Раздел 6. Бжд в отрасли

Меры защиты от поражения электрическим током.

Защита от ЭМП промышленной и сверхвысокой частоты.

Обеспечение безопасности объектов работающих под давлением.

Меры защиты от поражения электрическим током.

Протекая через организм, ток вызывает термическое (ожоги), электрическое и физиологическое действие. Различают 2 вида поражений:

1. местные электротравмы (ожог, метки тока или «электрические знаки», электро металлизация кожи, электроовтальмия, механические травмы);

2. электрический удар – возникает при протекании малых токов (несколько сотен микроампер). Этот ток способен вызвать остановку сердца или фибрилляцию сердца (при остановке сердца его мышцы расслабляются и остаются в таком состоянии), а также остановку дыхания. В этом случае необходимо оказать первую помощь (непрямой массаж сердца и искусственное дыхание). При больших токах (порядка 5 А) мышцы сердца сокращаются. На этом свойстве сердца основана работа дефибриллятора.

2.Факторы, влияющие на поражающее действие электрического тока.

Факторы, влияющие на поражающее действие электрического тока:

1. сила тока (чем больше сила тока, тем больше опасность). Установлены следующие формальные пороговые значения тока: 0,5-1,5 мА – неощутимый порог тока; 6-10 мА – порог не отпускающего тока; более 100 мА – смертельно-опасный ток.

2. время действия тока (чем больше продолжительность действия, тем большая опасность). Наиболее опасно прохождение тока в период времени, называемый в кардиологии фазой Т. С увеличением времени действия сопротивление человека падает и ток возрастает.

3. сопротивление тела человека – считается чисто активным. Основное сопротивление току создаёт кожный покров. Его сопротивление при толщине 0,2 мм составляет 100 кОм, сопротивление внутренних органов не превышает 1000 Ом. Величиной сопротивления тела человека при расчётах электро безопасности считают 1000 Ом.

4. род и частота тока. Переменный ток частотой 50-60 Гц опаснее, чем постоянный ток. Чем выше частота тока, тем меньше опасность. Это становится заметно с частоты 500 Гц.

5. путь тока в теле человека. Ток бежит по пути наименьшего сопротивления (наименьшим сопротивлением обладает кровь).

3.Схемы включения человека в электрическую цепь.

Наиболее опасно прикосновения: голова – ноги, голова – руки (руки+ноги). Наиболее опасно прохождение тока через жизненно важные органы.

Технические меры защиты от поражения электрическим током

Все помещения, с точки зрения опасности поражения электрическим током, в соответствии с ПУЭ (правило устройства электроустановок) делят на 3 класса:

1. помещения без повышенной опасности – характеризуются нормальной температурой, влажностью, отсутствием агрессивной среды, токопроводящей пыли, неэлектропроводными полами (1-ый класс);

2. помещения с повышенной опасностью – характеризуются одним из условий: повышенная влажность, высокая температура, наличием электропроводной пыли, электропроводящих полов, одновременным наличием электрооборудования и заземлённых предметов;

3. особо опасные помещения – характеризуются наличием особой сырости (подвальные помещения), наличием агрессивной среды, одновременным наличием двух факторов из второго класса помещений.

2.Технические меры защиты.

Основные технические меры защиты от электрического тока:

1. применение малых напряжений;

2. электрическое разделение сетей;

3. недоступность токоведущих частей;

4. зануление;

5. защитное заземление;

6. двойная изоляция;

7. контроль изоляции;

8. компенсация ёмкостной составляющей и токозамыкания на землю.

1. Малые напряжения применяют с целью повышения безопасности при использовании переносного электроинструмента. I=U/R=36/1000=0,036А=36мА. Для получения малых напряжений используют гальванические элементы: понижающие трансформаторы, аккумуляторы и др. При использовании понижающих трансформаторов имеет возможность перехода высокого напряжения с первичной на вторичную обмотку. Для защиты от этого один из концов или середину обмотки, экран заземляют.

2. Электрическое разделение сетей применяют при использовании электроинструмента или переносного электрооборудования напряжением до 1000 В. Для этого оборудование подключается к сети через разделительный трансформатор (запрещается заземлять один из выводов вторичной обмотки либо нейтраль обмотки).

3. Недоступность токоведущих частей используют ограждения, либо располагают в недоступных местах; используют блокировки. По принципу действия их делят на электрические и механические. Механические блокировки применяют в рубильниках, радиоэлектронной аппаратуре, пускателях. Они обеспечивают недоступность токоведущих частей, пока на них не сменится напряжение. Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи контактами, которые расположены на дверях ограждений. Установка не должна включиться при случайном закрывании дверей.

4. Зануление – это преднамеренное соединение всех электропроводных, токоведущих частей установки с нулевым проводником. Область применения: трёхфазные электрические сети напряжением до 1000 В с глухо-заземлённым режимом нейтрали. Принцип действия: превращает однофазное замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание. При этом в цепи возникает большой ток короткого замыкания, который вызывает срабатывание защитного устройства. Расчёт зануления заключается в проверке условий надёжного срабатывания защиты: Iкз>k*Iн, где Iн – номинальный ток плавкой вставки, а k – коэффициент кратности.

5. Заземлением называют преднамеренное соединение с землёй электропроводных, но не токоведущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением в результате замыкания. Область применения: трёхфазные электрические сети напряжением до 1000 В с изолированным режимом нейтрали и более 1000 В как с изолированным, так и с глухо-заземленным режимом нейтрали. Человек коснувшись заземлённого корпуса, на которое произошло замыкание, оказывается под напряжением прикосновения и через него течёт ток: Iчел=Iз* Rз/Rч* α1*α2, где Iз – ток заземления на землю; Rз – сопротивление заземления растекания тока; Rч – сопротивление тела человека; α1 – коэффициент напряжения прикосновения; α2 – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека (сопротивление обуви, перчаток и др. вещей). Т.е. человек может быть защищён за счёт малого сопротивления заземления, малого значения коэффициента α1 и большого значения коэффициента α2. В соответствии с ПУЭ сопротивление заземления растекания электрического тока не должен превышать 4 Ом при мощности питающего трансформатора Р более 100 ква. Допускается Rз≤10 Ом при Р≤100 ква.

По расположению заземлителя относительно заземляемого оборудования различают выносное и контурное заземление. Выносное заземление защищает только за счёт малого сопротивления Rз. Контурное – заземлители располагают в непосредственной близости от заземляемого оборудования. При этом человек оказывается в поле растекания тока в случае замыкания. Защищается за счёт малого сопротивления заземления и малого значения коэффициента напряжения прикосновения. Запрещается последовательное заземление оборудования, только параллельное. Заземляющий контур должен быть соединён с заземлением в двух местах.

6. Двойная изоляция применяется для защиты людей случайно прикоснувшихся к изоляции. Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу электрооборудования. Дополнительная изоляция служит при нарушении рабочей изоляции. Двойная изоляция осуществляется путём покрытия диэлектрическим материалом электропроводных частей, но нормально не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним.

Защита от электромагнитных полей

Электромагнитное поле в воздухе распространяется со скоростью, близкой к скорости света, чем короче длина волны, тем больше энергии может быть передано биологической ткани человека.

Между длиной волны и частотой колебаний имеется функциональная связь:.

λ = с / f

где λ - длина волны, м;

с – скорость распространения электромагнитных волн в воздушной среде (с=3·108 м/с);

f - частота колебаний, Гц

Пространство вокруг источника излучения ЭМП делят на зоны «ближнюю» и «дальнюю».

В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r ≤ λ/2π электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому на человека действуют независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.

«Дальняя» зона r >> λ/2π - это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействует только энергетическая составляющая ЭМП – плотность потока энергии (ППЭ).

ППЭ - количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.

Если источник ЭМП сверхвысокой частоты (СВЧ), то человек практически всегда находится в «дальней» зоне.

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда), линии электропередач (городского освещения, высоковольтные), электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации), бытовые электроприборы, теле- и радиостанции (транслирующие антенны), спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны), радары, персональные компьютеры.

В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях находят ЭМП радиочастот.

ЭМ волны диапазона ультравысоких частот (УВЧ), сверхвысоких частот (СВЧ) и крайневысоких частот (КВЧ) используются в радиолокации, радиоастрономии, геодезии, дефектоскопии, физиотерапии. Иногда ЭМП УВЧ диапазона применяются для вулканизации резины, термической обработки пищевых продуктов, стерилизации, пастеризации, вторичного разогрева пищевых продуктов. СВЧ-аппараты используются для микроволновой терапии.

Биологическое действие ЭМП радиочастот характеризуется тепловым действием и нетепловым эффектом.

Под тепловым действием подразумевается интегральное повышение температуры тела или отдельных его частей при общем или локальном облучении. По своим биофизическим свойствам ткани организма неоднородны, по этому может возникнуть неравномерный нагрев на границе раздела с высоким и низким содержанием воды. Это может привести к образованию стоячих волн и локальному перегреву ткани, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик глаза, желчный пузырь, кишечник).

Нетепловой эффект проявляется в виде омертвления, кровоизлияния, изменения структуры клеток, расстройства питания тканей и организма в целом.

Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения – непрерывный или прерывистый, а также от продолжительности воздействия, наличия усугубляющих факторов - повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и др., которые способны изменять сопротивляемость организма к действию ЭМП.

Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот. Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП служит количество поглощенной тканями организма электромагнитной энергии, при пребывании в электрическом поле. Величина поглощенной человеком энергии зависит от квадрата силы тока, протекающего через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей человека.

2.Нормируемые параметры ЭМП.

В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84 напряженность ЭМП радиочастот в диапазоне 0,06 - 300 МГц на рабочих местах нормируется по напряженности электрической и магнитной составляющим. Предельно допустимые уровни (ПДУ) в соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 по электрической и магнитной составляющим приведены в приложении 1.

В области сверхвысоких частот f > 300 МГц нормируемой величиной является плотность потока энергии (ППЭ) - количество энергии падающей на единицу площади поверхности, Вт/м2 или в производных единицах: мВт/см2, мкВт/см2. Предельно допустимые значения плотности потока энергии ЭМП СВЧ диапазона на рабочих местах приведены в приложении 2.

Предельно допустимые значения ППЭ ЭМП в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц определяют исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия по формуле:

ППЭпд = К·ЭН/Т

где ППЭпд - предельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м2;

ЭН - предельно допустимая величина энергетической нагрузки;

ЭН = 2Вт·ч/м2;

К - коэффициент ослабления биологической эффективности;

К = 1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

К = 10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50;

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч.

Во всех случаях максимальное значение ППЭпд не должно превышать величины 10 Вт/м2 (1000 мкВт/см2).

3.Организационные, технические меры и средства защиты от ЭМП.

Организационные меры.

- к работе на установках СВЧ не допускаются лица моложе 18 лет;

- длительность рабочей смены 6 часов;

- дополнительный отпуск 12 дней.

Технические меры и средства.

Защитные меры от действия ЭМП сводятся, в основном, к применению защитного экранирования, дистанционного управления устройствами, излучающими ЭМ волны, применению средств индивидуальной защиты.

Защитные экраны делят на:

- отражающие излучение;

- поглощающие излучение.

К первому типу относят сплошные электропроводные экраны, экраны из металлической сетки, из металлизированной ткани. Ко второму типу экраны из радиопоглощающих материалов – вода, карбонильное железо.

К средствам индивидуальной защиты (CИ3) относят спецодежду, выполненную из металлизированной ткани - защитные халаты, фартуки, накидки с капюшоном, перчатки, а также защитные очки (при интенсивности выше 1мВт/см2), стекла которых покрыты слоем полупроводниковой окиси олова, или сетчатые очки в виде полумасок из медной или латунной сетки.

Обеспечение безопасности объектов, работающих под давлением.

На пищевых предприятиях используются различные аппараты, (сосуды и другое оборудование, находящееся под давлением. К ним относятся паровые и водогрейные котлы, автоклавы, теплообменники, выпарные и холодильные установки, компрессоры и др. Основная опасность их эксплуатации — возможность разрушения стенок, сопровождающаяся взрывом. Такой взрыв может разрушить здание и травмировать людей разлетающимися осколками.

Классификация объектов, работающих под давлением.

Сосуды работающие под давлением >0,07МПа должна быть зарегистрирован в органах Ростехнадзора. Контроль за объектами, работающими при давлении < 0.07 МПа возлагается на администрацию предприятия.