5.3. Джерела шкідливого впливу на людей, що виконують роботи в електроустановках

Електричний струм, проходячи через живі тканини, створює термічний, електричний і біологічний вплив. Результат − від місцевого ураження до смерті людини.

Термічний вплив − опіки можливі при проходженні через тіло людини значних струмів (більше 1 А). При температурі 60−70 °С звертається білок і виникає опік.

В електроустановках з напругою понад 1000 В опіки виникають і без безпосереднього контакту. При неприпустимому наближенні на розрядну відстань виникає іскровий розряд, що переходить у дугу, температура якої може перевищити 4000 °С.

Різке скорочення м'язів іноді рятує життя, якщо не було порушень дихання та кровообігу.

В електроустановках з напругою до 1000 В електрична дуга можлива між струмоведучими частинами у разі, якщо між ними потрапить частина людського тіла, що закінчується опіком.

Опіки виникають і при дотику до розпечених частин, розльоті розпечених часток металу.

Електричний вплив – відбувається за малих струмів (до сотень мА) і невеликих напруг (до 1000 В). Через малу потужність не виникає опіку. Діє на нервову систему, м'язи. Наслідки − параліч органів, м'язів, дихання (при тривалості більшій ніж 15−20 с можлива остаточна зупинки), серця (кілька сотень А на протязі часток сек. призводить до фібриляції − безладного скорочення та розслаблення волокон серця, припинення кровообігу, виснаження серця), приводять до смерті.

Параліч м'язів пальців робить людину нездатною звільнитися від струму.

Короткочасна дія струму порядком декількох А не викликає фібриляції. Серцевий м'яз під дією струму скорочується та залишається в такому стані до відключення струму, після чого серце може продовжити працювати.

Електрометалізація шкіри – проникнення під поверхню шкіри часток металу внаслідок його розбризкування та випару під дією струму (електроліз).

Враження очей – відбувається внаслідок ультрафіолетового випромінювання електричної дуги.

Порогові значення струму:

1) поріг відчуття − 0,5−1,5 мА;

2) поріг невідпускаючого струму − 10 мА;

3) смертельний струм − 100 мА.

Електромагнітне поле, що впливає на людину, може призвести до:

− збільшення її температури (через поглинання енергії електромагнітного поля тілом людини) і захворюванню внутрішніх органів;

− поляризації молекул і тканин з наступною зміною їхніх властивостей;

− гальмування рефлексів;

− зниження тиску;

− зменшення частоти серцевих скорочень;

− зміни складу крові (збільшення кількості лейкоцитів і зменшення числа еритроцитів);

− помутніння кришталика ока;

− погіршення зору;

− головного болю;

− підвищення стомлюваності;

− дратівливості;

− сонливості;

− задишки.

Припустимі потужності електромагнітного випромінювання:

1) на протязі всього робочого дня − не більше 10 мкВт/см²;

2) протягом 2 годин на день − не більше 100 мкВт/см²;

3) протягом 15 – 20 хвилин у день − не більше 1000 мкВт/см².

5.4. Способи та засоби захисту від шкідливих факторів на підприємствах електроенергетики

Замикання на корпус − це випадкове електричне з'єднання струмоведучої частини з металевими неструмоведучими частинами електроустановки. Воно може бути результатом випадкового торкання струмоведучої частини корпусу електроустаткування, пошкодження ізоляції, падіння дроту, що перебуває під напругою, на неструмоведучі металеві частини тощо.

Захисне заземлення − навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, які можуть виявитися під напругою внаслідок замикання на корпус і з інших причин. Захисне заземлення відрізняється від робочого заземлення та заземлення молнієзахисту.

Робоче заземлення − навмисне з'єднання із землею окремих елементів електричної мережі (нейтралі трансформатора або генератора, обмотки вимірювального трансформатору, середньої ланки джерела постійного струму тощо). Робоче заземлення призначене для забезпечення режиму роботи електроустановки в нормальних або аварійних умовах.

Заземлення молнієзахисту − навмисне з'єднання із землею молнієприймачів з метою відводу струмів блискавки у землю.

Принцип дії захисного заземлення полягає в зниженні до безпечних значень напруг дотику та кроку, обумовлених замиканням на корпус.

Пристрій занулення складається з нульового захисного провідника та елементів захисту (запобіжники, автоматичні вимикачі). Воно являє собою з'єднання металевих неструмоведучих частин електроустановок за допомогою нульового захисного провідника із глухозаземленою нейтраллю джерела живлення. Воно в аварійній ситуації (з моменту замикання на корпус і до автоматичного відключення пошкодженої ділянки від мережі) сприяє зниженню напруги корпуса щодо землі аналогічно тому, як це має місце при захисному заземленні. Таким чином, на час роботи апаратів захисту робоче заземлення в електричних мережах із глухозаземленою нейтраллю виконує функції захисного заземлення, що знижує небезпеку враження електричним струмом.

Повторне заземлення нульового захисного провідника призначене для зниження небезпеки враження струмом при обриві нульового захисного провідника з замиканням на корпус за місцем обриву. При обриві нульового захисного провідника замикання на корпус не перетворюється в коротке замикання і, отже, не приводить до відключення пошкодженої ділянки апаратом захисту. Корпус може тривалий час бути під напругою, створюючи загрозу враження електричним струмом. При наявності повторного заземлення нульового захисного провідника, система захисного занулення перетворюється в систему захисного заземлення, і напруга за місцем обриву занулення знижується відносно землі. Таким чином, при обриві нульового захисного провідника наявність повторних заземлень значно поліпшує умови безпеки, незважаючи на те, що ефективність захисних функцій системи занулення при цьому повністю не відновлюється. У цілому ж повторне заземлення нульового захисного провідника під час замикань на корпус знижує напругу дотику як при справному нульовому захисному провіднику, так і при його обриві.

Ізоляція струмоведучих частин може бути наступних видів.

Робоча ізоляція – це електрична ізоляція між струмоведучими частинами електроустановки з різним потенціалом, а також між струмоведучими частинами та землею, що забезпечує нормальну роботу електроустановки і захист від враження електричним струмом. Її опір для силових і освітлювальних мереж повинен бути не менший ніж 0,5 МОм.

Додаткова ізоляція – використовується додатково до робочої з метою забезпечення захисту від враження струмом при пошкодженні робочої ізоляції (наприклад, корпуса ручного електроінструменту, переносних світильників, побутових електротехнічних виробів).

Подвійна ізоляція – ізоляція, що складається з робочої та додаткової.

Посилена ізоляція – поліпшений варіант робочої ізоляції за рахунок використання сучасних діелектриків, більшої товщини. Використовується у військовій техніці та при тяжких умовах роботи (кислоти, гази тощо).

Після капітального ремонту для електроінструменту опір робочої ізоляції повинен бути не меншим за 2 МОм, додаткової − не меншим за 5 МОм, посиленої − не меншим за 7 МОм.

Недоступність неізольованих струмоведучих частин забезпечується наступним:

1. Огородженням, які можуть бути стаціонарними (кожухи, щити, шафи з вогнетривкого матеріалу. В електроустановках з номінальною напругою до 1000 В огородження виконуються суцільними, а в електроустановках з номінальною напругою понад 1000 В − сітчастими) і тимчасові (дерев'яні щити − на час виконання робіт).

2. Розташуванням на недоступній висоті (наприклад, ПЛ).

3. Використанням блокувань – пристроїв, за допомогою яких автоматично загороджується шлях у небезпечну зону або запобігаються неправильні дії, що можуть призвести до аварійних ситуацій або вражень людини електричним струмом. Блокування можуть бути

− механічні (робочий елемент − стопор, засувка, фігурні вирізи) – встановлюються на роз'єднувачах для запобігання одночасного включення двох груп ножів;

− електричні (блок-контакти, що діють на розрив ланцюга) − встановлюються на дверях огороджень електроустановок;

− електромагнітні (магнітний ключ, що дозволяє або забороняє включення комутаційної апаратури) − встановлюються для запобігання помилкового відключення роз'єднувачів під навантаженням.

Використання зниженої напруги.

Згідно ПУЕ для зниження небезпеки враження людини електричним струмом використовують напруги, які не перевищують 42 В змінного струму 50 Гц та 110 В постійного. Обов'язково потрібно використовувати та інші засоби захисту. Джерела зниженої напруги - акумуляторні батареї, випрямлячі, перетворювачі частоти, трансформатори. При цьому необхідно звернути увагу на наступне:

− щоб уникнути міжобмоточного пробою вторинні обмотки потрібно заземлювати;

− не припустимо у якості джерела зниженої напруги використовувати автотрансформатори.

Електричний поділ мереж.

За допомогою спеціальних розділювальних трансформаторів з одиничним коефіцієнтом трансформації одержують ізольовану від землі електричну мережу. Вторинні обмотки таких трансформаторів заземлювати не можна. Зв'язок між трансформатором і приймачем повинен бути щонайкоротшим. За його допомогою виключаються такі небезпечні фактори: витік на землю, ємність мережі, часті пошкодження ізоляції.

Орієнтація в електроустановках.

Все устаткування позначають написами, маркуванням, розцвіченням. Для попередження про небезпеку застосовують звукові, світлові та різноколірні сигналізатори.

Частини устаткування, що представляють небезпеку для людей, фарбують у сигнальні кольори:

− кнопки та важелі аварійного вимикання − у червоний;

− однойменні фази офарблюють в однаковий колір у всіх електроустановках (А − жовтий, В − зелений, С − червоний, нульовий робочий провідник – голубий, нульовий захисний провідник - жовтими та зеленими поздовжніми смугами).

Маркування − цифрові, символічні або буквено-значеннєві умовні позначки:

− на щитах, ящиках, збірках, пультах − їхній порядковий номер або номер лінії, що відходить, з її призначенням;

− кабелі, шини та проводи − маркірують ізольованими бирками, або роблять гравірування із зазначенням їхнього перетину;

− на запобіжниках проставляють номінальний струм навантаження;

− на ключах, кнопках і рукоятках керування надписують операцію, для якої вони призначені («Включити», «Відключити», «Зменшити», «Додати» тощо).

На сигнальних апаратах і лампах вказують характер сигналу («Вкл», «Відкл», «Перегрів»).