2.Основные определения

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества (ГОСТ 12.1.009-82. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения). Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии (ПОТ РМ – 016 – 2001 Термины и определения).

Основные нормативные акты, содержащие требования электробезопасности

Действующие в организации электроустановки должны эксплуатироваться согласно следующим основным нормативным актам: МПОТ (ПБ) ЭЭУ - Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ РМ-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00 - Межотраслевые правила по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. Утверждены Министерством труда и социального развития РФ (постановление от 05.01.2001 № 3) и Министерством энергетики РФ (приказ от 27.12.2000 № 163) с изменениями, введенными в действие с 01. 07. 2003.

ПТЭЭП – Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Приказ Минэнерго от 13.01.2003 № 6. Зарегистрировано в Минюсте 22.01.2003 № 4145.

ПТЭ - Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. РД 34.20.501-95. 15-е издание, переработанное и дополненное. Утверждены РАО «ЕЭС России» 24.08.1995.

ПУЭ - Правила устройства электроустановок. Утверждены Минтопэнерго РФ 06.10.1999. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках. Приказ Минэнерго от 30.06.2003 № 261. В связи с принятием 27.12.2002 Федерального закона «О техническом регулировании», который вступил в силу 01.07.2003, все нормативные правовые акты (НПА), принимаемые после указанной даты и содержащие требования к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранению, перевозке, реализации, утилизации, будут излагаться только в «Техническом регламенте». НПА (Правила, положения, инструкции) будут приводиться в соответствие с требованиями указанного закона и заменяться Техническими регламентами.

Не допускается выдача и выполнение распоряжений и заданий, противоречащих требованиям, содержащимся в указанных документах.

Опасные и вредные производственные факторы, связанные с использованием электрической энергии

Факторами опасного и вредного воздействия на человека, связанными с использованием электрической энергии, являются:

- протекание электрического тока через организм человека; - воздействие электрической дуги; - воздействие биологически активного электрического поля; - воздействие биологически активного магнитного поля; - воздействие электростатического поля; - воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ).

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и т.п. Электролитическое выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывающем значительные нарушения их физико-химических составов. Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям и рефлекторным, т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей. Всё многообразие действий электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам. Опасные и вредные последствия для человека от воздействия электрического тока, электрической дуги, электрического и магнитного полей, электростатического поля и ЭМИ проявляются в виде электротравм, механических повреждений и профессиональных заболеваний.

Электрические травмы – это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Электротравмы: локальные поражения тканей (металлизация кожи, электрические знаки и ожоги) и органов (резкие сокращения мышц, фибриляция сердца, электроофтальмия, электролиз крови) являются результатом воздействия электрического тока или электрической дуги на человека. Различают слёдующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока через тело человека, а также воздействием электрической дуги на тело. В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии электрического тока в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электрической дугой носят, как правило, тяжёлый характер (омертвение пораженного участка кожи и обугливание тканей).

Электрические знаки — это четко-очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается, как правило благополучно.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи металла, расплавившегося под действием -электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через, человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения возникают очень редко. Электрический удар— это возбуждение живых тканей организма проходящим через—него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Степень воздействия зависит от экспозиции фактора, в том числе: рода и величины напряжения и тока, частоты электрического тока, пути тока через тело человека, продолжительности воздействия электрического тока или электрического и магнитного полей на организм человека, условий внешней среды.

По степени воздействия на организм человека различаются четыре стадии:

• I – слабые, судорожные сокращения мышц;

• II – судорожные сокращения мышц, потеря сознания;

• III - потеря сознания, нарушение сердечной и дыхательной деятельности;

• IV – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Механические повреждения, явившиеся следствием воздействия вредных факторов, связанных с испольванием электрической энергии (падение с высоты, ушибы), также могут быть отнесены к электротравмам. Кроме того, электрический ток вызывает непроизвольное сокращение мышц (судороги), которое затрудняет освобождение человека от контакта с токоведущими частями.

Профессиональные заболевания проявляются, как правило, в нарушениях функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. У людей, работающих в зоне воздействия электрического и магнитного полей, электростатического поля, электромагнитных полей радиочастот, появляются раздражительность, головная боль, нарушение сна, снижение аппетита, нарушение репродуктивной функции и пр. Следствием воздействия вредных факторов могут явиться болезни глаз или лейкемия (белокровие).

Клиническая («мнимая») смерть— переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения-деятельности сердца и легких.

У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсут­ствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасла, ибо ткани его умирают не все сразу и не все сразу угасают функции различных органов. В первый момент почти во всех тканях продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне и резко отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные функции организма, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.

Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному , голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется времёнем с момента прекращения сердечной деятельности дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4-5 минут, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока, -7-8 минут.

Биологическая (истинная смерть) -— необратимое явление, характеризующееся прекращением процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает по истечении периода кли­нической смерти.

Исход воздействия электрического тока зависит от ряда факторов, в том числе от электрического сопротивления тела человека, величины и длительности протекания через него тока, рода и частоты тока и индивидуальных свойств человека.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей.

Кожа, вернее ее верхний слой, называемый эпидермисом имеющий толщину до 0,2 мм и состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, обладает большим сопротивлением которое определяет общее сопротивление тела человека. Сопротивление внутренних тканей человека незначительно и составляет 300-500 Ом.

При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах от 1 тыс. до 2 тыс. Ом. При увлажнении и загрязнении кожи, а также при повреждении кожи (под контактами) сопротивление тела оказывается наименьшим — 300—500 Ом, т. е. доходит - до значения, равного сопротивлению внутренних тканей тела. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом

Величина тока, протекающего через тело^-человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты (50 Гц) относительно малого значения: 0,6— 1,5 мА. Этот ток называется пороговым ощутимым током

Ток 10—15 мА (при 50 Гц) вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц рук, которые человек преодолеть не в состоянии, т. е. он не может разжать руку, которой касается токоведущей части, не может отбросить провод от-еебя и оказывается как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется пороговым не отпускающим.

При 25-50 мА_действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этого тока — в течение нескольких минут — может наступить смерть вследствие прекращения работы легких.

При 100 мА ток оказывает непосредственное влияние и на мышцу сердца вызывая его остановку или фибрилляцию, т. е. быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце перестает работать как насос. В результате в организме прекращается кровообращение и наступает смерть.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко возрастает ток за счет уменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм.

Род и частота тока в значительной степени определяют степень поражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой от 20 до 1000 Гц. При частоте меньше 20 или больше 1000 Гц опасность поражения током заметно снижается.

При постоянном токе пороговый ощутимый ток повышается до 6—7 мА, а пороговый не отпускающий ток — до 50 -70 мА.

Токи частотой свыше 500 000 Гц не оказывают раздражающего действия на ткани и поэтому не вызывают электрического удара. Однако они сохраняют опасность по условиям термических ожогов.

Индивидуальные свойства человека — состояние здоровья, под­готовленность к работе в электрической установке и другие факторы также имеют значение для исхода поражения. Поэтому обслуживание электроустановок поручается лицам, прошедшим медицинский осмотр и специальное обучение.

Причины поражения электрическим током и основные меры защиты

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие:

1. Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования — корпусах, кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и других причин.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.

4. Возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Основными мерами защиты от поражения током являются: 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, применением двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных защитных средств — переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов. Защитное заземления - преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроприемников (электроустановок), которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009 - 76. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения). Зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроприемников (электроустановок) с нейтральной точкой трансформатора питающей подстанции металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009 - 76. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения).

Явления при стеканий тока в землю. Напряжение прикосновения и шага

Отекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник, находящийся в контакте с землёй, называется заземлителем или электродом.

При стенании тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части до значения равного произведению тока, стекающего в землю на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути.

Это явление, весьма благоприятное по условиям безопасности используется как мера защиты от поражения током при случайном появлении напряжения на металлических токоведущих частях, которые с этой целью заземляют. Однако наряду с понижением потенциала заземлявшейся токоведущей части при стенании тока в землю возникают и отрицательные явления, а именно, появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стенания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека.

В объёме земли, где проходит ток, возникает так называемое «поле растекания тока». Теоретически оно простирается до бесконечности. Однако в действительных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слой земли, по которому проходит ток, оказывается столь большим, что плотность тока здесь практически равна нулю. Следовательно, и поле растекания можно считать распространяющимся на расстоянии 20 м от заземлителя.

Потенциал на поверхности-земли вокруг-заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от своего максимального значения до нуля по мере удаления от заземлителя.

Напряжение шага или шаговое напряжение есть разность потенциалов двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся одна от другой на расстоянии шага и на которых одновременно стоит человек. При этом длина шага принимается равной 0,8 м. (Шаговое напряжение представляет собой также падение напряжения в сопротивлении тела человека)

Напряжение прикосновения - есть разность потенциалов двух точек электрической цепи, которых одновременно касается человек, или, иначе говоря, падение напряжения в сопротивлении тела человека.