Меню

Безопасность жизнедеятельности людей от поражения током

Защита человека от поражения электрическим током

date image2014-02-13
views image18364

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Технические средства защиты от поражения электрическим током делятся на коллективные и индивидуальные, на средства, предупреждающие прикосновение людей к элементам сети, находящимся под напряжением, и средства, которые обеспечивают безопасность, если прикосновение все-таки произошло.

Основные способы и средства электрозащиты:

— изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный кон­троль;

— установка оградительных устройств;

— предупредительная сигнализация и блокировка;

— использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

— использование малых напряжений;

— электрическое разделение сетей;

— средства индивидуальной электрозащиты.

Изоляция токопроводящих частей одна из основных мер электробезопасности. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей электрических установок относительно земли должно быть не менее 0,510 МОм. Различают рабочую, двойную и усиленную рабочую изоляцию.

Рабочей называется изоляция, обеспечивающая нор­мальную работу электрической установки и защиту персонала от поражения электрическим током. Двойная изоляция, со­стоящая из рабочей и дополнительной, используется в тех слу­чаях, когда требуется обеспечить повышенную электробезопас­ность оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.).

Сопротивление двой­ной изоляции должно быть не менее 5 МОм, что в 10 раз пре­вышает сопротивление обычной рабочей. В ряде случаев рабо­чую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее электросо­противление составляет не менее 5 МОм и потому она обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двой­ная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией.

При замыканиях тока на конструктивные части электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряже­ния, достаточные для поражения людей или возникновения по­жара. Осуществить защиту от поражения электрическим током и возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным за­землением, занулением и защитным отключением.

Защитное заземление это преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих час­тей электрооборудования, которые в обычном состоянии не на­ходятся под напряжением, но могут оказаться под ним при слу­чайном соединении их с токоведущими частями.

Рассмотрим схему действия защитного заземления на приме­ре трехфазной сети с изолированной нейтралью (рис. 9.2).

Рисунок 9.2 — Схема работы защитного заземления:

Rиз сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

Если человек прикоснется к заземленной электроустановке, находящейся под напряжением, то он попадет под напряжение прикосновения, определяемое по формуле

где a1 коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффи­циент прикосновения (a1

Защитному заземлению (занулению) подвергают металличе­ские части электроустановок и оборудования, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, например, корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, каркасы распределительных щитов, металличе­ские трубы и оболочки электропроводок, а также металлические корпуса переносных электроприемников. Обязательно заземляют электроустановки, работающие под напряжением 380 В и выше переменного тока и питающиеся от источника постоянного тока с напряжением 440 В и выше. Кроме того, в помещениях повышенной и особой опасности за­земляют установки с напряжением от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока.

Заземляющее устройство это совокупность заземлителя металлических проводников, соприкасающихся с землей, и зазем­ляющих проводников, соединяющих заземляемые части электро­установки с заземлителем. В зависимости от взаимного располо­жения заземлителей и заземляемого оборудования различают вы­носные (рис.9.3) и контурные (рис.9.4) заземляющие устройства. Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы пло­щадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или со­средоточены на некоторой части этой площадки.

Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по контуру (периметру) вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее.

Рисунок 9.3 — Схема выносного заземления:

1 – заземлители; 2 – заземляющие проводники; 3 – заземляемое оборудование; 4 – производственные здания

Рисунок 9.4 — Схема контурного заземления:

1 – заземлители; 2 – заземляющие проводники; 3 – заземляемое оборудование; 4 – производственное здание

Заземлители бывают искусственные, которые используются только для целей заземления, и естественные, в качестве кото­рых используют находящиеся в земле трубопроводы (за исклю­чением трубопроводов горючих жидкостей или газов), метал­лические конструкции, арматуру железобетонных конструкций, свинцовые оболочки кабелей и др. Искусственные заземлители изготавливают из стальных труб, уголков, прутков или полосо­вой ткани.

Требования к сопротивлению защитного заземления регла­ментируются ПУЭ. В любое время года это сопротивление не должно превышать:

— 4 Ом в установках, работающих под напряжением до 1000 В; если мощность источника тока составляет 100 кВ×А и менее, то сопротивление заземляющего устройства мо­жет достигать 10 Ом;

— 0,5 Ом в установках, работающих под напряжением вы­ше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью. Наибольшее сопротивление заземляющего устройства (R,Ом) не должно быть более 250/I3 (но не более 10 Ом) в установках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью. При использовании заземляющего устройства одновременно для ус­тановок напряжением до 1000 В, R не должно быть более 125/I3 (но не более 4 или 10 Ом соответственно). В этих формулах I3 ток замыкания на землю, А.

Защитное зануление предназначено для защиты в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью, рабо­тающих под напряжением до 1000 В, так как в этих сетях ис­пользование защитного заземления неэффективно. Обычно это сети 220/127, 380/220 и 660/380 В.

Рассмотрим действие защитного зануления подробнее. Пусть имеется трехфазная трехпроводная сеть, работающая под напря­жением до 1000 В с заземленной нейтралью (рис. 9.5).

Рисунок 9.5 — Схема трехфазной трехпроводной сети до 1000 В с заземленной нейтралью

Если в такой схеме одна из фаз будет замкнута на корпус электропроводки (показана на схеме молниеобразной стрелкой), то величина тока (I3, А), протекающего в сети, определится из следующей зависимости

где UФ фазное напряжение, В;

R сопротивление заземления нейтрали, Ом;

R3 сопротивление корпуса электроустановки, Ом.

При этом на корпусе электроустановки возникает напряже­ние относительно земли (Uк), определяемое следующей форму­лой

Рассчитаем величину тока короткого замыкания (I3, А) для значений Uф = 220В и R = R3= 4 Ом:

Ток короткого замыкания I3 может оказаться недостаточным для срабатывания защиты, и электроустановка может не отклю­читься. Корпус электроустановки находится под опасным на­пряжением. Если человек случайно прикоснется к корпусу элек­троустановки, находящейся под этим напряжением, то ток, про­текающий через тело человека, составит

где aпр коэффициент напряжения прикосновения.

Если aпр = 1 и Uк = 110 В, то Iчел = 110/1000 = 0,11 А = 110 мА. Этот ток превышает значение фибрилляционного, поэтому яв­ляется смертельно опасным. Таким образом, защитное заземле­ние в этом случае не обеспечивает надежной защиты человека, поэтому используют не заземление, а зануление.

Занулением называют способ защиты от поражения током автоматическим отключением поврежденного участка сети и одновременно снижением напряжения на корпусах оборудования на время, пока не сработает отключающий аппарат (плавкие предо­хранители, автоматы и др.). Зануление — это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводяших частей, которые могут оказаться под напря­жением (рис. 9.6).

Проводник (1), который соединяет зануляемые части элек­троустановки с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки трансформатора, называют нулевым защитным. Назначение этого проводника заключается в создании для тока короткого замыкания электрической цепи с малым электросопротивлением (цепь обозначена на рисунке цифрами I II III IV V), чтобы данный ток был достаточен для быстрого отключения по­вреждения от сети. Это достигается срабатыванием элемента за­щиты сети от тока короткого замыкания (на рисунке этот эле­мент обозначен цифрой 2).

Цепь зануления I II III IV V имеет очень малое электрическое сопротивление (доли Ом). Ток короткого замы­кания, возникающий при замыкании на корпус и проходящий по цепи зануления, достигает большого значения (нескольких сотен ампер), что обеспечивает быстрое и надежное срабатыва­ние элементов защиты.

Рисунок 9.6 Схема работы зануления:

1 нулевой защитный проводник; 2 срабатываемый элемент защиты; 3 повторное заземление нулевого провода

Для устранения опасности обрыва нулевого провода устраи­вают его повторное многократное рабочее заземление через ка­ждые 250 м.

Основное требование безопасности к занулению: оно должно обеспечивать надежное и быстрое срабатывание защиты. Для этого необходимо выполнение следующего условия Iкз ³ k Iном, где Iном номинальное значение тока, при котором происходит сраба­тывание элемента защиты; k – коэффициент, характеризующий кратность тока короткого за­мыкания относительно номинального значения тока, при ко­тором срабатывает элемент защиты.

Время срабатывания элементов защиты зависит от силы то­ка. Так, для плавких предохранителей и тепловых автоматов при k = 10 время срабатывания предохранителя составляет 0,1 с, а при k = 3 0,2 с. Электромагнитный автоматический выключа­тель обесточивает сеть за 0,01 с. Согласно требованиям ПУЭ в помещениях с нормальными условиями k должен находиться в пределах 1,23, а во взрывоопасных помещениях k = 1,46.

Еще одна система защиты защитное отключение это защита от поражения электрическим током в электроустановках, работающих под напряжением до 1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для человека.

Основная характеристика этой системы быстродействие, оно не должно превышать 0,2 с. Принцип защиты основан на ограничении времени протекания опасного тока через тело человека. Существуют различные схемы защитного отключения, одна из них, основанная на использовании реле напряжения, представлена на рисунке 9.7.

Защитное отключение рекомендуется применять:

— в передвижных установках напряжением до 1000 В;

— для отключения электрооборудования, удаленного от ис­точника питания, как дополнение к занулению;

— в электрифицированном инструменте как дополнение к защитному заземлению или занулению;

— в скальных и мерзлых фунтах при невозможности выпол­нять необходимое заземление.

Рисунок 9.7 Схема защитного отключения:

1 корпус электроустановки; 2 автоматический выключатель; 3 отключающая катушка; 4 сердечник катушки; 5 реле максимального напряжения; R3 сопротивление защитного заземления; I3 ток замыкания; Iр ток, протекающий через реле; Rв сопротивление вспомогательного заземления

К организационным мероприятиям, обеспечи­вающим безопасную эксплуатацию электроустановок отно­сятся оформление соответствующих работ нарядом или распо­ряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, стро­гое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие работы и окончания работ.

Нарядом для проведения работы в электроустановках назы­вают составленное на специальном бланке задание на ее безопасное производство, определяющее содержание, место, время начала и окончания работы, необходимые меры безопасности, состав бригад и лиц, ответственных за безопасность выполнения работ. Распоряжением называют то же задание на безопасное производство работы, но с указанием содержания работы, места, времени и лиц, которым поручено ее выполнение.

Все работы на токопроводящих частях электроустановок под напряжением и со снятием напряжения выполняют по наряду, кроме кратковременных работ (продолжительностью не более 1 ч), требующих участия не более трех человек. Эти работы вы­полняют по распоряжению.

К организационным мероприятиям также относятся обуче­ние персонала правильным приемам работы с присвоением ра­ботникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп.

Важным вопросом электробезопасности является защита от удара молний, или молниезащита. Молниезащита это система защитных устройств и меро­приятий, применяемых в промышленных и гражданских соору­жениях для защиты их от аварии, пожаров при попадании в них молнии. Молния особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком.

Различают три типа воздействия тока молнии: прямой удар, вторичное воздействие заряда молнии и занос высоких потен­циалов (напряжения) в здания. При прямом разряде молнии в здание или сооружение может произойти его механическое или термическое разрушение. Последнее проявляется в виде плавле­ния или даже испарения материалов конструкции.

Читайте также:  Ударило током в метро

Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкну­тых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропровод­ках и др.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взры­воопасные вещества. К этим же последствиям может привести и занос высоких потенциалов (напряжения) по любым металло­конструкциям, находящимся внутри зданий и сооружений под действием молнии.

Для защиты от действия молнии устраивают молниеот­воды (громоотводы). Это заземленные металлические конст­рукции, которые воспринимают удар молнии и отводят ее ток в землю. Различают стержневые и тросовые молниеотводы. Их защитное действие основано на свойстве молний поражать наибо­лее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции.

Молниеотводы характеризуются зоной защиты, которая оп­ределяется как часть пространства, защищенного от удара мол­нии с определенной степенью надежности. В зависимости от степени надежности зоны защиты могут быть двух типов — А и Б. Тип зоны защиты выбирают в зависимости от ожидаемого количества поражений молнией зданий и сооружений в год (N). Если величина N > 1, то принимают зону защиты типа А (сте­пень надежности защиты в этом случае составляет не менее 99,5%). При N £ 1 принимают зону защиты типа В (степень на­дежности этой защиты 95% и выше).

Источник

Защита от поражения электрическим током

Статистика электротравматизма показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7 % общего числа смертельных случаев(у нас в РФ).

Все электроустановки принято разделять на 2 группы:

· установки напряжением до 1000 В;

· установки напряжением выше 1000 В.

Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000 В в 3 раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000 В.

Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000 В применяются более широко, а также тем, что контакт с электрооборудованием здесь имеет большее число людей, как правило, не имеющих электрическую специальность. Электрооборудование выше 1000 В распространено меньше, и к его обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики.

Все случаи поражения человека током в результате электрического удара возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека, т.е. при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения. Опасность такого прикосновения, оценивается значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения и зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжением сети. Схемой самой сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли.

Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается лишь одного провода. Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей (несовершенство изоляции относительно земли, замыкание провода на землю в результате какой-либо неисправности и др.). Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую — однофазным.

Опасность поражения электрическим током отличается от прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее дистанционно, как например движущиеся части машин, раскаленный металл и т. п.

Наличие напряжения обнаруживается часто слишком поздно, когда человек уже оказался под напряжением.

Наиболее распространенными причинами электротравматизма являются:

появление напряжения там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на технологическом оборудовании, на металлических конструкциях сооружений и т. д.). Чаще всего происходит это вследствие повреждения изоляции;

возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям при отсутствии соответствующих ограждений;

воздействие электрической дуги, возникающей между токоведущей частью и человеком в сетях напряжением выше 1000 В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей;

прочие причины. К ним относятся: несогласованные и ошибочные действия персонала; подача напряжения на установку, где работают люди; оставление установки под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.

Человек попадает под действие электрического тока в следующих случаях:

при прикосновении к токоведущим частям электроустановки;

при приближении на недопустимо близкое расстояние к неизолированным токоносителям;

при возникновении в электроустановках аварийного режима;

при несоответствии параметров электроустановки требованиям нормативных документов;

при наличии шагового напряжения.

Опасность воздействия электрического тока на человека велика еще и потому, что он незаметен для глаза, не слышим, не чувствуется на расстоянии, не имеет запаха, а воспринимается лишь в момент соприкосновения с незащищенными токонесущими проводами или деталями электроустановок и их корпусами, которые по каким-либо причинам попали под напряжение.

Действие электрического тока на организм человека

Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое, химическое, биологическое воздействия и вторичные травмы. Это приводит к различным нарушениям в организме , вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма .

Биологическое воздействие Жизнь человека зависит от нормального функционирования центральной нервной системы (ЦНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС). Установлено, что работа как ЦНС, так и ССС основана на электрических процессах. Поэтому ток, пришедший извне, разрушает работу этих систем — он физиологически несовместим с ними.

Термическое воздействие. Источниками термического действия тока могут быть токи высокой частоты, нагретые током металлические предметы и резисторы, электрическая дуга, оголенные токоведущие части.

Химическое действие. Организм человека состоит из неполярных и полярных молекул, катионов и анионов. Все эти элементарные частицы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении, обеспечивающем жизнедеятельность организма . При контакте с токоведущими частями в организме человека взамен хаотического формируется направленное, строго ориентированное перемещение ионов и молекул, нарушающее нормальное функционирование организма.

Вторичные травмы. Реакция человека на действие тока обычно проявляется в виде резкого непроизвольного движения типа отдергивания руки от места контакта с горячим предметом. При таком перемещении возможны механические повреждения органов вследствие падения, удара о рядом расположенные предметы и т. п.

Рассмотрим различные виды электропоражений. Поражение электрическим током подразделяют на две группы: электрический удар и электрические травмы. Электрический удар связывают с поражением внутренних органов, электрические травмы — с поражением внешних органов. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда, при тяжелых ожогах , травмы могут привести к гибели человека.

Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Электрический удар — это поражение внутренних органов человека: возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Степень отрицательного воздействия на организм этих явлений может быть различной. В худшем случае электрический удар приводит к нарушению и даже полному прекращению деятельности жизненно важных органов- легких и сердца т.е. к гибели организма. При этом внешних местных повреждений человек может и не иметь.

Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть: прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Прекращение работы сердца, как следствие воздействия тока на мышцу сердца, наиболее опасно. Прекращение дыхания может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.д.

Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. При токах, больших 10 — 15 мА, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток). При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15 — 20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50 — 80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается.

Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца). Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.

Действие тока величиной 100 мА в течение 2 — 3 секунд приводит к смерти (смертельный ток).

Ожоги происходят вследствие теплового воздействия тока, проходящего через тело человека, или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования, а также от действия электрической дуги. Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги в сетях 35 — 220 кВ и в сетях 6 — 10 кВ с большой емкостью сети. В этих сетях ожоги являются основными и наиболее тяжелыми видами поражения. В сетях напряжением до 1000 В также возможны ожоги электрической дугой (при отключении цепи открытыми рубильниками при наличии большой индуктивной нагрузки).

Электрические знаки — это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы , серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5 — 10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).

Электрометаллизация кожи — это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

Воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:

· электрического сопротивления тела человека

· величины напряжения и тока

· длительности воздействия тока;

· частоты и рода тока;

· пути прохождения тока через тело человека;

· состояния здоровья человека и фактора внимания.

· условий внешней среды

Величина тока, протекающего через тело человека, зависит от напряжения прикосновения UПР и сопротивления тела человека RЧ.

Сопротивление тела человека. Электрическое сопротивление разных частей тела человека различно: наибольшее сопротивление имеет сухая кожа, её верхний роговой слой, в котором нет кровеносных сосудов, а так же костная ткань; значительно меньшее сопротивление внутренних тканей; наименьшее сопротивление имеют кровь и спинно — мозговая жидкость. Сопротивление человека зависит от внешних условий: оно понижается при повышении температуры, влажности, загазованности помещения. Сопротивление зависит от состояния кожных покровов: при наличии поврежденной кожи — ссадин, царапин — сопротивление тела уменьшается.

Итак, наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи:

· при снятом роговом слое RЧ = 600 — 800 Ом;

· при сухой неповрежденной коже RЧ = 10 — 100 кОм;

· при увлажненной коже RЧ = 1000 Ом.

Сопротивление тела человека, кроме того, зависит от величины тока и приложенного напряжения; от длительности протекания тока. плотности контактов, площади соприкосновения с токоведущими поверхностями и пути электрического тока

Для анализа травматизма сопротивление кожи человека принимают RЧ = 1000 Ом.

С ростом тока, проходящего через человека, его сопротивление уменьшается, т. к. при этом увеличивается нагрев кожи и растет потоотделение. По этой же причине снижается RЧ с увеличением длительности протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток человека IЧ, тем быстрее снижается сопротивление кожи человека.

Читайте также:  Ток удержания что это

Величина тока. В зависимости от его величины электрический ток, проходящий через человека (при частоте 50 Гц), вызывает следующие травмы:

при 0.6 -1.5 мА — легкое дрожание рук;

при 5 -7 мА — судороги в руках;

при 8 — 10 мА — судороги и сильные боли в пальцах и кистях рук;

при 20 — 25 мА — паралич рук, затруднение дыхания;

при 50 — 80 мА — паралич дыхания, при длительности более 3 с — паралич сердца;

при 3000 мА и при длительности более 0.1 с — паралич дыхания и сердца, разрушение тканей тела.

Следовательно, смертельным следует считать величины тока 0.1 А. С повышением частоты электрического тока более 500 Гц действие его ослабевает.

Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь, постольку, поскольку оно определяет значение тока, проходящего через человека.

Длительность воздействия тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям.

При кратковременном воздействии (0,1.0,5 с) ток порядка 100 мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1 с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 с допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.

Частота и род тока. Постоянный ток как не изменяющийся во времени по величине и напряжению, ощущается только в моменты включения и отключения от источника. Обычно его действие тепловое (при длительном включении). При больших напряжениях он может вызывать электролиз ткани и крови. По мнению многих исследователей, постоянный ток напряжением до 300 В менее опасен, чем переменный ток того же напряжения. Большинство исследователей пришли к выводу, что переменный ток промышленной частоты 50 — 60 Гц является наиболее опасным для организма. Это объясняется следующим образом. При приложении к клетке постоянного тока частицы внутриклеточного вещества расщепляются на ионы разного знака, которые устремляются к внешней оболочке клетки. Если на клетку воздействует ток переменной частоты, то, следуя за изменениями полюсов переменного тока, ионы будут перемещаться то в одну, то в другую сторону. При некоторой частоте тока ионы будут успевать проходить двойную ширину клетки (туда и обратно). Эта частота и соответствует наибольшему возмущению клетки и нарушению ее биохимических функций (50 — 60 Гц).

С увеличением частоты переменного тока амплитуда колебаний ионов уменьшается, и при этом происходит меньшее нарушение биохимических функций клетки. При частоте порядка 500 кГц этих изменений уже не происходит. Здесь опасным для человека являются ожоги от теплового воздействия тока.

Пути прохождения тока через тело человека. Путь тока в теле человека зависит от того, какими участками тела пострадавший прижимается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела неодинаково.

Электротравмы происходят при движении тока по одному из трех путей:

1) рука — туловище — рука;

2) рука — туловище — нога;

3) обе руки- туловищ -обе ноги.

При движении тока по третьему пути сопротивление цепи наибольшее, следовательно, степень травматизма наименьшая. Наиболее сильное действие тока будет при движении его по первому пути.

Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Часть общего тока, проходящего через сердце:

· путь рука — рука — 3,3 % общего тока;

· путь левая рука — ноги — 3,7 % общего тока;

· путь правая рука — ноги — 6,7 % общего тока;

· путь нога — нога — 0,4 % общего тока.

· голова – ноги – 6,8 % общего тока;

· голова — руки – 7% общего тока

Наименьший ток через сердце проходит при пути тока по нижней петле «нога-нога». Однако из этого не следует делать выводы о малой опасности нижней петли (действие шагового напряжения). Обычно, если ток достаточно велик, он вызывает судороги ног, и человек падает, после чего ток уже проходит через грудную клетку, т.е. через дыхательные мышцы и сердце

Состояние здоровья человека и фактор внимания. Исход поражения при воздействии электрическим током зависит от психического и физического состояния человека.

При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, т.к. в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и уменьшается общая сопротивляемость организма внешним раздражениям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более слабым физическим развитием женщин. При применении спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшается сопротивляемость организма человека и внимание. При собранном внимании сопротивление организма повышается.

Условия внешней среды. Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли оказывают дополнительное влияние на условия электробезопасности. Окружающая среда воздействуя на электрическую изоляцию приборов, устройств, электрическое сопротивление тела человека, она может создать те или иные условия для поражения электрическим током. В этом отношении помещения, в которых находится электрооборудование, могут быть с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Для обеспечения электробезопасности в соответствии с Правилами устройства электроустановок применяются следующие методы:

Обеспечение недоступности, ограждение и блокировка токоведущих частей. Эти средства применяют для защиты от случайного попадания в опасную зону или прикосновения человека к токоведещим частям электроустановок. Высота ограждений опасных зон в электроустановках, находящихся в помещениях, должна быть не ниже 1,7 м, а на открытых площадках не менее 2 м. Блокировка представляет собой устройство, которое допускает определенный порядок отключения или снятия напряжения с токоведещих частей, исключая тем самым возможность попадания человека в опасную зону. Электрическая блокировка применяется для автоматического отключения электроустановки при открывании дверей, снятии ограждения, других подобных работах, при которых открывается доступ к токоведущим частям, находящимся под напряжением, а также при приближении человека к опасной зоне.

Источник

Основные причины поражения электрическим током

Из-за повсеместного использования электричества, как в производственных процессах, так и для решения бытовых задач, создается значительная угроза поражения электрическим током. Для предотвращения таких ситуаций существует ряд правил, позволяющих обезопасить персонал и простых обывателей от плачевных последствий безграмотного обращения с электричеством. Для этого важно понимать причины поражения электрическим током и меры, необходимые в тех или иных ситуациях для исключения поражения током.

Понятие электроудара

Под электрическим ударом следует понимать такую ситуацию, когда электрический заряд от источника тока в качестве одного из путей протекания или единственного пути использует человеческий организм. При этом направленное движение частиц создает самопроизвольное сокращение мышц, попадающих под его воздействие на пути протекания, ток разрушает ткани и наносит другие повреждения.

Электроудар может возникать как при нормальной работе электроустановок, так и в аварийных ситуациях (повреждение изоляции проводов, пробое диэлектриков, разрушении изоляторов, при горении электрической дуги и т.д.). Помимо взаимодействия с током в быту существует возможность поражения молнией. Но какое бы то ни было протекание тока, оно может вызвать ряд неблагоприятных последствий для организма человека.

Как электричество действует на организм человека?

Если не рассматривать запланированные воздействия током, при медицинских или косметических процедурах приборами, действие которых направлено на пропускание электрического тока через ткани организма, то при всех случаях электрического травматизма организм получает три основных воздействия тока:

  • Термическое – приводи к возникновению ожогов в точках воздействия электротока. В отличии от обычного, электрический ожог дополнительно усложняется повреждением тканей мелкими частицами раскаленного металла. Которые после удара остаются в кожных покровах, соответственно и заживание таких ран происходит дольше и требует дополнительных усилий. В зависимости от условий протекания электрического удара могут образовываться легкие, средние или тяжелые ожоги.
  • Динамическое – вызывает сокращение и последующее повреждение мышц и связок. Так как все мышцы в организме управляются электрическими импульсами, то при протекании тока, происходит самопроизвольное их сокращение. Из-за чего может произойти механическое повреждение тканей – разрывы. А также судорожное сжатие конечностей, при котором человек не может самостоятельно разжать пальцы рук и освободиться от действия тока. Тот же эффект происходит и с сердцем, что может вызвать смертельный шок.
  • Электролитическое – при протекании тока наиболее низким сопротивлением обладают кровеносные сосуды, которые и являются проводниками в организме. При прохождении электротока по сосудам кровь выступает в роли проводника, который при длительном воздействии разлагается на плазму и кровяные тельца.

В зависимости от ситуации повреждение может также привести к электрическому шоку. Состояние пострадавшего при этом характеризуется отсутствием адекватной реакции на происходящие события и расширенными зрачками. В таком состоянии сложно судить о нанесенных повреждениях организму, из-за того, что человек не может сообщить о собственном самочувствии. Поэтому его состояние определяется по косвенным факторам (пульс, дыхание и т.д.).

Основные причины поражения электротоком

Причины воздействия электрического тока на организм человека могут обуславливаться различными факторами и ситуациями. Из-за этих отличий в ситуациях правила регламентируют использование тех или иных средств защиты или вменяют в обязательства выполнение определенных мер. В связи с чем, причины поражения подразделяются на такие, которые могут случаться в бытовых условиях, и те, которые могут возникать на производстве.

В быту

Наиболее частыми причинами поражения в бытовых условиях являются какие-либо неисправности или неосторожное обращение самого человека с эксплуатируемыми устройствами. Сила тока, воздействующая на человека, зависит от сопротивления электрической цепи, в которую входят сопротивление кожи, обуви, растеканиею тока в полу или какой-либо другой точке. Наименьшая величина сопротивления получается в случае наличия ранок на коже, мокрой поверхности рук или когда человек касается заземленных элементов.

Причины поражения током в быту

Причины поражения током в быту

Особое внимание следует обратить на такие причины поражения:

  • Нарушение изоляции внутри приборов – в большинстве своем все домашние пылесосы, чайники, микроволновки, стиралки и прочие помощники оснащаются надежной изоляцией еще на заводе. Но, в связи с естественным старением или из-за повреждения, сопротивление изоляции может нарушиться, что и обуславливает поражение электрическим током. Данная неполадка характеризуется переходом потенциала на корпус или металлические детали электрических приборов и обуславливает возникновение напряжения прикосновения.
  • Повреждение изоляционной оболочки проводов – относится как к проводке, так и к всевозможным питающим шнурам и удлинителям. От мест, где происходили перегибы, удары или перетирания существует возможность поражения электротоком, особенно при попадании на них воды.
  • Контакт с самодельными приборами и оголенными токоведущими частями. И то и другое не гарантирует человеку никакого соблюдения стандартов. Поэтому взаимодействие с сомнительными устройствами или оголенными проводами могут привести к тяжелому поражению током.
  • Самопроизвольные попытки ремонта – когда люди без наличия необходимых навыков и знаний пытаются починить какие-то приборы или электропроводку. При этом они подвергаю себя опасности случайно прикоснуться к элементам, находящимся под напряжением, что и является причиной поражения. К примеру, при замене электрической лампы в светильнике, когда с патрона не снято напряжение.
  • Использование выключателей или розеток с поврежденным корпусом. Корпус этих устройств выполняет функцию естественного барьера, который при повреждении открывает доступ к токоведущим элементам и возникает угроза поражения током.
  • Попытки замены ламп при наличии напряжения в патроне – по причине неосторожности человек может коснуться внутренних элементов, что приведет к поражению электротоком. Также возможна ситуация, когда перегоревшая лампа разрушается, и распадается в руках, а какие-то детали могут стать проводниками электротока. При этом отключенный выключатель не является гарантией отсутствия напряжения из-за того, что он может не разрывать фазу.
  • Эксплуатация электрических приборов совместно с водой – попытки сушить голову феном и пользоваться электробритвой, находясь в ванной, доливка воды во включенный электрочайник и прочие варианты при контакте устройства с водой могут стать причиной поражения током.
  • Временная проводка на скрутках – нередко в быту, чтобы ускорить подачу напряжения и не тратить уйму времени на полноценную прокладку в стену или хотя бы канал делают подключение открытым способом. Именно такие «сопли», развешенные в разрез всех норм по дому, сараю или гаражу могут стать причиной поражения током.
Читайте также:  Постоянный ток обратной полярности что это

На производстве

Преимущественное большинство работ, которые выполняются на производстве, предусматривают ряд мер, направленных на предупреждение поражения электротоком. Но, из-за нарушения этих мероприятий и правил персонал, контактирующий с электроустановками или просто выполняющий работы в непосредственной близи, может попасть под воздействие напряжения.

Рассмотрите наиболее частые причины поражения током на производстве:

    • Отсутствие защитных средств или использование непригодных. Особенно актуально в тех ситуациях, когда какие-либо устройства остаются под напряжением во время работы на них.
    • Нарушение изоляции и отсутствие заземление – в силовых цепях это повреждение изоляторов, изоляции кабелей и прочие тяжелые повреждения оборудования. Они обуславливают наличие потенциала на корпусе, несущих конструкциях, которые могут привести к смертельному поражению в случае контакта. Изначально, заземление предусматривается как страховка на случай повреждения изоляции, поэтому поражение током возможно лишь при отсутствии или неисправности заземления.
    • Горение электрической дуги – может происходить как неотъемлемая часть работы тех же выключателей, сварочных аппаратов или короткозамыкателей, так и аварийная ситуация. Поражение дугой может вызвать ожоги, характеризоваться переходом части заряда и последующим прохождением тока через человека.
    • Падение проводов на землю – создает опасную зону, которая составляет 10 м для открытой местности и 8 м для помещений. В этом пространстве происходит растекание токов, если защита не отключает линию. Из-за растекания токов на поверхности грунта образуется потенциал, который уменьшается пропорционально удалению от точки падения. В такой зоне причиной поражения становится шаговое напряжение, образуемое разностью потенциалов между стопами человека. Шаговое напряжение Шаговое напряжение
    • Нарушение требований знаков безопасности – большинство опасных мест на предприятии ограждается. На самом ограждении или в местах возможной подачи напряжения вывешиваются временные или устанавливаются постоянные знаки или плакаты. В случае, когда человек намеренно или по неосторожности нарушает требование знаков, может произойти поражение током.
    • Если коммутация или срабатывание не произошли или выполнены не полностью. Так как большинство высоковольтного оборудования управляется дистанционно, а узлы электрических контактов в выключателях и разъединителях довольно сложно проконтролировать, информацию об отсутствии напряжения получают посредством указателей или сигнализаторов. В случае, когда по механическим причинам выключатель или разъединитель не отключил хотя бы одну из фаз, возникает угроза поражения током на каком-то участке сети, поэтому обязательно необходимо пользоваться указателем.
    • Ошибочная подача напряжения – при выполнении работ со снятием напряжения, в линию или на электроустановку случайно может быть подан потенциал как работниками, так и в результате аварийной ситуации. Если персонал выйдет за пределы защитной зоны, огражденной заземлениями, или вовсе не установит их, то для них возникает угроза поражения током.
    • Наведенное напряжение – является наиболее опасным фактором в обесточенных проводах и нейтральных элементах (участках проводника, огражденных двумя изоляторами). На производстве наиболее опасным считается поражение постоянным током. Потому что частота переменного тока самостоятельно спадает до нуля и снова поднимается, из-за чего его воздействие является непостоянным. Образование наведенного напряжения Образование наведенного напряжения
    • Нарушение порядка снятия или завешивания заземления – согласно требований правил при установке заземления сначала его соединяют с землей, а затем завешивают на проводник. В противном случае, при наличии потенциала в линии, работник сначала подведет заземление под потенциал линии, а когда попытается подключить его к заземляющему контуру, сам станет элементом в цепи протекания тока. Снятие заземления производится в обратном порядке – сначала снимается с токоведущих элементов, а потом отключается от контура. При снятии так же существует подобная угроза.

Что делать в случае поражения током?

Если вы стали свидетелем того, что кто-то поражен электричеством и еще находится под его воздействием, вам необходимо как можно быстрее освободить его. Так как исход электротравмы напрямую зависит от длительности контакта, скорость реагирования должна быть максимальной.

Во-первых, необходимо обесточить электроустановку или ее части, с которыми взаимодействует человек. Лучше всего для этого подойдут автоматы, рубильники или предохранители, расположенные в непосредственной близи. Для высоковольтных сетей их аналогом являются выключатели и разъединители. Если под рукой их нет, чтобы уменьшить длительность воздействия могут использоваться другие меры.

Самым важным правилом при освобождении является соблюдение самим спасающим правил безопасности, чтобы и ему не оказаться пораженным током. В остальном, чтобы предотвратить смертельный исход, подойдут любые средства.

Для линий до 1 кВ может подойти любая сухая одежда, намотанная на руку, в идеале это должны быт диэлектрические перчатки. Ими можно оттянуть пострадавшего за отстающие концы именно сухой одежды. Воспользоваться инструментом с изолированными ручками, чтобы перекусить провод. Также можно разорвать электрическую цепь посредством помещения между пострадавшим и землей листа диэлектрика.

Удаление провода штангой

Удаление провода штангой

В устройствах выше 1 кВ приближаться к пострадавшему опасно уже тем, что спасающий и сам может попасть под шаговое напряжение. Но, при этом можно сделать наброс любого неизолированного провода между источником и пострадавшим. Попытаться оттащить провод изолирующей штангой, но в диэлектрических перчатках. Кабель, также в перчатках, разрешается пофазно перерубать топором.

Меры защиты от поражения электрическим током

Чтобы избежать поражения током и минимизировать причины, способные его обусловить достаточно придерживаться ряда простых правил:

  • Не прикасаться к электрическим приборам, выключателям, вилкам, розеткам мокрыми руками;
  • Не допускать включения в сеть неисправных приборов или устройств, у которых отсутствует заземление корпуса (отсутствие допускается только у приборов, рассчитанных на очень низкое напряжение);
  • Не нарушать указаний, предписываемых электрическими знаками, которые регламентируют те или иные действия;
  • Не бросать включенными приборы, уходя из дома, не допускать выдергивания вилки за шнур;
  • При работе в электроустановках обязательно выполнять требования правил, инструкций, порядок технологических процессов;
  • Работу в электроустановках выполнять только с применением необходимых средств защиты.

Видео в развитие темы


Источник



Способы защиты от поражения электрическим током

Способы защиты от поражения электрическим током

Электрооборудование и электроустановки относятся к источникам повышенной опасности. Их использование и обслуживание сопряжены с риском поражения электричеством, особенно при игнорировании требований безопасной эксплуатации. Рассмотрим, как осуществляется защита от поражения электрическим током, и какие меры необходимо принимать при работе с высоковольтным оборудованием.

Основные категории средств защиты

Для обеспечения безопасности эксплуатации электрооборудования выполняются следующие меры, которые можно поделить на 3 основных группы:

  1. Использование общетехнических средств защиты.
  2. Применение средств индивидуальной защиты.
  3. Организация средств специальной защиты людей и оборудования.

изоляция проводов

Первоочерёдно должна быть обеспечена качественная изоляция проводников. Это реализуется как с помощью обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования (при помощи корпусов приборов, распределительных щитков и шкафов), так и использованием двойной и тройной изоляции проводов.

Ей стоит уделить особое внимание. Изоляция подразделяется на рабочую, дополнительную и усиленную:

  • к рабочей изоляции относятся штатные диэлектрические оболочки, устанавливаемые на токопроводящую продукцию заводом-изготовителем. Она не только обеспечивает защиту от поражения электрическим током, но и предохраняет электрооборудование от негативного воздействия окружающей среды;
  • дополнительная изоляция направлена на обеспечение рабочей защиты, и такие используется в местах соединения или повреждения диэлектрика;
  • усиленная изоляция представляет собой вариант улучшенной, с более высокой степенью защиты, рабочей изоляцией.

Общетехнические средства защиты

Без их применения введение электрооборудования в эксплуатацию невозможно. Использование общетехнических средств защиты позволяет обеспечить безопасность как при эксплуатации, так и при обслуживании электрооборудования.

К таким средствам относятся автоматические выключатели, автоматы, системы изоляции и маркировка.

Средства индивидуальной защиты

Их можно разделить на 2 категории:

Средства индивидуальной защиты

  1. Основные средства. Разделяются, в свою очередь, на средства, предназначенные для работы с сетями до и свыше 1000 В. В первую группу входят указатели и индикаторы напряжения, шланги, клещи, системы изоляции. Во вторую — перчатки, трапы, кронштейн-площадки, специальный инструмент с высоковольтной изоляцией.
  2. Дополнительные средства. К ним относятся специальные диэлектрические коврики и галоши, сапоги, монтажные пояса, каски, когти и пр.

Назначение индивидуальных средств защиты — обеспечение безопасности всех систем организма.

Специальные средства защиты

Исходя из функциональности, их можно разделить на следующие группы.

Системы защитного заземления

Их применение позволяет снизить напряжение металлических частей оборудования до безопасной для человека величины. В соответствии с правилами эксплуатации электрооборудования, использование заземляющего контура обязательно.

Механизм работы защитного заземления заключается в преднамеренном соединении с землёй внешних частей электроустановок, не предназначенных для пропуска тока, в частности, корпусов и управляющих механизмов. Ведь по причине короткого замыкания, нарушения изоляции проводов, попадания молнии, индуктивности проводников возникает высокий риск поражения человека при взаимодействии с корпусом оборудования. Обеспечить его защиту от поражения электрическим током можно с помощью заземления. В качестве земли может выступать грунт, вода рек и морей, залежи каменного угля и т. д.

По принципу организации заземление принято разделять на контурное и выносное.

Системы зануления

Этот способ широко распространён для обеспечения защиты в трехфазных сетях номиналом до 1000 В. Он заключается в преднамеренном соединении металлических частей оборудования с нейтралью трансформатора, напрямую подключённой к земле.

Системы защитного отключения

УЗО

В эту группу входят устройства, автоматически отключающие электроустановки от источника тока при прикосновении к токопроводящим частям человека, либо при превышающей допустимые значения утечки тока. Стандартно применяются в однофазных сетях.

УЗО позволяют обеспечить защиту человека от поражения электрическим током путём снижения времени воздействия электричества на человека. При замыкании проводников с землёй или прикосновении к ним человека происходит оперативное срабатывание защитного выключателя. Использование УЗО позволяет не только обезопаситься от поражения электротоком, но и контролировать состояние изоляции, минимизировать последствия её повреждения. Для защиты человека от поражения электрическим током обычно применяются УЗО с током срабатывания не больше 30 мА.

Учитывая их конструкцию, устройства можно разделить на несколько типов:

  • электронные УЗО. Их работа возможна только при подключении к питанию: возможна подача тока как от контролируемой сети, так и от внешнего источника;
  • электромеханические УЗО. Их стоимость несколько выше электронных устройств, но за счёт повышенной чувствительности они обеспечивают более высокий уровень защиты. Для функционирования используется напряжение контролируемой сети.

В настоящее время применение УЗО стало широко распространено как в частном, так и промышленном использовании.

Помимо вышеперечисленного, обеспечить защиту от поражения электрическим током человек может, тщательно руководствуясь правилами эксплуатации и обслуживания электроприборов, электроустановок. Одни из основных правил — использовать потребители тока установленного номинала, не допускать к их управлению или ремонту детей, осуществлять контроль влажности, не разбирать приборы, находящиеся под напряжением.

Источник