МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт з дисципліни

“ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ”

для студентів усіх спеціальностей

З А Т В Е Р Д Ж Е Н О

кафедрою “Охорона праці”

протокол №3

від 18.10.2007 р.

Харків 2008

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни „Основи охорони праці” для студентів усіх спеціальностей /Упоряд.: Б.В.Дзюндзюк, В.А. Айвазов, Є.М.Анпілогов, Л.В. Ларченко, О.В.Мамонтов, Т.Є.Стиценко. – Харків: ХНУРЕ, 2007. – 108 с.

Упорядники: Б.В. Дзюндзюк

В.А. Айвазов

Є.М.Анпілогов

Л.В. Ларченко

О.В.Мамонтов

Т.Є.Стиценко

ВСТУП

Прогресивне суспільство дає можливість використання техніки на користь робітників для підвищення рівня життя, для оздоровлення і поліпшення умов праці. Для створення здорових умов праці, попередження нещасних випадків і професійних захворювань необхідним є вирішення ряду наукових, організаційних та технічних проблем. Піклування про оздоровлення умов праці призвело до розвитку науки про охорону праці.

Дисципліна „Основи охорони праці” (ООП) – нормативна дисципліна, що призначена для вивчення основ забезпечення безпечних та нешкідливих умов людини у процесі трудової діяльності. Об’єктом вивчення дисципліни є система „Людина-Машина-Середовище” (Л-М-С) в умовах виробництва, а предметом вивчення - захист людини від небезпечних та шкідливих виробничих чинників.

У теоретичній частині дисципліни та при виконанні лабораторних робіт розглядаються складові та організаційно-правові основи охорони праці: техніка безпеки, гігієна праці та виробнича санітарія, пожежна профілактика.

Мета лабораторних робіт – придбання практичних навичок забезпечення безпечних та нешкідливих умов праці та соціального захисту працюючих. Здійснювані у ході лабораторних робіт дослідження виконуються шляхом моделювання різноманітних виробничих ситуацій.

Задачами лабораторних робіт є:

• практичне вивчення небезпечних та шкідливих виробничих чинників;

• дослідження засобів захисту працюючих від небезпечних та шкідливих виробничих чинників.

Лабораторні роботи виконуються групами з 2 – 3 студентів. Тривалість кожної лабораторної – 4 год. Протягом цього часу студенти повинні отримати допуск до роботи, виконати задані дослідження, оформити та захистити звіт з лабораторної роботи.

До початку лабораторної роботи проводиться первинний інструктаж згідно інструкції „Работа с радиоэлектронной аппаратурой”. Результати інструктажу фіксуються в журналі лабораторних робіт під підпис студента.

Допуск до лабораторної роботи включає перевірку засвоєння теоретичного матеріалу за темою роботи та розуміння суттєвості здійснюваних досліджень. При отриманні допуску студенти повинні мати підготовлений звіт з роботи.

Особистий звіт з лабораторної роботи включає:

1) титульний аркуш із вказівкою назви роботи та обов’язковим перерахуванням прізвищ студентів, що виконували лабораторну роботу;

2) мету роботи;

3) рисунок, що пояснює виникнення небезпеки;

4) результати досліджень, включаючи таблиці, розрахунки, графіки;

5) висновки з лабораторної роботи.

Під час захисту звіту студент повинен пояснити отримані результати та відповісти на поставлені питання.

Захист звіту особистий.

При виконанні лабораторних робіт необхідно дотримуватися наступних основних положень правил техніки безпеки та пожежної профілактики:

1) до виконання робіт у навчальних лабораторіях допускаються особи, що заздалегідь пройшли інструктаж з охорони праці;

2) лабораторну роботу може виконувати група, що складається не менш, ніж з 2 студентів;

3) під час виконання робіт у навчальних лабораторіях необхідно дотримуватися правил внутрішнього розпорядку університету, зокрема, протягом навчальної години забороняється виходити із лабораторії без дозволу викладача;

4) на робочому місці не повинно бути стороннього обладнання, речей та верхньої одежі;

5) під час роботи з електрообладнанням забороняється:

• застосовувати для сполучень дроти з пошкодженою ізоляцією;

• вимірювати напругу та струм приладами з неізольованими штекерами, щупами, дротами;

• вмикати апаратуру, макети, вимірювальні прилади без попередньої перевірки правильності підключення єднальних проводів до приладів та дозволу викладача;

• залишати без нагляду увімкнене електрообладнання;

• виконувати ремонт лабораторного обладнання;

• у разі викриття несправностей лабораторного обладнання необхідно про це терміново повідомити викладача;

6) після закінчення роботи необхідно вимкнути апаратуру і прилади та повідомити про це викладача;

7) при раптовому припиненні подачі електроенергії вимикачі, за допомогою яких вмикалась апаратура, повинні бути вимкнуті;

8) у разі появи несправностей або виникнення аварійної ситуації слід негайно вимкнути апаратуру та повідомити про це викладача;

9) у разі виникнення нещасного випадку від дії електроструму слід негайно знеструмити апаратуру, подати першу медичну допомогу потерпілому, повідомити про це викладача та викликати швидку медичну допомогу;

10) у разі виникнення пожежі необхідно терміново розпочати її гасіння наявними первинними засобами пожежегасіння та, при необхідності, викликати пожежну охорону.

1 Дослідження небезпеки електричних мереж трифазного струму з ізольованою нейтраллю

1.1 Мета роботи

Метою роботи є експериментальна оцінка небезпеки електричної ме­режі трифазного струму з ізольованою нейтраллю шляхом дослідження впливу параметрів мережі на величину струму, що протікає крізь тіло людини, дослідження захисного заземлення в електроустановках напругою до 1000 В шляхом експериментальної оцінки впливу параметрів заземлення на результат ураження людини електричним струмом.

1.2 Методичні вказівки щодо організації самостійної роботи студентів.

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити такі пи­тання:

- види електричних мереж;

- умови ураження людини електричним струмом;

- чинник небезпеки, що виникає у разі небезпеки ураження людини електричним струмом;

- визначення величини струму що, протікає крізь тіло людини у різних умовах ураження;

- призначення та область застосування захисного заземлення;

- устрій та вимоги до захисного заземлення;

- нормування параметрів захисного заземлення.

Слід, перш за все, виділити два види електричних мереж з ізольованою нейтраллю:

1) трифазна трипровідна з ізольованою нейтраллю;

2) трифазна чотирипровідна з ізольованою нейтраллю.

Найбільше розповсюдження на виробництві отримала мережа 1. На рис. 1.1 зображена мережа з ізольованою нейтраллю.

Необхідно пам'ятати, що під час роботи з електромережами при доти­ку до струмопровідних провідників або металевих неструмопровідних час­тин, які випадково опинилися під напругою в результаті пошкодження ізо­ляції, величина струму, що проходить крізь тіло людини, а отже, наслідок поразки електричним струмом залежить від режиму нейтралі, умов дотику та параметрів електричної мережі.

Можливі такі умови ураження людини електричним струмом:

• однополюсний дотик;

• двополюсний дотик.

Слід пам'ятати, що чинником небезпеки ураження людини електрич­ним струмом згідно з ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Знаючи цю напругу, можна завжди оцінити струм, що проходить крізь тіло людини.

Рис.1.1 - Мережа з ізольованою нейтраллю

Необхідно розглянути основні характеристики мережі з ізольованою нейтраллю, а також діаграму напруг.

Повторимо розрахункові співвідношення, що дозволять визначити ве­личину струму, що проходить крізь тіло людини.

Однополюсний дотик. Дотик людини до однієї з фаз виникає у багато разів частіше, ніж двополюсний дотик.

Найбільш загальним випадком однополюсного дотику є дотик люди­ни до однієї з фаз чотирипровідної мережі з ізольованою нейтраллю. Струм I_h, що проходить крізь тіло людини, дорівнює

,

(1.1)

де U_h - напруга, додана до тіла людини;

U - фазна напруга в мережі;

Y – повна провідність ізоляції фази відносно землі;

Y₀ - повна провідність ізоляції нейтралі відносно землі;

G_h - провідність тіла людини.

Слід пам'ятати, що формула (1.1) справедлива для мережі, у якій повні провідністі ізоляції усіх фаз рівні між собою.

Для трифазної трипровідної мережі з ізольованою нейтраллю (рис.1.1) можна припустити, що Y₀ = 0. Переходячи від повних провідностей фаз та тіла людини відповідно до повного опору фаз z та опору тіла людини R_h, одер­жуємо

,

(1.2)

,

(1.3)

де R_h – повний опір тіла;

R_ч – опір тіла людини;

R_пп – опір підстилаючої поверхні;

R_об – опір взуття.

Необхідно мати на увазі, що у формулі (1.2) повний опір z - комплексна ве­личина, що визначається паралельним сполученням ємності фази C відно­сно землі та активного опору ізоляції фази r та рівняється

, ,

(1.4)

де х_с - ємнісний опір ізоляції фази;

 - кругова частота струму,  = 2 * π * f, де f = 50 Гц.

У разі аналізу небезпеки електричних мереж слід пам'ятати, що:

а) у мережах напругою до 1000 В у разі малої довжини мережі ємніс­тю фаз відносно землі можна зневажити, прийняти , при цьому величина струму, що проходить крізь тіло людини, буде визначатися

.

(1.5)

б) у протяжних мережах ємність фаз відносно землі така велика, що навіть у разі гар­ної ізоляції (r→) можна прийняти , при цьому величина струму, що проходить крізь тіло людини, буде визначатися

.

(1.6)

Рекомендується провести аналіз таких стверджень:

- із (1.5) випливає, що у мережі з ізольованою нейтраллю при ємнос­ті фаз близької до нуля, струм, що проходить крізь тіло людини, при вели­кому опорі ізоляції фази може бути менше значення порогового невідпускаючого струму;

- із (1.6) випливає, що навіть у разі гарної ізоляції фазних проводів, але за наявністю ємності фази відносно землі, струм, що проходить крізь тіло людини, може досягати значень, небезпечних для життя.

Необхідно відзначити, що замикання однієї з фаз на землю збільшує небезпеку ураження людини електричним струмом.

Замикання на землю однієї з фаз змінює потенціал землі та збільшує напругу, додану до тіла.

У мережі з ізольованою нейтраллю напруга пошкодженої фази від­носно землі складає, як правило, невелику частину від фазної напруги, на­пруга справних фаз зростає практично до лінійної, а струм, що проходить крізь тіло людини при дотику його до справної фази, дорівнюватиме

,

(1.7)

де U_л - лінійна напруга у мережі.

Двополюсний дотик. Зверніть увагу, що небезпека ураження людини електричним струмом залежить від варіанта двополюсного дотику. Струм, що проходить крізь тіло людини у разі безпосереднього дотику до двох фаз, дорівнює:

.

(1.8)

В електричних мережах з ізольованою нейтраллю напругою до 1000 В основним засобом захисту людини від ураження електричним струмом є захисне заземлення.

Захисне заземлення. Під час вивчення захисного заземлення необхідно усвідомити, що захисним заземленням називається навмисне електричне сполучення з землею металевих неструмопровідних частин електрообладнання, що можуть випадково опинитись під напругою (рис. 1.2).

A

CA

B

r_C

r_B

r_A

R_h

C_C

C_B

C_A

R_з

I_з

I_h

Рис. 1.2 – Захисне заземлення

Захисне заземлення зменшує напругу дотику до допустимої величини завдяки своєму малому опору. За цими обставинами струм, що проходить крізь тіло людини, дорівнюватиме

,

(1.9)

де – струм замикання на землю;

–опір захисного заземлення;

–опір тіла людини.

Струм замикання на землю у свою чергу дорівнює

,

(1.10)

де – активний опір ізоляції фази відносно землі;

–опір захисного заземлення.

Таким чином, враховуючи, що , струм, що проходить крізь тіло людини, дорівнює

.

(1.11)

З (1.11) випливає, що струм, який проходить крізь тіло людини, за рахунок малого опору захисного заземлення може бути знижений до допустимої величини.

Захисне заземлення застосовується в мережах трифазного струму з ізольованою нейтраллю.

Необхідно пам’ятати, що при виконанні захисного заземлення згідно з ПУЕ слід виконувати такі вимоги:

1) заземленню підлягають металеві неструмопровідні частини електрообладнання, що можуть опинитись під напругою при порушенні ізоляції;

2) заземленню підлягають металеві неструмопровідні частини електрообладнання в усіх випадках при напрузі 380 В та вище змінного струму, 440 В та вище постійного струму;

3) заземленню підлягають металеві неструмопровідні частини електрообладнання при номінальних напругах 42 В, та вище змінного струму, 110 В постійного струму в приміщеннях підвищеної небезпеки;

4) опір захисного заземлення в електроустановках до 1000 В не повинен перевищувати 10 Ом.

При самостійній роботі в процесі підготовки до лабораторної роботи рекомендується література [1, 3, 4, 5].