4. Техника безопасности
Работы на опорах воздушных линий являются особо сложными по организации безопасных условий труда по следующим причинам: работа связана с подъемом на опоры на большую высоту, рабочие места меняются ежедневно, а иногда и несколько раз в день, электромонтажники-линейщики рассредоточиваются по рабочим местам вдоль воздушной линии, находясь друг от друга на расстоянии пролета между опорами, что затрудняет контроль за безопасностью их труда, работа требует постоянного контроля за состоянием заземляющих устройств, а также постоянной проверки отсутствия напряжения в отключенных цепях воздушных линий, работа связана с погодными условиями, состоянием подъездных путей и конструкцией опор.
В связи с этим от каждого члена бригады требуются внимание, строгое выполнение всех требований техники безопасности и неустанный контроль за своими действиями и окружающей обстановкой.
Все электромонтажники-линейщики обязаны ежегодно проходить медицинское освидетельствование на выполнение верхолазных работ и подтверждать присвоенную группу по электробезопасности. Вновь поступающие рабочие после медицинского освидетельствования обязаны пройти курс обучения работам на воздушных линиях и проверку знаний с последующим присвоением группы по электробезопасности.
Работы на воздушных линиях, с точки зрения мер безопасности, разбиваются на следующие пять категорий:
на отключенной воздушных линиях;
на воздушных линиях находящейся под напряжением;
на отключенной воздушных линиях, но находящейся вблизи действующих линий электропередачи выше 1 кВ;
на отключенной цепи двухцепной линии, когда вторая цепь находится под напряжением;
на отключенной фазе линии, когда две другие фазы находятся под напряжением.
К работам под напряжением допускаются специально обученные и допущенные комиссией электромонтеры-линейщики, имеющие высокую квалификацию. Персоналу электромонтажных организаций категорически запрещается производить работы на воздушных линиях, находящихся под напряжением.
Любая работа на действующей воздушной линии производится при обязательном соблюдении следующих условий: на производство работы должно выдаваться распоряжение (письменно или устно) лица, уполномоченного на это, работа на воздушных линиях должна производиться не менее чем двумя лицами, при этом одно лицо должно иметь группу по электробезопасности не ниже III, до начала электромонтажных работ на воздушной линии должны быть выполнены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.
К организационным мероприятиям относятся: оформление работ нарядом или распоряжением, оформление допуска к работе или разрешения о возможности приступить к работе, надзор во время работы, оформление окончания работы.
Электромонтажники-линейщики имеют право приступить к работе на воздушной линии только по наряду-допуску, выданному организацией, в ведении которой находится данная воздушная линия.
Наряд-допуск — это письменное распоряжение, определяющее состав бригады, содержание работ, подлежащих выполнению, место, время и условия производства работ, а также лиц, ответственных за безопасность работ. Если воздушная линия, на которую выдан наряд-допуск, проходит по территории действующего предприятия, то бригада электромонтажников-линейщиков обязана дополнительно получить от этого предприятия акт-допуск на право работы на его территории.
Ответственными за безопасность работ на воздушной линии являются следующие лица: ответственный руководитель работ, организующий работы от электромонтажной организации, оперативный персонал предприятия, в чьем ведении находится воздушная линия, выдающий наряд-допуск, отдающий распоряжение об отключении воздушной линии и разрешающий приступить к работе, производитель работ, на чье имя выдается наряд-допуск, руководящий работой на месте от электромонтажной организации.
Ответственным руководителем может быть лицо из числа ИТР, имеющий группу по электробезопасности не ниже V. Он отвечает за возможность безопасного производства работ, выполнение всего перечня работ, достаточность квалификации лиц, назначаемых для производства работ.
Производителем работ может быть лицо из числа бригадиров или мастеров (прорабов), имеющее группу по электробезопасности не ниже IV. Он отвечает за соблюдение работающими правил техники безопасности и всех предписаний в наряде-допуске, правильную расстановку людей на рабочем месте, исправность защитных средств, имеющихся в бригаде, за приспособления и инструмент и обеспечивает непрерывный надзор за работающими.
Оперативный персонал предприятия отвечает за правильность выданного наряда-допуска, четкое выполнение всех технических мероприятий, указанных в наряде-допуске, за качество инструктажа лиц, допускаемых к работе на месте производства работ, за допуск бригады в подготовленную рабочую зону.
К техническим мероприятиям относятся: снятие напряжения с воздушной линии выключателями и линейными разъединителями, заземление воздушной линии с обоих концов, вывешивание плакатов на ключах выключателей и приводах линейных разъединителей «Не включать — работа на линии», ограждение опасной зоны, вывешивание плакатов «Работать здесь», «Влезать здесь», «Заземлено» в местах, оговоренных в наряде-допуске, проверка отсутствия напряжения при допуске бригады в присутствии всех членов бригады, производителя и ответственного руководителя работ.
Проверка отсутствия напряжения производится приближением изолирующей штанги с укрепленным на ней указателем напряжения к проводам воздушной линии. Проверка отсутствия напряжения в проводах воздушной линии методом наброса стальной проволоки категорически запрещается!
Заземление фаз воздушной линии осуществляется путем наложения и закрепления на проводах воздушной линии переносных заземлений. При наложении заземления сначала присоединяется заземляющий проводник к заземлителю (деревянной или железобетонной опоры) или заземленным частям металлической опоры и только после этого разрешается накладывать и закреплять зажимы переносного заземления на проводах воздушной линии. Искусственные заземлители устраиваются путем забивки в землю металлического стержня (лома) или ввертывания специального бура на глубину 0,5 - 1 м.
Запрещается применять для заземления и закорачивания проводов воздушной линии каких-либо проводников, не предназначенных специально для этих целей.
При отсутствии видимого заземления проводов воздушной линии на месте производства работ категорически запрещается влезать на опору, работать на проводах и на гирляндах изоляторов.
Способы подъема рабочих для выполнения работ на воздушных линиях
Наиболее производительным и более безопасным способом подъема рабочих для выполнения работ на высоте является подъем с помощью специальных подъемных устройств, автовышки, автогидроподъемника и т.п.
Все работы на опорах воздушных линий относятся к верхолазным, поэтому при обеспечении безопасности работающих на опорах, гирляндах, проводах и грозозащитных тросах необходимо строго выполнять правила техники безопасности.
При наличии факторов, запрещающих или ограничивающих применение механизированных подъемных средств (автовышки, автогидроподъемники), или при отсутствии этих машин и механизмов следует использовать простейшие средства для подъема на высоту по опоре воздушной линии.
В настоящее время используются легкие переносные приспособления, обеспечивающие возможность безопасного подъема рабочих на опоры и производство работ как на самих опорах, так и на оттяжках опор, на проводах и грозозащитных тросах. К таким приспособлениям относят лестницы, люльки различной конструкции, а также монтерские когти, когти-лазы и т. п.
Для подъема на металлическую опору разрешается использовать конструкцию опоры, вследствие этого заводы изготовляют на опорах высотой более 20 м специальные лестницы или ступеньки, а на опорах высотой до 20 м ступеньки выполняют только в том случае, если наклон уголков решетки свыше 30° и при расстоянии между точками крепления решетки к поясам более 0,6 м.
Правила техники безопасности при подъеме на опору и работе на воздушной линии
Перед подъемом на опору при помощи когтей необходимо предварительно убедиться в прочности закрепления опоры в грунте или железобетонном стакане. На вновь установленную опору без разрешения производителя работ подъем категорически запрещается.
Производить работы на железобетонных и деревянных опорах разрешается, только стоя на двух когтях и застропившись к опоре стропом (цепью) предохранительного пояса.
Перед подъемом на деревянную опору обязательно нужно проверить, что загнивание комлевой части не превышает допустимой нормы, а если опора стоит на пасынках, следует проверить надежность ее соединения с железобетонным пасынком.
Перед подъемом на опору производитель работ обязан проверить исправность применяемых лестниц, предохранительных поясов, когтей, ремней и убедиться, что срок периодического испытания их (по клейму) не истек и они пригодны к применению в работе.
При подъеме на опору запрещается брать с собой арматуру, оборудование и материалы. Любые грузы, в том числе и инструменты, приспособления и мелкие детали разрешается поднимать только при помощи специального (пенькового, капронового или хлопчатобумажного) каната через блок, установленный на опоре (траверсе). Поднимают груз рабочие, стоящие на земле и наблюдающие за работой на высоте.
Поднявшись на опору, электромонтер-линейщик может приступить к работе только после принятия устойчивого положения на когтях и надежного закрепления цепью (стропом) предохранительного пояса за стойку опоры поверх траверсы. При работе на высоте с люльки телескопической вышки или автогидроподъемника цепь предохранительного пояса обязательно пристегивают к ограждению люльки. Пояс должен быть застегнут на все ремни.
При перемещении автовышки или гидроподъемника от одной опоры к другой электромонтеру-линейщику запрещается находиться в люльке.
Нельзя находиться под опорой, на которой производится работа. Личный инструмент электромонтера-линейщика при работе на опоре, проводах или гирляндах должен находиться в специальной сумке для того, чтобы не допустить его падения вниз. Запрещается хранить инструмент в карманах спецодежды даже временно.
Запрещается влезать на анкерную опору и находиться на ней во время монтажа проводов со стороны натянутого провода, а также влезать на угловые опоры и работать на них со стороны внутреннего угла проводов.
При демонтаже проводов запрещается снимать сразу все провода с опоры: их следует демонтировать по одному, последовательно друг за другом.
Для предупреждения падения рабочего вместе с опорой при снятии двух последних проводов опору следует укрепить с трех-четырех сторон временными оттяжками или упорами, одновременно необходимо также укрепить две соседние опоры.
Демонтаж проводов при замене опор следует начинать с нижнего провода, а монтаж на вновь установленную опору — с верхнего. При перекладке проводов рабочий должен стоять обоими когтями на новой опоре. Стоять одним когтем на старой опоре, а другим на новой запрещается.
На воздушной линии допускается перемещение электромонтеров-линейщиков по проводам сечением не менее 240 мм2 и по тросам сечением не менее 70 мм2. При перемещении по расщепленным проводам и тросам строп предохранительного пояса должен быть закреплен за этот провод, а в случае пользования специальной тележкой — за тележку. В темное время суток перемещение по проводам строго запрещается.
Работу на опорах воздушной линии, проходящей параллельно действующей воздушной линии, производить запрещается, так как во время монтажных работ возможно опасное сближение проводов или опор монтируемой воздушной линии с проводами действующей воздушной линии.
Влезать на опору без предохранительного пояса и работать на траверсе без его закрепления запрещается.
При подъеме на опору прикреплять к предохранительному поясу конец такелажного троса или веревки не разрешается, для этой цели следует пользоваться капроновым шнуром, который всегда должен находиться в сумке у электромонтера-линейщика.
Чтобы поднять груз (конец троса или веревки, инструмент и т.п.), необходимо один конец капронового шнура прикрепить к элементам опоры, а второй конец опустить вниз (лучше через блок, закрепленный на траверсе) для привязывания груза.
Демонтированные такелажные тросы и приспособления сбрасывать с опоры запрещается. Их спуск осуществляется с помощью веревки и блочка, при этом рабочие, находящиеся внизу, должны предупреждаться о необходимости удаления в безопасную зону. В опасной зоне запрещается размещать временные сооружения, передвижные вагончики, площадки складов и людей.
Запрещается влезать на опору по стреле грузоподъемного крана для снятия такелажных приспособлений или выполнения каких-либо других операций на высоте.
Для подъема рабочего на высоту опоры воздушной линии или контактной сети служат стационарные, закрепленные на опорах лестницы или специальные монтажные лестницы, устанавливаемые на опорах на период монтажных работ.
Для безопасной установки дистанционных распорок на проводах воздушной линии применяются монтажные тележки. К работе с такой тележки допускаются электромонтеры-линейщики, обученные практической езде на тележках по проводам воздушных линий и сдавшие экзамен по правилам пользования тележкой.
Посадка рабочего в монтажную тележку разрешается только после окончательной ее установки на провода воздушной линии. После посадки в тележку рабочий обязан страховаться за два провода. При передвижении тележки по проводам электромонтер обязан одеть рукавицы. Вылезать из монтажной тележки в пролете запрещается.
Влияние электромагнитных полей воздушных линий электропередач
Биологическое влияние электрических и магнитных полей на организм людей и животных достаточно много исследовалось. Наблюдаемые при этом эффекты, если они и возникают, до сих пор не ясны и трудно поддаются определению, поэтому эта тема остается по-прежнему актуальной.
Магнитные поля на нашей планете имеют двоякое происхождение - естественное и антропогенное. Естественные магнитные поля, так называемые магнитные бури, зарождаются в магнитосфере Земли. Антропогенные магнитные возмущения охватывают меньшую территорию, чем природные, зато их проявление значительно интенсивнее, а следовательно, приносит и более ощутимый ущерб. В результате технической деятельности человек создает искусственные электромагнитные поля, которые в сотни раз сильнее естественного магнитного поля Земли. Источниками антропогенных излучений являются: мощные радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередачи.
Рис. 12. Частотный диапазон и длины волн некоторых источников электромагнитного излучения
Один из наиболее сильных возбудителей электромагнитных волн — токи промышленной частоты (50 Гц). Так, напряженность электрического поля непосредственно под линией электропередачи может достигать нескольких тысяч вольт на метр почвы, хотя из-за свойства снижения напряженности почвой уже при удалении от линии на 100 м напряженность резко падает до нескольких десятков вольт на метр.
Исследования биологического воздействия электрического поля обнаружили, что уже при напряженности 1 кВ/м оно оказывает неблагоприятное влияние на нервную систему человека, что в свою очередь ведет к нарушениям эндокринного аппарата и обмена веществ в организме (меди, цинка, железа и кобальта), нарушает физиологические функции: ритм сердечных сокращений, уровень кровяного давления, активность мозга, ход обменных процессов и иммунную активность.
Начиная с 1972 г. появились публикации, в которых рассматривалось влияние на людей и животных электрических полей с величинами напряженности более 10 кВ/м.
Напряженность магнитного поля пропорциональна току и обратно пропорциональна расстоянию; напряженность электрического поля пропорциональна напряжению (заряду) и обратно пропорциональна расстоянию. Параметры этих полей зависят от класса напряжения, конструктивных особенностей и геометрических размеров высоковольтной ЛЭП. Появление мощного и протяженного источника электромагнитного поля приводит к изменению тех естественных факторов, при которых сформировалась экосистема. Электрические и магнитные поля могут индуцировать поверхностные заряды и токи в теле человека.
Исследования показали, что максимальный ток в теле человека, индуцированный электрическим полем, намного выше, чем ток, вызванный магнитным полем. Так, вредное воздействие магнитного поля проявляется лишь при его напряженности около 200 А/м, что бывает на расстоянии 1—1,5 м от проводов фазы линии и опасно только для обслуживающего персонала при работах под напряжением. Это обстоятельство позволило сделать вывод об отсутствии биологического влияния магнитных полей промышленной частоты на людей и животных, находящихся под ЛЭП Таким образом, электрическое поле ЛЭП является главным биологически действенным фактором протяженной электропередачи, который может оказаться барьером на пути миграции движения разных видов водной и сухопутной фауны.
Рис. 13. Силовые линии электрического и магнитного полей воздействующих на человека, стоящего под воздушной линией электропередачи переменного тока
Исходя из конструктивных особенностей электропередачи (провисания провода) наибольшее влияние поля проявляется в середине пролета, где напряженность для линий сверх - и ультравысокого напряжения на уровне роста человека составляет 5 - 20 кВ/м и выше в зависимости от класса напряжения и конструкции линии.
У опор, где высота подвеса проводов наибольшая и сказывается экранирующее влияние опор, напряженность поля наименьшая. Так как под проводами ЛЭП могут находиться люди, животные, транспорт, то возникает необходимость оценки возможных последствий длительного и кратковременного пребывания живых существ в электрическом поле различной напряженности.
Наиболее чувствительны к электрическим полям копытные животные и человек в обуви, изолирующей его от земли. Копыто животных также является хорошим изолятором. Наведенный потенциал в этом случае может достигать 10 кВ, а импульс тока через организм при касании к заземленному предмету (ветке куста, травинке) 100 - 200 мкА. Такие импульсы тока безопасны для организма, но неприятные ощущения заставляют копытных животных избегать трассы высоковольтных ЛЭП в летнее время.
В действии электрического поля на человека доминирующую роль играют протекающие через его тело токи. Это определяется высокой проводимостью тела человека, где преобладают органы с циркулирующей в них кровью и лимфой.
В настоящее время экспериментами на животных и людях-добровольцах установлено, что плотность тока проводимостью 0,1 мкА/см и ниже не влияет на работу мозга, так как импульсные биотоки, обычно протекающие в мозгу, существенно превышают плотность такого тока проводимости.
При плотностью тока проводимостью 1 мкА/см в глазах человека наблюдается мелькание световых кругов, более высокие плотности токов уже захватывают пороговые значения стимуляции сенсорных рецепторов, а также нервных и мышечных клеток, что ведет к появлению испуга, непроизвольным двигательным реакциям.
В случае касания человека к изолированным от земли объектам в зоне электрического поля значительной интенсивности, плотность тока в зоне сердца сильно зависит от состояния «подстилающих» условий (вида обуви, состояния почвы и т. д.), но уже может достигать этих величин.
При максимальном токе, соответствующем Еmах == 15 кВ/м (6,225 мА), известной доле этого тока, втекающего через область головы (около 1/3), и площади головы (около 100 см ) плотность тока<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.
Для здоровья человека проблема состоит в определении связи между плотностью тока, наведенного в тканях, и магнитной индукцией внешнего поля, В. Вычисление плотности тока
осложняется тем, что его точный путь зависит от распределения проводимости у в тканях тела.
Так, удельную проводимость мозга определяют у=0,2 см/м, а сердечной мышцы у=0,25 см/м. Если принять радиус головы 7,5 см, а сердца 6 см, то произведение yR получается одинаковым в обоих случаях. Поэтому можно давать одно представление для плотности тока на периферии сердца и мозга.
Определено, что безопасная для здоровья магнитная индукция составляет около 0,4 мТл при частоте 50 или 60 Гц. В магнитных полях (от 3 до 10 мТл, f =10 - 60 Гц) наблюдалось возникновение световых мерцаний, аналогичных тем, которые возникают при надавливании на глазное яблоко.
Плотность тока, индуцированного в теле человека электрическим полем с величиной напряженности Е, вычисляется таким образом:
c различными коэффициентами к для области мозга и сердца.
Значение к=3-10-3 см/Гцм.
По данным немецких ученых напряженность поля, при которой вибрацию волос ощущают 5% испытуемых мужчин, составляет 3 кВ/м и для 50% мужчин, подвергшихся испытаниям, она равна 20 кВ/м. В настоящее время отсутствуют данные о том, что ощущения, вызванные действием поля, создают какое-либо неблагоприятное влияние. Что касается связи плотности тока с биологическим влиянием, то можно выделить четыре области, представлены ниже. JмкА/см Наблюдаемые эффекты
0,1 Нет
1,0 Мелькание световых кругов в глазах
10-50 Острые невралгические симптомы подобные тем, которые вызываются электрическим током
более 100 Возрастает вероятность фибрилляции желудочка сердца, остановка сердечной деятельности, длительный спазм дыхательных мышц, серьезные ожоги
Последняя область значения плотности тока относится к временам воздействия порядка одного сердечного цикла, т. е. приблизительно 1 с для человека Для более коротких экспозиций пороговые значения выше. Для определения порогового значения напряженности поля были выполнены физиологические исследования на людях в лабораторных условиях при напряженности от 10 до 32 кВ/м. Установлено, что при напряженности 5 кВ/м 80% людей не испытывают болевых ощущений при разрядах в случае касания заземленных предметов. Именно эта величина была принята в качестве нормативной при работах в электроустановках без применения средств защиты.
Зависимость допустимого времени пребывания человека в электрическом поле с напряженностью Е более порогового аппроксимируется уравнением:
Выполнение этого условия обеспечивает самовосстановление физиологического состояния организма в течение суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений.
Ознакомимся с основными результатами исследований биологических влияний электрических и магнитных полей, проведенных советскими и зарубежными учеными.
Влияние электрических полей на персонал
Во время исследований на верхней части предплечья каждого рабочего закрепляли интегрирующий дозиметр. Установлено, что у рабочих на высоковольтных линиях среднее значение дневной экспозиции составило от 1,5 кВ/(м-ч) до 24 кВ/(м-ч). Максимальные значения отмечены в очень редких случаях. Из полученных данных исследования можно сделать вывод об отсутствии заметной взаимосвязи между экспозицией в полях и общим состоянием здоровья людей.
Воздушные ЛЭП и рак у детей
В жилых помещениях магнитное поле может создаваться бытовым электрооборудованием и электропроводкой, внешними подземными кабелями, а также воздушными ЛЭП. Исследуемые и контрольные объекты группировали в интервалах 25 м до воздушной ЛЭП, причем степень риска на расстоянии более 100 м от линии была принята за единицу.
Полученные результаты не подтверждают гипотезы о том, что магнитные поля промышленной частоты влияют на возникновения рака у детей.
Электростатическое влияние на волосяной покров человека и животных
Исследования проводились в связи с гипотезой о том, что влияние поля, ощущаемое поверхностью кожи, вызвано действием электростатических сил на волосы. В результате получено, что при напряженности поля в 50 кВ/м испытуемый ощущал зуд, связанный с вибрацией волос, что зарегистрировано специальными приборами.
Влияние электрического поля на растения
Опыты проводились в специальной камере в неискаженном поле с напряженностью от 0 до 50 кВ/м. Было выявлено небольшое повреждение ткани листьев при экспозиции от 20 до 50 кВ/м, зависящее от конфигурации растения и первоначального содержания влаги в нем. Омертвление ткани наблюдалось в частях растений с острыми краями. Толстые, с гладкой закругленной поверхностью растения не повреждались при напряженности 50 кВ/м. Повреждения являются следствием короны на выступающих частях растений. У наиболее слабых растений повреждения наблюдались уже через 1 - 2 ч после экспозиции. Важно, что у сеянцев пшеницы, имеющих очень острые концы, корона и повреждения были заметны при сравнительно низкой напряженности, равной 20 кВ/м. Это был самый низкий порог появления повреждений в исследованиях.
Наиболее вероятный механизм повреждения ткани растений - тепловой. Поражение ткани появляется тогда, когда напряженность поля становится достаточно высокой, чтобы вызвать коронирование, и через кончик листка течет ток короны высокой плотности. Тепло, выделяемое при этом на сопротивлении ткани листа, приводит к гибели узкого слоя клеток, которые сравнительно быстро теряют воду, высыхают и сжимаются. Однако этот процесс имеет предел и процент высохшей поверхности растения невелик.
Влияние электрического поля на животных
Исследования проводились по двум направлениям: изучение на уровне биосистемы и изучение порогов обнаруженных влияний. Среди цыплят, помещенных в поле с напряженностью 80 кВ/м, отмечалась прибавка массы, жизнеспособность, низкая смертность. Порог восприятия поля измерялся на домашних голубях. Было показано, что голуби обладают каким-то механизмом для обнаружения электрических полей малой напряженности. Генетических изменений не наблюдалось. Отмечено, что животные, пребывающие в электрическом поле большой напряженности, могут испытывать мини-шок из-за посторонних факторов, зависящих от условий эксперимента, которые могут привести к некоторому беспокойству и возбуждению испытываемых.
В ряде стран имеются нормативные документы, ограничивающие предельные значения напряженности поля в зоне трасс воздушных ЛЭП. Максимальная напряженность 20 кВ/м была рекомендована в Испании, и такое же значение рассматривается в настоящее время как предельное в Германии.
Общественная осведомленность о влиянии электромагнитного поля на живые организмы продолжает расти, и некоторый интерес и беспокойство в связи с этим влиянием будут приводить к продолжению соответствующих медицинских исследований, особенно на людях, проживающих вблизи воздушных линий электропередачи.