3.3 Электробезопасность.

Действие электрического тока на организм человека и виды поражений. Требования техники безопасности к основным видам электрических устройств на судах. Меры защиты от поражения электрическим током. Контроль надежности изоляции токоведущих частей. Индивидуальные средства электротехнической защиты. Меры безопасности при работе с ручным электроинструментом и переносными элек­трическими светильниками.

На современных судах весь экипаж в той или иной мере связан с обслуживанием электрооборудования и раз­личных электрических приборов, что повышает опас­ность получения электрических травм и ударов.

Электротравматизм по сравнению с другими видами производст­венного травматизма составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым, и особенно летальным, исходом занимает одно из первых мест. Наибольшее число электротравм (60...70 %) происходит при работе на электроустановках напряжением до 1000 В. Это объясняется широким распространением таких установок и сравнительно низким уровнем подготовки лиц, эксплуатирующих их. Электроустановок напряжением свыше 1000 В в эксплуатации значительно меньше и обслуживает их специально обученный персонал, что и обусловливает меньшее количество электротравм.

Электробезопасность - это система нормативных документов и соответствующих им организационных, технических и других мер, направленных на предотвращение опасного и вредного действия на организм человека:

• электрического тока;

• электрической дуги;

• электромагнитных полей;

• статического электричества.

Действие электрического тока на человека.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в электролитическом разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава.

Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови.

Биологическое действие тока проявляется разрушением, раздражением и возбуждением живых тканей организма и судорожным сокращением мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов, протекающих в организме человека.

Различают два вида поражения организма электрическим током:

• _{электрические травмы;}

• _{электрические удары.}

_{Электрические травмы связаны с протеканием тока через человека силой от 1 до 100 А при этом последствие можно предсказать, если оценить величину энергии, переданную организму человека.}

Электрические травмы - это местные поражения тканей и орга­нов. К ним относятся электрические ожоги, электрометаллизация кожи, механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрыва кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия - воспаление глаз и результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмию. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.

_{При протекании через организм человека тока силой в несколько мА или десятков мА происходят электрические удары.}

Электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровожда­ющееся непроизвольным сокращением мышц.

Наибольшую опасность представляет электрический удар, который возникает вследствие воздействия малых и вы­соких параметров тока и сопровождается поражением центральной нервной системы, органов дыхания и кро­вообращения: начинаются судорожные сокращения мышц, нарушается работа сердца, что может привести к смертельному исходу.

Различают четыре степени электрических ударов:

I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II — судорожное сокращение мышц с потерей со­знания, но с сохранением дыхания и работы сердца;

III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV — клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Поражение человека электрическим током может произойти при прикосновениях:

• к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

• к отключенным токоведущим частям, на которых остался заряд или появилось напряжение в результате случайного включения;

• к металлическим нетоковедущим частям электроустановок после перехода на них напряжения с токоведущих частей.

• Кроме того, возможно электропоражение напряжением шага при нахождении человека в зоне растекания тока на землю, электрической дугой в установках с напря­жением более 1000 В; при приближении к частям, находящимся под напряжением, на недопустимо малое расстояние, зависящее от значения высокого напряжения.

Напряжение шага - это напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека. Численно напряжение шага равно разности потенциалов точек, на которых находятся ноги человека.

Характер и последствия поражения человека электрическим током зависят от следующих факторов:

• от силы тока,

• от продолжительности его воздействия,

• от пути тока в теле человека,

• от электрического сопротив­ления тела человека,

• от характеристики тока (переменный или постоянный),

• от напряжения и частоты тока,

• от схемы включения человека в электрическую цепь,

• от состояния окружающей среды,

• от изоляции токоведущих элементов электрооборудования,

• от индивидуальных особенностей организма.

Исход воздействия тока на человека зависит от электрического сопротивления его тела.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из со­противления кожи и сопротивления внутренних тканей. Сопротивление внутренних тканей неве­лико (600 - 1000 Ом) и существенной роли не играет. Сопротивление верхнего ороговевшего слоя кожи (толщиной 0,2 мм), состоящего из мертвых ороговевших клеток (эпидермиса), достигает миллио­нов ом. При сухой, чистой и непов­режденной коже сопротивление тела человека составляет 200...20 000 Ом. При поврежденной, увлажненной (потоотделение) или загрязненной коже сопротивление тела резко уменьшается до 300...500 Ом, т.е. до сопротивления внутренних органов, поэтому за расчетное среднее сопротивле­ние организма человека принимают 1000 Ом.

Сила тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия. Человек начинает ощущать проходящий через него ток промышленной частоты 50 Гц относительно малого значения 0,5 мА. Переменные токи силой 0,6 - 1,5 мА, частотой 50 - 60 Гц и постоянные токи силой 5 - 7 мА вызывают лишь незначительное раздражение нервных окончаний кожи - покалывание в пальцах и жжение. Такие токи называют пороговыми.

Переменные токи силой 8 - 10 мА и постоянные токи силой 50 - 70 мА (отпускающие токи) вызывают сильную боль в пальцах и кистях рук, возможны судо­роги мышц, но при этом у человека сохраняется воз­можность самостоятельно освободиться от контакта с токоведущим элементом.

Переменный ток силой 10 - 15 мА (пороговый неотпускающий) вызывает сильные и непроизвольные болезненные судороги мышц, не позволяющие человеку самостоятельно осво­бодиться от токоведущих элементов (т.е. человек не может разжать руку, которой касается токоведущей части, отбросить от себя провод, оказываясь как бы прикованным к токоведущей части). Пороговый неотпускающий ток может вызвать потерю сознания и смерть человека.

При силе тока 20 - 25 мА у человека происходит судорожное сокращение мышц грудной клетки, затрудняется и даже прекращается дыхание, что может привести к смерти вследствие прекращения работы легких.

Итак, допустимым считается ток, при котором человек может самостоятель-но освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 сек. – допустимый ток равен 2 мА, при длительности действия 10 сек. и менее – 6 мА. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токове-дущих частей, называется неотпускающим.

Переменный ток силой 100 мА и более является смертельно опасным, так как он в этом случае оказывает непосредственное влияние на мышцы сердца, вызы­вая его остановку или фибрилляцию (быстрые хаотические, беспорядочные и разно­временные сокращения волокон сердечной мышцы, при которых сердце не перекачивает кровь. При длительных фибрилляциях наступает остановка сердца.).

Длительность протекания тока через тело человека определяет исход поражения им, так как с течением времени резко возрастает сила тока вследствие уменьшения сопротивления тела, и также потому, что в организме человека накапливаются отрицательные последствия воз­действия тока.

Таким образом, чем дольше время воздействия электрического тока на человека, тем больше вероятность поражения.

Род и частота тока также в значительной степени определяют степень поражения электрическим током. Наиболее опасен перемен­ный ток частотой 20...1000 Гц. При частоте меньше 20 Гц или более 1000 Гц опасность поражения током значительно снижается.

Безопасным для человека считается воздействие переменного тока промышленной частоты в течение 0,01 сек., а постоянного тока — 0,05 сек. Это время настоль­ко мало, что ориентироваться на него на практике не­возможно.

В эксплуатационных условиях безопасность обслу­живания электрообо-рудования определяется по напря­жению. При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи резко падает, что приводит к тяжелым последствиям поражения током. Условно безопасным считают напряжение 12 и 36 В, однако при неблагоприятных условиях и оно может стать для человека смертельно опасным.

Действие постоянного тока отличается от действия переменного тока.

Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток.

Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова –рука, голова –ноги, рука –рука, нога –рука, нога –нога и т. д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова–руки, голова– ноги), сердце и легкие (руки –ноги).

Также, на сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведен в табл. 3.19.

Таблица 3.19. Характер воздействия тока на человека (путь тока рука – нога, напряжение 220 В)

Ток, мА	Переменный ток, 50 Гц	Постоянный ток
0,6...1,5	Начало ощущения, легкое дрожание пальцев	Ощущений нет
2,0...2,5	Начало болевых ощущений	То же
5,0...7,0	Начало судорог в руках	Зуд, ощущение нагрева
8,0...10,0	Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов	Усиление ощущения нагрева
20,0..,25,0	Сильные судороги и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено	Судороги рук, затруднение дыхания
50,0...80,0	Паралич дыхания	То же
90,0...100,0	Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2–3 с, паралич дыхания	Паралич дыхания при длительном протекании тока
300,0	То же, за меньшее время	Фибрилляция сердца через 2–3 с, паралич дыхания

При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038–82* устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

Состояние окружающей среды (температура, влажность, наличие пыли, паров кислот) влияет на сопротивление тела человека и сопротивление изоляции, что в конечном итоге определяет характер и последствия поражения электрическим током.

Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов.

С точки зрения состояния окружающей среды производственные помещения могут быть, сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные с токопроводящей и нетокопроводящей пылью, с химически активной или орга­нической средой. Во всех помещениях, кроме сухих, сопротивление тела человека уменьшается.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) все производственные помещения по опасности поражения электрическим током разделяются на три категории.

1. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих факторов (признаков): сырости, когда относительная влажность превышает 75 %; высокой температуры воздуха, превышающей 35° С; токопроводящей пыли; токопроводящих полов; возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зда­ний, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

2. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из трех условий: особой сырости, когда относительная влажность воздуха ближе к 100 %; химически активной среды, когда содержащиеся пары или образующиеся отложения действуют разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования; двух и более признаков одновременно, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

3. Помещения без повышенной опасности, характеризующиеся отсутствием признаков повышенной и особо опасности.