- обеспечить газообмен в организме, т.е. насыщение крови пострадавшего кислородом и удаление из крови углекислого газа. Кроме того, искусственное дыхание, воздействуя рефлекторно на дыхательный центр головного мозга, способствует восстановлению самостоятельного дыхания пострадавшего.

Воздух, поступающий в легкие, заполняет множество легочных пузырьков (альвеол), к стенкам которых притекает кровь, насыщенная углекислым газом. Стенки альвеол очень тонки, у человека их общая площадь достигает в среднем 90 м2. Через эти стенки и осуществляется газообмен, т.е. из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в воздух -- углекислый газ.

Сердце, сокращаясь, направляет кровь, насыщенную кислородом, ко всем органам, тканям и клеткам, в которых благодаря этому продолжаются нормальные окислительные процессы, т.е. нормальная жизнедеятельность.

Различные способы выполнения искусственного дыхания делятся на две основные группы: аппаратные и ручные.

Аппаратные способы требуют применения специальных аппаратов, которые обеспечивают вдувание и удаление воздуха из легких через резиновую трубку, вставленную в дыхательные пути, или через маску, надетую налицо пострадавшего.

Ручные способы менее эффективны, чем аппаратные, но могут выполняться без каких-либо приспособлений и приборов, т.е. немедленно при возникновении нарушений деятельности дыхания у пострадавшего.

Наиболее эффективным является способ «изо рта в рот» оказывающий помощь вдувает воздух в легкие пострадавшего через его рот или нос, используя при этом марлю или другую неплотную ткань.

Установлено, что воздух, выдыхаемый из легких, содержит достаточное для дыхания количество кислорода.

Поступление воздуха в легкие пострадавшего определяется расширением грудной клетки при каждом вдувании. Если после вдувания воздуха грудная клетка пострадавшего не расправляется, это свидетельствует о непроходимости дыхательных путей -- в этом случае необходимо выдвинуть нижнюю челюсть пострадавшего вперед введением в его рот большого пальца руки.

В 1 мин следует делать 10-12 вдуваний взрослому человеку (т.е. через 5-6 с) и 15-18 вдуваний ребенку (т.е. через 3-4 с).

Искусственное дыхание необходимо проводить до восстановления глубокого ритмичного дыхания.

Массаж сердца. При оказании первой помощи пораженному электрическим током производится так называемый непрямой, или наружный, массаж сердца -- ритмичное надавливание на грудь, т.е. на переднюю стенку грудной клетки пострадавшего, В результате этого сердце сжимается между грудиной и позвоночником и выталкивает из своих полостей кровь. После прекращения надавливания грудная клетка распрямляется и сердце заполняется кровью, поступающей из вен. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, грудная клетка из-за потери мышечного напряжения легко смещается (сдавливается) при надавливании на нее, обеспечивая необходимое сжатие сердца.

Цель массажа сердца -- искусственное поддержание кровообращения в организме пострадавшего и восстановление нормальных естественных сокращений сердца.

Надавливание (толчок) на грудину следует повторять примерно 1 раз в 1 с, чтобы создать достаточный кровоток. Если помощь оказывают два человека, то один из них производит искусственное дыхание, а другой -- массаж сердца, сменяя друг друга через каждые 5--10 мин.Рекомендуется на время массажа сердца приподнять на 0,5 м от пола ноги пострадавшего, чтобы обеспечить лучший приток крови в сердце.

О восстановлении деятельности сердца пострадавшего свидетельствует появление у него собственного, не поддерживаемого массажем регулярного пульса. Для проверки пульса через каждые 2 мин прерывают массаж на 2--3 с, сохранение пульса во время перерыва -- признак восстановления самостоятельной деятельности сердца.

Необходимо помнить, что попытки оживления человека эффективны лишь в том случае, если с момента остановки сердца прошло не более 4-5 мин.

Зарегистрированы случаи оживления людей, пораженных электрическим током, после 3-4, а в отдельных случаях после 10-12 ч, в течение которых непрерывно выполнялись искусственное дыхание и массаж сердца.

Лекция 18. Анализ прикосновения человека к электрической сети

Классификация электроустановок

Электроустановка - совокупность машин, механизмов, аппаратов, линий передач, т.е. все то, что преобразует, распределяет и передает электрические колебания и токи.

Электроустановки делятся на установки: - напряжением до 1000 В; - напряжением свыше 1000 В.

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:

- со снятием напряжения;

- без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.

К работам со снятием напряжения относятся работы, выполняемые в электроустановках (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.

К работам без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи от них относятся работы, выполняемые непосредственно на этих частях, а также такие, которые выполняются на расстояниях от токоведущих частей менее допустимых.

Классификация электрических сетей

По роду тока сети бывают переменного и постоянного тока; по конструкции сети - с малой или большой емкостью; по количеству фаз - однофазные и трехфазные; по количеству проводов - однопроводные, двухпроводные, трехпроводные, четырехпроводные и пятипроводные; по режиму нейтрали (полюса) - с заземленной или изолированной нейтралью (полюсом).

Сети с малой емкостью чаще всего выполняются воздушными (погонная емкость которых Сп‡ 0,0004- 0,006 мкФ км), сети с большой емкостью - кабельными (Сп‡ 0,2 мкФ ). км В зависимости от прикосновения человека к сети разделяют однополюсное (человек, стоящий на земле, касается одной рукой неизолированного провода) и двухполюсное прикосновение человека. Наиболее опасным является двухполюсное прикосновение.

Анализ прикосновения человека к электрической сети

Для упрощения примем, что:

- сеть с малой емкостью (при этом сопротивление изоляции, Rиз значительно меньше емкости сопротивления изоляции Xcиз );

- сопротивление пола Rпол и сопротивление обуви Rоб равны нулю;

- сопротивление изоляции каждого провода относительно земли равны, т.е. Rиз1 = Rиз2 = Rиз3 =?= Rиз .

Для однопроводной сети с заземленным полюсом («земля» используется в качестве второго провода) ток, протекающий при однополюсном прикосновении человека к неизолированному (токоведущему) проводу Iч, можно определить по формуле (рисунок 3.2) Iч = U . Rч

В любом случае следует учитывать, что в каждый данный момент



Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 3.2времени ток протекает от «плюса» до минуса источника напряжения по пути наименьшего сопротивления!

Для двухпроводной сети с изолированными от земли проводами (рисунок 3.3) имеем:

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 3.3 а) В случае двухполюсного прикосновения Iч = U , Rч т.е. ток опасный; б) В случае однополюсного прикосновения при хорошем состоянии изоляции проводов (по нормам Rиз ‡ 500 кОм) человек находится под защитой Rиз , т.к. Iч = 2RчU+ Rиз ; в) В случае однополюсного прикосновения к проводу 1 и замыкании другого провода 2 на землю Iч = U , т.е. в случае Rч нарушении изоляции через человека будет протекать опасный ток. Такой режим называется аварийным.



Для двухпроводной сети с заземленным полюсом (рисунок 3.4) имеем:

а)б)

+2+2

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 3.4 а) В случае исправной нагрузки (Rн „ 0) ток неопас DU1 , где DU1 - потери в проводе, В. По ный, т.к. Iч =Rч нормам DU1 »1,5% U ; б) В случае короткого замыкания (к.з.) нагрузки (неверно отсоединяют потребитель от сети или неисправная нагрузка) DU2 , где DU2 = U . ток становится опасным, т.к. Iч =Rч2

Для трехфазной трехпроводной сети, соединенной «звездой», с изолированной нейтралью (рисунок 3.5) имеем:

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 3.5 а) эквивалентная схема соединения «звездой», где Uф - напряжение фазы, В (между «н» и «к»); Uл - линейное напряжение, В (между «к» и «к»), Uл = 3Uф ; н - начало каждой фазы; к - конец каждой фазы.



Соединение начал всех фаз в одну точку, называется нейтралью. Если нейтраль не имеет соединения (контакта с землей), то она называется изолированной.

б) в случае двухполюсного касания человека к фазным проводам (L1,L2,L3) ток опасный, т.к.:

Iч = Uл ; Rч

в) в случае однополюсного присоединения к фазному проводу при хорошем состоянии изоляции человек находится под защитой изоляции и через него протекает неопасный ток:

3Uф Iч = 3R + Rиз ; ч

г) в случае однополюсного касания человека к проводу

L3 и замыкании другой фазы, например L2, на землю ток становится значительным, определяется линейным напряжением, опасный для жизни человека:

Iч = Uл . Rч



Для трехфазной трехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью (рисунок 3.6) имеем:

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 3.6 а) в случае однополюсного прикосновения протекает опасный ток, равный: UфIч = , Rчкоторый не зависит от состояния изоляции; б) в случае однополюсного прикосновения к фазе L3 и замыкания фазы L3 на землю через человека протекает такой U же ток, как и в предыдущем случае Iч » ф , т.к. Iкз через Rч человека не пойдет (Rч > R0 ). Этот ток меньше, чем в аналогичном случае в сети с изолированной нейтралью.

Вывод: во всех рассмотренных случаях для уменьшения тока, протекающего через человека, следует использовать средства индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, галоши, боты, подставки и т.д.) и (или) контролировать исправность изоляции. «R0 » называется сопротивлением рабочего заземления.

Рабочее заземление - это преднамеренное соединение токоведущей части источника (в данном случае нейтрали) с землей или ее эквивалентом для создания необходимого режима работы сети. Это физическая величина, определяемая сопротивлением в месте контакта нейтрали с землей. Величина R0 нормируется в зависимости от напряжения фазы (сети) (таблица).



Таблица

Uф, В	127	220	380
R0 , Ом	8	4	2

Наиболее часто используемой сетью на предприятиях связи является четырех проводная трехфазная с заземленной нейтралью и нулевым проводником. Схема подключения оборудования к такой сети с обеспечением электробезопасности обслуживающего персонала показана на рисунке 3.7.

На схеме: PEN - совмещенный нулевой проводник в электроустановках до 1000 В сочетает функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего проводника N.

Нулевой защитный проводник PE обеспечивает зануление корпусов (металлических) оборудования.

Нулевой рабочий проводник N обеспечивает необходимый режим питания электроустановки.

FU1,…,FU6 - предохранители (плавкие вставки).

Rп - повторное заземление нулевого проводника для обеспечения зануления оборудования в случае обрыва нулевого провода и уменьшения

Размещено на http://www.allbest.ru/

...