bezopasnost_zhiznedeyatelnosti_uchebnik_bezopasnost_truda_na_zheleznodorozhnom_transporte_2014
.pdf2.Методы взрывозащиты, направленные на изоляцию электрических цепей от взрывоопасных смесей. По этому методу электрические цепи и помещаются в специальные оболочки, заполненные газообразным, жидкостным или твердым диэлектриком, чтобы взрывоопасная смесь не находилась в контакте с электрическими цепями.
По данному методу реализуются следующие виды взрывозащи-
ты:
– взрывозащита вида «m» — заливка специальным компаун-
дом;
– взрывозащита вида «о» — масляное заполнение оболочки;
– взрывозащита вида «a» — заполнение оболочки кварцевым
песком;
– взрывозащита вида «р» — заполнение или продувка оболочки взрывобезопасным газом под избыточным давлением.
3.Методы взрывозащиты, направленные на сдерживание взрыва. По данному методу реализована взрывозащита вида «d» (взрывозащитная оболочка) — электрические цепи помещены в специальную прочную оболочку с малым зазором. При этом не исключается контакт электрических цепей с взрывоопасной смесью и возможность
еевоспламенения, но гарантируется, что оболочка сдерживает возникшее в результате взрыва избыточное давление, т.е. вспышка не выходит за пределы ограничений взрывонепроницаемой оболочки. Поскольку раскаленные газы имеют различную проникающую способность, то здесь принимаются во внимание подгруппы газов.
Группы взрывозащиты:
I — рудничное электрооборудование;
II — электрооборудование для внутренней и наружной установки (кроме рудничного); для группы II определены подгруппы и температурные классы.
В маркировку «взрывобезопасное электрооборудование» входят:
– знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);
– знак Ex, указывающий на соответствие электрооборудования
стандартам взрывозащищенного электрооборудования;
– знак вида взрывозащиты (d, p, i, q, o, s, e);
– знак группы или подгруппы электрооборудования (I, II, IIA, IIB, IIC);
231
– знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).
Для взрывозащищенного электрооборудования группы II в зависимости от значения максимальной температуры поверхности устанавливаются температурные классы, приведенные в табл. 5.11.
Таблица 5.11
Температурные классы для взрывозащищенного электрооборудования группы II
Температурный класс |
Максимальная температура поверхности, °С |
|
|
Т1 |
450 |
|
|
Т2 |
300 |
|
|
Т3 |
200 |
|
|
Т4 |
135 |
|
|
Т5 |
100 |
|
|
Т6 |
85 |
|
|
Взрывозащищенное электрооборудование должно иметь маркировку взрывозащиты и знак «Х», который наносится в виде отдельно стоящего знака после маркировки взрывозащиты, если в эксплуатационной документации указываются особые условия монтажа и (или) эксплуатации, связанные с обеспечением взрывозащиты, например, при нормальной степени механической прочности оболочки.
Маркировка взрывозащиты взрывозащищенного электрооборудования группы II должна содержать в приведенной ниже последовательности:
а) знак уровня взрывозащиты; б) знак Ех, указывающий, что электрооборудование соответству-
ет настоящему стандарту и стандартам на виды взрывозащиты; в) знак вида взрывозащиты; г) знак группы или подгруппы электрооборудования:
–II — для электрооборудования, не подразделяющегося на подгруппы;
–IIА, IIB и IIC — для электрооборудования, подразделяющегося на подгруппы, при этом указывается один из знаков;
д) знак температурного класса электрооборудования. Маркировку взрывозащиты взрывозащищенного электрообору-
дования группы II выполняют в виде цельного, не разделенного на части знака.
232
Пример маркировки ГОСТ Р для категории смеси II по газу:
1ExdIIAT3
1 |
Ex |
d |
IIA |
T3 |
|
|
|
|
|
|
|
Знак уровня |
Знак соот- |
Знак вида |
Знак подгруппы |
Знак темпера- |
|
ветствия |
(категория |
турного класса |
|||
взрывозащиты |
взрывозащиты |
||||
стандартам |
смеси) |
(группа смеси) |
|||
|
|
|
|
|
Пример маркировки ГОСТ Р для категории смеси II по пыли:
DIPA21TA200°(TAT3)
DIP |
A |
21 |
TA200° |
|
|
|
(TAT3) |
Символ обозначает, |
А — максимально допустимый |
Класс |
Максималь- |
что электрооборудо- |
слой горючей пыли на поверхнос- |
зоны |
ная темпера- |
вание предназначе- |
ти электрооборудования 5 мм. |
|
тура поверх- |
но для применения |
В — максимально допустимый |
|
ности и/или |
в зонах, опасных |
слой горючей пыли на поверхнос- |
|
температур- |
по воспламенению |
ти электрооборудования 12,5 мм |
|
ный класс |
горючей пыли |
|
|
|
|
|
|
|
Глава 6. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
На железнодорожном транспорте мощными источниками электромагнитных излучений являются контактная сеть постоянного и переменного тока, а также высоковольтные линии 10 кВ для питания устройств СЦБ и связи. Широко используется также связь в УКВ-диапазоне и мобильная связь в СВЧ-диапазоне. На сортировочных горках используются радиолокационные датчики. Электромагнитные излучения, как следует из статистики, негативно влияют на здоровье локомотивных бригад, работников контактной сети, электромехаников и монтеров СЦБ и связи.
6.1. Спектр электромагнитного излучения
Спектр электромагнитных колебаний охватывает диапазон частот от 5·10-3 до 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. Классификация неионизирующих излучений, принятая в гигиенической практике, приведена в табл. 6.1.
Интенсивность воздействия электрического (ЭП), магнитного (МП) и электромагнитного (ЭМП) полей зависит от мощности источника, режима его работы, конструктивных особенностей излучающего устройства, технического состояния аппаратуры, а также от расположения рабочего места и эффективности защитных мероприятий (рис. 6.1).
Воздействие ЭП, МП, ЭМП может носить характер изолированного (от одного источника), сочетанного (от двух и более источников одного частотного диапазонов), смешанного (от двух и более источников ЭМП различных частотных диапазонов) и комбинированного (при одновременном действии какого-либо другого неблагоприятного фактора).
234
Длина волны Диапазон частот
Таблица 6.1
|
|
Классификация неионизирующих излучений |
|
|
|||||||||
Стати- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ческое |
|
|
|
Электромагнитное поле |
|
|
|||||||
поле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрическое |
Магнитное |
Электромагнитноеполе промышленнойчастоты |
Электромагнитное излучение радиочастотного |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
диапазона (ЭМИ РЧ) |
|
|
|||||
--- |
--- |
50 Гц |
10—30 |
|
30 кГц— |
|
3—30 |
|
30—50 |
|
50—300 |
|
300 МГц— |
|
|
|
|
|
|||||||||
кГц |
|
3,0 МГц |
|
МГц |
|
МГц |
|
МГц |
|
300 ГГц |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
10 км |
|
10 км |
|
100 м |
|
10 м |
|
6 м |
|
1 м |
--- |
--- |
--- |
λ < |
|
λ < |
|
λ < |
|
λ < |
|
λ < |
|
λ < |
|
|
|
30 км ≤ |
|
100 м ≤ |
|
10 м ≤ |
|
6 м ≤ |
|
1 м ≤ |
|
мм ≤ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воздействие может быть постоянным и прерывистым. Типичным случаем прерывистого воздействия является облучение от устройств с перемещающейся диаграммой излучения (от вращающихся и сканирующих антенн РЛС). Воздействию может подвергаться все тело (общее облучение) или части тела (локальное или местное облучение) (рис. 6.2).
В зависимости от отношения облучаемого лица к источнику облучения принято различать четыре вида воздействия — профессиональное, непрофессиональное, облучение в быту и облучение, осуществляемое в лечебных целях. Для условий профессионального воздействия характерно многообразие режимов генерации и
235
Рис. 6.1. Различные индукторы:
а — схема индукционного нагрева: 1 — индуктор; 2 — нагреваемое изделие; 3 — трансформатор; 4 — конденсатор; 5 — генератор; б — индуктор для плавления стали; в — индуктор для плавления цветных металлов; г — нагревательный индуктор: 1 — подача закалочной воды в камеру 2; 3 — индуктирующий провод с отверстиями для выхода закалочной воды; 4 — трубопровод индук-
тирующего провода
а |
б |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.2. Антенны:
а — двухзеркальная параболическая антенна; б — антенна радиолокатора, состоящая из двух зеркал, представляющих собой вырезки из параболоида вращения; в — рупорно-па- раболические антенны радиорелейной линии связи
236
Рис. 6.3. Зоны, возникающие вокруг элементарного источник ЭМИ
вариантов воздействия. В частности, для ЭМП — это облучение в ближней зоне (зоне индукции), общее или местное облучение. Для условий непрофессионального облучения типичным является общее облучение. Ему подвергаются специалисты самого различного профиля, работающие в зоне действия мощных радиотехнических систем, в первую очередь, радиолокационных станций (рис. 6.3).
6.2. Воздействие электромагнитных полей на человека
При определенных условиях электромагнитные, постоянные магнитные и электростатические поля могут оказывать неблагоприятное действие на здоровье человека. Опасность воздействия этих факторов усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств. Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от напряженностей электрического и магнитного полей, потока энергии, частоты колебаний, наличия сопутствующих факторов, режима облучения, размера облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма. Наряду с пространствен- но-временными параметрами воздействия имеют значение режимы модуляции (амплитудный, частотный или смешанный) и условия облучения. Установлено, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных.
Воздействие электростатического поля (ЭСП) на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроам-
237
пер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако из-за рефлекторной реакции на электрический ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы конструкций, падении с высоты и т.д.
Исследование биологических эффектов показало, что наиболее чувствительны к электростатическому полю центральная нервная система, сердечно-сосудистая система, анализаторы. Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна и др. Характерны своеобразные «фобии», обусловленные страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстройствам с повышенной эмоциональной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показателей пульса и артериального давления.
Магнитные поля могут быть постоянными от искусственных магнитных материалов и систем, импульсными, инфранизкочастотными (с частотой до 50 Гц), переменными. Действие магнитных полей может быть непрерывным и прерывистым.
Степень воздействия МП на работающих зависит от его максимальной напряженности в рабочем пространстве магнитного устройства или в зоне влияния искусственного магнита. Доза, полученная человеком, зависит от расположения рабочего места по отношению к МП и от режима труда. Каких-либо субъективных ощущений постоянное магнитное поле не вызывает. При действии переменного магнитного поля возникают характерные зрительные ощущения, которые исчезают в момент прекращения воздействия.
При постоянной работе в условиях хронического воздействия магнитных полей, превышающих предельно допустимые уровни, нарушаются функции нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменяется состав крови. При преимущественно локальном воздействии могут развиваться вегетативные и трофические нарушения, как правило, в областях тела, находящегося под непосредственным воздействием МП (чаще всего рук). Они проявляются в виде ощущения зуда, бледности или синюшности кожных покровов, отечности и уплотнения кожи, в некоторых случаях развивается гиперкератоз (ороговелость).
Длительное воздействие электромагнитного поля (ЭМП) промышленной частоты на человека приводит к расстройствам, которые
238
субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялостью, расстройством сна, снижением памяти, повышенной раздражительностью, апатией, болями в области сердца. При хроническом воздействии ЭМП промышленной частоты нарушается ритм и снижается частота сердечных сокращений. У работающих с ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а также изменения состава крови. Поэтому необходимо ограничивать время пребывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.
Основным параметром, характеризующим биологическое действие электромагнитного поля промышленной частоты, является электрическая напряженность. Магнитная составляющая заметного влияния на организм не оказывает, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженностях 150—200 А/м.
Воздействие электрического поля промышленной частоты на организм человека сводится к влиянию электрического поля непосредственно на мозг и центральную нервную систему. Наряду с биологическим действием электрическое поле создает разряды между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда может вызвать судороги.
Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений составляют радиоволны (3 Гц — 300 ГГц). В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения радиочастотного спектра ткани организма человека проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.
Электромагнитное поле радиочастотного спектра воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т.п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счет переменной поляризации диэлектрика (сухожилии, хрящи и т.д.), так и за счет
239
появления токов проводимости. Тепловой эффект возникает в результате поглощения энергии электромагнитного поля. Чем больше напряженность поля и время воздействия, тем сильнее проявляются описанные выше эффекты.
Избыточная теплота отводится до известного предела путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако начиная с напряженности поля I = 10 мВт/см2, называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты,
итемпература тела повышается, что приносит вред здоровью. Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на
органы с большим содержанием воды. При одинаковых значениях напряженности поля коэффициент поглощения в тканях с высоким содержанием воды примерно в 60 раз выше, чем в тканях с низким содержанием. С увеличением длины волны глубина проникновения электромагнитных волн возрастает; различие диэлектрических свойств тканей приводит к неравномерности их нагрева, возникновению макро- и микротепловых эффектов со значительным перепадом температур.
Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь), так как кровеносную систему можно сравнить с системой водяного охлаждения. Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), которое обнаруживается не сразу, а через несколько дней или недель после облучения. Развитие катаракты является одним из немногих специфических поражений, вызываемых ЭМИ радиочастот в диапазоне 300 МГц — 300 ГГц при плотности потока энергии свыше 10 мВт/см2. Помимо катаракты при воздействии ЭМП возможны ожоги роговицы.
Электромагнитные поля оказывают специфическое воздействие на ткани человека как биологические объекты при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосу- дистой системы и обмена веществ. Однако эти изменения носят обратимый характер: достаточно прекратить облучение, и болезненные явления исчезают.
240