Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Державний вищий навчальний заклад

« Чернівецький індустріальний коледж»

НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК З ДИСЦИПЛІНИ

ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА

Чернівці

2012

Електробезпека: навчальний посібник з дисципліни для 3 курсу спеціальності 5.05070104 "Монтаж і експлуатація електроустаткування підприємств та цивільних споруд " / Муринюк В.В. – Чернівці ДВНЗ”ЧІК”, 2012. – 84 с.

Укладач: Муринюк В.В. – викладач спецелектротехнічних дисциплін Чернівецького індустріального коледжу

Рецензенти: Андрущак Г.О., кандидат фізико-математичних наук, асистент кафедри електроніки і енергетики Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича;

Поцілуйко-Григоряк Г.В., викладач спецелектротехнічних дисциплін, викладач першої категорії, голова циклової комісії «Електрообладнання підприємств» ДВНЗ «Чернівецький індустріальний коледж»

Розглянуто на засіданні циклової комісії «Електрообладнання підприємств»

Протокол № від р.

Схвалено Методичною радою Чернівецького індустріального коледжу.

Протокол № від 20 р.

Відповідальний за випуск : Фокшек А.М.

Зміст

Розділ 1 Основи електробезпеки

1.1 Дія електричного струму на організм людини і фактори, які впливають на ступінь ураження 4

1.2. Індивідуальні засоби захисту від ураження електричним струмом 12

1.3. Безпечні методи звільнення потерпілого від дії електричного струму та надання долікарської допомоги 17

1.4. Вибухонебезпечність електроустановок 21

Розділ 2. Класифікація приміщень за ступенем електробезпеки

2.1. Класифікація приміщень за можливим ураженням струмом 25

2.2. Обмеження напруги в приміщеннях 26

Розділ 3. Основні вимоги безпеки під час обслуговування електроустановок

3.1. Безпечне обслуговування цехових електроустановок 28

3.2. Огляд цехових електроустановок 29

3.3. Безпечне обслуговування електроприводів, електротермічних та електрозварювальних установок 30

3.4. Безпечна експлуатація акумуляторних батарей 35

Розділ 4. Організаційні заходи, що забезпечують безпеку робіт

4.1. Видача наряду чи розпорядження. Призначення відповідальних за проведення робіт 37

4.2. Допуск до роботи і нагляд під час роботи 42

4.3. Оформлення перерв у роботі, перехід на інше робоче місце 45

4.4. Завершення робіт і підготовка обладнання до включення 46

4.5. Роботи, які виконуються поблизу струмоведучих частин під

напругою і безпосередньо на них 48

Розділ 5. Технічні заходи, що забезпечують безпеку робіт

5.1. Порядок виконання технічних заходів. Відключення струмоведучих частин 56

5.2. Вивішування плакатів і огородження невідключених

струмоведучих частин 59

5.3. Перевірка відсутності напруги і накладання заземлення. Облаштування робочого місця 60

Розділ 6. Проведення профілактичних робіт щодо запобігання аваріям в електроустановках

6.1. Порядок проведення профілактичних робіт щодо запобігання аварій в електроустановках 67

Розділ 7. Правила безпеки при виконанні робіт в електроустановках загального та спеціального призначення

7.1. Заходи безпеки при експлуатації силових трансформаторів і

розподільчих пристроїв 68

7.2. Безпечна експлуатація комутаційних апаратів. Безпечність робіт при переключеннях в розподільчих мережах 6…10кВ 69

7.3. Заходи безпеки при роботах на повітряних лініях електропередачі 73

7.4. Заходи безпеки при роботах на кабельних лініях електропередачі 75

7.5. Випробування ізоляції електрообладнання підвищеною напругою 77

Розділ 8.Опосвідчення стану безпеки електроустановок 82

Список використаної та рекомендованої літератури 85

Розділ 1 Основи електробезпеки

1.1 Дія електричного струму на організм людини і фактори, які впливають на ступінь ураження

Поняття електробезпеки

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

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

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

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

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

Н ебезпека ураження електричним струмом

Небезпека ураження людини елетричним струмом у значній мірі залежить від того, як людина включена в електричне коло. Типовими є дві схеми торкання:

• між двома фазами;

• між фазою і землею.

Найбільш небезпечно, коли людина одночасно торкається до двох фаз електричної мережі та потрапляє під лінійну напругу (мал. 1). При такому контакті струм, що проходить через тіло людини, буде визначатися за таким рівнянням: , де І_л – сила струму, що проходить через організм людини, А; U – лінійна напруга, В; U_ф – фазна напруга, В; R_л – опір тіла людини, Ом.

В ипадки двофазного торкання людини виникають значно рідше, ніж однофазного. Вони, як правило, виникають в результаті роботи під напругою, застосування несправних засобів захисту, а також експлуатації обладнання з неогородженими голими струмоведучими частинами.

Небезпека ураження при однофазному торканні менша, ніж при двофазному. Пояснюється це тим, що при однофазному торканні напруга, під яку потрапляє людина, не перевищує фазної, тобто менша за лінійну в 1,73 рази. Відповідно, меншим буде й струм, що протікатиме через тіло людини. Крім того, на значення цього струму впливають також режим нейтралі джерела струму, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття та деякі інші фактори. В мережі з ізольованою нейтраллю (мал. 2) струм, що протікає через людину, повертається до джерела через ізоляцію проводів, яка володіє високим опором. Струм для цього випадку визначають за виразом: , де R_п – опір підлоги; R_вз – опір взуття людини; R_із – опір ізоляції однієї із фаз мережі відносно землі.

Дуже небезпечно, коли людина стоїть на струмопровідній підлозі і має струмопровідне взуття, тобто дане рівняння тоді має вигляд: .

Це свідчить про те, що в мережі з ізольованою нейтраллю умови безпеки залежать не лише від опору підлоги та взуття, а й від опору ізоляції проводів відносно землі: чим краща ізоляція, тим менший струм протікатиме через тіло людини.

При заземленій нейтралі (мал.3) коло електричного струму включає в себе, крім опору тіла людини, опір її взуття та заземлення нейтралі джерела. Цей струм визначають за виразом: , де R₀ – опір заземлення нейтралі.

Р озглянемо найбільш небезпечний випадок, коли людина торкається до одної фази, стоячи на сирому ґрунті чи на струмопровідній підлозі в сирому чи струмопровідному взутті, тобто коли R_п=0 та R_вз=0. оскільки опір заземлення нейтралі R₀=4Ом, ним можна знехтувати. Тоді

.

Цей струм небезпечний для життя людини. Даний приклад свідчить про те, яке значення для осіб, що працюють на діючих електроустановках, має ізолююча підлога та діелектричне взуття.

Таким чином, при інших рівних умовах однофазне торкання людини до мережі з ізольованою нейтраллю менш небезпечне, ніж до мережі із заземленою нейтраллю. Цей висновок справедливий для нормальних умов роботи (безаварійних) електроустановок. У випадку аварії, коли одна із фаз замкнута на землю, мережа з ізольованою нейтраллю може виявитись більш небезпечною, оскільки напруга між фазою та землею в мережі з ізольованою нейтраллю може зрости від фазної до лінійної, тоді коли в мережі із заземленою нейтраллю підвищення напруги може бути незначним.

Особливості дії елетричного струму на організм людини

Проходячи через організм людини електричний струм справляє на нього термічну, електролітичну, механічну та біологічну дію.

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

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

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

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

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

Види електричних травм. Причини летальних наслідків від дії електричного струму

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

Характерними місцевими електричними травмами є:

• електричні опіки,

• електричні знаки,

• металізація шкіри,

• механічні ушкодження,

• е лектроофтальмія.

Електричний опік — найбільш поширена місцева електротравма (близько 60%), яка, в основному, спостерігається у працівників, що обслуговують діючі електроустановки. Електричні опіки залежно від умов їх виникнення бувають двох видів: струмові (контактні), коли внаслідок проходження струму електрична енергія перетворюється в теплову, та дугові, які виникають внаслідок дії на тіло людини електричної дуги. Залежно від кількості виділеної теплоти та температури, а також і розмірів дуги електричні опіки можуть уражати не лише шкіру, але й м'язи, нерви і навіть кістки. Такі опіки називаються глибинними і заживають досить довго.

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

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

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

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

Найбільш небезпечним видом електротравм є електричний удар, який у більшості випадків (близько 80%, включаючи й змішані травми) призводить до смерті потерпілого. Електричний удар — це збудження живих тканин організму електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. Залежно від наслідків ураження електричні удари можна умовно підрозділити на чотири ступені:

• I — судомні скорочення м'язів без втрати свідомості;

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

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

• IV — клінічна смерть.

Клінічна смерть — це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та легенів і триває 6—8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припиняються біологічні процеси у клітинах і тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур. Якщо при клінічній смерті негайно звільнити потерпілого від дії електричного струму та терміново розпочати надання необхідної допомоги (штучне дихання, масаж серця), то існує висока імовірність щодо збереження йому життя.

Причинами летальних наслідків від дії електричного струму можуть бути:

• зупинка серця чи його фібриляція (хаотичне скорочення волокон серцевого м'яза);

• припинення дихання внаслідок судомного скорочення м'язів грудної клітки, що беруть участь у процесі дихання;

• електричний шок (своєрідна нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнення електричним струмом, що супроводжується розладами кровообігу, дихання, обміну речовин і т. п.).

Можлива також одночасна дія двох або навіть усіх трьох вищеназваних причин. Слід зазначити, що шоковий стан може тривати від кількох десятків хвилин до діб. При тривалому шоковому стані, зазвичай, настає смерть.

Фактори, що впливають на наслідки ураження електричним струмом

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

Найбільш небезпечним для людини є змінний струм з частотою 20 – 1000Гц. (здатність самостійного звільнення від струму такої частоти зберігається при значеннях струму до 10мА). Постійний струм також небезпечний, але звільнитися від нього самостійно можна при значеннях до 20 – 25мА.

Електричний опір тіла людини складається з опору його внутрішніх органів та шкіри. Внутрішні органи мають опір 300 – 800Ом, а шкіра (верхній, роговий, шар товщиною долей міліметра) якщо суха і непошкоджена при напрузі 10В має опір близько 100000Ом. При наявності пошкоджень на тілі її опір знижується до 1000Ом, а іноді й менше. Опорі тіла людини величина непостійна, зменшується також зі збільшенням струму і часу його проходження. При розрахунках опір тіла людини приймають рівним 100Ом.

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

• пороговий відчутний струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення (змінний струм частотою 50Гц – 0,6 – 1,5мА; постійний струм 7мА);

• пороговий невідпускаючий струм — найменше значення електричного струму, яке викликає судомні скорочення м'язів руки, в котрій затиснутий провідник, що унеможливлює самостійне звільнення людини від дії струму (змінний струм частотою 50Гц 10 – 15мА; постійний струм 60 – 70мА);

• пороговий фібриляційний (смертельно небезпечний) струм найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця (змінний струм частотою 50Гц 20 – 25мА).

При частоті струмі менше 20Гц або більше 100Гц небезпека струму значно зменшується. Струм частотою вище 500кГц не не проявляє подразнюючої дії на тканини, тому не викликає електричного удару. Однак залишається небезпека появи термічних опіків.

Індивідуальні особливості людини – стан здоров’я, підготовленість до роботи в електричній установці, психічний стан – також мають велике значення для наслідків ураження.

Розглянемо характер впливу змінного струму на тіло людини (табл.. 1)

Таблиця 1. Дія змінного електричного струму на організм людини

Сила струму, мА	Характер дії
До 1	Не відчувається
1 – 8	Відчуття безболісні. Керування м’язами не втрачено. Можливе самостійне звільнення від контакту з частинами, що перебувають під напругою.
8 – 15	Відчуття болісні. Керування м’язами ще не втрачено і можливе самостійне звільнення.
20 – 50	Відчуття струму дуже болісні. Сильне скорочення м’язів. Дихання утруднене, неможливо самостійно звільнитися від дії струму.
50 – 100	Можлива фібриляція серця, що призводить до смерті. Параліч дихання
100 – 200	Виникає фібриляція серця, що призводить до смерті. Параліч дихання
200 і більше	Сильні опіки. Параліч дихання.

Кожен працівник повинен твердо пам’ятати, що не можна торкатися струмоведучих частин незалежно від того, під якою напругою вони перебувають. Слід при роботі застосовувати засоби захисту, що передбачені правилами техніки безпеки: заземлення, ізоляцію, індивідуальні ізолюючі інструменти.