Охорона праці на виробництві

Размещено на http://www.allbest.ru/

Акустичні хвилі. Основи розповсюдження і вплив на людину

Звук, в широком смысле - упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле -- субъективное восприятие этих колебаний специальным органом чувств человека и животных.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой. Считается, что человек слышит звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 20 000 Гц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком, выше до 1 ГГц -- ультразвуком, от 1 ГГц до 10 ТГц -- гиперзвуком.

Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении ее характеристик от равновесных значений. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение - звуковым давлением.

Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разряжения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.

В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.

Под влиянием шума притупляется острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, наступает понижение трудоспособности, ослабленность внимания. Кроме того, шум вызывает повышенные раздражимость и нервозность. Ультразвук вредно воздействует на человека: перегрев тканей тела, слабость, усталость, головные боли, боли в ушах.

Біологічні небезпечні фактори в робочих приміщеннях. Класифікація і ступінь небезпеки

Біологічні небезпечні фактори: мікроспори, бактерії, віруси, ссавці (особливо дрібні), комахи.

Мікроспори - частини мікроскопічних грибів, що розносяться за тілом, одягом, обладнанням. Їх особливістю є міцна оболонка, можливість довгострокового збереження, активація внутр. середовищем дихальних шляхів або легенів.

Ефект від дії: 1) алергія - виклик. токсини, які потрапляють в печінку, нирки або підшлункову залозу. Загострення алергії викликають алергени.

2) запалення легенів; 3) реніти.

Бактерії

Ознаки - неприємний запах. Небезпечними є бактерії, що розплід. в організмі людини на слизовій оболонці дихальних шляхів, очей або у вухах.

Особливості: їм потрібна вологість та відносно висока температура (). Бактерії живляться деякими пластиками, продуктами харчування людини, органічними залишками діяльності.

Ознаки ураж-ня бактеріями - ангіна, екзема, язви (особливо неприємні на очах).

Віруси

Ознаки ураження - зниження імунітету, надвисока температура, головний біль.

Ссавці

Ознаки - ураж. бактеріями, що переносяться ссавцями:

· сильні кишкові розлади

· головний біль

· надвисока температура .

Перешкоджання: треба приймати антибіотики, не їсти на робочому місці. Бактерії, що переносяться ссавцями не обмеж. лише кишковими розладами, а можуть бути вірусами або навіть малярія.

Кішки можуть переносити легеневі захворювання. Крім бактерій, домашні тварини переносять паразитів: кліщів, гельмінтів.

Комахи

Переносять бактерії. Крім того є комахи-хижаки, які відкладають під шкіру людини яйця отримується зараження крові або шкіри. Існують отруйні комахи (бджола).

Комахи розплід. і літають тільки там де нема ізоляції приміщення від зовнішнього середовища. Тваринники, персонал лікарень, лаборанти, люди, які працюють на відкритому повітрі і мандрівники більше за інших схильні ризику зараження збудниками хвороб. Контакт з рослинами, тваринами, грибками, бактеріями, зерновим пилом і комахами може викликати гострі або хронічні інфекції, алергічні реакції, дерматит, паразитні інфекції і хвороби, обумовлені вірусами . Дерматит є підставою для видачі 60% всіх лікарняних листів, пов'язаних з професійними захворюваннями. Він може бути викликаний дією хімічних, фізичних або біологічних факторів, механічного тертя або рослинних отрут. Інші типові хвороби, викликаються неминучим контактом з біологічними факторами небезпеки в ході професійної діяльності, - туберкульоз і гепатит у медичних працівників; грибкові інфекції у робочих зерносховищ; хронічне захворювання легенів біссиноз («коричневі легені») у текстильників; бактерійні інфекції, включаючи сибірську язву і Q-лихорадку, у тваринників; бруцельоз у тваринників і працівників м'ясокомбінатів.

Види світла. Абсолютно чорне тіло

Види світла:

· тепле

· холодне

Джерелами світла можуть бути:

· нагріті до високої температури фізичні тіла (тепле світло)

електричний розряд (холодне світло) Абсолютно черное тело - модель (математическая или физическая), которая генерирует свет идентичный за спектральным составом - свету, что возникает при нагревании тела до определенной температуры.

Математическая модель излучает монохромный свет; физический прибор излучает полосовой спектр достаточно узкий, чтоб считать его монохроматическим. Абсолюмтно чёрное темло -- тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой. Температурой цвета наз. значительную температуру, за шкалой Кельвина, до которой нужно нагреть абсолютно черное тело, чтоб оно излучало свет определенного цвета.

Наиболее чёрные реальные вещества, например, сажа, поглощают до 99% падающего излучения (т. е. имеют альбедо, равное 0,01) в видимом диапазоне длин волн, однако инфракрасное излучение поглощается ими значительно хуже. Практической моделью чёрного тела может являться полость с небольшим отверстием и зачернёнными стенками, поскольку свет, попадающий сквозь отверстие в полость, испытывает многократные отражения и сильно поглощается. Глубокий чёрный цвет некоторых материалов (древесного угля, чёрного бархата) и зрачка человеческого глаза объясняется тем же механизмом. Среди тел Солнечной системы свойствами абсолютно чёрного тела в наибольшей степени обладает Солнце.

Вимірювання інтенсивності освітлення

Интенсивность света(I) - это световой поток в единичном телесном угле в заданном направлении: I = dF/dH. Единица измерения: кд (кандела).

Приёмники света, устройства, изменение состояния которых (реакция) под действием потока оптического излучения служит для обнаружения этого излучения, его измерения, а также для фиксации и анализа оптических изображений излучающих объектов; наиболее обширный класс приёмников излучения.

В П. с. энергия излучения оптического диапазона преобразуется в др. виды энергии. П. с. подразделяют на тепловые, фотоэлектрические, механические и химические.

К тепловым П. с. относятся термоэлементы, металлические и полупроводниковые болометры, молекулярные радиометры, оптико-акустические П. с. Из них наиболее распространены термоэлементы и вакуумные болометры. Изменение температуры поглощающей свет поверхности термоэлемента приводит к появлению в нём термо-эдс. Повышенной чувствительностью обладают последовательные соединения нескольких термоэлементов, называемых термостолбиками. В оптико-акустических (пневматических) П. с. регистрируется увеличение объёма газа, нагреваемого поглощённым излучением. К тепловым П. с., применяемым в инфракрасном (ИК) диапазоне, относятся и жидкие кристаллы, которые при нагреве излучением изменяют цвет. Тепловые П. с., как правило, неселективны и пригодны для измерений лучистой энергии в широкой области спектра (200 нм -- 20 мкм; иногда до 1000 мкм). Пороговая чувствительность лучших тепловых П. с. ~10-10--10-11 вт, а постоянная времени в большинстве случаев составляет 10-1 --10-3 сек. Фотоэлектрические П. с. разделяют на П. с. с внешним и внутренним фотоэффектом. Фотоэлектрические П. с. включают фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фотосопротивления (см. Фоторезистор), фотодиоды, электроннооптические преобразователи, П. с. с фотоэлектромагнитным эффектом, квантовые усилители оптического диапазона. При поглощении света электронами вместе с энергией падающей световой волны поглощается и её импульс (количество движения). Перераспределение импульса между кристаллической решёткой полупроводника и свободными электронами приводит к появлению упорядоченного движения (увлечения) электронов относительно решётки и регистрируется в виде тока или эдс. П. с. этого типа обладают высоким временным разрешением (постоянная времени ~ 10-11--10-10 сек); они не требуют принудительного охлаждения и использования источников питания. Механические (пондеромоторные) П. с. обычно выполняются в виде крутильных весов и реагируют на давление света. Они применяются сравнительно нечасто, т.к. очень чувствительны к вибрациям и различным тепловым процессам. К фотохимическим П. с. относятся все виды фотослоёв, используемые в современной фотографии. В отличие от тепловых и фотоэлектрических П. с., фотослой суммирует фотохимическое действие излучения. При этом по оптической плотности почернения слоя прямо измеряется энергия излучения. К П. с. могут быть отнесены и глаза живых существ. Область спектра, в которой чувствителен глаз человека (0,4--0,8 мкм), называется видимой областью. Человеческий глаз -- селективный П. с. с максимальной чувствительностью около 555 нм. Адаптированный в темноте глаз человека (см. Адаптация физиологическая) имеет пороговую чувствительность ~ 10-17 вт/сек, что соответствует нескольким десяткам фотонов в 1 сек. Глаза др. живых существ (млекопитающих, птиц, рыб, насекомых) отличает большое разнообразие свойств. В частности, глаза некоторых насекомых реагируют на поляризацию света.

Вимірювання рівня і потужності звуку. одиниці виміру і прилади

Механічні коливання з частотою від 20 Гц до 20 кГц, що виникають у пружному середовищі, називають звуком. Чіткої різниці між поняттями «звук» та «шум» немає. Звуками, як правило, називають регулярні періодичні коливання, а шумом -- неперіодичні коливальні процеси. При проведенні робіт щодо забезпечення нормальних умов життя людини шумом вважають будь-який небажаний звук незалежно від його характеру та природи виникнення Найбільш важливими параметрами шуму є звуковий тиск, інтенсивність звука та звукова потужність. У інженерній практиці ці величини виражають у логарифмічних одиницях, що пояснюється двома причинами: - реакція вуха людини на різну гучність має логарифмічний характер; - діапазон зміни цих параметрів надзвичайно широкий.

Звуковий тиск -- це різниця між миттєвим значенням повного тиску і статичним тиском у даній точці. Він характеризує зміну густини середовища в напрямі поширення коливань. Кількісною оцінкою звукового тиску є середньо-квадратичне значення

, (1.1)

де Т -- час вимірювання; р(t) -- миттєве значення звукового тиску.

Значення р вимірюють на певній відстані від джерела шуму в заданій смузі частот. Рівень звукового тиску L, дБ, визначають відносно порогового середньоквадратичного значення звукового тиску р0 = 2 * 10-5 Па за формулою

. (1.2)

Звуковою потужністю називають потужність звука, який випромінюється джерелом в усіх напрямах простору, що оточує джерело. У цьому розумінні це інтегральна характеристика шуму, який створюється джерелом. Зазначимо, що джерело звука випромінює звукову потужність, а звуковий тиск є наслідком цього випромінювання. Слух людини сприймає звуковий тиск, а причиною цього сприймання є звукова потужність джерела. Рівень звукової потужності LP, дБ, визначають відносно порогової потужності Р = 10-12 Вт за формулою

(1.3)

Звукова потужність є мірою швидкості випромінювання звукової енергії, тобто звуковою енергією, що віднесена до одиниці часу.

Інтенсивність звука характеризує швидкість потоку звукової енергії в певній точці звукового поля. Рівень інтенсивності звука LI, дБ, визначають відносно порогового значення I0 = 10-12 Вт/м2 за формулою

. (1.4)

Зазначимо, що I0 = р02/сс, де сс -- хвильовий опір повітря, який дорівнює 416 кг/(м2с).

Звуковий тиск та інтенсивність звука є точковими характеристиками звукового поля. Вони залежать від розташування точки вимірювання та умов поширення звукових хвиль. Звукова потужність не залежить від зазначених факторів, тому є унікальною мірою шумності даного джерела шуму.

Звуковим полем називають простір, в якому поширюються звукові хвилі. У практиці вимірювань шуму звукові поля класифікують за наявністю відбивних перешкод (вільні й дифузні) та за відстанню від джерела звука (дальні та ближні).

Для вільного звукового поля характерне поширення звукових хвиль без відбивання. Ідеальні умови вільного поля можна створити на відкритому повітрі в місцях, що віддалені від об'єктів з великими відбивними поверхнями. На місці вимірювання не повинно бути сторонніх шумів. Однак можливість вимірювання шуму на відкритому повітрі залежить від метеорологічних умов і часу доби.

Для дифузного звукового поля, навпаки, характерні багаторазові відбивання звукових хвиль, внаслідок чого ці хвилі поширюються в усіх напрямах з ідентичною амплітудою. Середня густина енергії звука однакова по всьому полю.

Дальнім називають звукове поле в достатньо віддаленій від джерела зоні простору, де напрям швидкості поширення частинок збігається з напрямом поширення звукової енергії, а інтенсивність звука пропорційна квадрату звукового тиску.

Ближнє звукове поле -- це сусідня до джерела звука зона, в якій напрям коливань не обов'язково збігається з напрямом поширення звукової енергії. У цьому полі звуковий тиск не може характеризувати звукову потужність джерела, оскільки реактивна складова ближнього поля, що враховується в процесі вимірювання тиску, не пов'язана з випромінюванням потужності.

Придатність приміщення для вимірювання шуму в умовах вільного дальнього поля перевіряють експериментально. При цьому ставляться такі вимоги:

· сторонній шум (перешкода), що проникає в приміщення, повинен бути слабкіший за сумарний шум агрегату та перешкоди не менше ніж на 10 дБ як за загальним рівнем, так і за рівнем окремих складових спектра в робочому діапазоні частот; у противному разі треба зробити поправку;

· спад рівня звукового тиску в дальньому полі джерела звука при подвоєнні відстані від джерела до точки вимірювання має становити не менше ніж 6 дБ;

· у приміщенні не повинно бути помітних стоячих хвиль, принаймні в місцях розміщення мікрофонів.

Датчики шуму

Мікрофони - це електроакустичні перетворювачі, що перетворюють звукові коливання на електричні. Залежно від конструкції розрізняють мікрофони тиску, а яких звуковий тиск впливає на діафрагму тільки з одного зовнішнього боку, та мікрофони градієнта тиску, в яких звуковий тиск впливає на два боки діафрагми, але з певним зсувом по фазі. У першому випадку зусилля на діафрагму визначається звуковим тиском, що діє на неї, а в другому -- різницею тисків з обох боків діафрагми з урахуванням різниці фаз коливань.

Мікрофони повинні бути по можливості малих порівняно з довжиною хвилі звука розмірів, щоб не впливати на вимірюване звукове поле. Невеликі мікрофони можна використовувати в широкому діапазоні частот. Перевага невеликих мікрофонів полягає ще й у тому, що їхня характеристика напрямленості більш рівномірна. Тому при вимірюванні в тому разі, коли напрям поширення звука не зовсім збігається з віссю напрямленості мікрофона, виникає менше помилок. Проте внаслідок відносно невеликої чутливості цих мікрофонів застосовування їх при малих значеннях вимірюваних величин обмежене.

Залежно від характеру звукового поля розрізняють кілька показників чутливості мікрофона. У вільному полі напругу, що створюється мікрофоном, відносять до звукового тиску вільної плоскої біжучої хвилі, що рухається до центра мікрофона в напрямі його осі. Чутливість у дифузному полі становить відношення вихідної напруги до звукового тиску в цьому полі. Для визначення чутливості за тиском напругу на виході мікрофона відносять до звукового тиску, який фактично створюється перед мембраною мікрофона.

Для вимірювань використовують здебільшого конденсаторні мікрофони в основному внаслідок їхньої порівняно рівномірної частотної характеристики. Крім того, конденсаторні мікрофони стійкі до зміни температурного режиму, відрізняються високою стабільністю характеристик у часі й мають рівномірну діаграму напрямленості.

Останнім часом для вимірювань застосовують п'єзоелектричні мікрофони з термостійких матеріалів з достатньо великим п'єзоелектричним ефектом. У них використовується властивість п'єзоелектричних матеріалів створювати при механічній деформації напругу між електродами, які прикладені до пластин з цих матеріалів. У вимірювальних пристроях високого класу п'єзомікрофони застосовуються нечасто. Це пояснюється в основному низькою температурною стабільністю і дуже високим внутрішнім опором ємнісного типу. Останнє ускладнює підключення їх за допомогою довгих ліній, а також на навантаження з не великим опором. До переваг п'єзомікрофонів належать простота конструкції, невеликі розміри, висока чутливість.

Електродинамічні мікрофони майже завжди використовуються для порівняльних вимірювань. Вони мають дуже низький рівень власних перешкод, тому придатні для вимірювань слабких шумів.

При застосуванні мікрофонів треба враховувати низку факторів. Зокрема зазначимо, що чим більша частота вимірювання, тим меншим має бути розмір мікрофона.

Щоб не перекручувати звукове поле, мікрофонні приймачі, з'єднувальні кабелі повинні мати невеликі розміри відносно довжини звукової хвилі, а відстань між мікрофоном та оператором, який обслуговує апаратуру, повинна становити не менше ніж 1 м. Крім того, слід звести до мінімуму наведені електричні та магнітні поля, особливо помітні при застосуванні довгих кабелів.

Вплив кліматичних характеристик на розповсюдження звуку

Распространение звука в свободной атмосфере имеет ряд особенностей. Звуковые волны благодаря теплопроводности и вязкости воздуха поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука и чем меньше плотность атмосферы. Поэтому резкие вблизи звуки выстрелов или взрывов на больших расстояниях становятся глухими. Неслышимые же звуки очень низких частот (т. н. инфразвуковых) с периодами от нескольких сек до нескольких мин затухают мало и могут распространяться на тысячи км и даже огибать несколько раз земной шар. Это даёт возможность, например, обнаруживать ядерные взрывы, являющиеся мощным источником таких волн. Температура и плотность атмосферы уменьшаются с увеличением высоты; на больших высотах температура снова возрастает. На эти регулярные неоднородности накладываются зависящие от метеорологических условий изменения значений температуры и ветра, а также их случайные турбулентные пульсации различных масштабов. Т. к. скорость ветра определяется температурой воздуха и звук «сносится» ветром, то все перечисленные неоднородности сильно влияют на распространение звука. Возникает искривление звукового луча -- рефракция звука, в результате чего наклонный звуковой луч может вернуться к земной поверхности, образуя акустические зоны слышимости и зоны молчания, происходит рассеяние и ослабление звука на турбулентных неоднородностях, сильное поглощение звука на больших высотах и т. д. Сложную обратную задачу приходится решать при акустическом зондировании атмосферы. Распределение температуры и ветра на больших высотах определяют по измерениям времени и направления прихода звуковых волн от наземных взрывов или взрывов бомб, сбрасываемых с ракеты. При исследовании турбулентности определяют температуру и скорость ветра, измеряя время распространения звука на небольших расстояниях; для получения необходимой точности пользуются ультразвуковыми частотами.

Джерела акустичних хвиль. Первинні і вторинні джерела

Под акустической понимается информация, носителем которой являются акустические сигналы. В том случае, если источником информации является человеческая речь, акустическая информация называется речевой.

Акустический сигнал представляет собой возмущения упругой среды, проявляющиеся в возникновении акустических колебаний различной формы и длительности. Акустическими называются механические колебания частиц упругой среды, распространяющиеся от источника колебаний в окружающее пространство в виде волн различной длины.

Первичными источниками акустических колебаний являются механические колебательные системы, например органы речи человека, а вторичными -преобразователи различного типа, в том числе электроакустические. Последние представляют собой устройства, предназначенные для преобразования акустических колебаний в электрическиеи обратно. К ним относятся пьезоэлементы, микрофоны, телефоны, громкоговорители и другие устройства.

В зависимости от формы акустических колебаний различают простые (тональные) и сложные сигналы.

Тональный - это сигнал, вызываемый колебанием, совершающимся по синусоидальному закону. Сложный сигнал включает целый спектр гармонических составляющих. Речевой сигнал является сложным акустическим сигналом в диапазоне частот от 200...300 Гц до 4 ...6 кГц. В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, сре ды распространения акустических колебаний и способов их перехвата технические каналы утечки акустической (речевой) информации можно разделить на воздушные, вибрационные, электроакустические, оптико-электронный и параметрические.

Джерела звуку - будь-які явища, що викликають місцеву зміну тиску або механічну напругу. Широко поширені джерела звуку у вигляді коливаючих твердих тіл(наприклад, диффузори гучномовців та мембрани телефонів, струни і деки музичних інструментів; в ультразвуковому діапазоні частот - пластинки та стрижні з п'єзоелектричних матеріалів або магнітострикційних матеріалів). Джерелами звуків можуть служити і коливання в обмежених об'ємах самого середовища(наприклад, в органних трубах, духових музичних інструментах, свистках і т.д.). Складною коливаючою системою є також голосовий(вербальний) аппарат людини і тварин. Збудження коливань джерел звуків може здійснюватись ударом або щипком(дзвона, струни); в них може підтримуватись режим автоколивань за рахунок, наприклад, потоку повітря(духові інструменти). Обширний клас джерел звуку - електроакустичні перетворювачі, в яких механічні коливання створюються шляхом перетворення коливань електричного струму такої ж частоти. В природі звуки породжуються за допомогою потоків повітря, наприклад, при обдуванні вітром проводів, труб і т.д. звук низьких та інфранизьких частот виникає при вибухах, обвалах. Різноманітні джерела акустичних шумів, до яких відносяться машини і механізми, газові та водяні струмені. Дослідженню джерел промислових, транспортних шумів та шумів аеродинамічного походження приділяється велика увага з огляду на їх шкідливий вплив на людський організм та технічне обладнання.

Наближені значення рівнів звуку (шуму) від деяких джерел наведені у таблиці

Параметрами непостійного шуму (що коливається в часі та переривається) на робочих місцях, які нормуються, є інтегральний рівень - еквівалентний (по енергії) та максимальний рівень шуму у дБА. Для імпульсного шуму нормованими параметрами є еквівалентний рівень шуму у дБАекв та максимальний рівень шуму у дБАJ. Еквівалентний рівень - це рівень постійного шуму, дія якого відповідає дії фактичного шуму із змінними рівнями за той же час, виміряного по шкалі „А” шумоміра. Еквівалентний рівень визначається за методикою, наведеною у нормативному документі. Крім базового нормативного документу дія шуму нормується також галузевими та міжгалузевими нормативними документами. Так при роботі з ЕОМ дія шуму нормується ще й ДСанПіН 3.3.2.007-98. У відповідності до цих двох документів нормативні вимоги при роботі з ЕОМ такі:

Допустимі рівні звукового тиску, допустимі рівні звуку та еквівалентні рівні звуку при роботі з ЕОМ

Для постійного інфразвуку на робочих місцях нормуються рівні звукового тиску у октавних смугах частот з середньогеометричними частотами 2; 4; 8; 16 Гц у децибелах.

Для непостійного інфразвуку нормується загальний еквівалентний рівень звукового тиску по шкалі „Лінійна” шумоміра у дБлін.

Для орієнтовної оцінки постійного інфразвуку допускається використовувати рівні звукового тиску по шкалі „Лінійна” та „А” шумоміра.

Нормованими параметрами ультразвуку, утворюваного коливаннями повітряного середовища у робочій зоні, є рівні звукового тиску в дБ у третинооктавних смугах з середньогеометричними частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 63,0; 80,0; 100,0 кГц.

Нормованим параметром ультразвуку, що передається контактним шляхом, є пікове значення віброшвидкості в м/с у частотному діапазоні від 0,1 МГц до 10 МГц, або його логарифмічний рівень у дБ

Електричні характеристики організму людини

Опір тіла людини ~1000 Ом, небезпечний струм - 40 мА 40 В є небезпечною напругою для здорової людини. У чоловіків опір у 1,5 рази вищий, ніж у жінок.

Опір людського організму залежить від нервової системи, стану шкіри та наявності травм в кістяку.

Знижують опір:

голод

втома

перенесені хвороби

ушкодження шкіри

стрес

алкоголь

Крім того, опір залежить від того, якою частиною людина торкається до джерела струму.

Тканини людського організму під дією струму зазнають такої шкоди:

100 мА - погіршення проводимості нервових закінчень, судоми м'язів

1 А - звуження судин кров'яної системи (спазм), параліч нервових закінчень

В цей час тканини розігріваються і спостерігається їх частковий термічний розклад (у м'язах та шкірі)

більше 2 А - викликає термічне знищення, а внаслідок нерівномірного розкладу - місцеві розігріви.

Ознаки того, що людина потрапила під дію струму:

судоми м'язів

збільшення очей

неконтрольовані рухи обличчям

поява опіків на шкірі

втрата свідомості

Особливості впливу електричного струму на організм людини

Електричний струм, проходячи через тіло людини, зумовлює перетворення поглинутої організмом електричної енергії в інші види і спричиняє дію:

· термічну

· електролітичну

· механічну

· біологічну.

Найбільш складною є біологічна дія, яка притаманна тільки живим організмам.

Термічний і електролітичний вплив властиві будь-яким провідникам.

Термічний вплив електричного струму характеризується нагріванням тканин аж до опіків.

Більше половини всіх електротравм становлять опіки. Вони важко піддаються лікуванню, тому що глибоко проникають у тканини організму. В електроустановках напругою до 1 кВ найчастіше спостерігаються опіки контактного виду при дотиканні тіла до струмопровідних частин. При проходженні через тіло людини електричного струму в тканинах виділяється тепло (Дж) в кількості:

,

де Іл - струм, який проходить через тіло людини, А; Rл - опір тіла людини, Ом; t - час проходження струму, с.

Опіки можливі при проходженні через тіло людини струму більше 1А. Тільки при великому струмі тканини, які уражаються, нагріваються до температури 60-700С і вище, при якій згортається білок і з'являються опіки.

Майже у всіх випадках включення людини в електричний ланцюг на її тілі і в місцях дотикання спостерігаються “електричні знаки” сіро-жовтого кольору круглої або овальної форми.

При опіках від впливу електричної дуги можлива металізація шкіри частками металу дугової плазми. Уражена ділянка шкіри стає твердою, набуває кольору солей металу, які потрапили в шкіру.

Електролітична дія струму виявляється у розкладанні органічної рідини, в тому числі крові, яка є електролітом, та в порушенні її фізико-хімічного складу.

Біологічна дія струму виявляється через подразнення і збудження живих тканин організму, а також порушення внутрішніх біологічних процесів.

Механічна дія струму призводить до розриву тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари з тканинної рідини і крові.

Внаслідок дії електричного струму або електричної дуги виникає електротравма.

Електротравми умовно поділяють на загальні і місцеві.

До місцевих травм належать опіки, електричні знаки, електрометалізація шкіри, механічні пошкодження, а також електрофтальмія (запалення очей внаслідок впливу ультрафіолетових променів електричної дуги).

Загальні електротравми називають також електричними ударами. Вони є найбільш небезпечним видом електротравм. При електричних ударах виникає збудження живих тканин, судомне скорочення м'язів, параліч м'язів опорно- рухового апарату, м'язів грудної клітки (дихальних), м'язів шлуночків серця.

Розрізняють три ступені впливу струму при проходженні через організм людини (змінний струм):

· відчутний струм - початок болісних відчуттів (до 0-1,5 мА);

· невідпускний струм - судоми і біль, важке дихання (10-15 мА);

· фібриляційний струм - фібриляція серця при тривалості діє струму 2-3с, параліч дихання (90-100мА).

Змінний струм небезпечні ший за постійний. При струмі 20-25 мА пальці судомно стискають узятий в руку предмет, який опинився під напругою, в м'язи передпліччя паралізуються і людина не може звільнитися від дії струму. У багатьох паралізуються голосові зв'язки: вони не можуть покликати на допомогу.

Має значення струму через тіло і особливо місця входу і виходу струму. Із можливих шляхів проходення струму через тіло людини найбільш небезпечним є той, при якому вражається головний мозок (голова-руки, голова-ноги), серце і легені (руки-ноги). Але відомі випадки смертельних уражень електричним струмом, коли струм зовсім не проходив через серце, легені, а йшов, наприклад, через палець або через дві точки на гомілці. Це пояснюється існуванням на тілі людини особливо уразливих точок, які використовують при лікуванні голкотерапією.

Энергетическая эффективность и эргономичность источников бытового и производственного освещения

Освещение одного рабочего места должно быть смешанным и происходить как из прямых источников, так и не из прямых. Те, кто проводят большую часть своего времени перед компьютерным монитором, находят, что смешение типов света (естественного и искусственного) с созданием ярких пятен непосредственно на рабочих местах является оптимальным. В общем, окружающий свет в вашем офисе должен быть примерно на том же уровне, что и свет дисплея вашего компьютера.

Перед тем как выбирать тип освещения вашего офиса, стоит принять во внимание уровень отражения ваших стен и потолка, количество естественного света в вашей комнате и расстояние между источником света и рабочей поверхностью. Помните, что некоторые осветительные приборы легко перемещать вместе с перестановкой мебели и оборудования, в то время как другие, например встроенные приборы или настенные светильники, дороги и не мобильны.

Освещенность на рабочем месте:

1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать хар-ру выполняемых зрит-х работ, кот определяются 3-мя пар-ми:

· размер объекта различения (R min)

· фоном (При P>0.4-светлое; P=0.2-0.4 - среднее; Р<0.2 - темное. Где Р=Ф(отр)/Ф(пад) )

· контрастом объекта с фоном.

2. Освещенность в поле зрения раб-ка и на его раб-ем месте должна быть равномерной.

3. Световой поток должен иметь оптимальную направленность и спектральный состав.

4. В поле зрения раб-щих не должно быть прямой и отраженной блесткости.

5. Все6 элементы осветительных установок должны быть эстетичными, электро- и пожаро- безопасными.

6. Должны использоваться газоразрядные лампы. В производственных помещениях предусматривается естественное, искусственное и совмещенное освещение. Помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь естественное освещение. При работе в темное время в производственных помещениях используют искусственное освещение. В случаях выполнения работ наивысшей точности применяют совмещенное освещение. В свою очередь, освещение естественное может быть в зависимости от расположения световых проемов (фонарей) боковым, верхним и комбинированным. Искусственное освещение бывает общим (при равномерном освещении помещения), локализованным (при расположении источников света с учетом размещения рабочих мест), комбинированным (сочетание общего и местного освещения). Помимо этого, выделяют аварийное освещение (включаемое при внезапном отключении рабочего освещения). Аварийное освещение должно быть не менее 2 лк внутри здания.

Освещенность на рабочих местах и в производственных помещениях должна контролироваться не реже одного раза в год. Для измерения освещенности используется объективный люксметр (Ю-16, Ю-116, Ю-117). В целом, для жилых пространств рекомендованы лампы с цветовой температурой 3000-3400 К. Теплый свет не просто помогает поддержать ощущение домашнего очага - поскольку он максимально близок по цветовой температуре свету солнца на рассвете или закате, использование в утренние и вечерние часы искусственного освещения на основе источников, дающих теплый свет, соответствует биологическим ритмам человека. Оказывающий стимулирующее действие свет высоких цветовых температур найдет себе хорошее применение днем, например, в помещениях с ограниченным доступом солнечного света или в рабочих зонах, где требуется повышенное внимание (на кухне, в кабинете).

Отвечает ли качество света лампы тем или иным задачам, можно определить по двум базовым параметрам - цветовой температуре и цветопередаче. Как и всякое оборудование, источники света подбираются не только на основании функциональных критериев - не менее важны экономические и эксплуатационные характеристики. Насколько эффективно используется лампой электрическая энергия, показывает светоотдача. При одной и той же потребляемой мощности две лампы с разной светоотдачей будут производить разное количество света. Чем выше светоотдача, тем меньше энергии превращается в тепло и тем ярче светит лампа - использование ламп с высоким КПД позволяет сэкономить средства. Основными критериями рентабельности эксплуатации источников света являются срок их службы и необходимость в дополнительном оборудовании для подключения.

Общие и специальные требования к акустике рабочего места

Рабочее место среднестатистического горожанина -офисное помещение.

Одним из важнейших факторов, оказывающих негативное воздействие на нервную систему, является акустические и вибрационные воздействия. Накапливаясь в организме, акустические раздражения приводят к усталости, повышенному кровяному давлению, сонливости, нервозности и другим, более серьезным последствиям.

Поэтому звукоизоляция офисных зданий и помещений -- актуальная проблема современного строительства. Отметим, что к офисным помещениям относятся не только представительства компаний, но и различные общественные учреждения, научные и деловые центры. В помещениях такого рода одновременно находится большое количество людей и работающей оргтехники, что подразумевает весьма жесткие требования к микроклимату, пожарной безопасности и, конечно, звукоизоляции.

Для офисных помещений наиболее важными с точки зрения акустики являются два вопроса. Это вопрос обеспечения благоприятной акустической среды в помещениях с несколькими рабочими местами и вопрос обеспечения секретности, т.е. высокой звукоизоляции помещений переговорных комнат и кабинетов руководителей.

Три наиболее важных понятия в строительной акустике

· Внутренняя акустика описывает звуковую среду в ограниченном пространстве, например, в классной комнате или офисе. Для измерения обычно используются два параметра: время реверберации и снижение уровня шума. Наиболее простым для измерения является время реверберации, однако в помещениях, где особенно важно обеспечить разборчивость речи, рекомендуется использовать параметр снижения уровня шума.

· Звукоизоляция связана с общей способностью строительной конструкции не пропускать звук из одного помещения в другое. В данном случае рассматриваются два типа звукоизоляции: изоляция от воздушного шума и изоляция от ударного шума.

· Шум - под этим термином подразумеваются нежелательные звуки. К шуму относятся: - звуки, доносящиеся снаружи, например, шум от автомобилей, поездов, - звуковой фон, создаваемый работой систем вентиляции, освещения, электрического и электронного оборудования, - звуки, производимые людьми, находящимися в помещении, например, скрип стульев, кашель, разговор и т.д.

Практически во всех отраслях народного хозяйства шум является ним из основных вредных факторов. Интенсификация производства приводит к дальнейшему повышению уровня производственного шума. Звук - это упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Беспорядочное сочетание звуков различной частоты называется шумом. Человек воспринимает звуки в частотном диапазоне 16-20000 Гц. Инфразвуки с частотой до 16 Гц и ультразвуки частотой свыше 20000 Гц слуховой аппарат человека не воспринимает. Пространство, в котором распространяется звук, называется звуковым полем. В зависимости от источника различают шум: механический от превращения механической энергии в звуковую, аэродинамический, когда в звуковую энергию превращается энергия струи газа или жидкости, и электромагнитный - от превращения электромагнитной энергии в звуковую. Звуковое поле определяется рядом характеристик. Звуковое давление (Р, Н/м2) - это разность мгновенного полного и среднего давления в данной точке звукового поля. Интенсивность звука (I, Вт/м2) в точке поля - это средний поток звуковой энергии, приходящийся на единицу поверхности. Связь указанных характеристик определяется зависимостью I = P2 / ?c, где ?c - акустическое сопротивление, плотность; ? - скорость распространения звука. Характеристикой постоянного шума является уровень звукового давления L (дБ) в октавных полосах

L = 20 lg (P/P0),

где: Р - среднее квадратическое значение звукового давления, Па; Р0 - пороговое значение звукового давления Р = 2.10-5 Па. Для непостоянного шума характеристикой является эквивалентный уровень звука в дБ (А), измеренный по шкале шумомера. В качестве характеристики непостоянного шума допускается использовать дозу шума, т.е. интегральную величину, учитывающую акустическую энергию, которая воздействует на человека за определенный период времени и измеряется в Па2*ч. Для непостоянного шума может использоваться относительная доза шума (%). Dотн = D.100/Dдоп, где Dдоп допустимая доза, Па2*ч. Область слышимых звуков ограничивается не только определенными Частотами (20-20000 Гц), но и определенными значениями звуковых давлений и их уровней. Для анализа шума, его нормирования используют спектр шума. Частотный спектр шума - это зависимость уровня звукового давления от частоты. Спектр разбивается на активные полосы, так что отношение верхней границы частоты полосы к нижней равно 2, т.е. f2/f1 = f3/f2 = … = fn-1/fn = 2 Характеристикой частоты в активной полосе принимается средняя геометрическая частота Спектры шума различают: по характеру спектра широкополосные с Непрерывным спектром и тональные с дискретными тонами, по временным характеристикам постоянный и непостоянный (колеблющийся, прерывистый, импульсивный). На каждый агрегат, являющийся источником шума, в технической документации указываются уровень звуковой мощности и фактор направленности, характеризующий уровень звукового давления. Звуковая мощность - это количество звуковой энергии, излучаемой в единицу времени в ваттах. Уровень звуковой мощности Lp = 10 lg(P/P0), где Р звуковая мощность, Вт, Р0 пороговая звуковая мощность, Р0 = 10-12 Вт. Фактор направленности характеризует неравномерность излучения звуковой энергии источником: Ф = Р2/Р2 ср Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми (порогами); нижний порог слышимости (соответствующий Р0=2.10'5 Па и I0=10-12 Bт/м2 ) и болевой порог (соответствующий Р=200 Па и I =102 Вт/м2). Уровень звукового давления 140 дБ - это порог переносимости интенсивных эвуков. Шум является общебиологическим раздражителем, влияет не только на слуховой анализатор, но и на структуры головного мозга, вызывает сдвиги в различных функциональных системах организма, нарушение периферического кровообращения, изменение артериального давления. Шум способствует развитию утомления, снижению производительности труда, появлению шумовой патологии тугоухости. Развитие тугоухости длительный и постепенный процесс. При действии интенсивного шума изменения со стороны нервной системы значительно более выражены, чем развитие тугоухости. Основой мероприятий по снижению производственного шума является гигиеническое нормирование. Допустимый уровень шума устанавливается с учетом характера работы, характера шума и продолжительности действия. Для непостоянных шумов эквивалентный (по энергии) уровень звука устанавливается в дБ (А). Допустимый уровень постоянного шума на рабочих местах задается предельным спектром, т.е. в каждой активной полосе спектра задается допустимый уровень звукового давления. Причем для тонального и импульсивного шума допустимые уровни уменьшаются на 5 дБ. Шум от кондиционеров, вентиляции, воздушного отопления должен быть меньше допустимого на 5 дБ. В любом случае максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах не должен превышать 110 дБ (А), а импульсного шума 125 дБ (А). Измерение шума должно производиться с помощью шумомера. Отечественный шумомер ИШВ имеет диапазон измеряемых уровней шума 30-130 дБ. Из зарубежных акустических приборов используются шумомеры фирмы РФТ и "Брюль и Кьер". Ультразвук - это механические колебания с частотой свыше 20 кГц. Ультразвуковые колебания подчиняются тем же закономерностям, что и звуковые. Особенностью ультразвука является возможность получать фокусированный пучок большой энергии. Ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в воздухе. Различают низкочастотный ультразвук (11-100 кГц) и высокочастотный (100кГц - 1000мГц). Ультразвук широко используется в технологических процессах: очистка деталей, коагуляция частиц, механическая обработка сверхтвердых материалов и т.п. Под действием локального ультразвука при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом возникает явление вегетативного полиневрита рук (ног). Длительное воздействие низкочастотного ультразвука через воздух вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой системыИнфразвук - это акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и слышимый шум: резонанс, пульсация, возвратно-поступательное движение и т.п. Источником ультразвука являются машины, имеющие поверхности больших размеров, совершающие низкочастотные колебания. Инфразвук имеет большую амплитуду колебаний, распространяется на большие расстояния, вызывает вибрацию крупных объектов. У человека инфразвук вызывает неприятные ощущения, изменения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах. Предельно допустимые нормы установлены "Гигиеническими нормами инфразвука на рабочих местах" 2274-80. Общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ Лин.

Защитное и рабочее заземление. Основные требования к защитному заземлению

Заземление - это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Защитное заземление - это заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Рабочее (функциональное) заземление - это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности). Защитное заземление, в первую очередь, призвано предотвратить поражение человека электрическим током при прикосновении к частям электроустановок, которые при каких-либо неисправностях (повреждении изоляции и т. п.) могут оказаться под напряжением. Вероятность такого поражения при наличии заземления становится минимальной. Заземление должно выполняться проводом с сечением не менее сечения фазного проводника.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Величина сопротивления заземляющего устройства должна быть не более 10 Ом при мощности до 100 кВт и 4 Ом соответственно более 100 кВт. Основным назначением защитного заземления является обеспечение срабатывания максимально токовой защиты при замыкании на корпус или землю. Защитное заземление выполняется путем надежного соединения металлических частей оборудования с контуром заземления при помощи медного гибкого проводника или стальной шины требуемых размеров сечения.

Защитное заземление выполняется искусственными или естественными заземлителями. В качестве искусственных заземлителей обычно применяют стальные трубы диаметром 35--50 мм, длиной 2--3 м или угловую и полосовую сталь сечением не менее 48 мм2. В качестве естественных заземлителей используют металлические оболочки кабелей, различные трубы, проложенные в земле (кроме содержащих горючие жидкости и газы), металлические конструкции зданий. Защитное заземление является обязательной мерой защиты в сетях с изолированной нейтралью напряжением выше 150 В во всех производственных помещениях и наружных установках; при напряжениях от 65 до 150 В защитное заземление выполняется только в помещениях, особо опасных в пожарном отношении и взрывоопасных. Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности -- при напряжении 500 В и выше. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от величины напряжения.

Контурное заземление выполняется в сетях напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью, как правило, во всех производственных электроустановках.

Заземление выполняется до включения установки в электросеть.

Индивидуальные средства электробезопасности

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты тела, органов дыхания, зрения, слуха, головы, лица и рук от травм и воздействия неблагоприятных производственных факторов. Электрозащитные средства предназначены для защиты людей от поражения током, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением выше 1 кВ: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения. Дополнительные: диэлектрические перчатки, боты, ковры и колпаки; индивидуальные экранизирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности. Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением до 1 кВ: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками. Дополнительные: диэлектрические галоши и ковры, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

Контроль состояния электрической сети и защитного заземления

Контроль режимов работы электрической сети производится по результатам измерений токов и напряжений переносными приборами с периодичностью 2 раза в год (в режиме максимальных и минимальных нагрузок).

При максимальных нагрузках особое внимание уделяется уровням напряжения у наиболее удаленных потребителей и степени загрузки трансформаторов и линий. При минимальных нагрузках анализируются уровни напряжения у близлежащих к центру питания потребителей и обосновывается режим работы двухтрансформаторных подстанций.

Избежать чрезмерного повышения напряжения в режиме минимальных нагрузок возможно путем соответствующего регулирования напряжения у трансформаторов центра питания, обеспечивая требуемый уровень напряжения на шинах 6 и 10 кВ. Следовательно, необходимость измерения напряжения в режиме минимальных нагрузок на однотрансформаторных подстанциях распределительной сети сомнительна.

Рассмотрим режим максимальных нагрузок. Ток нагрузки линий напряжением 6 и 10 кВ, соответствующий экономической плотности тока, всегда в несколько раз (3--6) меньше длительно допустимого тока по условиям нагрева проводов.

Пусть закон изменения (роста) тока нагрузки во времени имеет вид

I1 = Iо(1 + qt), (1)

где I1, I0 -- значения максимального тока нагрузки соответственно в год и в t и в первоначальный период; q -- коэффициент, характеризующий темп роста нагрузки.

Из выражения (1) установим продолжительность периода времени t, в течение которого ток It, достигает допустимого значения Iд по условию нагрева проводов:

t = 1/q (Iд/Iо - 1) (2)

Из формулы (2) видно, что при q = 0,1 и Iд/Iо = 3 - 6 t = 20 -- 50 лет.

Таким образом, контроль за нагревом проводов, выбранных по экономической плотности тока, длительно допустимым током нагрузки не представляется целесообразным. Это становится более очевидным при меньших значениях q. Так, при q = 0 It = Iо, и периодические измерения нагрузки не дадут никакой новой информации для последующего анализа.

При первоначальной нагрузке трансформатора, составляющей 70% его номинальной мощности, первый контроль нагрузки должен быть произведен через 4 года (при q = 0,1) и не производится вообще при q = 0,01 (так как срок службы трансформатора составляет 25 лет). Аналогичные выводы могут быть сделаны и для линий электропередачи низкого напряжения.

Здесь, однако, следует учитывать, что при измерениях одновременно проверяется равномерность распределения нагрузок по фазам линий напряжением 0,38 кВ. Известно, что износ витковой изоляции масляных силовых трансформаторов есть функция его нагрузки. Поэтому, используя суточный или годовой график нагрузки по продолжительности, можно определить примерный относительный износ изоляции данного вида в течение рассматриваемого времени. Если не наблюдается превышение нагрузки трансформатора выше номинального значения, то изоляция будет находиться в исправном состоянии не менее расчетного срока службы. Следовательно, контроль состояния витковой изоляции трансформатора необходимо организовывать при имевших место случаях превышения номинальной нагрузки трансформатора.