Охрана труда на производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Изложите сущность поражения человека электрическим током при различных схемах его включения в сеть. Что положено в основу выбора режима нейтрали (заземлённой, изолированной)? Какая сеть более безопасна: с изолированной или заземлённой нейтралью?

Электрические сети промышленных предприятий могут работать как с изолированной от земли нейтралью трансформатора, так и с его нейтралью, соединённой с землёй наглухо или через малое сопротивление. Эти разновидности сетей имеют свои достоинства и недостатки с точки зрения опасности прикосновения человека к токоведущим частям.

При двухполюсном касании (одновременное касание двух фаз трёхфазной сети) сила тока, проходящего через тело человека, не зависит от режима нейтрали сети. В обоих случаях она определяется только сопротивлением человека R_ч: I_ч = U_л / R_ч = 380 / 1000 = 0,38 А, где U_л - линейное напряжение.

Если человек прикоснётся к фазе и нулевому проводу (нейтрали) в сети с глухозаземлённой нейтралью, величина тока, проходящего через его тело, будет немного меньше: I_ч = U_ф / R_ч = 220 / 1000 = 0,22 А, однако и она будет определяться исключительно сопротивлением тела человека R_ч.

При однополюсном прикосновении ток, проходящий через тело человека, зависит от режима нейтрали и сопротивления изоляции сети относительно земли.

При прикосновении человека к одной из фаз (например, фаза В) трёх-фазной сети с изолированной нейтралью образуется замкнутая цепь: обложка фазы В трансформатора - фаза В-человек - земля - активное и ёмкостное сопротивление фаз А и С относительно земли r_A, r_C, x_CA, x_CC фазы А и С - обмотка фаз А и С трансформатора. Ток I_ч, протекающий по этой сети, определяет опасность поражения человека. Сопротивления обмоток фаз транс-форматора и сопротивления проводов фаз по сравнению с сопротивлением тела человека и сопротивлением изоляции несоизмеримо малы, поэтому ве-личина протекающего через тело человека тока определяется в основном со-противлением тела человека и сопротивлением изоляции фаз относительно земли.

Ёмкость линии и ёмкостная составляющая сопротивления изоляции фаз зависят от протяжённости и разветвлённости линии: чем длиннее и разветвлённее линия, тем больше ёмкость и меньше ёмкостная составляющая сопротивления изоляции.

Поэтому, даже если обеспечить идеальное состояние активной составляющей сопротивления изоляции в такой сети, это не обеспечит защиту человека от поражения электрическим током. В таких сетях, обладающих большой ёмкостью, при снятии напряжения опасность поражения не исключается, т.к. через его тело в случае прикосновения пройдёт разрядный ток этой ёмкости. Например, ёмкость одной фазы кабеля напряжением 1 кВ по отношению к свинцовой оболочке (земле) составляет 1 мкФ на 1 км длины кабеля.

Поэтому ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к фа-зе А, может достигать смертельно опасной величины, даже если величина активной составляющей сопротивления изоляции очень велика (R_из?). В этом случае Z_из=х_С, и величина тока, проходящего через тело человека, будет равна

I_ч=,

где U_ф - фазное напряжение, U_ф=U_A/v3=380/v3=220В; х_С - реактивное ёмкостное сопротивление,

х_С=1/щС

С увеличением ёмкости фаз относительно земли ток поражения будет возрастать. При прикосновении человека к голой фазе в сети с глухозаземлённой нейтралью человек окажется под фазным напряжением, и проходящий через него ток будет определяться выражением:

I_ч=U_ф/R_ч+R_п+R_об+R₀?U_ф/R_ч,

где R_п - сопротивление участка пола, прикасающегося к ступням ног; R_об - со-противление обуви; R₀ - сопротивление заземления нейтрали. Сопротивление изоляции двух других фаз не ограничивает ток поражения.

В практике часто бывает так, что одна из фаз трехфазной сети оказывается замкнутой накоротко на землю. Рассмотрим, что при этом происходит. Независимо от того, заземлена нейтраль источника тока или заизолирована, прикосновение человека к неповреждённой фазе является смертельно опасным. Допустим, что в сети с изолированной нейтралью появилось замыкание на землю. Сопротивление изоляции этой фазы относительно земли стало равным нулю. В этом случае человек, коснувшись неповреждённой фазы А, окажется между двумя фазами в электрической цепи: источник питания - фаза А - человек - земля - фаза С. Ток, проходящий через тело человека,

I_ч=U_АС/R_ч=U_л/R_ч.

Пусть U_л=380B, R_ч=1кВ. Тогда I_ч = 380/1000 = 0,38 A = 380 мА. Этот ток смертельно опасен.

В сети с глухозаземлённой нейтралью человек аналогично попадёт под напряжение

U_Аз=U_Сз=(U_ф²+U₀²+U_фU₀)^{^1/2}.

Т.к. напряжение смещения нейтрали U₀ имеет небольшое значение, можно считать что напряжение U_Аз, под которое попадает человек, мало отличается от фазного, т.е.

I_ч=U_Аз/R_ч?U_ф/R_ч

Например, при U_ф=220 B и R_ч=1 кОм I_ч=220 мА. Этот ток также смертельно опасен для человека. Поэтому ПУЭ запрещена длительная (более 2 часов) работа кабельной сети при наличии в ней замыкания на землю. Отсюда ясно, что применение той или иной схемы электропитания (сети с изолированной или глухозаземлённой нейтралью) существенно меняет условия электробезопасности при однополюсном прикосновении человека к токоведущим частям. При двухполюсном касании схема электроснабжения влияния на электробезопасность не оказывает.

Трехфазные сети с изолированной нейтралью, как правило, приме-няются в небольших по протяжённости и неразветвлённых линиях, где обеспечиваются высокое значение сопротивление изоляции и её надёжный контроль. Обычно такие сети применяются как временные в переносных энергоустановках в условиях повышенной опасности. Ограничение применения таких сетей объясняется ещё и тем, что в них затруднён поиск места повреждения изоляции и, следовательно, отключение повреждённого участка линии. Из-за увеличения напряжения на неповреждённых фазах относительно земли возникают двойные замыкания на землю, даже при хорошем заземлении приводящие к появлению опасных напряжений на оборудовании. Если такие сети не имеют устройств непрерывного контроля изоляции, замыкание фазы на землю длительное время остаётся незамеченным и тем самым создаёт очень неблагоприятные условия эксплуатации. Недостатками сетей с изолированной нейтралью являются также резонансные перенапряжения, повреждающие изоляцию трансформаторов и пробивающие пробивные предохранители, а также определённые трудности защиты при переходе высшего напряжения в сеть низшего. Предохранители существующих конструкций ненадёжны в эксплуатации; пробой их в нормальных условиях эксплуатации - частое явление, не замечаемое при отсутствии автоматического контроля. Получается, по существу, режим с заземлённой нейтралью, увеличивающий опасность поражения током. Эффективная работа возможна лишь при наличии надёжного устройства контроля изоляции с отключением сети при уменьшении сопротивления изоляции ниже заранее установленного предела, а также при непрерывном контроле целостности пробивного предохранителя.

В настоящее время на промышленных предприятиях наиболее распространены четырёхпроводные сети с глухозаземлённой нейтралью, позволяющие использовать два напряжения - линейное (380 В) и фазное (220 В). Нейтрали генераторов и трансформаторов в этих сетях соединены с заземляющими устройствами непосредственно или через малое сопротивление (транс-форматор тока). Четвёртый провод (ноль) сети соединён с заземлённой нейтралью трансформатора. С помощью нулевого провода включаются потребители на фазное напряжение (осветительная нагрузка).

Несмотря на некоторые недостатки такой сети в эксплуатации она намного удобнее и безопаснее сети с изолированной нейтралью; в ней нет ограничений на количество потребителей и протяжённость линии.

2. Опасность работы с источниками лазерного излучения (генераторами ОКГ). Нормирование воздействия, пути и средства защиты оператора

поражение ток нейтраль лазерный

Опасность работы

Лазерное излучение представляет собой вид электромагнитного излучения, генерируемого в оптическом диапазоне длин волн 0,1…1000 мкм. Отличие его от других видов излучения заключается в монохромности, когерентности и высокой степени направленности. Благодаря малой расходимости луча лазера плотность потока мощности может достигать 10¹⁶…10¹⁷ Вт/м².

Эффекты воздействия (тепловой, фотохимический, ударно-акустический и др.) определяются механизмом взаимодействия лазерного излучения с тканями и зависят от энергетических и временных параметров излучения, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.

Лазерное излучение представляет особую опасность для тканей, максимально поглощающих излучение. Сравнительно лёгкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза многократно увеличивать плотность энергии (мощность) излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона (780<л<1400 нм) на глазном дне по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом.

При повреждении появляется боль в глазах, спазм век, слезотечение, отёк век и глазного яблока, помутнение сетчатки, кровоизлияние. Клетки сетчатки после повреждения не восстанавливаются.

Ультрафиолетовое излучение вызывает фотокератит, средневолновое инфракрасное излучение (1400<л<3000 нм) может вызвать отёк, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК-излучение (3000<л<10⁶ нм) - ожог роговицы.

Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны в спектральном диапазоне 180…100000 нм. Характер поражения кожи аналогичен термическим ожогам. Степень тяжести повреждения кожи, а в некоторых случаях и всего организма, зависит от энергии излучения, длительности воздействия, площади поражения, ее локализации, добавления вторичных источников воздействия (горение, тление). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии 1000…10000 Дж/м². Лазерное излучение дальней инфракрасной области (>1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое лазерное излучение).

Длительное хроническое действие диффузно отражённого лазерного излучения нетепловой интенсивности может вызывать неспецифические, преимущественно вегетативно-сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечнососудистой системы, желёз внутренней секреции. Работающие жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность, потливость.

В процессе эксплуатации лазерных изделий на обслуживающий персонал могут воздействовать физические, химические и психофизиологические опасные и вредные факторы.

К физическим факторам относятся:

· Лазерное излучение (прямое, рассеянное, зеркальное или диффузно отражённое);

· Высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания лазера (лазерных установок);

· Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации от импульсных ламп накачки или кварцевых газоразрядных трубок в рабочей зоне;

· Повышенная яркость света от импульсных ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени;

· Повышенный шум и вибрация на рабочем месте, возникающие при работе лазера (лазерной установки);

· Повышенный уровень ионизирующего рентгеновского излучения от газоразрядных трубок и др. элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ;

· Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов в рабочей зоне;

· Повышенный уровень инфракрасной радиации в рабочей зоне;

· Повышенная температура поверхностей оборудования;

· Взрывоопасность в системах накачки лазеров;

· Возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы.

К химическим факторам относятся:

· Загрязнение воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с мишенью и радиолиза воздуха (озон, окислы азота и др.);

· Токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой хладагентов и др.

Список литературы

1. Охрана труда. Электробезопасность обслуживания электроустановок до 1000 В: Методические указания к разделу «Электробезопасность» при выполнении дипломных проектов. - Л.: СЗПИ, 1990. - 66 с.

2. Гуткин В.И., Магомет Р.Д., Мельникова Е.В. Безопасность жизнедеятельности и чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2003. - 235 с.

3. Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда: уч. пособие для вузов / А.В. Фролов, Т.Н. Бакаева; под. общ. ред. А.В. Фролова. - Изд. 2-е, доп. и перераб. - Ростов н/Д.: Феникс, 2008. - 750 с.: ил. - (Высшее образование).

Размещено на Allbest.ru