Защита человека от воздействия электрического тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Защита человека от воздействия электрического тока

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ современное производство характеризуется широким применением электричества в производственных процессах, поэтому электробезопасность одно из важнейших направлений обеспечения комфортных условий труда на предприятии.

Электробезопасность - это система организационно-технических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность людей от вредного и опасного воздействия электротока электромагнитных полей. Проходя через человека электрический ток оказывает одновременно термическое, электролитическое, динамическое и биологическое воздействие.

Термическое действие электрического тока сказывается в ивде появления ожогов отдельных участков кожи человека, разогрева ткани и органов. электричество статический ток

Электролитическое воздействие способно вызвать разложение органической жидкости (лимфатической, крови), а следовательно и нарушить их физико-химический состав.

Биологическое воздействие проявляется в рефлекторной реакции ЦНС на воздействие тока, следствием чего являются нарушения биоэлектрических процессов в организме человека, обеспечивающих нормальное функционирование жизненоважных органов (сердца, легких).

Из общего числа электротравм 80% - электрические удары, из которых 25% безместных элекротравм и 55% - смешанные.

Таблица 1

Предельно допустимые уровни прикосновения при напряжении до 1 кВ

Значения напряжения и тока устанавливаются из реакции человека на воздействие не более 10 минут в сутки. Условия поражения электрическим током возникают при включении человека в электрическую цепь электроустановки или при попадании человека в зону действия электрической дуги, опасность поражения человека электрическим током зависит от ряда факторов

Схема включения человека в цепь

В пределах рабочего места при работе на электрооборудовании с электрическим инструментом наиболее вероятно включение человека в однофазную цепь, фаза: человек-земля.

Прикосновение человека к одной из фаз сети напряжения 220-280 В с глухозаземленной нейтралью называется “на звезду”, вызывает воздействие напряжения сети 220 В. При хорошей проводимости полов и обуви практически все напряжение будет приложено к человеку по пути рука-ноги, т.е. человек включился в цепь как тело сопротивления (R_ч=1000 Ом)

I_ч=220/1000=0.22 А.

Если же сопротивление обуви и пола окажутся высокими, то суммарное сопротивление R_об+R_п+R_чел могут быть и меньше опасного уровня. Наиболее часто в производстве возникает ситуация, когда фаза замыкает на корпус прибора, инструмента, оборудования.

При обслуживании печи плавильщик осуществляет различные технические операции по приготовлению в ней литейных сплавов, загрузку штифтов, измерение температуры внутри, перемешивание с помощью электропроводящего инструмента и если представить, что данный агрегат не имеет заземления, то при замыкании нагревателя на корпус печи или тигель он может оказаться под током. Ток может быть в этом случае и безопасным, если человек при обслуживании электроустановок будет стоять на изолирующем основании с большим электрическим сопротивлением и иметь обувь с высоким сопротивлением, например, резиновые сапоги и перчатки, обладающие большим электрическим сопротивлением. Однако во всех случаях однофазное замыкание на корпус должно вызывать срабатывание максимальной токовой защиты и быстрое отключение аварийного участка. Как правило, защитное устройство срабатывает при увеличении тока в 3 раза. Другим типом включения человека в цепь является прикосновение к тоководам, прикосновение к токоведущим частям оборудования.

Организацию защиты от поражения электрическим током в этом случае можно представить в виде таблицы.

Технические способы и средства защиты от поражения электрическим током

Защита от воздействия статического электричества

Одним из видов статического электричества является атмосферный электрический разряд - молния, который возникает между разноименно заряженными частями облака. Разряд молнии может уходить в землю, здания, сооружения, радио мачты, заводские трубы, деревья, столбы, что может привести к поражению током людей, взрывам и пожарам с последующими механическими разрушениями.

Особенно опасно воздействие разрядов молний на железобетонные и металлические резервуары для хранения горючесмазочных материалов, сжиженных газов. Для уменьшения опасности, как для человека, так и для ОС используют различные устройства молниезащиты. При этом учитывается важность объекта, его высота, расположение относительно соседних объектов, интенсивность газовой деятельности в регионе.

Защита осуществляется с помощью специальных молниеотводов, состоящих конструктивно из молниеприемника, токоотвода, посредством которого молниеприемник соединяется с заземлением, в результате чего потенциал молнии стекает в землю. Молниеприемник должен быть изготовлен из коррозионностойких, электропроводных металлов, сплавов и иметь поперечное сечение не менее 100 мм², а длину не менее 200 мм. Токоотводами могут считаться элементы конструкций, зданий, сооружений, листы крыши каркаса, пожарные листы, водосточные трубы и т.д. если при этом надежно обеспечивается связь токоотвода с заземлением. Защитная функция молниеотвода основана на способности молнии поражать наиболее высокие объекты и хорошо заземленные, особенно металлические сооружения. Наибольшую опасность представляют собой здания и сооружения высотой больше либо равной 100 м, а также летающие и движущиеся объекты.

Источником возникновения статического электричества могут быть различные технологические процессы, связанные с измельчением твердых тел, их пересыпанием, рассеиванием, смешиванием. В ходе этих процессов, а также при перемешивании жидкости диэлектриком, может образовываться статическое электричество в виде положительных и отрицательных зарядов статическое электричество представляет собой совокупность явлений связанных с возникновением, сохранением (накоплением) и релаксацией (стеканием) свободных электрических зарядов на поверхности и в объёме диэлектрика и полупроводниковых веществ. В некоторых технологических процессах потенциалы электризации оборудования, материалов, веществ могут достигать десятки кВ, а также способны стекать в землю при статической электризации в 10 мА. Внешние признаки статического электричества могут проявляться в следующем виде:

1. Силового взаимодействия между заряженными телами или отдельными участками;

2. Разряда статического электричества (искра);

3. В виде колющего, теплового воздействия на организм.

При длительном воздействии статического электричества на организм человека могут быть вызваны различные патологии, хотя эта проблема достаточно глубоко не изучена. Однако сейчас ясно, что степень влияния статического электричества зависит от энергии разряда, опасна также и длительность воздействия небольших разрядов, а также неадекватная реакция на их воздействия.

Существует ряд способов защиты от статического электричества, в том числе:

1. Заземление металлических или электропроводящих неметаллических элементов оборудования.

2. Обеспечение постоянного электрического контакта тела человека с землей.

3. Увеличение поверхности и объема проводимости диэлектрика.

4. Нейтрализация зарядов путем использования радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов..

5. Ионизация воздуха или среды, в частности внутри аппаратов, сосудов.

6. Применение средств индивидуальной защиты, антиэлектростатических материалов.

Воздействие электромагнитных полей на биологические объекты

Источниками электромагнитных полей являются энергетические приборы и оборудование, линии электропередач, компьютеры. Линии передач самые опасные для человека (имеющие частоту в Европе 50 Гц, в США 60 Гц). Наибольший объем работ под напряжением в электромагнитных полях порядка 350-370 кВ приходится на ремонтные бригады, обслуживающие линии электропередач (ЛЭП). Максимальное значение напряженности электрических полей при этом может достигать 2500 кВ/м, а магнитных полей 100А/м. при этом на сегодняшний день ни в одной стране не применяются никаких мер, препятствующих нахождению людей под ЛЭП. Например, если принять санитарную площадь рабочей зоны равную 50 м (ширина), то суммарная площадь под ЛЭП для России составляет 4000 км² - это в 3 раза больше, чем территория Москвы и таким образом проблема защиты людей остается открытой. Напряженность магнитного поля под высоковольтными линиями может достигать 20-50 мВ/м. По степени воздействия на человека различают границы плотности тока:

1. Плотность тока равная 0.1 мкА/см² является безопасной плотностью тока, соизмеримой с плотностью тока, протекающей в организме человека при его нормальном функционировании. Плотность тока равная 1 мкА/см² при длительном воздействии может привести к существенным нарушениям развития и поведению человека.

2. Плотность тока равная 10-50 мкА/см² является порогом стимуляции сенсорных рецепторов нервных и мышечных клеток и может вызывать при протекании через мозг воздействие соизмеримое с воздействием электрического тока.

3.Плотность тока равная 100-1000 мА/см² вызывает фибрилляцию сердца.

Механизм воздействия электромагнитных полей заключается в том, что при прохождении через человека, находящегося в переменном магнитном поле, в его организме индуцируются, наводятся токи.

С увеличением частоты допустимые нормированные значения напряжения уменьшаются, поэтому в диапазоне СВЧ более жесткое нормирование плотности тока и энергетического времени его воздействия. Предельно допустимые нормы различны для бригад обслуживания и для населения. Следует отметить, что чувствительность к электромагнитному полю у разных биологических объектов различна. Например, наиболее чувствительны к нему рыбы, ощущающие напряженность в 1 В/м.

Магнитное поле Земли слабо изменяется во времени, при спокойной магнитной обстановки напряженность магнитного поля равна 40 А/м, во время магнитных бурь, провоцируемых Солнцем, напряженность возрастает на порядок.

При низких частотах магнитные и электрические поля рассматриваются практически независимо.

Электромагнитные поля создаются движущимися электрическими зарядами и токами. Само понятие поля состоит в том , что в некоторой области задано (известно) распределение какой-то величины если, например, температуры, то говорят, что имеется температурное поле и подразумевается, что в разных точках этого поля температура разная и если задан источник поля, то строго говоря, область существования этого поля не ограничена, однако на больших расстояниях от источника интенсивность поля может быть так мала, что ее невозможно зарегистрировать известными методами, тогда говорят, что в данной области поля не существует. Электростатическое поле измеряется его потенциалом и напряжением, а потенциал электрического поля равен работе сил поля при перемещении заряда в 1 Кл из бесконечности в данную точку. Потенциал измеряется в вольтах, [ц]. Напряженность электрического поля есть сила действующая на единичный положительный заряд, помещенного в определенную точку поля. Шаговое напряжение прямопропорционально разности потенциалов и расстоянию между ступнями.

Размещено на Allbest.ru