1_1
.doc1.1. Техніка електробезпеки при виконанні електромонтажних робіт
Мета роботи: Вивчення правил безпечної роботи з електрообладнанням.
При виконанні роботи треба отримати такі знання та уміння:
Знання:
-
типи електричних уражень;
-
небезпечні для життя значення струму, опір людини;
-
правила техніки безпеки при виконанні електромонтажних робіт.
Уміння:
-надавати першу долікарняну допомогу при ураженні електричним струмом.
План
-
Два типи електричних уражень: електричний шок та електрична травма, їх ознаки.
-
Опір людини та фактори, які впливають на нього.
-
Постійний та змінний струм. Небезпечні значення для організму людини.
-
Перша допомога при ураженні електричним струмом.
-
Засоби захисту при ураженні електричним струмом: заземлення, нульовий захист.
Статистика електротравматизму свідчить, що смертельні ураження електричним струмом складають 2,7 % від загального числа смертельних нещасних випадків. При цьому на виробництві смертельні випадки від уражень електричним струмом складають до 40 %, а в енергетиці до 60 %. Нещасні випадки в електроустановках до 1 000 В трапляються утричі частіше, ніж в елект-роустановках напругою вище 1 000 В. Це пояснюється тим, що контакт з обладнанням, яке живиться напругою до 1 000 В, має більше число людей, які, як правило, не мають спеціалізованої підготовки з охорони праці при роботі та користуванню електрообладнанням. Електронебезпека відрізняється від інших тим, що людина не в стані без спеціальних приладів відчути її на відстані, як, наприклад, рухомі частини, розігрітий метал, відкриті люки, тощо. Те, що поверхні обладнання під напругою, часто стає відомо запізно, коли людина вже потрапила під дію цієї напруги. Тому проектування захисту від уражень електричним струмом перш за все повинно враховувати цю особливість.
В теперішній час наука має достатньо статистичних і експериментальних даних про дію електричного струму на організм людини для досконалої розробки системи електробезпеки електрообладнання та електроінструменту.
Види уражень електричним струмом. Треба виділити два види уражень електричним струмом: електричні травми й електричні удари.
Електричні травми - це місцеві ураження тканин і органів електричним струмом: опіки, електричні знаки й електро-металізація шкіри.
Опіки можливі при проходженні через тіло людини значних струмів (більше 1 А). У цьому випадку струм нагріває поверхню тіла до температури 60 °С + 70 °С. В електроустановках напругою вище 1 000 В опіки можуть виникати і без безпосереднього контакту з струмопровідними частинами, а лише при випадковому наближенні на небезпечну відстань. Коли ця відстань дорівнює розрядній або менша, виникає спочатку іскровий розряд, який переходить в електричну дугу. Температура дуги досягає 4 000 °С, і крім цього, тканини тіла нагріваються струмом, який проходить через них. Це викликає сильний опік і різке скорочення м'язів, внаслідок чого потерпілий розриває дугу і коло струму. Короткочасне проходження струму через тіло людини переважно не викликає порушення дихання і кровообігу, однак одержані опіки дуже серйозні, а інколи й смертельні. В електроустановках до 1 000 В також можливі опіки електричною дугою.Електричні знаки (мітки струму) виникають при безпосе: ньому контакті зі струмопровідними частинами. Це припухлості із затверділою у вигляді мозоля шкірою жовтого або жовтлзїті-білого кольору, круглої чи овальної форми. Краї електричне знаків чітко обведені білою або сірою смугою. Наслідки стегт-ричних знаків при великих розмірах можуть бути дуже серйозш-ми. Глибоке ураження живих тканин може призвести до порулиі.-ня функцій ураженого органу, хоч електричні знаки не болюч Вважають, що вони є наслідком хімічної та механічної дії стр^ му. Природа електричних знаків ще повністю не вивчена.
Електрометалізація шкіри - просочування поверхні шпри частинками металів внаслідок їх випаровування і розбризкування під дією електричного струму, наприклад, при горінні Метал може проникати в шкіру також внаслідок електролізу місцях дотику людини зі струмопровідними частинами. Уражені ділянки шкіри стають жорсткими шерехатими і набувають кольору шару металу, прониклого в шкіру. Наслідки уражень залежать від площі ураженої шкіри
.Електроофгальмія. До електричних травм належать також ураження очей внаслідок дії ультрафіолетового випромінювання електричної дуги або опіків.
Механічні пошкодження (побиті місця, синці, переломи, тощо) при падінні з висоти внаслідок різних нескоординованих рухів або втрати свідомості, викликаних дією струму, теж відносяться до електричних травм.
Електричні удари (шок) - спостерігаються при дії малих струмів переважно до декількох сотень міліампер і відповідно при невеликих напругах, як правило, до 1 000 В.
При такій малій потужності виділення теплової енергії дуже мале і не призводить до появи опіків. Струм діє на нервову систему та на м'язи, причому виникає параліч уражених органів. Параліч органів дихання, а також м'язів серця може призвести до смертельного випадку.
Невеликі струми викликають лише неприємні відчуття. Якщо струм має величину, достатню, щоб паралізувати м'язи рук, тоді людина не здатна самостійно звільнитися від струмопровідних частин, дія струму буде тривалою.
Струм величиною декілька десятків міліампер при дії протягом 15-20 с викликає зупинку дихання. Фібриляція і параліч серця може бути результатом дії струму в декілька сот міліампер при короткочасній дії (частки секунди).
З Фібриляція серця - це неритмічне скорочення і розслаблення м'язевих волокон серця. Серце витрачає велику енергію, але не виконує корисну роботу, кровообіг припиняється, серце виснажується і зупиняється.
При паралічі м'язи серця розслаблюються й залишаються у такому стані. Як при паралічі, так і при фібриляції робота серця самостійно не відновлюється. У такому випадку необхідно надати першу допомогу.
Треба відзначити, що короткочасна дія великих струмів (декількох ампер) не викликає ні паралічу, ні фібриляції серця. Серцеві м'язи під дією струму різко скорочуються і залишаються в такому стані до вимкнення струму після чого серце продовжує працювати. Більше того, якщо через серце потерпілого, в якого спостерігається параліч або фібриляція серця, пропустити струм близько 4-6 А, м'язи серця скорочуються і після вимкнення струму серце починає працювати. На такому принципі базується дія дефібрилятора - приладу для відновлення роботи серця, яке зупинилося або знаходиться у стані фібриляції.
Поріг відчуття - найменша величина струму, яку відчуває людина (0,5-1,5) мА.
Поріг невідпускаючого струму - найменша величина струму, при котрій людина вже не може самостійно звільнитися від захоплених електродів через які протікає струм - 6 -10 мА. Струми меншої величини називають відпускаючими
Струм через людину, мА |
Характер дії |
|
|
Змінний струм 50-60 Гц |
Постійний струм |
0,5-1,5 |
Початок відчуття, легке дрижання пальців рук |
Не відчувається |
2,0-3,0 |
Сильне дрижання пальців рук |
Не відчувається |
5,0-7,0 |
Судороги в руках |
Зуд, відчуття нагріву |
8,0-10,0 |
Руки важко, але ще можна відірвати від електродів. Сильні болі в пальцях, кістках рук і передпліччі |
Посилення нагріву |
20-25 |
Параліч рук, відірвати їх від електродів неможливо. Дуже сильні болі. Дихання затруднене |
Ще більше посилення нагріву. Незначне скорочення м'язів рук |
50-80 |
Параліч дихання. Початок фібриляції серця |
Сильне відчуття нагріву. Скорочення м'язів рук. Судороги, затруднене дихання |
90-100 |
Параліч дихання. При довготривалості 3 с і більше - параліч серця |
Параліч дихання |
Смертельний струм 100 мА і більше.
Індивідуальні особливості людей значною мірою визначають наслідок ураження. Струм, який викликає лише слабкі відчуття в однієї людини, може бути таким, що не відпускає, для іншої. Характер дії при одному і тому ж значенні струму залежить від ста-ну нервової системи й всього організму загалом. Важливим фактором, що визначає ступінь дії електричного струму на людину, є також її вага та фізичний розвиток.
Встановлено, що для жінок порогове значення струму в 1,5 разів нижче, ніж для чоловіків. Це пояснюється слабшим фізичним розвитком жінок.
Тривалість дії струму на організм людини - один із основних факторів. Чим вона менша, тим слабші наслідки (менша небезпека).
Якщо струм такий, що не відпускає, але ще не порушує дихання і роботу серця, швидке вимкнення його рятує потерпілого. При довгій дії струму опір людини зменшується і струм збільшується до значень, що можуть викликати параліч дихання і навіть фібриляцію серця.
Зупинка дихання настає не миттєво, а через декілька секунд. Причому час зменшується зі збільшенням значення струму, що проходить через органи людини. Ймовірність настання фібриляції, а також паралічу серця теж залежить від довготривалості дії струму. Нормально серце скорочується від 60 до 80 разів на хвилину, тобто тривалість циклу скороченця-розширення дорівнює приблизно 1 с. У кожному циклі протягом 0,15 - 0,2 с м'язи серця розслаблені й тоді серце найчутливіше до дії електричного струму. Цей проміжок часу називають фазою Т. У випадку незбігання часу проходження струму з фазою Т струми значної величини не викликають фібриляції. Якщо тривалість струму дорівнює або більша від довжини циклу (1 с), його дія відбувається протягом однієї або декількох фаз Т. Ймовірність ураження у такому випадку найбільша.
Шлях проходження струму в тілі людини також впливає на результат ураження: струм в тілі людини проходить не обов'язково по найкоротшому шляху, що пояснюється великою різницею питомих опорів різних тканин (кісткової, м'язевої, сполучної і т. д.). Найнебезпечніше для здоров'я людини проходження струму через серце і дихальні шляхи. Так, встановлено, що по шляху: рука - рука через серце проходить 3,3 % загального струму; ліва рука - нога 3,7 %; права рука - ноги - 6,7 %; нога - нога - 0,4 %; голова - ноги - 6,8 % ; голова - руки - 7 %. Найменший струмчерез серце проходить по шляху замикання струму через петлю нога-нога, під дією так званої "крокової напруги". Одна* з цього не слід робити висновку про безпечність такого ураження. Якщо струм достатньо великий, він викликає судороги ніг, людина падає після чого струм вже може проходити через грудну клітку, тобто через дихальні органи й серце. Крім цього, в такому випадку збільшується прикладена напруга.
Рід і частота струму. Встановлено, що змінний струм часто-тою 50 - 60 Гц небезпечніший, ніж постійний. Однак навіть невеликий постійний струм нижче порогу відчуття при швидкому розриві кола викликає дуже різкі болі, інколи судороги м'язів рук. Багато дослідників твердять, що найнебезпечнішим є струм частотою 50 - 60 Гц. Небезпека дії струму зменшується з ростом частоти, але ще при частоті 500 Гц небезпека існує.
Випростані струми мають постійну і змінну складові, які сумісно діють на організм людини. При однопівперіодному випростуванні порогова величина струму для постійної складової приблизно в 1,5 рази нижча, ніж для змінного струму. При двопівпе-ріодному випростуванні порогова величина змінного й випростаного струмів приблизно однакові.
Найбільший електричний опір в тілі людини - це верхній роговий шар шкіри, товщина якого становить 0,05-0,2 мм. При знятті рогового шару шкіри опір внутрішніх тканин не перевищує 800-1 000 Ом. При сухій поверхні шкіри опір людини може досягати 10 000 і навіть 100 000 Ом.
Опір тіла людини залежить від наступних факторів:
а) стану шкіри (суха, волога, чиста, пошкоджена тощо);
б) величини поверхні та щільності контакту з джерелом струму;
в) величини і тривалості струму через людину;
г) величини напруги й точок її прикладання до тіла людини;
д) температури навколишнього середовища;
є) стану людини (здоров 'я, степені втоми, наявності в організмі алкоголю тощо).
Електричний опір шкіри людини значно знижується, якщо вона волога, спітніла або покрита провідними порохом, емульсією, содовим розчином тощо. При такому стані верхнього шару шкіри її питомий опір може знизитись до 1 000 Ом, що значно збільшує небезпеку ураження електричним струмом. Ці обставини поряд із загальними вимогами до чистоти на робочих місцях необхідно враховувати, забезпечуючи виведення з цехів металевого поро-ху, парів різних розчинників і створення належних умов, забезпечуючи умови роботи робітників чистими та сухими руками.
Найбільший опір людини має шкіра на долонях і на ступнях. Інші поверхні шкіри мають значно нижчий опір.
Зі зростанням величини електричного струму нагрів шкіри у місці контакту значно підвищується і пробій верхнього шару шкіри настає досить швидко, тому для попередження важкої електричної травми необхідно вжити всі заходи для негайного вимкнення струму.
Висока температура у виробничих приміщеннях викликає підвищену спітнілість і зволоження шкіри, що значно зменшує опір верхнього шару шкіри, а також всіх тканин людини. Доцільно зазначити, що такі фактори, як втома, наявність в організмі алкоголю, нервовий стрес - значно знижують опір тіла людини. Опірність тіла людини дії електричного струму залежить також від величини прикладеної до неї напруги, з підвищенням якої величина загального опору шкіри знижується, і при напрузі 200-250 В наближується до нуля, а при напрузі вище 300 В майже миттєво наступає пробій верхнього шару шкіри.
Подані фактори є основними причинами зниження опору верхнього шару шкіри, який є головною складовою опору тіла людини електричному струму.
В табл. 13.2 подано залежність опору людини від струму і прикладеної напруги.
Для приблизних розрахунків прийнято усереднене значення
опору тіла людини - 1000 Ом. Цей опір має значення при стру-
мах, що не відпускають. Під час смертельного ураження опір
тіла знижується до 700 Ом. При струмі, що не відпускає,
опір тіла людини переважно не нижчий 2 000 - 2 500 Ом.
Допустиме значення струму через людину. Щоб передбачити раціональний комплекс захисних заходів і визначити необхідні їх параметри (опір заземлення, вставку захисного вимкнення тощо), необхідно знати допустимі величини струму через людину й допустимі напруги дотику, при яких ще можливе дотримання безпеки.
Значення допустимого струму необхідно вибирати з тих по-рогових значень, при яких настає реальна небезпека. Так, у нор-мальних умовах, коли людині не загрожують інші небезпеки, крім електричного струму, небезпека виникає при струмі, що не відпускає. При цьому людина не в стані самостійно звільнитися. Тому недопустимо, щоб через людину будь-який час проходив струм, більший від допустимого. Якщо струм такий, що відпускає, людина сама розриває його коло проходження і звільняється від струму. Згідно з табл. 13.1 за найбільший довготривалий струм через людину при випадковому дотику потрібно приймати поріг струму, що відпускає, який дорівнює 10 мА.
Якщо людина працює на висоті поблизу рухомих чи обертових частин або в інших умовах, де різкиіі мимовільний рух, викликаний дією струму, може призвести до нещасного випадку чи аварії, небезпека проявляється уже при струмі, меншому за поріг відчуття. У таких випадках, а також коли, людина в процесі роботи має контакт з частинами, які знаходяться під напругою, довготривалий струм необхідно приймати не більше за 5 мА.
Надалі будемо розглядати нормальні умови роботи й приймати довготривалий допустимий струм І — 10 мА.
При короткочасній дії струму, коли судороги м'язів рук не мають значення, тому що людина звільняється не самостійно, допустиме значення струму не повинно перевищувати струм, що викликає параліч дихання, фібриляцію або параліч серця протягом часу дії струму. Треба враховувати, що параліч дихання настає при порівняно довготривалій дії струму — 15 — 30 с і, безумовно, не встигає розвинутись, протягом часу, меншого 1 с. Однак, достатньо великі струми - декілька сот міліампер і більше можуть викликати фібриляцію серця протягом декількох секунд і навіть частки секунди. Як короткочасні допустимі струми приймають найбільші струми, які ще не викликають фібриляцію серця протягом певного часу їх дії.
Захисним заземленням називається спеціальне електричне з'єднання із землею чи Ті еквівалентом металевих нестру-моведучих частин пристроїв, які можуть потрапити під напругу.
Корпуси електричних машин, трансформаторів, світильників, апаратів та інші металеві частини пристроїв можуть виявитися під напругою при замиканні їх струмопровідних частин на корпус. Якщо корпус при цьому не має контакту із землею, дотикання до нього таке ж небезпечне, як і дотикання до струмопровідних частин.
Захисне заземлення застосовується в мережах напругою до 1 000 В з ізольованою нейтраллю, і в мережах напругою вище 1 000 В як з ізольованою, так і із заземленою нейтраллю.
Захисне заземлення і занулення призначене для того, щоб ' зменшити величину струму, який буде проходити через тіло людини, якщо вона потрапить під напругу.
-
Для виготовлення заземлення використовують: а) верти-
-
кальні сталеві труби з товщиною стінок не менше 3,6 мм
Зануленням називається електричне з'єднання з нульовим захисним проводом металевих частин, не призначених для проходження струму, але які можуть виявитись під напругою. Нульовий захисний провід - це провідник, який з'єднує замулені частини із заземленою нейтральною точкою обвит-ки джерела живлення (трансформатора).
Занулення застосовується в чотирипровідних мережах до 1 000 В із заземленою нейтраллю.
Нещасні випадки при користуванні електричним устаткуванням у переважній більшості трапляються внаслідок порушення правил техніки безпеки. Тому, згідно з правилами техніки безпеки, ремонтні, монтажні та інші роботи з електрообладнанням, а також обслуговування та робота в працюючих електроустановках дозволяються тільки працівникам, котрі засвідчили знання правил техніки безпеки, отримали відповідний інструктаж про особливості роботи з обладнанням і зобов'язались виконувати необхідні захисні засоби щодо працівників, які не пройшли належний інструктаж з техніки безпеки.
В побутових умовах передбачено, що перед вживанням елек- тричного інструменту чи побутового електрознаряддя не-обхідно ознайомитись з інструкцією з користування, котра
містить теж рекомендації щодо техніки безпеки.
У випадку, якщо мало місце ураження людини електричним струмом, що може відбутись при порушенні правил техніки безпеки або з інших причин, потерпілому потрібно негайно надати першу допомогу. Уражені електричним струмом у багатьох випадках втрачають свідомість, у них зупиняється дихання, часто відсутній пульс. Негайне надання першої допомоги (протягом першої хвилини ураження) на 90 % випадків врятовує життя або значно полегшує наслідки ураження. Тому кожен, хто працює з електрообладнанням, повинен вміти надавати першу допомогу потерпілим при ураженні електричним струмом і, при необхідності, звільнити по-терпілого від струмопровідних частин, не потрапивши самому під електричну напругу. Крім цього, в небезпечних цехах на підприємствах повинні бути обладнані шафи першої допомоги, що містять необхідні медикаменти та приладдя для надання першої допомоги. Під час роботи в пересувних лабораторіях, майстернях або на віддалених об'єктах бригади повинні укомплектовуватись аптечками або медичними сумками першої допомоги. Такі шафи й сумки повинні бути укомплектовані як засобами, що виводять з стану шоку, викликаного дією електричного струму - нашатирний спирт тощо, так і засобами для дезинфекції і захисту можливих ран та опіків, а також від травм отриманих при падінні чи інших випадках, а також повинні мати індивідуальні пакети, бинти, йод, мило, джут для зупинення кровотечі, рушник та інші речі й медикаменти, необхідні для надання першої допомоги.
Звільнення від електричної напруги. В ситуації, коли людина попадає під електричну напругу, потрібно негайно застосовувати всі можливі заходи для звільнення її від дії напруги. У деяких випадках зробити це буває непросто. Якщо потерпілий взявся за оголений провід однією чи двома руками, - під дією протікаючого по м'язах струму відбувається мимовільне скорочення м'язів і відділити руки від провідника стає неможливим. Тоді застосовують всі можливі підручні засоби: перерубують провід сокирою з сухим топорищем, перекусують кусачками, відтягують провід або людину від провода сухою палицею.
Якщо це неможливо, тоді роблять штучне коротке замикання -на проводи, що знаходяться під напругою, або на один провід, котрий контактує з потерпілим накидають заземлений провід без зовнішньої ізоляції. Електричний захист при цьому від'єднує провідник від електричної мережі, і потерпілий звільняється від дії напруги.
Так само потрібно діяти і в тих випадках, коли ураження електричним струмом настає при дотику до струмонепровідних елементів електрообладнаня (корпусів устаткування, станин, електричних машин тощо), на яких внаслідок можливих пошкоджень електричної ізоляції з'явилась електрична напруга. В таких ситуаціях найпростіше вимкнути напругу за допомогою вимикачів, запобіжників, а якщо це неможливо, тоді потрібно відтягнути
людину від місця контакту з електричною напругою, використовуючи підручні електроізоляційні предмети.
Перш ніж зробити першу дію, необхідно оцінити можливу небезпеку й користуватись тільки засобами, що мають надійну електричну ізоляцію, наприклад, сухими дерев'яними предметами, інструментом з ізольованими ручками чи держаками, гумовими рукавицями. Потрібно також звернути увагу на стан підлоги і на взуття. Якщо вони не мають достатніх ізолюючих властивостей внаслідок підвищеної вологості, необхідно користуватись електроізоляційними килимками або калошами.
Для звільнення потерпілого від напруги можна також використовувати його або власний одяг. Потерпілого можна відтягнути від струмоведучих частин за його одяг, якщо він сухий, або накинувши на частини тіла потерпілого власний одяг. Для покращення ізоляції предметів, котрими користуються при звільненні потерпілого від напруги, на них накидають шарфи, сухі шапки тощо. Слід мати на увазі, що при звільненні потерпілого від напруги не можна торкатися його голого тіла, вологого одягу, взуття без доброї ізоляції своїх рук; в протилежному випадку сам рятівник попаде під напругу. Свої руки можна ізолювати гумовими рукавицями, сухим одягом чи сухою матерією. При від'єднанні потерпілого від струмоведучих частин рекомендується працювати однією рукою.
Особлива складність виникає, коли контакт з електричною напругою настає на деякій висоті. Після звільнення від дії струму потерпілий може впасти, і фізичні травми внаслідок падіння можуть бути важчими, ніж від ураження електричним струмом. Тому перед від'єднанням потерпілого від струмоведучих частин, або перед відмиканням струмопровідних частин від електричної мережі потрібно зробити все можливе, щоб наслідки падіння, якщо його неможливо запобігти, були якнайлегшими. Для цього можна використати будь-які предмети, які легко деформуються, перемістивши їх у місце можливого падіння, можна також використати предмети, що змінять траєкторію чи зменшать висоту падіння, наприклад, картонні чи фанерні коробки, легкі дерев'яні столи, дерев'яні драбини тощо.Після звільнення від дії електричного струму необхідно негайно викликати лікаря і надати потерпілому першу допомогу. При можливості одночасно треба зробити розподіл
обов'язків між іншими членами бригади.
Якщо потерпілий не втратив свідомості, йому створюють спокійні умови до прибуття лікаря або при його задовільному самопочутті допомагають доїхати до найближчої лікарні.
Якщо потерпілий втратив свідомість, але дихає нормально і має пульс, необхідно негайно викликати лікаря, а до його приходу надати першу допомогу на місці: привести потерпілого до свідомості - дати нюхати нашатирний спирт, легко змочити лице водою, забезпечити доступ свіжого повітря, звільнити одяг - відпустити краватку, розстібнути ґудзики на комірі, розчепити і розтягнути пояс.
Якщо потерпілий внаслідок ураження електричним струмом у важкому стані - відсутнє або важке дихання, необхідно, не зволікаючи ні хвилини, приступити до надання штучного дихання.
Підготовка до штучного дихання. Перед наданням штучного дихання, потрібно покласти потерпілого на спину, підкласти під шию валок зі скрученого одягу і, наскільки можливо, закинути голову назад, звільнити тіло від тиснутих предметів, одягу, краватки, зав'язаного шарфа, застібнутого коміра, пояса. Потрібно також звільнити рот від сторонніх предметів, наприклад, від не-закріплених зубних протезів і при наявності слизу витерти рот хустинкою, марлею, бинтом, чистою тканиною або ватою
Виконання штучного дихання. Найефективніший результат відбувається при виконанні штучного дихання способом "з рота в рот" або способом "з роту в ніс". Для виконання штучного дихання способом "з рота в рот" потрібно закинути голову потерпілого назад до положення, при якому відкривається рот, закрити йому ніс і. набравши повні легені повітря, вдихнути у відкритий рот, щільно притуливши свої губи до його губів. Вдихання можна робити через чисту тканину, марлю або носову хустинку. Після наповнення легенів потерпілого повітрям потрібно дати можливість виходу повітря з легенів, для чого звільняюється рот і ніс. Такі операції потрібно ритмічно повторювати з частотою 10 -12 разів