Електробезпека

5.1. Дія електричного струму на організм людини

Використання електроенергії в усіх галузях народного господарства та у побуті обумовлює значне розширення кола осіб, пов'язаних з експлуатацією електроустановок.

Електроустановками називають сукупність машин, ліній, допоміжного обладнання (разом зі спорудами та приміщеннями, у яких вони встановлені), призначених для виробництва, перетворення, трансформації, передачі, розподілу електроенергії та перетворення її на інші види енергії.

Недотримання вимог електробезпеки під час роботи на електроустановках, як правило, призводить до електротравм.

Електротравма - це порушення цілісності організму в разі дії на нього електричного струму або електричної дуги.

Найбільша кількість випадків електротравматизму, у тому числі зі смертельними наслідками, стається під час експлуатації електроустановок напругою до 1000 В, що пов'язано з їх поширенням і відносною доступністю практично для кожного, хто працює на виробництві. Випадки електротравматизму під час експлуатації електроустановок напругою понад 1000 В нечасті, що обумовлено незначною кількістю таких електроустановок і обслуговуванням їх висококваліфікованим персоналом.

Виникнення електротравм може бути спричинене:

дотиком до частин, що проводять струм;

дотиком до обладнання, що знаходиться в аварійному стані;

попаданням під крокову напругу;

наближенням до апаратів високої напруги (ураження електричною дугою).

Протікання електричного струму через тіло людини супроводжується

термічним (опіки), хімічним (зміни складу крові), механічним (розрив тканин) та біологічним (подразнення живих тканин організму) ефектами.

Розрізняють три види електротравм: місцеві, загальні та змішані. Місцеві становлять біля 20 % електротравм, загальні - 25 %, змішані - 55 %.

Характерними місцевими електричними травмами є електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні ушкодження та електроофтальмія.

Найбільш небезпечним видом електротравм є електричний удар, який у більшості випадків (близько 80 %) призводить до смерті потерпілого.

Електричний удар — це збудження живих тканин організму електричним і струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. Залежно від наслідків ураження електричні удари розподіляють за чотирма ступенями:

I - судомні скорочення м'язів без втрати свідомості;

II - судомні скорочення м'язів з втратою свідомості без порушення дихання й кровообігу;

III - втрата свідомості з порушенням серцевої діяльності чи дихання або серцевої діяльності й дихання одночасно;

IV - клінічна смерть, тобто відсутність дихання й кровообігу.

Клінічна смерть — це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту припинення серцевої діяльності і легеневої діяльності і триває 6—8 хв, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припиняються біологічні процеси у клітинах й тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур.

Якщо в разі клінічної смерті негайно звільнити потерпілого від дії електричного струму й терміново розпочати надання необхідної допомоги (штучне дихання, масаж серця), то існує висока ймовірність збереження його життя.

5.2. Чинники, які впливають на важкість електротравматизму

Характер дії електричного струму на організм людини та важкість ураження залежать від таких основних факторів: сили струму, що проходить через тіло людини, тривалості його дії, роду й частоти струму, шляху струму в тілі людини, індивідуальних особливостей людини.

Сила струму, що проходить через тіло людини, (І) є головним чинником, що обумовлює наслідок ураження. За характером дії на організм виділяють:

- відчутний струм - викликає значні подразнення;

- невідпускальний струм - викликає непереборні судомні скорочення м'язів руки, у якій затиснутий провідник;

- фібриляційний струм - викликає фібриляцію серця (табл.5.1).

Таблиця 5.1. Порогові значення струму під час впливу на людину

Порогові значення струму	Змінний струм, мА (50Гц)	Постійний струм, мА
Відчутний	0,6- 1,5	5-7
Невідпускальний	6-10	50-80
Фібриляційний	80-100

Струм, більший за 5 А (50 Гц), як змінний, так і постійний, викликає миттєву зупинку серця.

Опір тіла людини (R) визначають як опір внутрішніх органів та опір зовнішніх шкіряних тканин, причому опір шкіри становить основну частку загального опору. Найбільший опір має верхній шар шкіри (епідерміс) - десятки кОм. Опір внутрішніх тканин тіла людини незначний і дорівнює 300 - 500 Ом.

Опір шкіри різко знижується в разі ушкодження її рогового шару, наявності вологи на її поверхні, збільшення потовиділення, забруднення. Зі збільшенням величини напруги, струму й часу його дії опір шкіри, а також і тіла в цілому знижується. Опір тіла людини залежить також від статі й віку: у жінок він менший, ніж у чоловіків, у дітей менший ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у літніх. Ця різниця обумовлена товщиною і ступенем огрубіння верхнього шару шкіри. Струм, що викликає незначні відчуття в одної людини, може бути таким, що не відпускає, для іншої. Характер дії струму залежить від маси людини, її фізичного розвитку та темпераменту, а також від стану організму. Так, у стані стомлення і сп'яніння люди більш чутливі до дії струму. Фізично здорові люди переносять електричні удари легше, ніж хворі.

Враховуючи багатофункціональну залежність опору, тіла людини від великої кількості чинників, під час оцінки умов небезпеки ураження людини електричним струмом опір тіла людини вважають стабільним, який дорівнює 1000 Ом.

Напруга дотику (U) впливає на наслідки ураження. Чим вища напруга дотику, тим небезпека ураження більша, оскільки в разі напруги понад 100 В відбувається пробій зовнішнього шкіряного покриву, загальний опір людини зменшується і струм, що проходить по тілу, збільшується.

Тривалість дії електричного струму в багатьох випадках є чинником, від якого залежать наслідки ураження струмом: зі збільшенням тривалості впливу електричного струму загальний опір людини зменшується, тому небезпека ураження зростає.

Рід та частота струму також впливають на наслідки ураження. Найбільш небезпечним є електричний струм частотою 20 - 1000 Гц.

Шлях струму через тіло людини суттєво впливає на наслідки ураження. Небезпечність ураження особливо велика, якщо струм проходить через життєво важливі органи - серце, легені, головний мозок та безпосередньо на них діє.

Можливі шляхи струму через тіло людини називають петлями струму: "рука - рука", "голова - ноги", "рука - ноги" та ін. Серед випадків із тяжкими й смертельними наслідками найчастіше спостерігаються петлі "рука - рука" (40 %), "права рука - ноги" (20 %), "ліва рука - ноти" (17 %). Особливо небезпечними є петлі "голова - руки" і "голова - ноги", але такі випадки трапляються досить рідко.

5.3. Класифікація приміщень і електромереж за електронебезпекою

Відповідно до «Правил улаштування електроустановок» (ПУЕ) приміщення за небезпекою електротравм поділяють на три категорії:

без підвищеної небезпеки;

із підвищеною небезпекою;

особливо небезпечні.

До чинників підвищеної небезпеки належать:

температура в приміщенні, що впродовж доби перевищує 35 °С;

відносна вологість більша 75 %, але менша повного насичення (100 %);

струмопровідна підлога - металева, цегляна, бетонна, земляна тощо;

струмопровідний пил;

ймовірність одночасного доторкання людини до металічних корпусів електрообладнання і металоконструкцій, що мають контакт із землею.

За наявності одного з названих чинників приміщення вважають підвищено небезпечним щодо електротравм.

До чинників особливої небезпеки електротравм належать такі:

- відносна вологість, близька до насичення (~100 %);

- хімічно активне середовище, що пошкоджує ізоляцію;

- одночасна наявність двох і більше умов підвищеної небезпеки.

У приміщених без підвищеної небезпеки відсутні умови, які створюють підвищену чи особливу небезпеку.

Умови поза приміщеннями прирівнюють до особливо небезпечних.

Відповідно до ПУЕ електричні мережі розподіляють:

- за напругою: до 1000 В (220 В; 380 В) та більше 1000 В (10, 35, 110, 220 кВ);

- за кількістю фаз: однофазні та багатофазні;

- за кількістю проводів: одно, дво-, три-, чотирипровідні;

- за режимом нейтралі трансформатора напруги: з ізольованою та заземленою нейтраллю трансформатора напруги.

Результат ураження людини електричним струмом залежить від струму, що проходить через тіло людини І, напруги дотику, типу мережі та її параметрів, зокрема:

- напруги й частоти;

- режиму нейтралі;

- схеми включення людини в електричне коло (рис.5.1);

- опору ізоляції фазних проводів мережі щодо землі;

- ємності фазних проводів мережі щодо землі;

- режиму роботи мережі.

Під час аналізу електробезпеки різних мереж зазвичай розглядають дві перші ситуації.

Випадки двофазного дотику стаються порівняно рідко і є, як правило, результатом роботи під напругою в електроустановках до 1 кВ, що є порушенням правил та інструкцій виконання робіт.

У разі однофазного дотику людина опиняється під напругою, значення якої залежить від багатьох чинників. Така схема включення людини в електричний ланцюг є менш небезпечною, ніж у випадку двофазного дотику і на практиці має місце значно частіше. Електротравми зі смертельним кінцем у разі однофазного дотику становлять 70-80 % від загального числа, причому більшість із них працівники отримують у мережах напругою до 1 кВ.

Далі під час аналізу електробезпеки мереж різних типів розглядатимемо тільки однофазний дотик.

5.4. Нормування напруги дотику

Відповідно до ГОСТ 12.1.038-82 установлені норми гранично допустимих напруги дотику та струму залежно від тривалості впливу, умов виконання робіт і режиму роботи електричних мереж. Далі (табл. 5.2) наведені ці рівні під час проходження струму від однієї руки до другої та від руки до ніг у разі нормального режиму робота електроустановки для мережі до 1000 В із будь-яким режимом нейтралі і вище 1000 В з ізольованою нейтраллю.

Таблиця 5.2. Норми струму та напруги дотику

Вид току	Нормоване значення	Гранично допустимі рівні за тривалості впливу, с
0,1	0,5	0,7	1,0	Понад 1,0
Перемінний 3 частотою 50 Гц	Струм, мА
Напруга дотику, В
Постійний	Струм, мА
Напруга дотику, В

Норми значень напруг та струмів для осіб, які виконують роботу в умовах високих температур (понад 25 °С) та відносної вологості повітря (вище 75%), у три рази менші.

Оскільки робоча напруга впливає на наслідок ураження в разі дотику людини до струмопровідних частин, то значення напруги повинно відповідати призначенню електрообладнання та характеру навколишнього середовища. Так, для живлення електропроводів виробничих машин і верстатів допустима напруга 220, 380 та 660 В, для стаціонарних освітлювальних установок - до 220 В; для ручних світильників і ручного інструменту в особливо небезпечних приміщеннях - до 12 В, а в приміщеннях із підвищеною небезпекою - до 36 В.

5.5. Захист від ураження електричним струмом

Запобігти небезпеці під час експлуатації електрообладнання можна за допомогою комплексу заходів, які поділяють на три класи:

1.Технічні захисні заходи, які унеможливлюють дотик людини до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.

2.Технічні захисні заходи, які знижують ступінь ураження людини в разі дотику до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.

3. Організаційні захисні заходи.

До технічних заходів, які не допускають людину в зону з небезпечними та шкідливими виробничими факторами, відносяться: огорожі, високо розміщені неогороджені струмопровідні частини, ізоляція струмопровідних частин, блокування, зорова інформація про небезпеку.

Технічними захисними заходами, що знижують ступінь ураження людини в разі дотику до струмопровідних частин, є: використання малих напруг, занулення, захисне заземлення, відключення, застосування електрозахисних засобів.

Малі напруги пропонують використовувати для живлення електричних споживачів малої потужності (ручна дрель, інструмент), для місцевого освітлення в небезпечних та особливо небезпечних приміщеннях. Малою вважається напруга не більше 42 В для змінного струму та 110 В - для постійного.

Занулення є одним із основних заходів захисту в трифазних чотири - проводових мережах напругою до 1000 В у разі дотику людини до металевих частин електрообладнання, які можуть знаходитись під напругою. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76 занулення - навмисне з'єднання неструмопровідних металевих частин електричного обладнання, які можуть знаходитись під напругою, із заземленою точкою джерела живлення через нульовий провід.

Принцип дії занулення заснований на тому, що замикання фази на корпус при ньому перетворюється на однофазне коротке замикання, що забезпечує спрацьовування максимального струмового захисту (у даному випадку він має вигляд плавких запобіжників) та автоматично відключає установку від мережі живлення (рис.5.2).

Передбачене також повторне заземлення нульового провідника на випадок обриву нульового дроту на ділянці, близькій до нейтралі. У випадку такого заземлення струм стікає на землю, звідки потрапляє в заземлення нейтралі, по ньому - в усі фазні дроти, у тому числі й той, що має пробиту ізоляцію, далі йде на корпус. Таким чином, утворюється контур короткого замикання.

Загальний опір занулення повинен бути такий, щоб задовольнялася умова для напруги дотику

Захисне заземлення так само, як і занулення усуває небезпеку ураження людей електричним струмом у разі появи напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто під час замикання на корпус. Захисне заземлення є обов'язковим заходом захисту в мережах напругою до 1000 В із ізольованою нейтраллю та в мережах із заземленою нейтраллю за напруги змінного струму 380 В та вище, за напруги більше 42 В у приміщеннях із підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також зовнішніх електроустановках. У вибухонебезпечних приміщеннях заземлення електроустановок має бути за будь-якої напруги живлення.

Захисне заземлення - навмисне з'єднання неструмопровідних металевих частин електрообладнання, які можуть знаходитись під напругою, із землею або її еквівалентом (рис. 5.3).

У разі пробою ізоляції струмопровідних частин на корпус, ізольований від землі, останній виявляється під фазовою напругою.

За наявності заземлення внаслідок стікання струму на землю напруга дотику зменшується і, отже, струм, що проходить через людину, менший, ніж у незаземленій установці. Щоб напруга на заземленому корпусі устаткування була мінімальною, обмежують опір заземлення. В установках 380/220 В він повинен бути не більше 4 Ом, в установках 220/127 В - не більше 8 Ом, Якщо потужність джерела живлення не перевищує 100 кВА, опір заземлення може бути в межах 10 Ом. \ _ '

Як заземлюючі пристрої електроустановок у першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі. Можливе застосування залізобетонних фундаментів промислових будівель і споруд. За відсутності природних заземлювачів допускається використовувати переносні, наприклад, сталеві труби, стрижні, кутики, які вгвинчують у землю. Заглиблені на у 1-2 м вони повинні мити кінці завдовжки 0,1 - 0,2 м над поверхнею землі, до яких приварюють сполучні провідники.

Категорично заборонено використовувати як заземлювачі трубопроводи з горючими рідинами й газами.

Принцип дії захисного заземлення заснований на зниженні напруги, зумовленої замиканням на корпус, відносно землі до припустимих рівнів напруги дотику та кроку.

Захисне відключення - швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки в разі виникнення небезпеки ураження електричним струмом. Така небезпека може бути наслідком замикання фази на корпус електрообладнання, зниження опору ізоляції фаз відносно землі, нижче встановленої межі, дотику людини до струмопровідної частини, що знаходиться під напругою.

Захисне відключення застосовують у тих випадках, коли інші види захисту (заземлення, занулення) ненадійні або до безпеки обслуговування електроустановок висувають підвищені вимоги.

У цьому випадку принцип захисту людини полягає в обмеженні часу проходження через тіло людини небезпечного струму. Основними частинами пристрою захисного відключення є прилад захисного відключення та, автоматичний вимикач - сукупність окремих елементів, які реагують на зміни будь-якого параметра електричної мережі й дають сигнал на відключення автоматичного вимикача. Автоматичний вимикач - пристрій, що слугує для відключення ланцюгів, які знаходяться під навантаженням, та в разі короткого замикання. Він реагує на сигнал, який надходить від ПЗВ.

Перед дотиком людини до фази струм дорівнює нулю, а під час дотику - значенню струму, що проходить через тіло.

Основні вимоги до пристрою захисного відключення - швидкодія (0,2с), надійність, селективність, чутливість.

Електрозахисні засоби - вироби для захисту людей, які працюють із електроустановками, від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги та електромагнітного поля (діелектричні рукавиці, взуття, гумові килимки).

Організаційні захисні заходи полягають:

у навчанні, інструктажі та допуску до роботи з електроустановками осіб, які пройшли медичний огляд;

дотриманні ряду технічних вимог під час проведення робіт із відключенням напруги в діючих електроустановках чи поблизу них;

дотриманні особливих вимог під час роботи на струмопровідних частинах, які знаходяться дід напругою.

До роботи на електроустановках допускають осіб з 18 років, які пройшли інструктаж із техніки безпеки (ТБ), перевірку знань правил ТБ та інструкцій відповідно до посади, яку вони обіймають, а також роботи, яку виконують із присвоєнням певної кваліфікаційної групи з ТБ (І—IV).

Організаційними заходами, які убезпечують процес виконання робіт у електроустановках є: оформлення наряду-допуску до робота, нагляд під час роботи.

Відповідальними за безпеку роботи можуть бути: особа, яка видає наряд або розпорядження, що допускає до робіт; керівник робіт, спостерігач та члени бригади. Видачу нарядів та розпоряджень проводять особи, відповідальні за електрогосподарство підприємства, які мають кваліфікацію не нижче четвертої групи для електроустановок до 1000 В.

6. ОСНОВИ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ

6.1. Загальні відомості про горіння.

Пожежа на підприємствах являє собою серйозну небезпеку і є причиною нещасних випадків, спричиняє величезні матеріальні збитки.

Пожежа - неконтрольований процес горіння, який супроводжується знищенням матеріальних цінностей і створює небезпеку для життя людей.

В основі більшості явищ, що відбуваються під час пожежі, лежить горіння - хімічна реакція окиснення, що характеризується швидким перебігом та інтенсивним виділенням теплоти та світла.

Для виникнення горіння необхідна одночасна наявність трьох чинників - горючої речовини, окисника та джерела запалювання.

Згоряння може бути повним і неповним. Для повного згоряння необхідна наявність достатньої кількості кисню, щоб забезпечити повне перетворення речовини на її насичені оксиди (продукти реакцій - Н₂0, С0₂). За недостатньої кількості повітря окиснюється тільки частина горючої речовини. Залишок розкладається з виділенням великої кількості диму, У цих умовах утворюються токсичні речовини (спирти, кетони, альдегіди), серед яких найбільш поширений продукт неповного згоряння - оксид вуглецю (СО), він може призвести до отруєння людей.

Горіння може бути гомогенним та гетерогенним залежно від агрегатного стану горючої речовини та окиснювача. За гомогенного горіння речовини, що вступають у реакцію окиснення, мають однаковий агрегатний стан. Якщо вихідні речовини знаходяться в різних агрегатних станах, таке горіння називають гетерогенним. Для пожеж переважно характерне гетерогенне горіння.

За швидкістю поширення полум'я горіння поділяють:

на дефлаграційне - швидкість полум'я становить декілька метрів за секунду;

вибух - надзвичайно швидке хімічне перетворення речовини, що супроводжується виділенням енергії та утворенням стиснутих газів, швидкість полум'я досягає сотень метрів за секунду;

детонація - це горіння, яке поширюється з надзвуковою швидкістю, а теплота передається від шару до шару за рахунок ударної хвилі.

Дата добавления: 2015-10-13