Безпека життєдіяльності - Купчик

пускачі із вбудованим тепловим захистом, автомати, що здійснюють захист одночасно від струменів короткого замикання і від перенавантаження.

Захисне вимкнення — швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки в разі виникнення в ній небезпеки ураження людини електричним струмом (рис. 4.17). Такий захист швидко (0,1...2,0 с)

вимикає аварійну ділянку або мережу при однофазному замиканні на землю або на елементи електрообладнання, що ізольовані від землі, а також при дотику людини до частин, що перебувають під напругою.

Рис. 4.17. Принципова схема

захисного вимкнення:

1 — заземлення; 2 — автоматичний вимикач;

КВ — котушка вимикання; РН —

автоматичне реле напруги; Rз — опір захисного заземлення; Rд — опір допоміжного заземлення

Захисне вимкнення може бути доповненням до систем заземлення і занулення, а також як один з основних засобів захисту.

Електрозахисні засоби і запобіжні пристрої — це пересувні та перевізні засоби, що призначені для захисту людей від ураження електричним струмом.

За призначенням електрозахисні засоби поділяють на ізолювальні,

огороджувальні й додаткові.

Ізолювальні електрозахисні засоби призначені для захисту людини від частин електрообладнання під напругою, а також від землі. Вони бувають (рис. 4.18) основні й допоміжні. Основні ізолювальні електрозахисні засоби надійно витримують робочі напруги електроустановок, за їх допомогою дозволяється торкатися струмопровідних частин, що перебувають під напругою. При обслуговуванні електроустановок напругою до 1000 В основними ізолювальними засобами є оперативні штанги, ізолювальні та струмовимірювальні обценьки, покажчики напруги, інструменти з ізольованими ручками.

131

4.1.4. Статична електрика

Виникнення і небезпека статичної електрики. Статична електрика — це сукупність явищ, що пов'язані з виникненням і релаксацією (стіканням)

вільних електричних зарядів на поверхні або в об'ємі діелектриків чи на ізольованих провідниках.

Утворення і накопичення зарядів на матеріалі, що переробляється,

пов'язані з двома умовами. По-перше, має відбутися контакт поверхонь,

внаслідок чого утворюється подвійний електричний шар. По-друге, хоча б одна з поверхонь має бути з діелектричного матеріалу. Заряди будуть залишатися на поверхні після їх розділення тільки в тому разі, якщо час руйнування контакту менший за час релаксації зарядів.

Подвійний електричний шар — це просторове розподілення електричних зарядів на межі поділу двох фаз. Таке явище спостерігається на межі метал— метал, метал—вакуум, метал—газ, метал— напівпровідник, метал—діелектрик,

рідина—тверде тіло, рідина— газ. Товщина подвійного електричного шару на межі поділу двох фаз відповідає діаметру елементарної частини (іона) 10 -10 м.

Основна величина, що характеризує здатність до електризації, — питомий електричний опір поверхонь матеріалів, що контактують. Якщо ці поверхні мають малий опір, то при їх розділенні заряди з них стікають, а якщо опір великий або велика швидкість відриву поверхонь, то заряди будуть зберігатися.

Умовно вважають, що при питомому електричному опорі матеріалів менше ніж

105Ом/м заряди не зберігаються і матеріали не електризуються.

Небезпека, що виникає під час електризації різних матеріалів, полягає в імовірності іскрового розряду з діелектричної наелектризованої поверхні і з ізольованого провідника. Розряд електрики виникає тоді, коли напруженість електричного поля над поверхнею діелектрика або провідника, що зумовлена накопиченими зарядами, досягає критичного (пробивного) значення. Для повітря це близько 30 кВ/м.

Електростатична іскробезпечність об'єкта досягається В разі виконання умови безпеки

(4.21)

133

де Wр — максимальна енергія розрядів, які можуть виникнути всередині об'єкта або на його поверхні, Дж; К — коефіцієнт безпеки, який вибирають із умов допустимої (безпечної)

вірогідності займання (К < 1); Wтіп — мінімальна енергія займання речовини і матеріалів, Дж.

Енергія, що виділяється в іскровому розряді із зарядженої поверхні,

(4.22)

де С — електрична ємність об'єкта відносно землі, Ф; — потенціал зарядженої поверхні

відносно землі, В.

Мінімальна енергія займання горючих сумішей залежить від природи речовин і визначається експериментально. Якщо енергія, що виділяється під час розряду, перевищує мінімальну енергію займання горючої суміші, то суміш займається. Мінімальна енергія займання більшості паро- і газоповітряних сумішей досягається при напрузі 3000 В, а при 5000 В іскровий розряд може спричинити спалах більшості горючих волокон і пилу.

Часто статична електризація тіла людини і наступні розряди з людини на землю або на заземлене обладнання, а також електричний розряд з незаземленого об'єкта через тіло людини можуть спричиняти небажані больові й нервові відчуття і бути причиною мимовільного різкого руху людини, внаслідок якого вона може дістати механічну травму.

Захист від статичної електрики. Він може бути колективний та індивідуальний.

За принципом дії засоби колективного захисту від статичної електрики поділяють на заземлювальні пристрої, антиелектростатичні речовини,

зволожувальні пристрої, нейтралізатори, екранувальні матеріали.

Заземлення обладнання усуває можливість накопичення зарядів на провідниках і в деяких випадках сприяє процесу релаксації заряду з поверхні діелектрика в землю. Значення опору заземлювального пристрою, що призначений тільки для захисту від статичної електрики, не може перевищувати

100 Ом.

Індивідуальний захист полягає у відведенні в землю зарядів статичної електрики з людини і передбачає застосовування антистатичного взуття з електропровідною підошвою, антистатичного спецодягу, антистатичного браслета та обладнання електропровідної

134

підлоги. Електричний опір між струмопровідними елементами антистатичного спецодягу має бути від 106 до 108 Ом.

Взуття вважається електропровідним, якщо електричний опір його не перевищує 108 Ом. Таким є взуття на шкіряній підошві, взуття із струмопровідної гуми. Електропровідним покриттям підлоги є спеціальний бетон і пінобетон, настил із гуми зі зниженим опором, спеціальні плити, наливні підлоги тощо.

Ефективним засобом усунення небезпечної електризації є антистатична обробка, що сприяє збільшенню об'ємної або поверхневої провідності речовини.

Найпростіше це досягається зволожуванням поверхні матеріалів, причому гідрофільні матеріали самі адсорбують вологу, а в гідрофобні полімери її вводять внутрішньо або наносять на їхню поверхню різні антиелектростатичні речовини, що сприяють адсорбції вологи і збільшенню тим самим поверхневої провідності. При відносній вологості повітря 85 % і більше електростатичні заряди, як правило, не виникають.

У виробничих умовах широко застосовують нейтралізатори статичної електрики, що сприяють збільшенню електропровідності повітря внаслідок його іонізації. Зменшення електризації горючих і легкозаймистих рідин досягається підвищенням електропровідності рідини, введенням до неї антистатичних добавок, зменшенням швидкості руху рідин-діелектриків. Гумові шланги, за допомогою яких наливають і перекачують легкозаймисті рідини, виготовляють з домішками антистатичних речовин (графіту, сажі), В під час перекачування металеві наконечники шлангів мають бути заземлені гнучким мідним провідником.

При роботі з відеодисплейними терміналами комп'ютерів у приміщеннях треба використовувати нейтралізатори і зволожувачі, а підлога має бути з антистатичним покриттям. Захист від статичної електрики має проводитися згідно з санітарно-гігієнічними нормами напруженості електричного поля, які є допустимими. Ці рівні напруженості електростатичних полів не повинні перевищувати 20 кВ протягом години (ГОСТ 12.1045-84).

4.1.5. Освітлення

Око людини сприймає електромагнітні хвилі 380...780 нм завдовжки як світлове відчуття. Біле світло — це суміш кольорів:

135

фіолетового — 380...450 нм, синього — 450...510, зеленого — 510...575, жовтого

— 575...620, червоного — 620...750 нм. Фіолетовий межує з ультрафіолетовою частиною спектра, червоний — з інфрачервоною.

Освітлення виконує корисну загальнофізичну функцію, що сприяє появі приємного психічного стану людини. З поліпшенням освітлення підвищуються працездатність, якість і продуктивність праці, знижуються стомленість,

імовірність помилкових дій, травматизму та аварійності.

Світло діє на очі, а через них — на центральну нервову систему, кору мозку і на весь організм людини, посилюючи діяльність дихальних органів,

поліпшує здоров'я і стимулює діяльність всього організму.

При поганому освітленні зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків: до 5 % травм можна пояснити недостатнім освітленням.

Погане освітлення може призвести до професійних захворювань, робочої міопатії (короткозорість), виникнення світлового голодування.

Освітлення, що задовольняє гігієнічні та економічні вимоги, називають раціональним. Освітлення має бути достатнім, рівномірним, економічним, не осліплювати, мати сприятливий спектральний склад. Значимість раціонального освітлення визначається ще й тим, що людина отримує найбільший обсяг інформації через органи зору (до 90 %).

На зір людини впливають умови роботи, які характеризуються кількісними і якісними показниками.

До кількісних показників належать світловий потік, сила світла,

освітленість, яскравість і коефіцієнт відбивання поверхні.

До якісних показників належать: фон, контраст об'єкта з фоном,

видимість, циліндрична освітленість, показники освітлення, дискомфорту і коефіцієнт пульсації освітленості.

Світловий потік Ф — це потужність променистої енергії, що оцінюється за зоровим відчуттям. Одиницею світлового потоку є люмен (лм). Світловий потік, віднесений до величини тілесного кута со, в якому він поширюється,

називають силою світла І. Одиницею сили світла є кандела (кд): І = Ф/ .

Освітленість Е — це густина світлового потоку Р на поверхні площею S.

За одиницю освітленості взято люкс (лк): Е = Ф/S.

136

Яскравість L — відношення сили світла I, що випромінюється поверхнею,

до площі цієї поверхні S. Яскравість виражають у канделах на квадратний метр

(кд/м2): L = І/(S соs а). Яскравість освітлених поверхонь залежить від їхніх світлових властивостей, від ступеня освітленості, а здебільшого також від кута,

під яким поверхня розглядається.

Світлові властивості поверхонь характеризуються коефіцієнтами

відбивання р, проникнення т і поглинання B. Ці коефіцієнти безрозмірнісні й виражаються в частках одиниці: р + т + В = 1.

Раціональна організація освітлення — це не тільки достатня освітленість робочих поверхонь, а й відповідні якісні показники освітлення.

Фон — це поверхня, що безпосередньо прилягає до того об'єкта, який розрізняється. Фон вважається світлим, коли коефіцієнт відбивання р більший ніж 0,4, а при р < 0,2 фон темний. Коефіцієнт відбивання — це відношення відбитого від поверхні світлового потоку до світлового потоку, що падає на неї:

Контраст К об'єкта з фоном визначається відношенням абсолютної різниці між яскравістю об'єкта і фоном до яскравості фона:

Контраст вважається великим при К > 0,5, середнім — при К = 0,2...0,5 і

мінімальним при К < 0,2.

Освітленість має відповідати певним умовам:

на робочому місці — гігієнічним нормам. Збільшення освітленості робочої поверхні до певної межі поліпшує видимість об'єкта, збільшує швидкість розрізнення предметів і підвищує продуктивність праці;

яскравість на робочій поверхні й у межах навколишнього простору має розподілятися рівномірно, тому що при переведенні погляду з яскраво освітленої поверхні на слабо освітлену і навпаки очі мають адаптуватися, а це спричинює їх утому. Рівномірному розподілу яскравості сприяє забарвлення стелі, стін, обладнання;

на робочій поверхні не повинно бути різних тіней, оскільки вони зумовлюють нерівномірний розподіл яскравості, спотворюють

137

форму і розміри об'єктів і спричинюють втому зору, а наявність рухомих тіней,

крім того, призводить до виникнення травм;

у полі зору не повинно бути відблиску (прямого або відбитого). Прямий відбиток створюється поверхнями джерела світла. Він зменшується із зниженням яскравості джерела світла, із зміненням кута світильника і збільшенням висоти розміщення світильників. Щоб ослабити відблиск,

добирають раціональний напрямок світлового потоку на поверхню, блискучі поверхні заміняють матовими;

освітлення має створювати спектральний склад світла, близький до природного, що забезпечує правильне передавання і сприйняття світла.

Щоб підвищити рівномірність і розподіл яскравості в полі зору, стелю і стіни слід фарбувати у світлі тони: салатовий, світло-жовтий, кремовий, світло-

зелений або бірюзовий.

Виробниче обладнання рекомендується фарбувати у світло-зелений колір,

рухомі деталі — у світло-жовтий, а відкриті механізми — в яскраво-червоний колір.

Слід зважати на те, що не завжди зорові відчуття відповідають реальній дійсності. Наприклад, рух автомобіля темного (чорного або темно-зеленого)

кольору здається повільнішим, а відстань до нього більшою, ніж насправді.

Якраз цим і пояснюється, що автомобілі темних кольорів значно частіше потрапляють в аварії. Автомобілі світлих кольорів добре виділяються на навколишньому фоні, сприймаються як такі, що перебувають ближче і рухаються з більшою швидкістю, ніж насправді. Це змушує водіїв зустрічних автомобілів бути обережнішими.

Відомо, що найрідше потрапляють в аварію жовті автомобілі. Можливо,

однією з причин є той факт, що чутливість зору максимальна до електромагнітного випромінювання з довжиною хвилі 555 нм. А це є діапазон жовто-зеленого кольору. Крім того, жовтий колір в тумані сприймається як червоний (небезпечний) і його видно на значній відстані.

Вимірювання і контроль освітленості здійснюють люксметрами Ю-16, Ю- 17, Ю-116 і Ю-117, принцип дії яких базується на фотоелектричному ефекті.

При освітленні фотоелемента виникає електричний струм, пропорційний світловому потоку, що падає на поверхню фотоелементів. Фотострум вимірюється

138

гальванометром, що відградуйований у люксах. Найчастіше застосовують об'єктивний люксметр Ю-116. Він має шкали вимірювання: 0...25 лк, 0...100 і 0...500 лк. Щоб розширити діапазон вимірювання, використовують поглинач з матового скла (коефіцієнт поглинання 100). Він розширює діапазон вимірювання до 50 000 лк. Яскравість вимірюють за допомогою фотометрів, в

яких яскравість поля приладу порівнюється з яскравістю поверхні, що досліджується.

Виробничі, службові, побутові приміщення освітлюють природним і штучним світлом.

Природне світло — сонячна радіація — найгігієнічніше. В його спектрі є велика кількість ультрафіолетових променів, потрібних для людини. Сонячне світло створює біологічно оздоровчу і тонізуючу дію на людину. Величина природної зовнішньої освітленості має значні коливання залежно від пори року,

години доби, стану погоди. У зв'язку з цим для приміщень регламентують не абсолютні значення природної освітленості, а відповідні показники, що не змінюються від цих коливань. Таким показником є коефіцієнт природної освітленості (КПО) — відношення освітленості в даній точці приміщення Евн до освітленості, що спостерігається одночасно в тій же площині під відкритим небом Езов, %:

За цим показником нормують природне освітлення. Нормативні рівні освітленості наведено у відповідних будівельних нормах і правилах.

Штучне освітлення передбачається в приміщеннях, В яких недостатньо природного світла, або для освітлення приміщень в години, коли природного освітлення уже немає. Освітлення створюється штучними джерелами світла і поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне. У разі потреби частина світильників того чи іншого виду освітлення може використовуватись на чергове освітлення.

Штучне освітлення поділяють на загальне і комбіноване.

При загальному освітленні світильники розміщують у верхній зоні приміщення рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з урахуванням розташування обладнання і робочих місць (загальне локалізоване освітлення).

139