книги из ГПНТБ / Сакулин В.П. Безопасность труда при монтаже и эксплуатации электроустановок

В.П.Сакулин , В.М.Шептовицкий

Б Е З О П А С Н О С Т Ь

Т Р У Д А

при монтаже и эксплуатации

электроустановок

В. П. С а к у л и н , В. М. Ш е п т о в и ц к и й

БЕЗОПАСНОСТЬ

ТРУДА

при монтаже и эксплуатации

электроустановок

©

Ленинград- «Колос»

1973

630.4

С 15

УДК 658.382.3 : 621.311

/ * / о £

Сакулнн Владимир Порфнрьепич и Шептомщкнй Валентин Михайлович

С15 Безопаспость труда при монтаже и эксплуата­ ции электроустановок. Л., «Колос», 1973.

238с. с пл.

Бншіге освещены требовашш, предъявляемые к сельскохо­ зяйственным электроустановкам с точки зрения их безопасности; приведены основные сведения о защитно-отключающих устрой­ ствах, автоматических выключателях и индивидуальных средст­

вах защиты, о выполнении заземляющих устройств и грозоза­ щиты; изложены требовапня техники безопасности при эксплуа­ тации электроустановок в животноводстве, растениеводстве, в

мастерских и ремонтных предприятиях «Сельхозтехники», эксплуатации и ремопте воздушных линий и подстанций.

Книга предназначена для техников-электриков, учащихся профтехучилищ и массовых кадров сельских электриков.

©Издательство «Колос», 1073 г.

Глава I

ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ШИВОЙ ОРГАНИЗМ

§ I

ВИДЫ ПОРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ■ '

Механизм воздействия электрического тока на жи­ вой организм сложен и еще недостаточно изучен. Тело человека нельзя отнести к проводникам первого рода (металлы) и второго рода (электролиты). Электри­ ческий ток, воздействуя на живую клетку, убивает ее (биологическое действие) или раздражает (психиче­ ское действие). На спящего человека ток воздействует слабее, чем на бодрствующего, так как в этот период нервная система находится в состоянии торможения и меньше реагирует на раздражения. Когда же нервная система очень возбуждена, действие тока на организм также ослабляется.

Опыты, проведенные над животными, подтверж­ дают это. Разъяренной кошке вкладывали в рот метал­ лическую палочку, к которой подводился электриче­ ский ток. В этом случае чувствительность животного к току оказалась меньше, чем при спокойном состоя­ нии, когда оно погибало от напряжения 220 В. В воз­ бужденном же состоянии животное воспринимало элек­ трический удар, как ушиб палкой, и бросалось на эк­ спериментатора.

Возможны несколько видов поражений электриче­ ским током, резко отличающихся друг от друга по об­ щему и местному воздействию на организм.

При общем воздействии электрического тока (элект­ рическом ударе) могут быть потеря сознания, судо­ роги, расстройство и остановка дыхания.

Местное воздействие вызывает ожоги, характери­ зуется появлением электрических знаков, электромсталлизацпей кожи, а также явлениями болевого шока.

Электрический удар. Смерть при электрическом уда­ ре наступает от паралича дыхательного центра, сердца

или от того и другого одновременно. Самой частой яв­ ляется смерть от остановки сердца. Опыты, проведен­ ные над животными, показали, что небезразлично, с какой фазой кардиоцикла совпадает момент подачи электрического тока. Это особенно опасно в период же­ лудочкового комплекса электрокардиограммы. Иссле­ дованиями ученых доказано, как влияет на исход электротравмы путь прохождения тока в организме, когда жизненно важные органы оказываются в зоне действия тока.

Различают два вида внезапного прекращения сер­ дечной деятельности: отсутствие сокращений сердеч­ ной мышцы и нарушение рптма сокращений (фибрил­ ляция). В 80% случаев наблюдается полная остановка сердца и в 20% случаев — фибрилляция. Причиной внезапного прекращения сердечной деятельности яв­ ляется резкое перевозбуждение иерва, регулирующего работу сердечной мышцы.

При фибрилляции сердца отдельные волокна (фиб­ риллы) сердечной мышцы начинают сокращаться бес­ порядочно, разрозненно. Число таких сокращений до­ стигает 500—700 в минуту. Работа сердца как насоса по перекачке крови в организме прекращается. Такое состояние сердца равносильно его остановке.

Электрический ожог. Ожоги пмегот место при про­ хождении значительного тока (несколько ампер) через внутренние органы тела и при воздействии открытой электрической дуги. Ожогп от электрической дуги в уста­ новках напряжением до 1000 В происходят, когда элек­ тросеть, находящаяся под нагрузкой, отключается откры­ тым рубильником; при случайном коротком замыкании во время неосторожного обращения с инструментом при работе под напряжением; в установках выше 1000 В при ошибочном присоединении переносных защитных заземлений к шинам, находящимся под напряжением, илп при отключении разъединителей под нагрузкой.

При напряжении выше 1000 В возникает опасность получить ожог, оказавшись вблизи токоведущих ча­ стей на расстоянии, меньшем или равном разрядному для напряжения данной установки. В этом случае между человеком и токоведущей частью происходит пробой воздушного промежутка II возникает электриче­ ская дуга, замыкающая цепь тока через тело человека.

4

становится шероховатой и жесткой. Пострадавший ощу­ щает присутствие инородного тела. Электрометаллиза­ ция, как и ожоги, вызывает болезненные ощущения. Исход травмирования в этих случаях зависит от пло­ щади пораженной поверхности кожного покрова.

Электрический шок. Вызывается общим тяжелым состоянием организма, наступившим в результате очень болезненного электротравмирования. При элект­ рическом шоке фазы возбуждения и торможения фун­ кций главнейших органов протекают довольно быстро. После резко выраженной фазы возбуждения быстро на­ ступает глубокий спад (торможение). Все жизненно важные органы находятся в подавленном состоянии: дыхание еле заметное, пульс почти не прощупывается. Электрический шок может быть причиной смерти.

# 2

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИСХОД ЭЛЕКТРОТРАВМЫ

Электрическое сопротивление тела человека и сель­ скохозяйственных животных. Величина электрического сопротивления тела — важный фактор защиты от по­ ражения электрическим током при двухполюсном при­ косновении. Сопротивление живого организма электри­ ческому току отличается от сопротивления проводников и полупроводников. Оно определяется не только физиче­ скими свойствами, но и биологическими факторами.

Известно, что кожа человека состоит из наружного рогового слоя (эпидермиса) с находящимся под ним сосочковым слоем. Толщина рогового слоя незначи­ тельна (0,05—0,2 мм), по именно он определяет в ос­ новном величину сопротивления кожи. При сухой, не­ поврежденной коже электрическое сопротивление тела

полностью удаленной коже — 500—600 Ом. Сопротив­ ление кожи не остается постоянным, зависит от при­ ложенного к ней напряжения, величины поверхности и плотности контакта, величины и времени протекания тока, а также от состояния кожи (сухая, влажная, по­ раненная) и многих других факторов. Так, например, при понижении окружающей температуры кожные по­ ры сжимаются, уменьшается потовыделение, и сопро­ тивление кожи возрастает. Уменьшается оно при уве­

6

личении площади соприкосновения с токоведущей ча­ стью. На величину сопротивления влияет и давление (плотность контакта) электродов на кожу. Однако при давлении уже свыше 0,5 кг/см2 сопротивление кожи не изменяется, а при напряжении выше 250 В величина давления не играет существенной роли. Уменьшается сопротивление кожи при увеличении тока и времени его протекания в цепи поражения из-за нагрева кожи и повышения потовыделения.

Ученые доказали (В. Е. Мапойлов), что сопротивле­ ние тела человека резко уменьшается под влиянием таких внешних раздражителей, как укол, неожиданный

и опять медленно; оно мало изменяется в диапазоне напряжений от 5 до 30 В, а при напряжении 700 В и выше уменьшается незначительно.

Измерения сопротивления тела (проведенные іга трупах) позволили выявить некоторые особенности. Так, при изменении напряжения от 10 до 50 В сопро­ тивление возрастает, а в диапазоне от 50 до 150 В резко снижается, что объясняется электрическим про­ боем кожных покровов в этом диапазоне напряжеппй. При дальнейшем увеличении напряжения сопротив­ ление остается почти постоянным п равняется сопро­ тивлению внутренних органов тела.

Величина сопротивления внутренних органов зави­ сит от места расположения электродов на теле и пло­ щади контакта, с увеличением которой внутреннее со­ противление уменьшается.

Сопротивление тела животных также изменяется

вшироких пределах. Для крупного рогатого скота оно колеблется в пределах 90—40 000 Ом. При изменении напряжения от 25 до 80 В сопротивление резко падает. Видимо, в этом диапазоне напряжений происходит электрический пробой кожного покрова. При' дальней­ шем повышении напряжения сопротивление тела жи­ вотных остается постоянным, величина его опреде­ ляется сопротивлением впутреппих органов.

Сопротивление тела людей и животных изменяется

взависимости от частоты тока. С повышением частоты

7

полное сопротивление тела уменьшается при напря­ жении, не вызывающем пробоя кожи. Резкий спад со­ противления тела человека наблюдается в диапазоне частот от 50 до 400 Гц, который и считается наиболее опасным. При дальнейшем повышении частоты сопро­ тивление тела изменяется незначительно.

Установлено, что сопротивление кожи на различных участках тела неодинаково (Н. Б. Познанская). Выяв­ лено топографическое распределение численных значе­ ний электрического сопротивления тела человека и установлен контрольный участок (треть вентральной поверхности бедра), отличающийся стабильностью электрического сопротивления. Это объясняется тем, что на вентральной поверхности бедра почти нет пото­ вых желез II оно редко подвергается внешним раздра­ жениям. Электрическое сопротивление этого участка тела приняли условно за 100%. Относительно пего оце­ нивают сопротивление других участков тела. Топогра­ фическая схема (рис. 1) распределения электрических сопротивлений показывает, что наименьшим сопротив­ лением обладают поверхности лица (особенно лба), ладоней, подошв ног п подмышечных впадин (кружки с цифрами 1 и 2), а наибольшим — поверхности ниж­ ней части спины и лопаток, голени и щиколотки (кружки с цифрами 6 ,7 ,8 ).

Путь прохождения тока. Путь тока через тело чело­ века оказывает большое влияние на исход поражения. Наибольший ток проходит по иутп меньшего сопротив­ ления — вдоль кровеносных и лимфатических сосудов. Особенно опасным является путь тока через сердце.

Различают десять так называемых «стандартных» путей (петель) тока через тело человека.

Исследования ученых показали, что значительная часть тока проходит через сердце по следующим петлям (в % от общего поражающего тока): правая рука — ногп — 6,7; левая рука — ноги — 3,7; рука — рука— 3,3; нога — нога (когда человек или животное оказы­ вается под шаговым напряжением) — 0,4.

Нетрудно заметить, что через сердце большая ве­ личина тока (6,7%) проходит не по петле левая рука — ноги, а по петле правая рука — ноги. Это объясняется тем, что именно в этом направлении расположена про­ дольная ось сердца.

8

Опыты над собаками показали, что при поражении током по петле нога — нога животные не гибли при на­ пряжении 960 В, хотя время прохождения тока состав­ ляло около 12,5 с. При этом же пути поражения кро­ лики выдерживали напряжение до 400 В.

Рис. 1. Топографическая схема распредолешія элект­ рических сопротивлений тела человека:

Если путь прохождения поражающего тока по нижней петле нога — нога и является наименее опас­ ным, то из этого нельзя делать вывод о безопасности шаговых напряжений для человека. Следует знать, что даже небольшой ток, порядка 10—15 мА, способен вы­ зывать резкие судороги мышц, а это может явиться причиной падения человека на землю, и тогда возмож­ но возникновение самых опасных путей тока: правая рука — ноги, левая рука — ноги. Исход электротравмы

9