Охрана труда. Ответы на экзаменационные вопросы

Тема 6 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Воздействие электрического тока на организм человека. Классификация помещений, по степени опасности поражения электрическим током

Доля электротравм в общей массе производственных травм с временной утратой трудоспособности не превышает 2 %, пятая часть всех случаев травматизма со смертельным исходом приходится на элетротравматизм. Это связано со спецификой действия электрического тока на организм человека: ток поражает жизненно важные органы дыхания, кровообращения.

Проходя через организм, электрический ток оказывает следующие воздействия: термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внутренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела); электролитическое (разлагает кровь, плазму); биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внутренние биологические процессы); механическое (расслаиваются, разрываются различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей).

Различают два вида поражения электрическим током: общее и местное.

Общее травматическое действие тока (электрический удар) возникает при прохождении тока недопустимых величин через организм человека. Электрический удар — поражение организма человека, вызванное возбуждением живых тканей тела электрическим током и сопровождающееся судорожным сокращением мышц. В зависимости от возникающих последствий электрические удары делят на четыре степени: I — судорожное сокращение мышц без потери сознания; II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца; III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности

141

или дыхания (или того и другого); IV — состояние клинической смерти.

Местные электротравмы характеризуются локальным нарушением целостности тканей организма.

К местным электротравмам относятся:

электрический ожог (токовый и дуговой) — токовый ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); дуговой ожог возникает при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека, когда образуется электрическая дуга;

электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета овальной формы, диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстро проходит;

металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухудшение или потеря зрения;

электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электрической дугой. Травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения, при сильном поражении потребуется сложное и длительное лечение.

Внутренние повреждения вызывают поражение нервной системы, сердца, органов дыхания, паралич частей тела. Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через тело человека тока (расслаиваются, разрываются различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей; кроме того, в состоянии испуга и шока человек может упасть с высоты и получить травму).

Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током, зависят от ряда факторов, основными из которых являются:

142

–величина электрического тока, протекающего через тело человека, длительность его воздействия на организм;

–величина напряжения, воздействующего на организм; род и частота тока; путь протекания тока в теле человека;

–электрическое сопротивление тела человека;

–психофизиологическое состояние организма, его индивидуальные свойства;

–состояние и характеристика окружающей среды (температура воздуха, влажность, загазованность, запыленность) и др.

Сила тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит тяжесть поражения. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты 50 Гц со значением 0,6–1,5 мА – пороговый ощутимый ток. Ток 10–15 мА вызывает сильные

иболезненные судороги мышц, которые 50 % людей преодолеть не в состоянии – пороговый неотпускающий ток.

Ток около 50 мА распространяет свое действие на мышцы грудной клетки и нарушает дыхание, а ток 100 мА, воздействуя на сердце, приводит его к фибрилляции, т. е. к быстрым хаотическим сокращениям сердечной мышцы, при которой сердце перестает работать – смертельный ток.

Степень опасности поражения человека определяется частотой тока. Наиболее опасен ток частотой 50 Гц. С увеличением частоты переменного тока уменьшается опасность поражения человека. Уменьшение степени опасности поражения человека начинается при частоте тока 1000 Гц и выше, а ток высокой частоты (200000 Гц и выше) хотя и безопасен в отношении электрического удара, но может причинить ожоги. Переменный ток частотой 50–60 Гц в 4–5 раз опаснее постоянного.

Электрическое сопротивление тела человека определяется сопротивлением наружных слоев кожи и сопротивлением внутренних органов. Кожа в сухом и неповрежденном виде обладает значительным сопротивлением, а сопротивление внутренних органон обычно 300–500 Ом. При увлажнении

изагрязнении кожи ее сопротивление снижается. В расчетах электрическое сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

143

На вероятность поражения электрическим током и тяжесть исхода влияет окружающая среда, в которой эксплуатируют электроустановки. Агрессивные газы, пары, жидкости разрушают изоляцию электроустановок, снижают сопротивление изоляции, создают угрозу перехода напряжения на нетоковедущие части. Этому способствуют высокая температура и влажность воздуха, токоведущая пыль, которые также снижают сопротивление тела человека.

На электрический ток, проходящий через человека оказывают влияние: состояние поверхности контакта человека с токоведущими частями оборудования, наличие заземленных металлических полов и конструкций, токопроводящей пыли, повышенная влажность помещений.

Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека, т. е. в случаях:

—прикосновения к открытым токоведущим частям оборудования и проводам;

—прикосновения к корпусам электроустановок, случайно оказавшихся под напряжением (повреждение изоляции);

—шагового напряжения;

—освобождения человека, находящегося под напряже-

нием;

—действия электрической дуги;

—воздействия атмосферного электричества во время грозовых разрядов.

Основные причины несчастных случаев от воздейс-

твия электрического тока:

• случайное прикосновение или приближение к токове-

дущим частям, находящимся под напряжением;

• появление напряжения на металлических частях электрооборудования в результате повреждения изоляции и

других причин;

• ошибочное включение отключенных токоведущих час-

тей, на которых работают люди;

• возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Схемы включения человека в электросеть могут быть различными. Чаще других происходит однофазное включение

144

человека в цепь между фазным проводом и землей и двухфазное — между двумя фазными проводами. Это включение человека в электроцепь наиболее опасно. Наиболее опасными считаются пути прохождения тока через жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), т. е. голова – рука, голова – ноги, рука – рука, руки – ноги. Тяжесть поражения электрическим током зависит от вида электрической сети и характера прикосновения человека к токоведущим элементам.

При обрыве провода, пробое изоляции и замыкании провода на землю возникает шаговое напряжение – разность потенциалов точек поверхности в зоне растекания тока, отстоящих одна от другой на расстоянии шага человека (80 см). Шаговое напряжение уменьшается по мере удаления от места замыкания, на расстоянии 20 м и более от точки замыкания в зависимости от удельного сопротивления грунтов и профиля земли становится равным нулю. Оказавшись в зоне шагового напряжения, нужно соединить ноги и выходить из опасной зоны шагами не более 25–30 см (чем шире шаг, тем больше разность потенциала между точками, на которых находятся ноги человека). Рекомендуется также выходить из зоны высоких потенциалов, прыгая на одной ноге.

Хотя поражающим фактором является электрический ток, а напряжение оказывает влияние на исход травмы в той мере, в которой оно изменяет величину тока, все же, учитывая зависимость величины тока от многих факторов, условия безопасности определяют по напряжению как сравнительно постоянной величине.

В зависимости от условий, повышающих или понижающих опасность поражения человека электрическим током, все помещения подразделяются на помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения.

Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

•сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %);

•высокой температуры (температуры воздуха длительно превышает +35°);

145

•токопроводящей пыли (угольной, металлической и т. п.);

•токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.);

•возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам технологического оборудования или металлоконструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования.

Особо опасные помещения характеризуются:

•наличием высокой относительной влажности воздуха (близкой к 100 %) или химически активной среды, разрушающе действующей на изоляцию электрооборудования;

•наличием одновременно двух или более условий, соответствующих условия повышенной опасности повышенной опасности.

Территории размещения наружных электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравниваются к особо опасным помещениям.

В помещениях без повышенной опасности отсутствуют все указанные выше факторы.

Опасность поражения электрическим током существует везде, где используются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать безопасными.

6.2. Электробезопасность. Основные технические меры профилактики электротравматизма

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 12.1.009–76 ССБТ «Электробезопасность. Термины и определения»).

Электробезопасность обеспечивается следующими мерами:

•конструкцией электроустановки;

•техническими способами и средствами защиты;

•организационными и техническими мероприятиями. Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогатель-

ного оборудования (вместе с сооружениями и помещени-

146

ями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии, называется электроустановками.

Основные требования к устройству электроустановок изложены в действующих «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ). Эксплуатация электроустановок в организациях должна осуществляться в соответствии с ТКП 181-2009 «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и с соблюдением требований Межотраслевых правил по охране труда при работе в электроустановках, ТНПА.

С точки зрения мер, принимаемых для обеспечения электробезопасности, электроустановки и сети разделяются на:

•электроустановки и сети с напряжением выше 1000 В

всетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

•электроустановки и сети напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

•электроустановки и сети напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью;

•электроустановки и сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.

Заземленной нейтралью называется нейтраль генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

Изолированная нейтраль — это нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные устройства, имеющие большое сопротивление.

В промышленности и строительстве в основном применяют трехфазные четырехпроводные сети с глухозаземленной нейтралью, обеспечивающие питание установок током напряжением 220—380 В. Наиболее распространены электрические сети с глухозаземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора).

147

Конструкция электроустановки должна соответствовать условиям ее эксплуатации, обеспечивать защиту персонала от соприкосновения с токоведущими и движущимися частями, а оборудование – от попадания внутрь посторонних тел и воды. Эти требования устанавливаются в стандартах ССБТ, а также в стандартах и технических условиях на электротехнические условия.

Технические способы и средства защиты от поражения электрическим током, используемые отдельно или в сочетании друг с другом:

•защитное заземление;

•зануление;

•выравнивание потенциалов;

•малое напряжение;

•электрическое разделение цепей;

•защитное отключение;

•изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная);

•отвод токов замыкания на землю;

•оградительные устройства;

•предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности;

•изолирующие защитные и предохранительные приспособления.

Изоляция означает, что силовые и осветительные сети низкого напряжения должны иметь сопротивление изоляции на каждом участки сети не менее 0,5 МОм.

Защитное зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. При пробое изоляции на корпус происходит однофазное короткое замыкание, вызывающее срабатывание защиты и тем самым автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно или аварийно оказаться под напряжением. Основным назначением защитного заземления является снижение напряжения прикосновения до безопасной величины.

148

Естественные заземление – проложенные в земле водопроводные трубы, обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, металлические конструкции зданий, соединенные с землей. Искусственные заземлители (вертикальные и горизонтальные электроды (контуры): стальные трубы диаметром 30–50 мм, стальные уголки от 40×40 мм до 60×60 мм длинной 2,5–3 м, заглубляемые в землю в определенном порядке в соответствии с проектом).

Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Основные требования: высокая чувствительность, малое время отключения (0,06–0,2 сек), достаточная надежность. Защитное отключение является надежной защитой в электроустановках, когда по какой-либо причине трудно осуществить эффективное заземление или зануление, а также, когда высока вероятность случайного прикосновения к токоведущим частям.

Защитное заземление и зануление электроустановок постоянного и переменного тока частотой до 400 Гц выполняются в соответствии с требованиями стандартов.

Организационно-технические мероприятия по безопасности эксплуатации электроустановок

Электроустановки должны находиться в технически исправном состоянии, обеспечивающем безопасные условия труда, и соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок. Эксплуатация электроустановок в организациях осуществляется в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Электроустановки должны быть укомплектованы испытанными, готовыми к использованию защитными средствами, а также средствами оказания первой медицинской помощи в соответствии с действующими правилами и нормами.

Безопасность работников и других лиц при эксплуатации электроустановок обеспечивается:

-применением надлежащей изоляции, а в отдельных случаях – повышенной;

-применением двойной изоляции;

149

-соблюдением соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;

-применением блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;

-надежным и быстродействующим автоматическим отключением частей электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением и поврежденных участков сети, в том числе защитным отключением;

-заземлением или занулением корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;

-выравниванием потенциалов;

-применением разделительных трансформаторов;

-применением напряжений 42 В и ниже, переменного тока частотой 50 Гц и 110 В и ниже, постоянного тока;

-применением предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

-применением устройств, снижающих напряженность электрических полей;

-использованием средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического поля

вэлектроустановках, в которых его напряженность превышает допустимые нормы;

-применением защитных средств, предупредительной сигнализации, надписей и плакатов;

-проведением проверок и испытаний оборудования.

Эксплуатировать электрические машины запреща-

ется при возникновении во время работы таких неисправностей, как:

•повреждение штепсельного соединения кабеля (шнура) или его защитной трубки;

•нечеткая работа выключателя;

•искрение;

•появление дыма или запаха;

•поломка или появление трещин в корпусе, рукоятке, защитном ограждении.

Переносные светильники допускается применять при напряжении не выше 42 В, а в особо опасных местах (сырых

150