4 Охрана труда на производстве

Важнейшей частью любого производства является специалисты высокой квалификации. Во время проведения работ они могут сталкиваться с различными опасными факторами. Для того что бы свести их влияние к минимуму на предприятии должны проводиться различные мероприятия по охране труда.

Разработка установки для определения свойств пьезокерамических элементов. Данное помещение должно соответствовать нормам по освещенности, электро- и шумоподавлению.

4.1 Электробезопасность

Действие электрического тока на живую ткань носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое действия, что характерно для неживых объектов, а также – специфическое биологическое действие, которое выражается в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным сокращением мышц, в том числе сердца и легких.

Обеспечение электробезопасностив электроустановках производственного и бытового назначения постоянного тока и переменного частотой 50 и 400 Гц достигается путем контроля значений напряжения и силы тока в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока при значениях 0,6-1,5 мА при переменном токе частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе. Эти токи называются пороговыми ощутимыми. При больших значениях тока болезненные ощущения резко усиливаются, появляются непреодолимые судороги мышц рук, при которых человек не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, если их касается. Эти токи называются неотпускающими, а наименьший из них 10-15 мА при частоте 50 Гц и 50-80 мА при постоянном токе - пороговым неотпускающим током. Значение переменного тока 10 мА является опасным для человека и является ориентирующим при создании защитных средств.

Ток в 25-50 мА при частоте 50 Гц вызывает непереносимую боль, воздействуя на все тело, в том числе и на мышцы грудной клетки, в результате чего дыхание сильно затрудняется. Длительное воздействие этого тока может вызвать прекращение дыхания, после чего спустя некоторое время наступает смерть от удушья.

Переменный ток от 100 мА до 5А при f= 50 Гц и постоянный от 300 мА до 5А действует непосредственно на мышцу сердца, что весьма опасно для жизни, поскольку может наступить фибрилляция – хаотическое сокращение сердечных мышц с последующей остановкой сердца. Эти токи называются фибрилляционными, а наименьший из них – пороговым фибрилляционным током. Значение переменного тока 100 мА является смертельным для 5% людей.

Значения всех пороговых токов для конкретных людей зависят, прежде всего, от массы тела, индивидуальных особенностей и других факторов и подвержены статистическим колебаниям.

Тяжесть поражения определяется в первую очередь значением тока, зависящим от напряжения прикосновения U_пр и электрического сопротивления R_hтела человека, а также временем его воздействия. При длительности воздействия более 0,2 с резко возрастает тяжесть поражения, что связано с особенностями кардиоцикла человека. Поэтому время срабатывания быстродействующей защиты отключения должно быть менее 0,2 с.

Кроме указанных выше факторов, на исход поражения влияют род и частота тока (постоянный менее опасен до напряжения 1000 В, возможность поражения снижается с увеличением частоты), его путь через тело человека (наиболее опасны: голова - руки, ноги, рука - рука, наименее нога - нога), место контакта на теле человека (в точках акупунктуры сопротивление кожи на один-два порядка меньше соседних участков). Также оказывают влияние: так называемый “фактор внимания” (у сосредоточенного человека кровообращение центральной нервной системы усиливается; это вызывает повышение потребления кислорода, что в свою очередь, приводит к увеличению числа электронов в процессах биохимических реакций обмена веществ, а усиленный поток электронов сложнее нарушить импульсом тока). И, наконец, индивидуальные свойства человека (его психофизическое состояние, масса, пол, возраст) и условия внешней среды (в первую очередь, параметры воздуха: температура, влажность, парциальное давление кислорода, наличие агрессивной среды, токопроводящей пыли, а также сопротивление основания, на котором находится человек).

Значение тока, протекающего через тело человека при его прикосновении к токоведущим частям электроустановки или сети, кроме отмеченных ранее факторов, зависит также от схемы включения человека в электрическую цепь и параметров самой сети (сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли, режима нейтрали и т.д.).

Прикосновение к нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшейся под напряжением, практически так же опасно, как и прикосновение к токоведущим частям. С целью устранения опасности поражения при появлении напряжения на корпусах электрооборудования применяют следующие меры защиты: двойную изоляцию, выравнивание потенциалов, использование малых напряжений (не более 42 В), защитное заземление, зануление, защитное отключение.

Необходимо еще раз подчеркнуть роль изоляции как основного средства электробезопасности, а также надежности работы электрооборудования. В соответствии с нормами сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли силовых и осветительных электропроводок, а также между каждой парой фаз на любом участке между двумя последовательно установленными аппаратами защиты должно быть не ниже 0,5 МОм.

Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили защитное заземление, зануление, защитное отключение.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное действие заземления основано на снижении напряжения прикосновения при попадании напряжения на нетоковедущие части (вследствие замыкания на корпус или других причин), что достигается уменьшением разности потенциалов между корпусом электроустановки и землей, как из-за малого сопротивления заземления, так и повышения потенциала примыкающей к оборудованию поверхности земли. Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.

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).

Защитное зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

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 и селективно отключает поврежденный участок сети.

Защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

– при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока, а также 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях;

– при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока - при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.

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.

Так как в данной работе прямой контакт производился только с электрометром, рассмотрим его подробнее

В данной работе применялся электрометр фирмы Keithley модели 6514, являющийся 6½-значной высокопроизводительной системой. Он может измерять напряжение, ток, сопротивление и заряд. К самому электрометру прилагается триаксиальный кабель модели 237-ALG-2 с изолированным штыревым разъемом на одном конце и трехконтактными разъемами Triax (3 зажима «крокодил», обеспеченных резиновыми колпачками для исключения прямого контакта), который был подведен к измеряемым объектам. Защита прибора соответствует европейскому стандарту безопасности (EuropeanUnionDirective 73/23/EEC EN61010-1). В нем предусмотрена активная компенсация потенциала и тока смещения при помощи схемы охранного экранирования, а также в прибор встроено автоматическое защитное отключение. Прибор питается от электрической розетки напряжения 220В. Все розетки обеспечены защитным заземлением. Соответственно, риск поражения током минимален и не требует дополнительных мер защиты.