Действие электрического тока, вибрации, шума и ионизирующих излучений на человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экзаменационные вопросы по курсу БЖД для студентов ИЭТ

Место БЖД в системе экологических знаний

«Безопасность жизнедеятельности» - это область научных знаний, изучающая вредные, опасные и особоопасные антропогенные факторы и способы защиты от них человека в любых условиях его обитания. Антропогенный производственный фактор (АПФ) - фактор, способный вызвать негативные изменения здоровья человека, непосредственно занятого в производственном процессе, и антропогенные изменения окружающей среды, подверженной воздействию данного производственного процесса.

Опасные и вредные производственные факторы

Опасные - АПФ, воздействия которых на работающих в определенных условиях приводят к травме или другому резкому ухудшению здоровья. К опасным АПФ относятся - электрический ток, газообразный хлор в определенных концентрациях и др. особоопасные - АПФ, которые при определенных условиях приводят к промышленной аварии, т.е. разрушительному высвобождению собственного энергозапаса промышленного предприятия, при котором сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия, отходы производства, установленное на промышленной площадке технологическое оборудование, вовлекаясь в аварийный процесс, создают факторы для населения, персонала, окружающей среды и самого промышленного предприятия, приводящие к катастрофическим последствиям (ионизирующие излучения, пожар, взрыв, выброс большого количества газообразного хлора и др.).

Действие электрического тока на организм человека. Виды электротравм

Электрический ток, проходя через организм человека:

термическое действие - проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высоких температур внутренних тканей человека, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства;

электролитическое действие - проявляется в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что вызывает значительные нарушения их физико-химического состава;

механическое действие - приводит к разрыву тканей и переломам костей;

биологическое действие - проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей в организме, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, присущих нормально действующему организму; с биологической точки зрения исход поражения человека электрическим током может быть следствием тех физиологических реакций, которыми ткани отвечают на протекание через них электрического тока.

Условно все электротравмы можно свести к следующим видам:

Местные электротравмы - ярковыраженные местные нарушения целостности тканей, местные повреждения организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги (эл. Ожоги, эл. Знаки, металлизация кожи, механич. Повреждения, электроофтальмия).

Общие электротравмы (электрические удары) - травмы, связанные с поражением всего организма из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем человека (эл. Удары 4-ёх степеней).

Смешанные электротравмы.

Первая доврачебная помощь при электротравме

1.Освобождение пострадавшего от действия эл. тока.

2.Определение состояния пострадавшего.

3.Оказание первой доврачебной помощи.

Электрическое сопротивление тела человека

Тело человека можно рассматривать как проводник особого рода, имеющий переменное сопротивление и обладающий в какой-то мере свойствами проводников первого рода (полупроводники) и второго рода (электролиты, ионная проводимость).

Сопротивление тела человека, т. е. сопротивление между двумя электродами, наложенными на поверхность тела, измеренное при напряжении до 15 - 20 В при сухой, чистой и неповрежденной коже, колеблется в пределах примерно от 3000 до 100000 Ом, а иногда и более. Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить роговой слой эпидермиса, сопротивление тела упадет до 1000 - 5000 Ом, а при удалении всего верхнего слоя кожи (эпидермиса) -- до 500 - 700 Ом. Если же под электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление внутренних тканей тела, которое составит лишь 300 - 500 Ом.

Эквивалентная электрическая схема замещения тела человека



Зависимость сопротивления тела человека от параметров электрической цепи

Разница в значениях сопротивления кожи на разных участках тела объясняется рядом факторов, в том числе:

а) различной толщиной рогового слоя кожи;

б) неравномерным распределением потовых желез на поверхности тела;

в) неодинаковой степенью наполнения кровью сосудов кожи.

Увеличение тока, проходящего через тело человека, сопровождается усилением местного нагрева кожи и раздражающего действия на ткани. Это в свою очередь вызывает рефлекторно, т. е. через центральную нервную систему, быструю ответную реакцию организма в виде расширения сосудов кожи, а, следовательно, усиление снабжения ее кровью и повышение потоотделения, что и приводит к снижению электрического сопротивления кожи в этом месте.

Повышение напряжения Uh, приложенного к телу человека, вызывает уменьшение в десятки раз полного сопротивления тела человека zh которое в пределе приближается к наименьшему значению сопротивления внутренних тканей тела (примерно 300 Ом). Пробой рогового слоя кожи возможен при напряжении около 50 В и выше. Исследования подтверждают это предположение. В частности, опыты, проведенные над трупами людей, показали, что напряжение около 200 В всегда вызывает пробой наружного слоя кожи.

Опыты показывают, что сопротивление тела человека постоянному току больше, чем переменному любой частоты. При f=0 сопротивление имеет наибольшее значение, с ростом частоты zh уменьшается (за счет уменьшения емкостного сопротивления) и в пределе становится равным внутреннему сопротивлению тела RВ

Площадь электродов S оказывает непосредственное влияние на полное сопротивление тела человека: чем больше S, тем меньше zh. Рис. 1.13 подтверждает эту зависимость. Вместе с тем он показывает, что с ростом частоты зависимость zh от S уменьшается, и при частоте 10 - 20 кГц влияние площади электродов утрачивается полностью.

Длительность протекания тока заметно влияет на сопротивление кожи, а следовательно, на zh в целом за счет усиления со временем кровоснабжения участков кожи под электродами, потовыделения и т. п. Опыты показывают, что при небольших напряжениях (до 20 - 30 В) за 1- 2 мин сопротивление понижается обычно на 10 - 40% (в среднем на 25%), а иногда и больше. При увеличении напряжения, а следовательно, при росте тока через тело человека сопротивление тела снижается быстрее, что объясняется, по-видимому, более интенсивным воздействием на кожу тока большего значения.

Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током

Критерии безопасности электрического тока

Критерии опасности поражения человека электрическим током. Защитные меры от поражения электрическим током должны создаваться с учетом допустимых для человека значений тока при данной длительности и пути его прохождения через тело, а также с учетом параметров окружающей среды и окружающей обстановки. Условия поражения человека электрическим током возникают при включении его в электрическую цепь электроустановки или при попадании в зону действия электрической дуги. Правильно оценить опасность поражения электрическим током позволяют предельно-допустимые значения напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, в нормальном и аварийном режимах производственных и бытовых электроустановок напряжением до и выше 1 кВ в зависимости от продолжительности воздействия тока. Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от рук к ногам.

Род и частота тока	Uh , В не более	Ih,h, мА не более
Переменный 50 Гц	2,0	0,3
Переменный 400 Гц	3,0	0,4
Постоянный	8,0	1,0

Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

токопроводящая пыль или сырость;

токопроводящие полы (металлические; земляные; железобетонные, кирпичные и т.п.);

высокая температура (жаркие помещения);

возможность одновременного прикосновения к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и др., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

Особо опасные помещения характеризуются наличием условий, создающих особую опасность:

особая сырость;

химически активная или агрессивная среда;

одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Стекание тока в землю через одиночный заземлитель

Потенциальная кривая (на примере полушарового заземлителя).

Важно отметить также и то, что потенциал земли на расстоянии свыше 20 м от заземлителя любой формы, как и в случае полушарового заземлителя, при небольших токах, стекающих с заземлителя, можно считать практически равным нулю.

Сопротивление заземлителя растеканию тока (на примере полушарового заземлителя)

Под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопротивление грунта растеканию тока.



Стекание тока в землю через групповой заземлитель

По условиям безопасности обслуживающего персонала заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя (электрода) или применения нескольких параллельно соединенных электродов, именуемых групповым заземлителем.

Используя групповой заземлитель, можно выровнять потенциал на территории, где размещаются заземляющие электроды, что в ряде случаев играет решающую роль в обеспечении безопасности обслуживающего персонала.

Распределение потенциала на поверхности земли при использовании группового заземлителя и значение потенциала самого группового заземлителя (электродов) зависит от количества используемых электродов, их формы и размеров, а также от расстояния между электродами.

Потенциальная кривая простейшего группового заземлителя

x=s/2: или

s>=40м, j В?=--_,--а jгр=--j0.

Потенциал и сопротивление группового заземлителя

Сумма собственного и всех наведенных на электроде потенциалов для всех электродов одинакова и равна j гр. Иначе говоря, каждый электрод, входящий в состав группового заземлителя, будет иметь потенциал, равный потенциалу группового заземлителя j гр.

 j гр = j 0 + (п-1)j н близко расположенных.

потенциал бесконечно удаленных электродов.

При 40м и более:

При менее 40м:

Коэффициент использования:--h ? коэффициент, характеризующий уменьшение проводимости заземлителей

Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе с учетом сопротивления основания.

Сопротивление основания, на котором стоит человек, правильнее называть (аналогично сопротивлению заземлителя) сопротивлением растеканию тока основания ног; нередко это сопротивление именуют также сопротивлением растеканию тока основания или сопротивлением растеканию тока ног человека.

jзa1= Ih (Rh +Rосн)

а1-учитывает форму потенциальной кривой

а2-учитывает падение напряжения в сопротивлении растекания основания.

Напряжение шага при одиночном заземлителе с учетом сопротивления основания

Uш =j х ? j х+ а = jз b1; Rocн = 2 Rн

б1-учитывает форму потенциальной кривой

б2-учитывает падение напряжения в сопротивлении растекания основания.

Коэффициенты напряжения прикосновения

a1 -- коэффициент, называемый коэффициентом напряжения прикосновения или просто коэффициентом прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой:?

a2 -- коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:

Коэффициенты напряжения шага

b1 -- коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:?

b2 -- коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:

Виды электрических сетей

Система TN-C - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении, при этом совмещенный нулевой и рабочий провод обозначается PEN.

Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника электроэнергии.

Система IT - система, в которой нейтраль источника электроэнергии изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющее большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. В этом случае защитный заземляющий проводник обозначается так же, как и нулевой защитный проводник, т.е. PE - проводник.

Система TT - система, в которой нейтраль источника электроэнергии глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях. Схемы включения человека в цепь тока.

Параметры, от которых зависит исход поражения током человека:

напряжения и частоты сети;

режима нейтрали сети;

схемы включения человека в электрическую цепь;

сопротивления изоляции фазных проводов сети относительно земли;

емкости фазных проводов сети относительно земли;

режима работы сети.

двухфазное прикосновение (прямое) - одновременное прикосновение к двум фазным проводникам, действующей электроустановки

однофазное прикосновение (прямое) - прикосновение к проводнику одной фазы действующей электроустановки

косвенное прикосновение к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции (прикосновение к корпусу потребителя электроэнергии с поврежденной изоляцией)

Трехфазная четырёхпроводная сеть с заземленной нейтралью. Однофазное прикосновение

Для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ типа TN-C значения тока, протекающего через тело человека и напряжение прикосновения определяются фазным напряжением сети и не зависят от сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли.

Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью. Нормальный режим работы. Однофазное прикосновение

Для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ типа TN-C значения тока, протекающего через тело человека и напряжение прикосновения определяются фазным напряжением сети и не зависят от сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли.



Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью. Аварийный режим работы. Однофазное прикосновение

.

.

Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью. Нормальный режим работы. Однофазное прикосновение

При однофазном прикосновении значение тока, проходящего через тело человека при нормальном режиме работы сети, тем меньше, чем меньше рабочее напряжение сети (фазное напряжение) и чем больше значение сопротивления изоляции проводов относительно земли.

Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью. Аварийный режим работы. Однофазное прикосновение



Причины несчастных случаев от воздействия электрического тока. Основные меры защиты в электроустановках

Не допустимые значения напряжения прикосновения и шага;

Длительное время воздействия тока на человека;

Прямое или косвенное прикосновение к токоведущим частям.

Основными техническими средствами защиты являются:

Защитное заземление;

Автоматическое отключение питания (зануление);

Устройства защитного отключения.

Защитное заземление. Назначение. Принцип действия. Область применения

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).

Назначение защитного заземления -- устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Принцип действия защитного заземления -- снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Область применения защитного заземления:

электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT);

электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли;

электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT);

электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Сравнительная оценка эффективности защитного заземления в сетях напряжением до 1000 В

Уменьшая значение сопротивления заземлителя растеканию тока RЗ, можно уменьшить напряжение корпуса электроустановки относительно земли, в результате чего уменьшаются напряжение прикосновения и ток через тело человека.

Заземление будет эффективным лишь в том случае, если ток замыкания на землю IЗ практически не увеличивается с уменьшением сопротивления заземлителя. Такое условие выполняется в сетях с изолированной нейтралью (типа IT) напряжением до 1 кВ, так как в них ток замыкания на землю в основном определяется сопротивлением изоляции проводов относительно земли, которое значительно больше сопротивления заземлителя.

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется, т.к. оно не эффективно.

Типы заземляющих устройств

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземляющее устройство называют также сосредоточенным.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются на площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.

Расчет защитного заземления в однородной земле способом коэффициентов использования

Расчет защитного заземления имеет целью определить основные параметры заземления - число, размеры и порядок размещения одиночных заземлителей и заземляющих проводников, при которых напряжения прикосновения и шага в период замыкания фазы на заземленный корпус не превышают допустимых значений.

При расчете заземлителей в однородной земле учитывается, сопротивление верхнего слоя земли (слоя сезонных изменений), обусловленное промерзанием или высыханием грунта. Расчет производят способом, основанным на применении коэффициентов использования проводимости заземлителя и называемым поэтому способом коэффициентов использования. Его выполняют как при простых, так и при сложных конструкциях групповых заземлителей.

При расчете заземлителя в однородной земле способом коэффициентов использования значение расчетного сопротивления этого заземлителя R определяют в следующем порядке:

1) по предварительной схеме заземлителя, нанесенной на план установки, определяют длину горизонтальных и количество п вертикальных электродов;

2) по соответствующим формулам вычисляют расчетные сопротивления горизонтальных электродов (суммарное сопротивление) Rг и одного вертикального Rв;

3) находят коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов hв и hг ;

4) вычисляют расчетное сопротивление заземлителя R по уравнению, в которое подставляют полученные расчетные значения п, Rг, Rв, hв, и hв:

.

Зануление. Назначение. Принцип действия. Область применения

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.

Область применения зануления:

электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система TN - S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);

электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;

электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Назначения нулевого защитного проводника в системе защитного зануления

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления ? обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

электрический ток доврачебный заземляющий

Назначение и расчет повторного заземления в системе защитного зануления

Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на время отключения электроустановки от сети.

, при замыкании фазы на корпус

При обрыве нулевого защитного проводника повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника и замыкания фазы на корпус за местом обрыва, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва.

Назначение и расчет заземления нейтрали обмоток источника тока в системе защитного зануления

Заземление нейтрали обмоток источника тока, питающего сеть напряжением до 1 кВ, предназначено для снижения напряжения зануленных корпусов (а, следовательно, нулевого защитного проводника) относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.

Расчет защитного зануления на отключающую способность

Расчет зануления на отключающую способность является поверочным расчетом правильности выбора проводимости нулевого защитного проводника, а точнее, достаточности проводимости петли фаза - нуль.



При малых значениях D, соизмеримых с диаметром проводов d, т. е. когда фазный и нулевой проводники расположены в непосредственной близости один от другого, сопротивление Xп незначительно (не более 0,1 Ом на км) и им можно пренебречь.

Защитное отключение. Принцип действия. Область применения

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения - обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.

Область применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (устав-кой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.

Типы устройств защитного отключения

Основные светотехнические понятия и величины

Световой поток Ф - видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен - это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Сила света I - пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла d

Единицей измерения силы света является кандела (кд). Одна кандела это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении с площади 1/600000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины Т = 2045 К и давлении 101325 Па.

Телесный угол часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса к квадрату последнего.

Единицей измерения телесного угла является стерадиан (ср). Если S = r2, то щ = 1 ср.

Освещенность E - поток, падающий на бесконечно малую поверхность площадью dS или поверхностная плотность светового потока. Единица освещенности - люкс (лк). Один лк - это освещенность 1 м2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость L - поверхностная плотность силы света светящейся поверхности в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла d в направлении оси этого телесного угла

Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2). Одна кд/м2 - это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м2 силу света в 1 кд. Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т.е. светлота.

Показатель ослепленности Р - критерий слепящего действия осветительной установки

Коэффициент пульсации освещенности Кп, % - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

Показатель дискомфорта М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.

Системы и виды производственного освещения.

Существуют следующие виды производственного освещения: естественное, искусственное, совмещенное.

Естественное освещение подразделяется на: боковое, верхнее, комбинированное.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее освещение - освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение); комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения производственных рабочих мест не допускается.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Классификация производственного освещения

В соответствии со СНиП 23 - 05 - 95 «Естественное и искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования оптических приборов характеризуются:

разрядом зрительной работы, который определяется в зависимости от размера объекта различения, то есть в зависимости от точности выполняемой зрительной работы;

подразрядом зрительной работы, который определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном - малый, а характеристика фона - темный.

Требования к производственному освещению

Характеристиками зрительной работы являются:

· размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы;

· контраст объекта различения с фоном (К) - определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

Контраст объекта различения с фоном считается: большим - значение К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним - значение К находится в промежутке от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым - значение К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости);

· светлота фона - светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при > 0,4 ( - коэффициент отражения поверхности); средним - при от 0,2 до 0,4, темным - при < 0,2.

Чем меньше размер объекта различения (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный. Следовательно, для нормальной работы зрительного анализатора ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности

Качественные показатели освещения.

При искусственном освещении нормируются: освещенность(лк), показатель ослепленности, коэффициент пульсации.

При естественном и совмещенном освещении в соответствии со СНиП 23 - 05 - 95 для каждого разряда зрительной работы в зависимости от характеристики освещения (верхнее, боковое или комбинированное) нормируется коэффициент естественной освещенности КЕО.

Порядок нормирования освещения

Для искусственного освещения сначала мы нормируем освещенность, затем смотрим, нужно ли повышать или понижать ступень освещенности в соответствии с нормами освещенности по СНиП 23-05-95. но не более чем на одну ступень.

Для естественного в соответствии с используемой системой освещения нормируем коэффициент естественной освещенности.

Методы расчета искусственного освещения

Два основных метода расчета: точечный и метод коэффициента использования светового потока.

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.

Метод коэффициента использования. Освещаемый объем помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, стены, потолок и оборудование, установленное в помещении.

Порядок расчета ОУ методом коэффициента использования светового потока следующий:

определяется расчетная высота помещения hр, тип и число светильников в помещении;

по таблицам находят коэффициент запаса Кз и поправочный коэффициент z;

для зрительной работы, характерной для заданного помещения, определяется нормируемое значение освещенности в расчетной плоскости Е;

для заданного (с определенными геометрическими размерами) помещения определяют индекс помещения i;

по справочным таблицам, в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности определяют коэффициент использования Uоу;

по формуле рассчитывают световой поток Ф в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности Е не ниже нормируемой на все время эксплуатации осветительной установки;

по рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на -10 - +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N.

ЭМП промышленной частоты. Источники. Основные характеристики

Значения магнитного поля тесно связаны с мощностью прибора - чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе. Значения электрического поля промышленной частоты практически всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков В/м на расстоянии 0,5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м.

Основными источниками электромагнитных полей являются:

? системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии;

? транспорт на электроприводе: железнодорожный и его инфраструктура; городской - метро, троллейбус, трамвай;

? функциональные передатчики: радиостанции, телевизионные передатчики, системы сотовой связи, системы мобильной радиосвязи, спутниковая связь, радиорелейная связь, радиолокационные станции и т.п.;

? технологическое оборудование различного назначения, использующее сверхвысокочастотное излучение, переменные и импульсные магнитные поля;

? медицинские терапевтические и диагностические установки;

? средства визуального отображения информации на электроннолучевых трубках (мониторы, телевизоры);

? промышленное оборудование на электропитании;

? электробытовые приборы.

Важной характеристикой электромагнитной волны является длина волны , которая связана с частотой электромагнитных колебаний f соотношением:

=V/f ;

Воздействие ЭМП на человека. Нормирование ЭМП

При относительно высоких уровнях облучающего электромагнитного поля происходит тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне электромагнитного поля (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) происходит информационный характер воздействия на организм.

Наиболее чувствительные системы организма человека:

? нервная,

? иммунная,

? эндокринная,

? половая.

Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия электромагнитных полей (ЭМП) на население.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия электромагнитного излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся, прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома.

Наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.

Системы стандартов включают в себя нормативы ограничивающие уровни электрических полей (ЭП), магнитных полей (МП) и электромагнитных полей (ЭМП) различных частотных диапазонов путем введения предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) для различных условий облучения и различных контингентов.

В основе установления ПДУ лежит принцип пороговости вредного действия ЭМП.

В качестве ПДУ ЭМП принимаются такие значения, которые при ежедневном облучении в свойственном для данного источника излучения режимах не вызывает у населения без ограничения пола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.

Электромагнитная безопасность при работе с компьютерной техникой

В организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о возможности формирования специальных критериев профессионального отбора для персонала, использующего компьютер в процессе работы.

По мнению ряда исследователей электростатическое поле монитора напряженностью 15 кВ/м при одночасовой экспозиции играющих на компьютере подростков усиливает возбудительные процессы в центральной нервной системе и сдвигает вегетативный гомеостаз в сторону симпатического преобладания.

Существует 90 % вероятности, что у пользователей дисплеями в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и у них рождается детей с врожденными пороками в 2,5 раза больше, чем у женщин других профессий.

У работающих за компьютером от 2 до 6 часов в сутки вызывают функциональные нарушения центральной нервной системы .

Вибрация. Определение. Основные параметры

Вибрация - это, малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

Основными параметрами вибрации являются:

- амплитуда виброперемещения - , м;

- амплитуда колебательной скорости (виброскорости) - , м/с;

- амплитуда колебательного ускорения (виброускорения) - , м/с2;

- период колебаний - Т, с;

- частота колебаний -f, Гц=1/с.

Действие вибрации на человека

Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 - 30 Гц, при горизонтальных - 1,5 - 2 Гц.

Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 - 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 - 6 Гц.

Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний.

Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

При действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный.

Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности.

Толчкообразная вибрация опасна тем, что вызывает микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов

Нормирование вибрации

Существует санитарно-гигиеническое и техническое нормирование:

Санитарно-гигиеническое нормирование ограничивает параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни.

Техническое нормирование ограничивает параметры вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации.

Методы снижения вибрации

Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:

1) снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения вынуждающих сил);

2) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы;

3) вибродемпфирование - увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;

4) динамическое виброгашение - присоединение к защищаемому объекту систем, реакции которых уменьшают размах вибраций объекта в точках присоединения систем;

5) вибропоглощение - снижение вибрации путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту;

6) виброизоляция - установка между источником вибрации и объектом защиты упругодемпфирующего устройства - виброизолятора - с малым коэффициентом передачи.

Основные физические характеристики шума

производственный шум - совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения.

Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот.

Как правило, спектр шума характеризуется уровнями названных величин, распределенными по октавным полосам частот.

Полоса частот, верхняя граница которой превышает нижнюю в два раза, т.е. f2 = 2 f1 , называется октавой.

Для более детального исследования шумов иногда используются третьеоктавные полосы частот, для которых

Октавная или третьеоктавная полоса обычно задается среднегеометрической частотой

Существует стандартный ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются спектры шумов (fсг мин = 31,5 Гц, fсг макс = 8000 Гц).

Классификация шумов

Способ классификации	Вид шума	Характеристика шума
По характеру спектра шума	широкополосные	Непрерывный спектр шириной более одной октавы
	тональные	В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона
По временным характеристикам	постоянные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ(А)
	непостоянные: колеблющиеся во времени прерывистые импульсные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ(А) Уровень звука непрерывно изменяется во времени Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А), длительность интервала 1с и более Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с

Действие шума на человека

Длительное воздействие шума может привести к ухудшению слуха, а в отдельных случаях - к глухоте. Шумовое загрязнение среды на рабочем месте неблагоприятно воздействует на работающих: снижается внимание, увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке, замедляется скорость психических реакций и т.п. В результате снижается производительность труда и качество выполняемой работы.

Наиболее опасно длительное воздействие интенсивного шума на слух человека, которое может привести к частичной или полной потере слуха. Медицинская статистика показывает, что тугоухость в последние годы выходит на ведущее место в структуре профессиональных заболеваний и не имеет тенденции к снижению.

Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБА) на слух человека приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, выражающееся временным смещением порога слышимости, которое исчезает после окончания воздействия шума, а при большой длительности и (или) интенсивности шума происходят необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости.

Воздействие шума на центральную нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительной моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалографических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме (уже при шуме 50 - 60 дБА), существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга.

Нормирование шума

Для постоянных шумов нормируются уровни звукового давления LPi (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами.

Нормируемыми параметрами прерывистого и импульсного шума в расчетных точках следует считать эквивалентные (но энергии) уровни звукового давления Lэкв в дБ

Для непостоянных шумов нормируется так же эквивалентный уровень звука в дБ(А).

Акустический расчет

Этапы выполнения расчета:

выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;

выбор расчетных точек и определение допустимых уровней звукового давления Lдоп для этих точек;

расчет ожидаемых уровней звукового давления Lр в расчетных точках;

расчет необходимого снижения шума в расчетных точках;

разработка строительно-акустических мероприятий для обеспечения требуемого снижения шума или по защите от шума (с расчетом).

Меры борьбы с шумом

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя:

изменение направленности излучения шума;

рациональную планировку предприятий и производственных помещений;

акустическую обработку помещений;

применение звукоизоляции.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается.

СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.

Общие сведения о горении

Горение - сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, характеризующийся самоускоряющимся превращением и сопровождающийся выделением большого количества тепла и света. (Обычно в качестве окислителя участвует кислород воздуха, которого содержится около 21%).

Для возникновения и развития процесса горения необходимы: горючее вещество, окислитель и источник воспламенения, инициирующий реакцию.

Гомогенное горение: компоненты горючей смеси находятся в газообразном состоянии. Есть горение кинетическое и диффузионное.

Гетерогенное горение: характеризуется наличием раздела фаз в горючей смеси (горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя).

Горение различается также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого фактора оно может быть:

- дефляграционным (скорость пламени в пределах нескольких метров с секунду);

- взрывным (скорость пламени до сотен метров в секунду);

- детонационным (скорость пламени порядка тысяч метров в секунду).

Ламинарное горение, характеризуемое послойным распространением фронта пламени по горючей смеси;

Турбулентное горение, характеризуемое перемешиванием слоев потока и повышенной скоростью выгорания.

Пожаровзрывоопасные свойства веществ

1). Горючесть - способность вещества или материала к горению. Горючесть зависит от состояния системы «вещество - окислитель»: температуры, давления и объема. По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы:

- негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, неспособные к горению в воздухе;

- трудно горючие (трудно сгораемые) - вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;

- горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Из группы горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся. К ним относятся вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного (до 30 секунд) воздействия источника зажигания с низкой энергией.

2). Температура вспышки. Вспышка быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов и не переходящее в стационарное горение.

Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой (в условиях специальных испытаний) над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для возникновения устойчивого горения.

3). Температура воспламенения. Температурой воспламенения называется температура вещества, при которой (в условиях специальных испытаний) вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.

4). Температура самовоспламенения. Это самая низкая температура вещества, при которой (в условиях специальных испытаний) происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.