FULLTEXT_Naumov-2011_Posobij

Электропроводность различных тканей организма неодинакова. Наибольшую электропроводность имеют спинномозговая жидкость, сыворотка крови и лимфа, затем - цельная кровь и мышечная ткань. Плохо проводят электрический ток внутренние органы, имеющие плотную белковую основу, вещество мозга и жировая ткань. Наибольшим сопротивлением обладает кожа и, главным образом, ее верхний слой (эпидермис).

Электрическое сопротивление организма человека при сухой, чистой и неповрежденной коже при напряжении 15 - 20 В находится в пределах от 3000 до 100000 Ом, а иногда и более. При удалении верхнего слоя кожи сопротивление снижается до 500 - 700 Ом. При полном удалении кожи сопротивление внутренних тканей тела составляет всего 300 - 500 Ом. При расчетах принимают сопротивление организма человека, равное

1000 Ом (рисунок 4.8).

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже при напряжении 15 – 20 Вколеблетсявпределах 3000 – 100000 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека

R H H Sd

СH ее0 dS

Упрощенная эквивалентная схема

Rh – активноесопротивлениетела, Rh=2RH+Rв;

Сh емкостьтела,

Сh≈0.5СН

RH – активное сопротивление наружного слоя кожи;
СH емкость образовавшегося конденсатора;
d – толщинаэпидермиса; S – площадьэлектрода,м2 ;
Rв – внутреннеесопротивлениетела (включаетвсебя
сопротивлениевнутреннихслоевкожиисопротивление
внутреннихтканейтела). Зависитотдлиныипоперечного
сеченияучасткатела.
H z 10 4 10 5 Ом м удельное объемное сопротивле ние
эпидермиса
е	0	8.85 10 12 Ф м электричес кая постоянная

								Полноесопротивление
zh 2z H Rв								2		Rв в комплексной форме, Ом.
					1				j CH
					R
						H
z			4R H (RH	Rв ) R 2						вдействительнойформе, Ом.
	h		1 R 2H 2 C H2						в
zh			R h						вдействительнойформепосле
			1 2C h2	Rh2
									преобразования

ЕслиСh=0, то zh=Rh.	18

Рисунок 4.8 - Формула электрического сопротивления тела человека

Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей. У женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей - меньше, чем у взрослых, у молодых людей - меньше, чем у пожилых. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.

151

На электрическое сопротивление влияют также род тока и частота его. При частотах 10-20 кГц верхний слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току.

Значение электрического тока и длительности его прохождения представлены на рисунках 4.9 и 4.10.

ЗНАЧЕНИЕ ТОКА И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЕГО ПРОХОЖДЕНИЯ

Характер воздействия на человека токов разного значения

(путь прохождения тока рука рука или рука нога):

Безопасный длительно протекающий ток это ток, который длительно (в течение

нескольких часов) может проходить через тело человека, не принося ему вреда и не вызывать никаких ощущений.

Для переменного тока частотой 50 Гц: 50 – 75 мкА; дляпостоянноготока: 100 – 125 мкА.

Ощутимый ток электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Наименьшеезначениеощутимого токаназываетсяпороговымощутимымтоком.

дляпеременноготокачастотой 50 Гц: 0,5 – 1,5 мА (ощущается слабый зуд, легкоепокалывание);

дляпостоянноготока: 5 7 мА (ощущениенагревакожинаучастке, касающемсятоковедущейчасти).

Неотпускающий ток электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. При постоянном напряжении человек при любых значениях тока может самостоятельно оторваться от токоведущей части, однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц. Наименьшее значение неотпускающего токаназываютпороговымнеотпускающимтоком.

дляпеременноготокачастотой 50 Гц: 10 – 15 мА;

для постоянного тока: 50 – 80 мА (наибольший постоянный ток, при котором человек еще в состояниивыдержатьболь, возникающуювмоментотрыварукоттоковедущейчасти).

Ток, превышающий пороговый неотпускающий ток. В случае длительного воздействия

тока 25 – 50 мА при 50 Гц дыхание может оказаться невозможным, после чего наступает смерть от удушья. Также ток вызывает ослабление деятельности сердца и как следствие – потерю сознания. При токах 50 – 100 мА (50 Гц) нарушения работы легких и сердца наступают через меньший срок, первыми, как правило,

поражаютсялегкие, затемсердце.	21

Рисунок 4.9 - Значение электрического тока и длительности его прохождения

ЗНАЧЕНИЕ ТОКА И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЕГО ПРОХОЖДЕНИЯ

Фибрилляционный ток электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляциюсердца. Наименьшее его значениеназываютпороговымфибрилляционнымтоком.

для переменного тока частотой 50 Гц: 100 мА;

дляпостоянноготока: 300 мА.

Фибрилляция сердца наступает, если через тело человека более чем 2 с протекает ток, превышающий пороговыйфибрилляционныйинепревосходящий 5 А.

Ток больше 5 А как при переменном, так и при постоянном напряжении вызывает немедленную остановку сердца, минуя стадию фибрилляции. После отключения тока сердце, как правило, возобновляет нормальную деятельность. При больших токах, даже в случаях их кратковременного воздействия, происходиттакже паралич дыхания, после отключения токатребуется немедленная помощьпострадавшему ввиде искусственного дыхания

	Безопасный		Пороговый		Пороговый			Пороговый
	длительный ток,		ощутимыйток,		неотпускающий			фибрилляционный
		мкА		мА		ток, мА			ток, мА
Переменный	муж.	50 75	муж.		муж.		16	муж.
токчастотой	жен.		жен.	0,5 1,5	жен.		11	жен.	100
50 Гц
	дети		дети		дети		8	дети
Постоянный	муж.	100 125	муж.	5 7	муж.		80	муж.
									300
	жен.		жен.		жен.		50	жен.
ток
	дети		дети		дети		40	дети

Рисунок 4.10 - Значение электрического тока и длительности его прохождения

152

С увеличением времени воздействия тока на человека растет значение этого тока (что объясняется уменьшением сопротивления), накапливаются последствия негативного воздействия тока на организм и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т кардиоцикла (рисунок 4.11).

ЗНАЧЕНИЕ ТОКА И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЕГО ПРОХОЖДЕНИЯ

С увеличением времени воздействия тока на человека растет значение этого тока (что объясняется уменьшением сопротивления), накапливаются последствия негативного воздействия тока на организм и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т кардиоцикла.

Рисунок 4.11 - Воздействие электрического тока

Место приложения токоведущих частей к телу пострадавшего влияет на исход поражения. Наиболее распространены пути (петли) тока: рука-рука (самый распространенный случай), правая рука - ноги, левая рука - ноги, нога-нога, голова-руки, голова-ноги (а-в, и-л). Опасность петли зависит от значения тока, проходящего через область сердца. Наиболее опасными являются случаи, когда на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг. Самыми опасными являются петли тока голова-руки и голова-ноги (к, л), когда ток проходит через головной и спинной мозг, данные случаи возникают относительно редко. Следующим по опасности является путь правая рука - ноги (б), который возникает достаточно часто. Наименее опасен путь нога-нога при воздействии на человека шагового напряжения.

Воздействие постоянного и переменного электрического тока представлено на рисунке 4.12.

153

РОД И ЧАСТОТА ТОКА

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

На рисунке изображены зависимости опасности

поражения током L и неотпускающего тока Iн0 от

Постоянный ток примерно в 4 5 раз безопаснее

частоты f приложенного напряжения.

переменного с частотой 50 Гц для напряжений до

500 В. Постоянный ток по сравнению с

переменным

того же значения, проходя через

тело человека, вызывает более слабые

сокращения мышц и менее неприятные

ощущения (обычно это нагрев кожи при малых

токах и внутренний нагрев при больших токах).

Лишь в момент замыкания/размыкания цепи

человек

испытывает

кратковременное

болезненное

ощущение

вследствие

внезапного

судорожного сокращения мышц, подобное тому,

Наиболее опасными являютсятоки с частотой 20

которое возникает при переменном токе. При

100 Гц. Опасность поражения током полностью

напряжениях выше 500 В постоянный ток

исчезает при частоте 450 500 кГц, но при этом

становится значительно

опасней переменного

опасность ожогов сохраняется. Зависимость L от

50 Гц.

частоты тока в пределах от 50 Гц и выше может

бытьвыраженаприближеннойформулой:

Причины различной степени опасности токов с

L 5,699 lgf

100

различными частотами кроются в характере

раздражающего действия этих токов на клетки

4

живойткани.

9

Рисунок

4.12

-

Воздействие

постоянного

и

переменного

электрического тока

4.2 Классификация производственных помещений по опасности поражения электрическим током

В соответствии с п. 1.1.13 Правил устройства электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1.Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

2.Помещения с повышенной опасностью,

характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

2.1 сырости или токопроводящей пыли;

2.2 токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

2.3 высокой температуры;

2.4 возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны,

ик металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

3.Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

3.1 особой сырости;

154

3.2химически активной или органической среды;

3.3одновременно двух или более условий повышенной опасности.

4. Территории размещения наружных электроустановок. В

отношении опасности поражения людей электрическим током эти территории приравниваются к особо опасным помещениям.

Некоторые термины:

1.Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

2.Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью.

3.Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически более 1 сут. +35°С (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т.п.).

4.Особо сырыми помещениями называются помещения, в

которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

5.Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования,

4.3Группы по электробезопасности

По окончании производственного обучения по утвержденной программе работающий обязан пройти проверку знаний по вопросам охраны труда в комиссии организации и ему должна быть присвоена соответствующая группа по

155

электробезопасности (1-5) электротехнического (электротехнологического) персонала согласно приложению 3 к Межотраслевым правилам по охране труда при работе в электроустановках.

Вданном приложении «Группы по электробезопасности электротехнического (электротехнологического) персонала» приведена характеристика персонала, имеющего группы по электробезопасности II-V, учитывающая стаж работы в электроустановках и устанавливающая требования к персоналу соответствующей группы по электробезопасности.

Неэлектротехническому персоналу, связанному с работой, при выполнении которой может возникнуть опасность поражения электрическим током, присваивается группа по электробезопасности I. Перечень профессий (должностей) такого персонала утверждает руководитель организации. Группа по электробезопасности I присваивается с оформлением в журнале учета проверки знаний нормативных правовых актов по охране труда при работе в электроустановках по форме согласно приложению 4 к Межотраслевым правилам по охране труда при работе в электроустановках. Удостоверение персоналу не выдается.

Присвоение группы по электробезопасности I производится путем проведения инструктажа, который, как правило, должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой помощи при поражении электрическим током. Присвоение группы по электробезопасности I проводит лицо, ответственное за электрохозяйство организации (структурного подразделения), или по его письменному указанию лицо электротехнического персонала, имеющее группу по электробезопасности не ниже III.

Ответственность за своевременную проверку знаний у неэлектротехнического персонала с группой по электробезопасности I несут руководители структурных подразделений организаций.

4.4Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Всоответствии с главой 1.2 «Электроснабжение и электрические сети» Правил устройства электроустановок в

156

отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники 1 категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники 2 категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники 3 категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания и перерыв их электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего в зависимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

157

Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки эти линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденно1 элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

4.5 Мероприятия по обеспечению безопасности пероснала при работе с электроустановками

Основные направления и способы обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок представлены на рисунке 4.13.

Согласно требованиям главы 70 Межотраслевых правил по охране труда при работе в электроустановках, утвержденных постановлением Министерства труда и социальной защиты Республики Беларусь, Министерства энергетики Республики Беларусь от 30.12.2008 года № 205/59, к основным электроизолирующим средствам для электроустановок напряжением до 1000 В относятся:

158

-электроизолирующие штанги всех видов;

-электроизолирующие клещи;

НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Применение малых напряжений

Изоляция ТВЧ

Защитное заземление ЭУ

Применение изолирующих

Уравнивание потенциалов

электрозащитных средств

Выравнивание потенциалов

Оборудование полов

Применение разделительных

изоляционными материалами

трансформаторов

СНИЖЕНИЕ

УВЕЛИЧЕНИЕ

НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ТОКА

НАПРАВЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ

УМЕНЬШЕНИЕ

ПРИКОСНОВЕНИЯ к ТВЧ

ВРЕМЕНИ ПРОТЕКАНИЯ ТОКА

ЧЕРЕЗ

ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Соблюдение соответствующих

Защитное отключение ЭУ

расстояний до ТВЧ

Предупреждающая сигнализация,

Зануление ЭУ

надписи, плакаты

Ограждение ТВЧ

Установка блокировок

Закрытие ТВЧ

Рисунок 4.13 - Основные направления и способы обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок

-указатели напряжения;

-электроизмерительные клещи;

-электроизолирующие перчатки;

-ручной электроизолированный инструмент.

К дополнительным электроизолирующим средствам для электроустановок напряжением до 1000 В относятся:

-электроизолирующие галоши;

-электроизолирующие ковры и подставки;

-электроизолирующие колпаки и накладки;

-переносные заземления;

-плакаты и знаки безопасности;

-оградительные устройства (рисунок 4.14)

159

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ВЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Средства защитыотпоражения электрическим током (электрозащитные средства) Изолирующиеэлектрозащитныесредства вЭУ напряжением до 1000 В

Основные

Изолирующиештанги всех видов Изолирующие и электроизмерительные клещи Указатели напряжения

Диэлектрическиеперчатки

Ручнойизолирующийинструмент

Дополнительные

Диэлектрическиегалоши Диэлектрическиековрыи изолирующиеподставки Изолирующиеколпаки, покрытия инакладки

Лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые

Рисунок 4.14 - Средства защиты при эксплуатации электроустановок

Некоторые термины:

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус и по другим причинам.

Задача защитного заземления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим токоведущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением. Защитное заземление применяют в трехфазных сетях с изолированной нейтралью.

Принцип действия защитного заземления - снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Если корпус электрооборудования не заземлен и оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через человека (при малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли), может достигать опасных значений.

Если же корпус заземлен, то величина тока, проходящего через человека, безопасна для него. В этом назначение заземления, и поэтому оно называется защитным.

160