Теоретические и экологические основы безопасности жизнедеятельности
Предмет и задачи дисциплины "Безопасность жизнедеятельности", принципы и механизмы адаптации организма человека к условиям среды обитания. Влияние атмосферных загрязнителей на биосферу. Безопасность в условиях производства и чрезвычайных ситуаций.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2015 |
| Размер файла | 5,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Требуется определить, соответствует ли нормам естественная освещенность в производственном помещении при боковом одностороннем освещении, если
наружная освещенность Енар = 10000 лк;
внутренняя освещенность Евн = 130 лк;
условия зрительной работы - средней точности (IV разряд, минимальный размер объекта различения 0,5 - 1 мм);
здание расположено в Свердловской области, световые проемы в боковых стенах здания ориентированы на северо-запад.
Решение
1. Определяем фактическое значение КЕО
.
2. По табл. 1 СниП 23-05-95* определяем нормативное значение КЕО, соответствующее IV разряду зрительной работы при одностороннем боковом освещении, ен = 1,5 %.
3. В соответствии с таблицей прил. Д СП 52.13330.2011 определяем, что Свердловская область относится к 1-й группе административных районов по ресурсам светового климата. Тогда согласно табл. 4 СП 52.13330.2011 коэффициент светового климата для заданных условий тN = 1.
4. Определяем нормативное значение КЕО:
еN = ен·mn, = 1,5·1 = 1,5 %.
Вывод: поскольку еф > еN, естественная освещенность в помещении соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.
При естественной освещенности нормируют также качественную характеристику - неравномерность естественного освещения, которая определяется коэффициентом неравномерности -- отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности: не более 2:1 для зрительных работ I и II разрядов и 3:1 - для III и IV разрядов.
Искусственное освещение. Нормируемой количественной характеристикой искусственного освещения служит освещенность [лк].
Нормативное значение освещенности определяется по СП 52.13330.2011 в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы.
Установлено 8 разрядов зрительной работы в зависимости от минимального размера объекта различения.
Подразряды зрительной работы определяются по значениям яркостного контраста, определяемого как отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта (Lо) и фона (Lф) к яркости фона:
;
а) малый контраст на темном фоне;
б) малый контраст на среднем фоне или темный контраст на темном фоне;
в) малый контраст на светлом фоне или большой контраст на темном фоне;
г) средний контраст на светлом фоне, большой контраст на светлом фоне или большой контраст на среднем фоне.
Для учета снижения освещенности в процессе эксплуатации от запыления и загрязнения расчетную освещенность увеличивают по сравнению с нормируемой, используя коэффициент запаса, который выбирается равным от 1,15 до 1,7 для ламп накаливания и от 1,3 до 2 для газоразрядных ламп.
Расчет искусственного освещения сводится к определению требуемого количества выбранных ламп.
Гигиенические требования, отражающие качество
производственного освещения
равномерное распределение яркостей в поле зрения и отсутствие резких теней. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.
ограничение прямой и отраженной блескости. Показатель ослепленности глаза Р является критерием оценки слепящего воздействия большой яркости источника света или ярких бликов, которые вызывают нарушение зрительных функций глаза - его ослепленность: Р = (S - 1)1000, где S = v1/v2 - коэффициент ослепленности, равный отношению видимостей объекта соответственно при наличии и отсутствии защиты глаза от слепящего воздействия источника. Видимость является показателем того, насколько хорошо глаз видит объект или световое поле; определяется в относительных единицах числом пороговых контрастов: v = k/kпорог, где k - контраст в условиях рассматриваемой зрительной работы. Предельно допустимое значение показателя ослепленности согласно нормам должно быть не более 20 - 80 единиц (в зависимости от характера и длительности зрительной работы). Для ограничения отраженной блескости нормируется предельная яркость рабочей поверхности не выше 500 кд/м2 при ее площади более 0,2 м2 и не выше 2500 кд/м2 при 0,01 м2 и менее.
ограничение или устранение колебаний светового потока.
Необходимо обеспечивать оптимальную направленность светового потока. Экспериментально установлено, что наилучшая видимость достигается при направлении света на рабочую поверхность под углом 60 0 к ее нормали, а наихудшая - под углом 0 0.
Освещенность должна быть постоянной во времени. Для оценки условий работы глаза в мелькающем свете, который создают газоразрядные лампы, вводится коэффициент пульсации освещенности, %, который характеризует относительную глубину изменения освещенности от Emax до Еmin в течение одного периода ее колебания и определяется по формуле
,
где Еcp - среднее значение освещенности за один период ее колебания. Значения коэффициента пульсации нормируются (не более 10…20 % в зависимости от характера зрительной работы). В мелькающем свете искажается восприятие вращающихся и движущихся предметов: возникает иллюзия их остановки или движения в обратную сторону, искажается скорость и направление движения. Это явление называют стробоскопическим эффектом. В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, коэффициент пульсации должен быть менее 10 % за счет применения источников света со специальными устройствами питания (светодиоды постоянного тока, люминесцентные лампы с электронными пускорегулирующими устройствами, ЭПРА), включения соседних разрядных источников света в три фазы питающего напряжения.
В нормах рекомендуется использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком службы. Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается Федеральным законом от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ. Не допускается применение для освещения ламп накаливания общего назначения мощностью 100 Вт и более.
Освещение должно иметь спектр света, близкий к естественному, особенно при зрительных работах, требующих цветопередачи.
B районах за Северным полярным кругом, а также и в других местностях при отсутствии естественного света в дополнение к обычному электрическому должно быть использовано эритемное освещение в целях компенсации ультрафиолетовой недостаточности.
Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5 % освещенности от нормируемого рабочего общего освещения.
Специальное освещение применяется для освещения улиц, мостов, стадионов и в других случаях.
Контрольные вопросы и задачи
1. Основные светотехнические характеристики: световой поток, сила света, освещенность, коэффициент отражения, яркость поверхности.
2. Обобщенный закон освещенности.
3. Виды освещения в зависимости от источника светового потока.
4. Источники света искусственного освещения: лампы накаливания и люминесцентные лампы, их достоинства и недостатки.
5. Светильники, их назначение. Защитный угол светильника.
6. Системы и виды искусственного освещения.
7. Нормирование естественного освещения. Коэффициент естественного освещения. Кривая освещенности в характерном разрезе здания.
8. Нормирование искусственного освещения. Разряды и подразряды зрительной работы.
9. Гигиенические требования к качеству освещения.
10. Причины пульсации светового потока и способы ее уменьшения.
11. Задача. Определить, соответствует ли нормам естественная освещенность, если
наружная освещенность Енар = 10000 лк;
внутренняя освещенность Евн = 100 лк;
нормативное значение КЕО, соответствующее разряду зрительной работы, ен = 1,2 %;
коэффициент светового климата тN = 0,9.
Обеспечение безопасности производства
Травмобезопасность - свойство рабочего места соответствовать требованиям безопасности труда, исключающим травмирование работающих в условиях, установленных нормативно-правовыми актами.
Травмобезопасность рабочих мест обеспечивается исключением повреждений частей тела человека, которые могут быть получены в результате воздействия опасных производственных факторов, а именно:
- движущихся предметов, механизмов или машин, а также неподвижными их элементами на рабочем месте (при механическом воздействии). Такими предметами являются зубчатые, цепные, клиноременные передачи, кривошипные механизмы, подвижные столы, вращающиеся детали, органы управления и т.п.;
- электрического тока. Источником поражения могут быть незащищенные и неизолированные электрические провода, поврежденные электродвигатели, открытые коммутаторы, незаземленное оборудование и др.;
- агрессивных и ядовитых химических веществ: химические ожоги силь-ными кислотами, едкими щелочами и ядовитыми химическими веществами (хлор, аммиак и т.д.) при попадании их на кожу или в легкие при вдыхании;
- нагретых элементов оборудования, перерабатываемого сырья, других теплоносителей (при термическом воздействии). Примерами таких элементов являются горячие трубопроводы, крышки котлов, танков, корпуса оборудования, детали холодильных установок и т.д.,
- а также повреждения, полученные при падениях. Падения подразделяются на два вида: падение на человека различных предметов и падение человека в результате поскальзывания, запинания, падения с высоты или внезапного ухудшения здоровья.
Требования безопасности к производственным процессам и оборудованию
Общие требования к производственному оборудованию и производственным процессам установлены ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ «Оборудование производственное. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ «Процессы производственные. Общие требования безопасности».
Безопасность производственного процесса - свойство производственного процесса сохранять соответствие требованиям безопасности труда в условиях, установленных нормативно-технической документацией.
Безопасность производственного оборудования - свойство производственного оборудования сохранять соответствие требованиям безопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией.
Требования безопасности к производственным процессам
Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными, не должны загрязнять окружающую среду. Требования безопасности к технологическим процессам включают также:
устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное действие;
замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или имеют меньшую интенсивность;
комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления при наличии опасных и вредных производственных факторов;
герметизацию оборудования;
применение средств защиты работающих;
рациональную организацию труда и отдыха в целях профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничение тяжести труда;
своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;
систему контроля и управления технологического процесса, обеспечивающую защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;
своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных факторов.
Требования безопасности к производственному оборудованию
1. Производственное оборудование должно быть безопасным в течение всего срока службы: при монтаже (в необходимых случаях - демонтаже), эксплуатации, ремонте, транспортировании и хранении, при использовании отдельно или в составе комплексов или технологических систем.
2. Производственное оборудование не должно загрязнять (выбросами вредных веществ и пыли, шумом и вибрацией, вредными излучениями) производственную среду выше установленных норм.
3. Безопасность оборудования должна обеспечиваться выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкций и т.п., а также применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления.
4. Рабочие места, органы управления и средства отображения информации должны соответствовать эргономическим требованиям.
5. Оборудование должно оснащаться устройствами безопасности, сигнализации и другими необходимыми средствами защиты.
6. Производственное оборудование должно быть пожаро- и взрывобезопасным.
7. Производственное оборудование при правильной эксплуатации в установленных условиях не должно создавать опасности в результате воздействия внешней среды (влажности, солнечной радиации, механических колебаний, высоких и низких давлений и температур, агрессивных веществ, ветровых нагрузок, обледенения, микроорганизмов и т.п.).
8. Требования безопасности должны отражаться в технической документации.
Методы и средства обеспечения безопасности
Выбор методов и средств защиты работающих определяется характером производственной деятельности, зависит от используемых производственных технологий, состояния производственного оборудования, зданий и сооружений и регламентируется соответствующими правилами, инструкциями и другими нормативными документами.
Основные методы обеспечения безопасности можно разделить на три группы
1. Пространственное и (или) временное разделение зоны опасности и рабочей зоны. Данный метод реализуется путем рациональной организации деятельности и инженерных решений.
2. Адаптация производственной среды к характеристикам человека. Данный метод реализуется следующими способами:
- устранение опасности в источнике (использование безопасных технологий, исправного инструмента и оборудования, соблюдение оптимальных параметров производственных процессов и режимов работы оборудования, своевременное обслуживание и уход за оборудованием, зданиями и сооружениями, использование устройств защиты и т.д.);
- устранение опасности на пути распространения (очистка и нейтрализация вредных выбросов, экранирование, ограждение и изоляция и т.п.);
- использование средств коллективной защиты.
3. Адаптация человека к окружающей среде и повышение его защищенности. Данный метод реализуется путем профотбора и обучения персонала, лечебно-профилактического и медицинского обслуживания, использования средств индивидуальной защиты.
Опасные зоны оборудования и средства защиты
Опасная зона - это пространство, в котором возможно действие на работающего опасных и (или) вредных производственных факторов (ГОСТ 12.0.002 - 80).
При проектировании и эксплуатации машин и агрегатов необходимо предусматривать применение устройств либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих эту опасность за счёт применения средств защиты.
Средства защиты работающих по характеру их применения делятся на две категории: коллективные и индивидуальные (ГОСТ 12.4.011 - 89).
Средства коллективной защиты - средства, предназначенные для защиты группы работников. Они подразделяются:
- на инструменты и приборы для контроля параметров производственной среды и производственных процессов;
- устройства вентиляции, кондиционирования и отопления;
- освещение;
- средства противопожарной защиты;
- средства изоляции;
- ограждения (экраны, щитки, дверцы, капоты, кабины, барьеры и т.п.);
- блокировки;
- ограничители (перемещений, грузоподъемности, скорости, нагрузки);
- защитную сигнализацию и сигнальную окраску;
- знаки безопасности и т.д.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) - средства, предназначенные для защиты одного работника. Средства индивидуальной защиты применяют в тех случаях, когда безопасность работ не может быть полностью обеспечена средствами коллективной защиты конструкцией оборудования.
Согласно ГОСТ 12.4.011 - 89, СИЗ подразделяются следующим образом:
- изолирующие костюмы;
- средства защиты органов дыхания (СИЗОД);
- специальная одежда;
- специальная обувь;
- средства защиты рук;
- средства защиты головы;
- средства защиты лица;
- средства защиты органов слуха;
- средства защиты глаз;
- предохранительные приспособления;
- защитные дерматологические средства.
Основные правила обеспечения работников СИЗ:
работники обеспечиваются СИЗ бесплатно в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами и на основании результатов аттестации условий труда;
работодатель обязан обеспечить выдачу, хранение и уход за средствами защиты, обучение работников правилам их использования;
средства защиты должны иметь инструкцию по эксплуатации и сертификат качества (Трудовой кодекс РФ, ст. 212).
Контрольные вопросы
1. Определить понятие «травмобезопасность».
2. Перечислить возможные опасные производственные факторы.
3. Перечислить основные требования безопасности к производственным процессам.
4. Требования безопасности к производственному оборудованию.
5. Назвать основные методы обеспечения безопасности и пути их реализации.
6. Что такое «опасная зона»?
7. Две категории средств защиты.
8. Примеры средств коллективной защиты.
9. Классификация средств индивидуальной защиты.
10. За чей счет осуществляется приобретение, хранение, стирка, ремонт средств индивидуальной защиты работников?
11. Каким обязательным требованиям должны удовлетворять СИЗ согласно ТК РФ?
Электробезопасность
Воздействие электрического тока на организм человека
Проходя через тело человека, ток оказывает следующие виды воздействия:
1) термическое (ожоги и т.п.);
2) электролитическое (разложение электролитов: крови, тканевых жидкостей);
3) биологическое (спазм, судороги, фибрилляция сердца - т.е. хаотическое, беспорядочное сокращение волокон (фибрилл) сердечной мышцы).
Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы, как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая. Опасность получения электротравм имеет место не только при прикосновении, но и через напряжение шага и через электрическую дугу.
Это многообразие действий электрического тока может привести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.
Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда при тяжелых ожогах травмы могут привести к гибели человека.
Различают следующие электрические травмы:
- электрические ожоги;
- электрические знаки;
- металлизация кожи;
- электроофтальмия;
- механические повреждения.
Электрический ожог - самая распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.
Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.
Различают четыре степени ожогов: I - покраснение кожи; II - образование пузырей; III - омертвение всей толщи кожи; IV - обугливание тканей. Тяжесть поражения организма обусловливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.
Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.
Дуговой ожог. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги выше 3500 0С и у нее весьма большая энергия), которая и причиняет дуговой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые - III или IV степени.
Электрические знаки - четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны, и лечение их заканчивается благополучно.
Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это может произойти при коротких замыканиях, отключениях рубильников под нагрузкой и т. п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вызываемым нагревшимся металлом.
Электроофтальмия - поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызванные падением человека с высоты, ударами о предметы в результате непроизвольных движений или потери сознания при воздействии тока.
Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм различают четыре степени электрических ударов:
- I степень - судорожное сокращение мышц без потери сознания;
- II степень - судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца;
- III степень - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и/или дыхания;
- IV степень - клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током
На исход поражения электрическим током оказывают влияние следующие факторы.
Величина силы тока и напряжения.
Время прохождения тока через организм человека.
Путь, или петля прохождения тока. Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.
Наиболее часто встречающиеся пути:
нога-нога - 0,4 % энергии проходит через сердце;
рука-рука - 3,4 %;
левая рука-нога - 3,6 %;
правая рука-нога - 6,7 % (наиболее опасный путь).
Место контакта с током (действие тока на организм усиливается при замыкании контактов в акупунктурных точках (зонах).
Род и частота тока. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20…100 Гц. При частоте меньше 20 или больше 1000 Гц опасность поражения током заметно снижается. Токи частотой более 500 Гц не вызывают электрического удара, однако они могут вызвать термические ожоги. Считается, что в интервале напряжений 450…500 В вне зависимости от рода тока действие одинаково; ниже 450 В - поражение переменным током сильнее, чем постоянным током; выше 500 В - опаснее постоянный ток. Наибольшую опасность представляет переменный ток промышленной частоты (50 - 60 Гц).
Фаза сердечной деятельности. Фибрилляция и остановка сердца могут возникнуть, если время протекания тока через сердце совпадает с так называемой фазой Т на электрокардиограмме человека, когда сердце находится в расслабленном состоянии и наиболее чувствительно к воздействию электрического тока. Фаза Т в общем периоде кардиоцикла (0,75…1 с) занимает 0,2 с. Поэтому все отключающие устройства тока должны проектироваться со временем срабатывания менее 0,2 с.
Состояние организма человека (прежде всего нервной системы).
Условия окружающей среды (температура, влажность и др.).
Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже атмосферное давление (а значит, степень насыщенности организма кислородом), тем выше опасность поражения.
Можно выделить три основные реакции организма на прохождение тока:
1) ощущение тока;
2) судорожное (непреодолимое) сокращение мышц;
3) фибрилляция сердца.
Минимальные значения токов, вызывающих основные реакции, называются пороговыми значениями токов.
В связи с этим различают токи:
1) ощутимый;
2) неотпускающий;
3) фибрилляционный.
Для переменного тока пороговые значения составляют 0,6…1,5 мА - ощу-тимый ток; 6…20 мА - неотпускающий ток; 100 мА - фибрилляционный ток.
В электроустановках за «смертельный» порог берется значение фибрилляционного тока.
Для каждого порогового значения тока существует минимальное допустимое время воздействия: 10 мин - для ощутимого тока; 3 с - для неотпускающего тока; 1с - для фибрилляционного тока.
Сопротивление тела человека. Экспериментально установлено, что сопротивление тела человека имеет активно-емкостный характер и слагается из Rк (сопротивление кожи человека), Ск (емкость, образованная за счет диэлектрических свойств кожного покрова) и Rвн (электрическое сопротивление внутренних органов). Поверхностный кожный покров, состоящий из наслоения ороговевших клеток, имеет большое сопротивление - в сухом состоянии кожи оно может иметь значения до 500 кОм. Сопротивление внутренних органов человека составляет 400-600 Ом. Емкость кожи составляет 100 -150 пФ.
В электрических расчетах за расчетное значение сопротивления тела чело-века принято Rh, равное 1000 Ом. При этом емкостной составляющей прене-брегают. Не учитывают также нелинейность сопротивления тела человека - его зависимость от приложенного напряжения, длительности протекания тока и др.
Ситуационный анализ поражения током
Наиболее характерны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую - однофазным.
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), электро-установки в отношении мер электробезопасности разделяются:
1) на электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);
2) электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);
3) электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
4) электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением (рис. 31), а вторую - однофазным (рис. 32 ... 34).
Двухфазное прикосновение
Рис. 31. Схема прохождения тока через тело человека при двухфазном прикосновении:
а - общая схема; б - векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли
Ток, проходящий через тело человека, в этом случае не зависит от режима нейтрали:
,
где Uл - линейное напряжение;
Uф - фазное напряжение;
rh - сопротивление тела человека.
Двухфазное прикосновение считается наиболее опасным, поскольку человек оказывается под линейным напряжением, которое в раз больше фазного.
Например, если линейное напряжение Uл составляет 380 В, а сопротивление тела человека rh принять равным 1000 Ом, ток, протекающий через тело человека, составит
.
Это значение в несколько раз превышает величину фибрилляционного тока.
Однофазное прикосновение
А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью
Рис. 32. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с заземленной нейтралью
Ток, проходящий через тело человека:
,
где Rн - сопротивление заземления нейтрали, Rн ? 4 Ом;
rп, rоб , rод - сопротивление пола, обуви, одежды.
Рис. 33. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью
В сетях с изолированной нейтралью условия электробезопасности определяются сопротивлениями изоляции и емкостью относительно земли.
Ток, проходящий через тело человека:
.
Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. Сф->0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека определится выражением
,
где Rф - сопротивление изоляции фазы.
Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. Rф>?, что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через тело человека:
где Хс - емкостное сопротивление, Хс = 1/ щС, Ом;
щ - угловая частота, рад/с.
Таким образом, при поддержании параметров сети Rф и Сф на соответствующем нормам уровне можно добиться обеспечения электро-безопасных условий эксплуатации сети. Поэтому при эксплуатации электри-ческих сетей, работающих в режиме изолированной нейтрали, особое значение имеет контроль изоляции. По требованию безопасности Rиз ? 0,5 Мом.
Приведенные формулы справедливы для работы установок в нормальном режиме (т.е. при сохранении нормативных значений сопротивления изоляции).
Схема прохождения тока через тело человека в аварийном режиме (при неисправности изоляции фаз) приведена на рис. 34.
Ток, проходящий через тело человека в аварийном режиме, определяется выражением
.
В аварийных ситуациях (при неисправности изоляции фаз) человек попадает под действие линейного напряжения.
Таким образом, при неисправности изоляции фаз человек попадает под действие линейного напряжения.
Аварийные режимы возникают при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус оборудования, при падении на землю провода под напряжением и по другим причинам. Потенциал токоведущей части падает при этом до потенциала 3, где 3 = J3·r3; здесь J3 - ток замыкания; r3 - сопротивление цепи в точке замыкания.
Растекание тока замыкания в грунте определяет характер распределения потенциала на поверхности Земли. Можно показать, что потенциал на поверхности грунта распределяется по закону гиперболы. Схема растекания тока в грунте представлена на рис. 35.
Рис. 35. Распределение потенциала по поверхности Земли при стекании тока на землю
Напряжение прикосновения и шаговое напряжение
Напряжение прикосновения (рис.36) - это напряжение между двумя точками цепи замыкания на землю (корпус) при одновременном прикосновении к ним человека. Численно оно равно разности потенциалов корпуса и точек грунта, в которых находятся ноги человека, :
;
; ; ,
где - удельное сопротивление грунта;
r - радиус условного полусферического заземлителя;
- коэффициент напряжения прикосновения. В пределах зоны растека-ния тока меньше единицы, а за пределами этой зоны равен единице. Напряжение прикосновения увеличивается по мере удаления от заземлителя, и за пределами зоны растекания тока оно равно напряжению на корпусе оборудования.
Ток, протекающий через тело человека при прикосновении,
.
Напряжение шага (рис. 36) - разность потенциалов, обусловленная растеканием тока замыкания на землю, между точками цепи тока, находящихся на расстоянии шага а, которых одновременно касается ногами человек.
Рис.36. Схема возникновения напряжения прикосновения и шагового
напряженя
; ; ; ,
где ш - коэффициент шагового напряжения.
Напряжение шага зависит от потенциала замыкания и удельного сопротивления грунта, а также расстояния от заземлителя и ширины шага.
Напряжение шага максимально у заземлителя и уменьшается по мере удаления от заземлителя; вне поля растекания оно равно нулю.
Ток, обусловленный напряжением шага,
.
Классификация помещений по опасности поражения электрическим током
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), установлены три класса помещений по опасности поражения электрическим током (табл. 13).
Таблица 13
Классификация помещений по электроопасности [ПУЭ]
|
Класс помещения |
Характеристика помещения |
|
|
Без повышенной опасности |
В помещении отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность (см. п. 2 и 3) |
|
|
С повышенной опасностью |
Наличие одного из признаков:1) сырость (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%);2) токопроводящая пыль (металлическая, угольная и т.п.);3) токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);4) высокая температура (температура длительно превышает +35 °С);5) возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой |
|
Особоопасные |
Характеризуются наличием:1) особой сырости: влажность воздуха близка
|
Методы и средства обеспечения электробезопасности
Средства электробезопасности:
1) общетехнические;
2) специальные;
3) средства индивидуальной защиты.
К общетехническим средствам электробезопасности относятся:
1) рабочая изоляция;
2) двойная изоляция;
3) недоступность токоведущих частей (применение оградительных средств - кожух, электрический шкаф и др.);
4) блокировки безопасности (механические, электрические);
5) малое напряжение. Малое напряжение, согласно стандарту - номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током (ГОСТ12.1.009-76 ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения). В 7-м издании ПУЭ водится понятие «сверхнизкое (малое) напряжение» (СНН) - напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока. Для переносных светильников - 36 В, для особоопасных помещений и вне помещений - 12 В;
6) меры ориентации (использование маркировок отдельных частей электрооборудования, надписи, предупредительные знаки, разноцветная изоляция, световая сигнализация).
Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили:
- защитное заземление;
- зануление;
- защитное отключение;
- электрическое разделение сети.
Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением (рис. 37).
Рис. 37. Принципиальная схема защитного заземления
Защитное действие заземления основано на снижении напряжения прикосновения при попадании напряжения на нетоковедущие части (например, вследствие замыкания на корпус). Это достигается уменьшением разности потенциалов между корпусом электроустановки и землей за счет малого сопротивления заземления и повышения потенциала примыкающей к оборудованию поверхности земли. Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.
Значение сопротивления защитного заземления определяется из условия обеспечения на корпусе электроустановки допустимого напряжения прикосновения.
Защитное заземление применяется в трехфазной трехпроводной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.
В четырехпроводных трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В в качестве защитной меры в стационарных установках применяется зануление (см. рис. 38).
Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Рис. 38. Принципиальная схема зануления электроустановки:
Н - нулевой провод; R0 - сопротивление заземления нейтрали; Rп - повторное заземление нулевого провода
Защитное действие зануления состоит в следующем. При пробое изоляции на корпус образуется цепь с очень малым сопротивлением: фаза - корпус - нулевой провод - фаза. Следовательно, пробой на корпус при наличии зануления превращается в однофазное короткое замыкание (КЗ). Возникающий в цепи ток резко возрастает, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита, эффективно отключающая поврежденный участок сети.
Для схемы зануления необходимо наличие в сети нулевого провода, заземления нейтрали источника и повторного заземления нулевого провода.
Назначение нулевого провода - создание для тока КЗ цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной установки от сети.
Назначение повторного заземления нулевого провода, которое для воздушных сетей осуществляется через каждые 250 м, состоит в уменьшении потенциала зануленных корпусов при обрыве нулевого провода и замыкания фазы на корпус за местом обрыва. Поскольку повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, но не устраняет ее полностью, постольку необходима тщательная прокладка нулевого провода, чтобы исключить обрыв. Нельзя ставить в нулевом проводе предохранители, рубильники и другие приборы, нарушающие целостность нулевого провода.
Назначение заземления нейтрали - снижение до минимального значения напряжения относительно земли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов при случайном замыкании фазы на землю.
Защитное отключение - это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть, в частности, при замыкании фазы на корпус электрооборудования, при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела, при появлении в сети более высокого напряжения, при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением.
При прикосновении человека к открытым токоведущим частям или корпусу электроустановки по фазному проводнику через УЗО (устройство защитного отключения) кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток утечки I2. Когда этот ток превышает установленное значение, тогда срабатывает пусковой орган, приводящий в действие исполнительный механизм, который размыкает электрическую сеть: установка обесточивается за 0,1-0,2 с.
Любой из этих параметров, а точнее, изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитного отключающего устройства, т.е. автоматическое отключение опасного участка цепи.
Защитное отключение может применяться в качестве единственной меры защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000 В либо в сочетании с защитным заземлением или занулением.
В качестве примера защитного отключения рассмотрим устройство защитного отключения (УЗО) (рис. 39), назначение которого - быстрое отключение от сети установки, если напряжение ее корпуса относительно земли окажется выше некоторого предельно допустимого значения uкдоп, вследствие чего прикосновение к корпусу становится опасным.
Рис. 39. Принципиальная схема защитного отключения электроустановки при появлении напряжения на ее корпусе:
1 - корпус; 2 - автоматический выключатель; КО - катушка отключения; Н - реле напряжения максимальное; Rз - сопротивление защитного заземления;Rв - сопротивление вспомогательного заземления
При замыкании фазного провода на заземленный корпус электроустановки сначала проявится защитное свойство заземления, в результате чего напряжение корпуса будет ограничено некоторым значением uк. Затем, если значение uк окажется выше заранее установленного предельно допустимого напряжения uкдоп, равного 20 В, срабатывает защитно-отключающее устройство. При этом реле максимального напряжения, замкнув контакты, подает питание на отключающую катушку, которая вызовет отключение выключателя, что приводит к отключению электроустановки от сети. Применение этого типа УЗО ограничивается электроустановками до 1000 В с индивидуальным заземлением.
Разделение электрической сети (согласно ГОСТ 12.1.009-76) - это разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделительного трансформатора.
В сетях с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека Ih, при однофазном прикосновении зависит от сопротивления изоляции Rф и емкости сети Сф относительно земли. Когда значения Rф и Сф таковы, что ток Ih превышает длительно допустимый, целесообразно разделение сети с помощью разделительных трансформаторов с коэффициентом трансформации 1:1 на несколько более коротких сетей, сопротивления изоляции которых будут выше, а емкость относительно земли меньше по сравнению с сетью в целом (рис. 40).
Рис. 40. Электрическая распределительная сеть:
а - до разделения; б - после разделения: Н - нагрузка
Средства индивидуальной защиты, используемые
в электроустановках
Средства защиты, используемые в электроустановках (рис. 41), по своему назначению подразделяются на две категории: основные и дополнительные.
Основные электрозащитные средства - это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Рис. 41. Электрозащитные средства, применяемые в электроустановках
а - изолирующие штанги; б - изолирующие клещи; в- диэлектрические перчатки; г - диэлектрические боты; д - диэлектрические галоши; е - резиновые коврики и дорожки, лакоткань (используется в качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах); ж - изолирующая подставка; з - монтерский инструмент с изолированными ручками; и - токоизмерительные клещи
...Подобные документы
Влияние среды обитания и окружающей природной среды на жизнедеятельность человека. Основы физиологии труда. Воздействие на человека опасных и вредных факторов среды. Основы техники безопасности. Правовое обеспечение безопасности жизнедеятельности.
методичка [160,0 K], добавлен 17.05.2012Основные понятия, термины и задачи предмета "Безопасность жизнедеятельности". Классификация опасных и чрезвычайных ситуаций (ЧС). Правовое регулирование национальной безопасности и единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС.
реферат [32,7 K], добавлен 10.03.2009Цели и задачи введения в школьную учебной программу дисциплины "Безопасность жизнедеятельности". Факторы риска окружающей среды, влияющие на здоровье человека. Условия трудовой деятельности человека и главные негативные факторы производственной среды.
контрольная работа [29,3 K], добавлен 25.07.2009Сущность и задачи безопасности жизнедеятельности как научной дисциплины. Причины возникновения и особенности природных катастроф и чрезвычайных происшествий. Влияние курения, наркомании, алкоголизма на здоровье человека. Коллективные средства защиты.
контрольная работа [62,3 K], добавлен 09.01.2013Взаимодействие человека со средой обитания и ее составляющими. Понятие опасности, ее виды, источники и способы защиты. Возникновение и развитие научно-практической деятельности в сфере безопасности жизнедеятельности человека, ее сущность, цели и задачи.
реферат [27,8 K], добавлен 09.11.2009БЖД – степень защиты человека от чрезвычайных опасностей. Основная направленность мероприятий по безопасности жизнедеятельности. Понятие и критерий безопасности. Классификация рисков и опасностей, их проявления. Влияние факторов опасности на человека.
курс лекций [33,2 K], добавлен 20.07.2010Обобщение научных и практических достижений в новой области знаний – безопасности жизнедеятельности. Понятия, термины и определения. Защита человека и его среды обитания в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 23.02.2009Три основные задачи Безопасности жизнедеятельности. Воздействие среды жизнедеятельности на здоровье человека. Причины производственного травматизма и профессиональных заболеваний. Нормативная и техническая документация, регламентирующая условия труда.
контрольная работа [892,8 K], добавлен 02.05.2013Цель, задачи, предметы изучения, средства познания дисциплины безопасность жизнедеятельности. Обеспечение безопасности человека в современных экономических условиях. Метод определения носителей опасности, способы защиты человека и технических систем.
контрольная работа [26,2 K], добавлен 07.06.2009Понятие о жизнедеятельности человека. Национальная безопасность России. Основы мобилизационной подготовки. Современные войны и вооруженные конфликты. Безопасность общества и личности. Основы организации медико-психологического обеспечения населения.
курс лекций [255,2 K], добавлен 21.03.2014Характеристика понятий, терминов и определений безопасности жизнедеятельности. Основы национальной безопасности, ее виды, правовое регулирование и органы обеспечения. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
реферат [26,9 K], добавлен 01.10.2011Анализ общей обстановки на объекте связи в случаях чрезвычайных ситуаций. Безопасность жизнедеятельности персонала и жителей населенного пункта в случае радиоактивного загрязнения. Оценка необходимости эвакуации жителей населенного пункта Старичево.
курсовая работа [330,6 K], добавлен 30.03.2015Защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности как предмет изучения безопасности жизнедеятельности. Воздействие и нормирование негативных факторов.
презентация [133,2 K], добавлен 03.09.2015История возникновения научной и учебной дисциплины. Признаки опасности. Принципы БЖД. Виды негативных воздействий в системе "Человек - Среда обитания". Понятие "риск". Определение риска. Методы выявления производственных опасностей.
реферат [56,1 K], добавлен 09.06.2002Основные требования НПА в области обучения работников организации. Задачи обучения в области безопасности жизнедеятельности. Задачи подготовки в области защиты от чрезвычайных ситуаций. Обучение работников в области безопасности жизнедеятельности.
реферат [20,8 K], добавлен 03.11.2009Перспектива развития науки о безопасности жизнедеятельности. Охрана атмосферного воздуха. Ответственность за нарушение требований охраны труда. Средства защиты атмосферы. Теоретические основы БЖД в системе "человек - среда обитания – машина - ЧС".
контрольная работа [158,0 K], добавлен 02.02.2011Классификации чрезвычайных ситуаций (ЧС), их основные причины и фазы развития. Происшествие, катастрофа, авария, взрыв. Виды ЧС мирного времени: техногенные, антропогенные, экологические, социально-политические конфликты. ЧС, присущие военному времени.
презентация [51,2 K], добавлен 24.07.2013Безопасность жизнедеятельности — наука о комфортном и травмобезопасном взаимодействии человека со средой обитания. Наиболее частые причины несчастных случаев в быту. Правила поведения при отравлении бытовой химией, поражении электротоком, обморожении.
контрольная работа [33,1 K], добавлен 12.03.2011Предмет и методы инженерной охраны труда. Правовые, нормативно-технические и организационные основы обеспечения безопасности жизнедеятельности. Требования производственной санитарии, электро-, пожаробезопасности, защиты от излучений и вредных веществ.
курс лекций [1,3 M], добавлен 05.06.2014Безопасность жизнедеятельности как область научных знаний, предмет и методы ее исследования. Понятие и принципы обеспечения личной безопасности. Поражающие факторы ЧС и их воздействие на организм. Безопасность в системе: "человек-общество-природа".
шпаргалка [8,9 K], добавлен 05.10.2011
