ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
Действие электрического тока на организм человека.
Виды поражения электрическим током.
Причины смерти от электрического тока.
Основные факторы, влияющие на исход поражения током.
Основные меры защиты от поражения электрическим током.
Условия и основные причины поражения током.
Опасность однофазного и двухфазного прикосновения в сетях с изолированной и заземлённой нейтралью.
Факторы, влияющие на опасность поражения током при прикосновении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Основные причины несчастных случаев от электрического тока.
Классификация помещений по опасности поражения электрическим током.
Меры по обеспечению недоступности токоведущих частей для случайного прикосновения.
Выбор типа электрооборудования и конструкции электроустановок с учетом класса помещений по опасности поражения током.
Контроль состояния изоляции электроустановок.
Ограждения токоведущих частей.
Сигнализация и блокировки в электроустановках.
Плакаты и знаки безопасности в электроустановках.
Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжения для случайного прикосновения.
Защитное разделение сети.
Устранение опасности поражения током при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других нетоковедущих частях электрооборудования.
Защитное заземление: определение, назначение, принцип действия, область использования.
Зануление: определение, назначение, принцип действия, область использования.
Защитное отключение (УЗО): определение, назначение, принцип действия, область использования.
Выравнивание потенциала.
Двойная изоляция.
Применение малого напряжения.
Защитные средства, применяемые в электроустановках.
Изолирующие защитные средства.
Ограждающие и предохранительные защитные средства.
Первая помощь человеку, пораженному электрическим током.
Организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности.
Порядок оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током.
Мероприятия по защите от поражения электрическим током.
Статическое электричество в промышленности и защита от него.
Факторы, влияющие на интенсивность электризации.
Опасность, создаваемая статическим электричеством и его нежелательные проявления.
Особенности электризации твёрдых сыпучих и жидких диэлектриков.
Способы измерения и приборы для оценки параметров, характеризующих статическую электризацию.
Основные параметры статической электризации.
Условия, определяющие возможность пожаров и взрывов, причиной которых является статическое электричество.
Технологические помехи, возникающие в результате действия статического электричества.
Физиологическое воздействие статического электричества на организм человека.
Способы защиты от статического электричества.
Нейтрализация зарядов на поверхности наэлектризованного диэлектрика.
Индукционные нейтрализаторы статического электричества (ИНСЭ).
Высоковольтные нейтрализаторы статического электричества (ВНСЭ).
Радиоактивные нейтрализаторы статического электричества (РНСЭ).
Комбинированные нейтрализаторы статического электричества (КНСЭ).
Аэродинамические нейтрализаторы статического электричества (АНСЭ).
Комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности при воздействиях молнии.
Виды воздействия разрядов молнии.
Конструкции молниеотводов (зоны защиты).
Основные требования по защите зданий и сооружений от воздействия молнии.
Основные параметры молнии.
Электростатическая индукция при воздействии молнии и меры защиты.
Электромагнитная индукция при воздействии молнии и меры защиты.
Занос высоких электрических потенциалов при воздействии молнии и меры защиты.
Конструктивные параметры молниеотводов.
1. Действие электрического тока на организм человека
Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает биологическое, электролитическое, тепловое и механическое действие.
Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении тканей и органов. Вследствие этого наблюдаются судороги скелетных мышц, которые могут привести к остановке дыхания, отрывным переломам и вывихам конечностей, спазму голосовых связок.
Электролитическое действие тока проявляется в электролизе (разложении) жидкостей, в том числе и крови, а также существенно изменяет функциональное состояние клеток.
Тепловое действие электрического тока приводит к ожогам кожного покрова, а также гибели подкожных тканей, вплоть до обугливания. Механическое действие тока проявляется в расслоении тканей и даже отрывах частей тела.
2. Виды поражения электрическим током.
Различают два основных вида поражения организма: электрические травмы и электрические удары. Часто оба вида поражения сопутствуют друг другу. Тем не менее, они различны и должны рассматриваться раздельно.
Электрические травмы – это чётко выраженные местные нарушения целостности тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поверхностные повреждения, то есть поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.
Опасность электрических травм и сложность их лечения обуславливаются характером и степенью повреждения тканей, а также реакцией организма на это повреждение. Обычно травмы излечиваются, и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично.
Иногда (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током.
Характерные виды электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.
Электрические ожоги - наиболее распространенные электротравмы. Они составляют 60-65 %, причем 1/3 их сопровождается другими электротравмами.
Различают ожоги: токовый (контактный) и дуговой.
Контактные электроожоги, т.е. поражения тканей в местах входа, выхода и на пути движения электротока возникают в результате контакта человека с токоведущей частью. Эти ожоги возникают при эксплуатации электроустановок относительно небольшого напряжения (не выше 1 -2 кВ), они сравнительно легкие.
Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, создающей высокую температуру. Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий в установках от 1000 В до 10 кВ или ошибочных операций персонала. Поражение возникает от перемены электрической дуги или загоревшейся от неё одежды.
Могут быть также комбинированные поражения (контактный электроожог и термический ожог от пламени электрической дуги или загоревшейся одежды, злектроожог в сочетании с различными механическими повреждениями, электроожог одновременно с термическим ожогом и механической травмой).
Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре. Они бывают в виде царапин, небольших ран или ушибов, бородавок, кровоизлияний в коже и мозолей. Иногда их форма соответствует форме токоведущей части, к которой прикоснулся пострадавший, а также напоминает форму морщин.
В большинстве случаев электрические знаки безболезненны, и их лечение заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи и пораженное место приобретают первоначальный цвет, эластичность и чувствительность, Знаки возникают примерно у 20 % пострадавших от тока.
Металлизация кожи - проникновение в ее верхние слои частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это возможно при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п.
Пораженный участок имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего под кожу: зеленая - при контакте с медью, серая - с алюминием, сине-зеленая - с латунью, желто-серая - со свинцом. Обычно с течением времени больная кожа сходит и поражённый участок приобретает нормальный вид. Вместе с тем исчезают и все болезненные ощущения, связанные с этой травмой.
Металлизация кожи наблюдается примерно у каждого десятого из пострадавших. Причём в большинстве случаев одновременно с металлизацией происходит ожог электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжёлые поражения.
Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, вызывающих в клетках организма химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги (например, при коротком замыкании), которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электроофтальмия возникает сравнительно редко (у 1-2 % пострадавших), чаще всего при проведении электросварочных работ.
Механические повреждения являются следствием резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Эти повреждения являются, как правило, серьёзными травмами, требующими длительного лечения. К счастью они возникают редко – не более чем у 3 % пострадавших от тока.
Электрический удар – это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
В зависимости от исхода отрицательного воздействия тока на организм электрические удары могут быть условно разделены н
3. Причины смерти от э. тока. Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение дыхания, прекращение работы сердца и электрический шок. Возможно также одновременное действие всех трех причин.
Прекращение работы сердца – наиболее опасно; является следствием воздействия тока на мышцу сердца, т.е. прохождение тока в области сердца или рефлекторно через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция. Фибрилляция сердца - хаотические разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам.
Прекращение дыхания – может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.
Электрический шок – реакция организма в ответ на чрезмерное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ, происходит угнетение функций организма. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить или гибель человека в результате полного угасания жизненно важных функций, или выздоровление как результат своевременного активного лечебного вмешательства.
4. Основные факторы, влияющие на исход поражения э. током. V Сила тока. 1,5 мА – порог ощущения, 15мА – неотпускающий ток, 50мА – ток фибрилляции, 100мА – смертельный ток. Частота переменного тока. 50 Гц – самая опасная. Напряжение. Не существует безопасного напряжения. Существует низкое напряжение <50В. Сопротивление тела. Внешнее, максимум – 30-40 кОм. Обычно меньше, легко снижается. Внутреннее – 1 кОм. Путь тока. Петли: верхняя – рука-рука, нижняя – нога-нога, полная – рука-нога, косая – рука-нога накрест. Время воздействия. Безопасным считается 0,1 с. Факторы внешней/внутренней среды. Температура, влажность, усилие воли и т.д.
Поражение производственного персонала электрическим током возможно как при прямом прикосновении – электрический контакт людей с токоведущими частями электрооборудования, находящимися под напряжением, так и при косвенном прикосновении – электрический контакт людей с открытыми проводящими частями электрооборудования, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Для предупреждения поражения электрическим током в нормальном режиме работы Электросети должны быть применяются по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:
основная изоляция токоведущих частей;
ограждения и оболочки;
установка барьеров;
размещение токоведущих частей вне зоны досягаемости;
применение сверхнизкого (малого) напряжения (СНН).
Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ применяются также устройства защитного отключения (УЗО).
Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов (см. ниже), а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока – во всех случаях.
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции применяются по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
защитное заземление;
автоматическое отключение питания;
уравнивание потенциалов;
выравнивание потенциалов;
двойная или усиленная изоляция;
сверхнизкое (малое) напряжение;
защитное электрическое разделение цепей;
изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.
Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках защита при косвенном прикосновении производится при более низких напряжениях: 25 В переменного и 60 В постоянного тока – в помещениях с повышенной опасностью; 12 В переменного и 30 В постоянного тока – в особо опасных помещениях и в наружных электроустановках.
Защита от прямого прикосновения.
Основная изоляция токоведущих частей:
Основная изоляция токоведущих частей должна иметь сопротивление, обеспечивающее утечки тока через неё, не превышающие безопасных величин (1 мА для переменного тока промышленной частоты). Для изоляции используются материалы, обладающие также механической прочностью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, повышенных температур и др. производственных факторов. Широкое распространение на практике получили изоляционные материалы на основе каучука, пластических масс, керамики, стекловолокна и др. Лакокрасочные покрытия не являются изоляцией, защищающей от поражения электрическим током. Изоляция электроустановок перед вводом их в эксплуатацию подвергается испытанию в соответствии с требованиями ПУЭ. Например, для электроустановок напряжением до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не < 0,5 МОм при испытании напряжением 1 кВ.
Ограждения и оболочки:
Ограждения и оболочки в электроустановках напряжением до 1 кВ представляют собой сплошные или сетчатые устройства, предотвращающие несанкционированный доступ к открытым токоведущим частям электроустановок. Вход за ограждение или вскрытие оболочки должны быть возможны только при помощи специального ключа или инструмента либо после снятия напряжения с токоведущих частей.
Установка барьеров:
Барьеры предназначены для защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ, но не исключают преднамеренного прикосновения и приближения к токоведущим частям при обходе барьера. Для удаления барьеров не требуется применения ключа или инструмента, однако они должны быть закреплены так, чтобы их нельзя было снять непреднамеренно. Барьеры должны быть изготовлены из изолирующего материала.
Размещение токоведущих частей вне зоны досягаемости:
Эта мера применяется для защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ при невозможности сооружения ограждений, оболочек и барьеров. При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках напряжением до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению.
Установка барьеров и размещение токоведущих частей вне зоны досягаемости допускаются только в помещениях, доступных квалифицированному персоналу.
Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН):
СНН применяется для защиты от поражения электрическим током при прямом и/или косвенном прикосновениях в электроустановках напряжением до 1 кВ в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания (см. ниже). Суть этой меры защиты заключается в обеспечении наименьшей вероятности поражения человека электрическим током за счёт применения малой величины напряжения питания электроустановок.
При этом величина такого напряжения составляет: не > 25В переменного и не > 60 В постоянного тока – в помещениях с повышенной опасностью; не > 12В переменного и не > 30 В постоянного тока – в особо опасных помещениях и в наружных электроустановках.
Защита от косвенного прикосновения
Защитное заземление:
Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землёй нетоковедущих проводящих (электропроводных) частей электрооборудования, которые в результате нарушения изоляции могут оказаться под напряжением. Такой частью электрооборудования, как правило, является его металлический корпус.
Принцип защитного действия защитного заземления можно объяснить следующим образом: при параллельном включении в электрическую цепь «аварийный корпус – заземление» сопротивлений заземляющего устройства и человека ток по ним по закону Кирхгоффа для разветвлённых электрических цепей распределяется обратно пропорционально величинам сопротивлений, оставаясь практически неизменным в сумме.
Подбор величины сопротивления заземляющего устройства, при которой сила тока, протекающего через человека, будет равна или меньше безопасных значений обеспечит его защиту от поражения. Наибольшая величина сопротивления заземляющего устройства, при которой обеспечивается указанное выше условие, называется допустимым сопротивлением защитного заземления.
Защитное заземление эффективно только в том случае, когда ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземляющего устройства. Поэтому защитное заземление применяется в качестве основной меры защиты в электросетях с изолированной нейтралью, т.к. только в них при глухом замыкании на землю любого из фазных проводов ток замыкания не зависит от сопротивления заземления.
Конструктивно заземляющее устройство состоит из заземлителей, размещённых в грунте (земле), заземляющего проводника и заземляющей шины (последние расположены вне грунта и служат для подключения заземлителей к электрооборудованию).
Варианты конструкций, схемы размещения в грунте, материалы для изготовления конструктивных элементов, способы расчёта и др. сведения о заземляющих устройствах рассматриваются на лабораторных и практических занятиях.
Согласно требованиям ПУЭ сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей в системе IT напряжением до 1 кВ, должно соответствовать условию:
R зу £ U пр /I зм, (22)
где R зу – сопротивление заземляющего устройства, Ом;
U пр – напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 В;
I зм – полный ток замыкания на землю, А.
Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом. Допускается принимать сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное выше условие, а мощность источника тока не превышает 100 кВ×А.
Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей.
Автоматическое отключение питания:
Автоматическое отключение питания применяется для быстрого отключения энергоисточника от аварийного электрооборудования. При этом время отключения не должно превышать нормированные значения (табл. 1,2), т.к. в противном случае человек, касающийся в этот момент электроустановки, получит опасную дозу электрической энергии. При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ открытые проводящие части присоединяются к глухозаземлённой нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или ТТ.
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов (см. ниже).
Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты и устройства защитного отключения (УЗО).
Таблица 1
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN
Таблица 2
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы IT
Уравнивание потенциалов:
Система уравнивания потенциалов предназначена для ликвидации разности потенциалов между любыми точками открытых проводящих частей электроустановок, здания, инженерных коммуникаций и т.п.
Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:
нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN;
заземляющий проводник, присоединённый к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и ТТ;
заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);
металлические трубы коммуникаций, входящих в здание (горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.);
металлические части каркаса здания;
металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования;
заземляющее устройство системы молниезащиты;
заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
Система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток.
Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.
Выравнивание потенциалов:
Система выравнивания потенциалов предназначена для снижения разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путём применения специальных проводящих покрытий земли.
Двойная или усиленная изоляция:
Защита при помощи двойной или усиленной изоляции может быть обеспечена применением электрооборудования класса II (табл. 3) или заключением электрооборудования, имеющего только основную изоляцию токоведущих частей, в изолирующую оболочку.
Проводящие части оборудования с двойной изоляцией не должны быть присоединены к защитному проводнику и к системе уравнивания потенциалов.
Защитное электрическое разделение цепей:
Защитное электрическое разделение цепей предназначено для уменьшения опасности однофазного прикосновения в разветвлённых электросетях большой протяжённости, имеющих большую электрическую ёмкость и малое сопротивление изоляции проводов относительно земли.
Защитное электрическое разделение цепей источника тока и электроприёмника осуществляется при помощи разделительного трансформатора и применяется, как правило, для одной питающей цепи, которая при этом имеет малую электрическую ёмкость, большое сопротивление изоляции проводов относительно земли, а, следовательно, меньшую опасность при однофазном прикосновении.
Таблица 3
Классификация по способу защиты человека от поражения электрическим током и условия применения электрооборудования в электроустановках напряжением до 1 кВ
| Класс по ГОСТ 12.2.007.0 Р МЭК536 | Маркировка | Назначение защиты | Условия применения электрооборудования в электроустановке |
| Класс 0 | - | При косвенном прикосновении | 1. Применение в непроводящих помещениях. 2. Питание от вторичной обмотки разделительного трансформатора только одного электроприёмника |
| Класс I | Защитный зажим, знак или буквы РЕ, или желто-зелёные полосы | При косвенном прикосновении | Присоединение заземляющего зажима электрооборудования к защитному проводнику электроустановки |
| Класс II | Знак | При косвенном прикосновении | Независимо от мер защиты, принятых в электроустановке |
| Класс III | Знак | От прямого и косвенного прикосновений | Питание от безопасного разделительного трансформатора |
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки:
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны и площадки применяются в электроустановках напряжением до 1 кВ, когда требования к автоматическому отключению питания не могут быть выполнены, а применение других защитных мер невозможно либо нецелесообразно.
Сопротивление относительно земли изолирующего пола и стен таких помещений, зон и площадок в любой точке должно быть не менее:
50 кОм при номинальном напряжении электроустановки до 500 В включительно;
100 кОм при номинальном напряжении электроустановки более 500 В;
Если сопротивление в какой-либо точке меньше указанных величин, такие помещения, зоны, площадки не должны рассматриваться в качестве меры защиты от поражения электрическим током.
Для изолирующих (непроводящих) помещений, зон, площадок допускается использование электрооборудования класса 0 (табл.3) при соблюдении одного из следующих условий:
открытые проводящие части удалены одна от другой и от сторонних проводящих частей не менее чем на 2 м.
открытые проводящие части отделены от сторонних проводящих частей барьерами из изоляционного материала;
сторонние проводящие части покрыты изоляцией, выдерживающей испытательное напряжение не менее 2 кВ в течение 1 мин.
Пол и стены таких помещений не должны подвергаться воздействию влаги.
Кроме рассмотренных основных способов защиты персонала от поражения электрическим током используются: защитное зануление; блокировка; предупредительная сигнализация; электрозащитные средства (изолирующие штанги, диэлектрические коврики и др.).
Электротравма – повреждение органов и систем организма под действием электротока.
- Первое упоминание о смерти от электрического тока зарегистрировано в 1879 году во Франции, г. Лион, погиб плотник от генератора переменного тока.
- В развитых странах частота случаев удара электротоком в среднем около 2-3 случаев на сто тысяч населения.
- Наиболее часто от поражения тока страдают молодые люди трудоспособного возраста.
- Смертность мужчин от электротравм в 4 раза выше, чем у женщин.
Воздействие электротока на организм человека
Электрический ток на человека оказывает тепловое, электрохимическое и биологическое воздействие.- Тепловое воздействие : электрическая энергия, встречая сопротивление с тканями организма, переходит в тепловую энергию и вызывает электрические ожоги. Главным образом ожоги возникают в месте входа и выхода тока, то есть в местах наибольшего сопротивления. В результате чего образуются так называемые метки или знаки тока. Тепловая энергия, преобразованная из электрической, на своем пути разрушает и изменяет ткани.
- Электрохимическое воздействие: «склеивание», сгущение клеток крови (тромбоцитов и лейкоцитов), перемещение ионов, изменение зарядов белков, образование пара и газа, придание тканям ячеистый вид и др.
- Биологическое действие: нарушение работы нервной системы, нарушение проводимости сердца, сокращение скелетной мускулатуры сердца и др.
От чего зависит тяжесть и характер электротравмы?
Факторы поражения электрическим током:- Вид, сила и напряжение тока
- Переменный ток более опасен, чем постоянный. При этом низкочастотные токи (около 50-60 Гц), опаснее, высокочастотных. Частота тока используемого в быту 60 Гц. При увеличении частоты ток, он идет по поверхности кожи, вызывая ожоги, но не приводит к летальному исходу.
- Наиболее значима сила и напряжение электротока.
| Реакция организма на прохождение переменного тока | |
| Сила тока | Что чувствует пострадавший? |
| 0,9-1,2 мА | Ток еле ощутим |
| 1,2-1,6 мА | Чувство «мурашек» или шекотания |
| 1,6-2,8 мА | Чувство тяжести в запястье |
| 2,8-4,5 мА | Тугоподвижность в предплечье |
| 4,5-5,0 мА | Судорожное сокращение предплечья |
| 5,0-7,0 мА | Судорожное сокращение мышц плеча |
| 15,0-20 мА | Невозможно оторвать руку от провода |
| 20-40 мА | Очень болезненные мышечные судороги |
| 50-100 мА | Остановка сердца |
| Более 200 мА | Очень глубокие ожоги |
- Ток высокого напряжения (более 1000 вольт) вызывает более тяжелые повреждения. Поражение током высокого напряжение может происходить, даже находясь в шаге от источника тока («вольтова дуга»). Как правило, смертельные исходы возникают именно в результате высоковольтных поражений. Поражения током низкого напряжения в основном бытовые и к счастью процент летальных исходов от поражения током низкого напряжения ниже, чем при высоковольтовых поражениях.
- Путь прохождения тока по организму
- Путь, который проделывает ток через тело, называется петлей тока. Наиболее опасна полная петля (2 руки – 2 ноги), при этом варианте ток проходит через сердце, вызывая сбои в его работе вплоть до полной его остановки. Так же считаются опасными следующие петли: рука-голова, рука-рука.
- Длительность действия тока
- Чем продолжительнее контакт с источником тока, тем выражение поражения и выше вероятность смертельного исхода. При действии тока высокого напряжения, из-за резкого сокращения мышц, пострадавший может быть сразу отброшен от источника тока. При более низком напряжении тока, мышечный спазм может вызвать продолжительный захват проводника руками. С увеличением времени воздействия тока падает сопротивление кожи, поэтому следует, как можно раньше прекратить контакт пострадавшего с источником тока.
- Факторы внешней среды
Риск поражения током возрастает во влажных и сырых помещениях (ванные, бани, землянки и т.п.).- Исход элетротравмы так же во многом зависит от возраста и состояния организма в момент поражения
- Усиливают тяжесть поражения: детский и старческий возраст, утомление, истощение, хронические заболевания, алкогольное опьянение .
Степени поражения электрическим током
Опасность поражения электрическим током или последствия удара током
| Система | Последствия |
Нервная система
|
|
Сердечнососудистая система
|
|
Дыхательная система
|
|
| Органы чувств
|
|
Поперечнополосатая и гладкая мускулатура
|
|
Причины летального исхода:
|
|
Отдаленные осложнения:
|
|
Знак поражения электрическим током или электрометка
| Электрометка – участки омертвления тканей в местах входа и выхода электрического тока. Возникают вследствие перехода электрической энергии в тепловую. | |||
| Форма | Цвет | Характерные признаки | Фото |
| Округлая или овальная, но может быть и линейной. Часто по краям поврежденной кожи есть валикообразное возвышение, при этом середина метки кажется немного запавшей. Иногда возможно отслоение верхнего слоя кожи в виде пузырей, но без жидкости внутри, в отличие от термических ожогов. | Обычно светлее окружающей ткани – бледно- желтый или серовато-белый. | Полная безболезненность меток, из-за поражения нервных окончаний. Отложение частиц металла проводника на коже (медь - сине-зеленый цвет, железо- коричнеый и т.д.). При воздействии тока низкого напряжения частицы метала расположены на поверхности кожи, а при токе высокого напряжения распространяются вглубь кожи. Волосы в области меток спиралевидно закручиваются, сохраняя свою структуру. | 
|
| Электроожоги, не всегда ограничиваются метками на коже. Довольно часто возникают повреждения глубжележащих тканей: мышц, сухожилий, костей. Иногда очаги поражения располагаются под внешне здоровой кожей. | |||
Помощь при ударе током
Последствия поражения электрическим током во многом зависят от оказания своевременной помощи.Стоит ли вызывать скорую помощь?
Существуют случаи внезапной смерти через несколько часов после удара током. Исходя из этого любой пострадавший от удара током, должен обязательно быть, доставлен в специализированный стационар, где при необходимости может быть оказана неотложная помощь. Шаги помощи при ударе электрическим током
- Прекратить воздействие тока на пострадавшего , соблюдая установленные правила. Разомкнуть электрическую цепь при помощи прерывания цепи или выключателя либо выдернуть вилку из розетки. Удалить от пострадавшего источник тока, используя изолирующие предметы (деревянная палка, стул, одежда, веревка, резиновые перчатки, сухое полотенце и др.). Приближаться к пострадавшему следует в резиновой или в кожаной обуви по сухой поверхности или подложив под ноги резиновый коврик или сухие доски.
При необходимости оттащить пострадавшего волоком из зоны действия «шагового напряжения» (на расстояние до 10 м), удерживая его за ремень или сухую одежду, при этом, не касаясь открытых частей тела.
- Определить наличие сознания
- Взять за плечи, встряхнуть (при подозрении на травму позвоночника не делать), громко спросить: Что с вами? Нужна ли помощь?
- Оценить состояние сердечной и дыхательной деятельности . И в случае необходимости произвести реанимационные мероприятия, согласно алгоритму АВС (закрытый массаж сердца, искусственная вентиляция легких (дыхание рот в рот)).
| Алгоритм АВС | Что делать? | Как делать? |
А
 | Освободить дыхательные пути | Необходимо произвести ряд приемов позволяющих отодвинуть корень языка от задней стенки и таким образом устранить препятствие на пути потока воздуха.
|
В
 | Проверить есть ли дыхание | Наклониться к груди пострадавшего и определить есть ли дыхательные движения грудной клетки. Если визуально трудно определить есть ли дыхание или нет. Ко рту, к носу можно поднести зеркало, которое при наличии дыхания запотеет или же поднести тонкую нить, которая при наличии дыхания будет отклоняться. |
С
 | Определить если пульс | Пульс определяется на сонной артерии, пальцами руки согнутыми в фалангах. |
| На современном этапе медицины рекомендуется начинать реанимационные действия с пункта С – непрямой массаж сердца, затем А-освобождение дыхательных путей и В- искусственной дыхание. | ||
Если дыхание и пульс не определяются необходимо начать реанимационные мероприятия:
|
||
| Медикаментозное лечение. При безуспешности мероприятий в течении 2-3 минут, вводят 1 мл 0,1% адреналина (внутривенно, внутримышечно или внутрисердечно), раствор кальция хлорида 10% - 10 мл, раствор строфантина 0,05% - 1мл разведенного в 20 мл 40% растворе глюкозы. | ||
| При наличии дыхания пострадавшему необходимо придать устойчивое боковое положение и дождаться приезда скорой помощи.
|
||
4. На обожженные поверхности следует наложить сухие марлевые или контурные повязки. Противопоказано наложение мазевых повязок.5. Если пострадавший в сознании можно до приезда скорой помощи по необходимости можно дать обезболивающие (анальгин, ибупрофен и др.) и/или успокоительное средство (настойка валерьяны, персен, микстура Бехтерева и др.).
6.Транспортироваться пострадавший должен только в положении лежа и тепло укрытым.
Лечение в больнице
- Все пострадавшие с явлениями шока госпитализируются в отделение реанимации и интенсивной терапии.
- Пострадавших без признаков электрического или ожогового шока с ограниченными электроожогами госпитализируют в палаты хирургического профиля. По показаниям проводят туалет ожоговых ран, перевязки, медикаментозное лечение (сердечные и антиаритмические препараты, витамины, и др.). При необходимости проводятся сложные хирургические вмешательства по восстановлению целостности и функциональной способности поврежденных тканей и органов.
- Пострадавшие без местных поражений, даже при удовлетворительном состоянии, нуждаются в госпитализации в терапевтическое отделение для дальнейшего наблюдения и обследования. Так как известны случаи запоздалых, как со стороны сердечнососудистой системы осложнений (остановка сердца, нарушения сердечного ритма и др.), так и со стороны других систем (нервная, дыхательная и др.).
- Люди, перенесшие электротравму, часто нуждаются длительной реабилитации. Так как действие электротока может вызвать отдаленные осложнения. К таким осложнениям относятся: поражение центральной и периферической нервной системы (воспаление нервов – невриты, трофические язвы, энцефалопатии), сердечнососудистой системы (нарушения сердечного ритма и проводимости нервных импульсов, патологические изменения сердечной мышцы), появление катаракты, нарушение слуха, а так же нарушение функций других органов и систем.
Защита от поражения электрическим током
Лучшая защита от поражения электрическим током, это «голова на плечах». Необходимо чётко знать все требования и правила безопасности при работе с электрическим током, использовать нужные средства индивидуальной защиты и быть крайне внимательным при выполнении любых работ с электроустановками.Средства защиты:
- Изолирующие накладки и подставки;
- Диэлектрические ковры, перчатки, галоши, колпаки;
- Переносные заземления;
- Инструменты с изолирующими рукоятками;
- Использование экранов, перегородок, камер для защиты от электротока;
- Использование специальной защитной одежды (тип Эп1-4);
- Снизить время пребывания в опасной зоне;
- Плакаты и знаки безопасности.
- Приближаться к токоведущим частям следует только на расстояние равное длине изолирующей части электрозащитных средств.
- Обязательно применять индивидуальный экранирующий комплект одежды при работе в открытых распределительных устройствах напряжением 330 кВ и выше.
- В электроустановках напряжением выше 1000В пользоваться указателем напряжения необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками при работе в электроустройствах свыше 1000В.
- В условиях приближения грозы все работы в распределительных устройствах должны быть прекращены.
7.Защита от воздействия электрического тока.
7.1. Действие электрического тока на организм человека.
При эксплуатации и ремонте электрических сетей и электрооборудования человек может оказаться в непосредственном соприкосновений с находящимися под напряжением частями электропроводок. В результате прохождения тока через организм человека может произойти нарушение его жизнедеятельности функции. Общие нарушения вызывают сбои функции центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения.
Электрический ток проходя через тело человека может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действие.
Биологическое действие проявляется в возбуждении и раздражении живых тканей организма;
Тепловое – в способности вызывать ожоги отдельных участков тела;
Механическое – приводит к разрыву тканей, вывиху суставов, и повреждению костей;
Химическое – к электролизу крови (разложению).
Опасность электрического тока состоит в том, что он не имеет внешних признаков и не ощущается органами чувств человека. Только в момент прикосновения к токоведущим частям и возникновения поражающего действия организм начинает ощущать болевые проявления от протекания тока.
Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов, в том числе силы тока, электрического сопротивления тела человека и длительности протекания тока через него, рода и частоты тока, пути его прохождения, индивидуальных свойств организма и условий окружающей среды.
По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный .
Ощутимый – это электрический ток, который при прохождений через организм вызывает ощутимое раздражение. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I =0,6 мА, который не вызывает нарушений деятельности организма. Допустимая длительность протекания такого тока через тело человека не более 10 минут.
Неотпускающий – ток, который при прохождении через тело человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I =6 мА . Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.
Фибрилляционный – ток, вызывающий при прохождений через организм фибрилляцию сердца – хаотические, разновременные и разрозненные сокращения мышечных волокон сердца и паралич дыхания.
При частоте тока 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока – примерно 100 мА. При постоянном токе средним значением порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА, а верхним пределом 5 А.
На степень поражения сильно влияет электрическое сопротивление тела человека, которое изменяется в очень больших пределах.
Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи толщиной около 0,2 мм, состоящий из ороговевших клеток. Удельное электрическое сопротивление сухой кожи равно 3∙10 3 -2∙10 4 Ом∙м, а внутренних мышечных тканей – 200-300 Ом∙м. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы) может снизить сопротивление до значений, близких к значению внутреннего сопротивления, что увеличивает опасность поражения человека током.
Такое же влияние оказывает увлажнение кожи, а также загрязнение проводящей пылью или грязью.
Повышение напряжения приложенного к телу человека, в десятки раз уменьшает сопротивление кожи, а следовательно и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом.
В качестве расчётных значений электрическое сопротивление тела человека принимают 1000 Ом при напряжении U = 50В и 6000 Ом при U = 36В.
В связи с большими различиями значений сопротивлений тканей человека и невозможностью заранее предвидеть место контакта тела человека с токоведущими частями оборудования, определить поражающую силу тока невозможно. Для оценки безопасных условий исходят из допустимых напряжений.
Безопасным напряжением считают напряжение 36 В(для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и электроинструмента в помещениях с повышенной опасностью) и 12 В в особо опасных помещениях (при работах внутри котлов, металлических резервуарах и др.).
В производственных процессах используют два рода тока: постоянный и переменный. При напряжениях до 500 В опасность поражения переменным током выше чем постоянным. Переменный ток частотой 50 Гц представляет наибольшую опасность, а с повышением частоты эта опасность уменьшается.
Опасность поражения электрическим током зависит от условий выполнения работ в производственных помещениях. По степени опасности поражения людей электрическим током производственные помещения, согласно ПУЭ, подразделяют на помещения особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности.
Особо опасные помещения имеют повышенную влажность (по производственным условиям относительная влажность в них приближается к 100%) или химически активную среду, которая постоянно или длительно разрушающе действует на изоляцию и токоведущие части. Возможно и одновременное Действие этих двух факторов, определяющих признаки повышенной опасности производственных помещений. Особо опасными помещениями являются пропиточные, гальванические, газогенераторные участки и отделения, душевые, прачечные, помещения для зарядки аккумуляторов и др. В них разрешается работать электроинструментом напряжением не выше 42В при обязательном применении средств индивидуальной защиты (диэлектрических перчаток, ковриков и др.). Переносные электрические светильники должны иметь напряжение не более 12В.
Помещения с повышенной опасностью – это такие помещения, в которых относительная влажность длительно превышает 75%; имеются токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные и др.) или токопроводящая пыль; температура воздуха длительно превышает +35°С; установлены большие заземлённые металлические конструкции и возможно одновременное прикосновение человека к имеющим соединение с землёй металлоконструкций зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой. К таким помещениям относят кузнечные, механические, столярные производственные участки и отделения, неотапливаемые складские помещения и др. Напряжение электроинструмента и переносных электрических светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью, не должно превышать 42В.
Помещениями без повышенной опасности являются все помещения, в которых отсутствуют факторы, определяющие особую и повышенную опасность помещений. Это служебные и бытовые помещения, отапливаемые склады и др.
Электроустановки вне помещений по степени опасности приравнивают к электроустановкам, эксплуатируемых в особо опасных помещениях.
Все электроустановки (трансформаторы, электрооборудование, электроприборы и т.п.) согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по условиям электробезопасности разделяют на:
· электроустановки напряжением выше 1000В.
· электроустановки напряжением до 1000В.
· электроустановки с малым напряжением, не превышающим 42В.
7.2.Опасность прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью.
Степень поражения при прикосновении к токоведущим частям электрической сети зависит от схемы прикосновения человека, напряжения сети, режима нейтрали сети, качества изоляции токоведущих частей от земли и других факторов.
Наибольшую опасность представляет двухфазное (двухполюсное) прикосновение, при котором человек одновременно присоединяется к двум фазам электроустановки и оказывается под действием рабочего напряжения. Ток I ч, проходящий через тело человека, будет зависеть в этом случае только от напряжения сети и электрического сопротивления тела человека (рис. 7.1).
В сети постоянного тока или однофазной сети ток через тело человека, А:
I = U раб / R ч
где U раб – рабочее напряжение сети, В,
R ч – сопротивление тела человека, Ом.
В трёхфазной сети при касании двух линейных проводов:
I ч = U л / R ч = √3U ф / R ч
где U Л – линейное напряжение сети, В,
U Ф – фазное напряжение сети, В.
Такое включение человека встречается достаточно редко, чаще имеет место однофазное прикосновение. В этом случае на протекающий через человека ток оказывает влияние режим нейтрали источника тока (изолированная или глухозаземлённая), сопротивление изоляции и ёмкость фаз относительно земли.
В трёхфазной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000В (рис. 7.2а) при условии её малой протяжённости емкостным сопротивлением можно пренебречь, и тогда ток проходящий через человека:
I ч = 3U ф /(3R ч + r и)
Из приведённой формулы следует, что в неразветвлённых сетях небольшой протяжённости опасность поражения человека тем больше, чем ниже уровень изоляции (сопротивление изоляции проводов – r и). относительно земли.
В сетях с глухозаземлённой нейтралью (рис. 7.2б) ток, который пройдёт через человека при его прикосновении к фазе, будет:
I ч = U Ф / (R ч + R о)
В этом случае при прикосновении к одной из фаз трёхфазной четырёхпроводной сети с глухозаземлённой нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением.
7.3.Опаснсть напряжения прикосновения и шага.
При пробое или нарушении изоляции электроустановок (рис.7.3) их корпуса и соединённые с ними заземлители оказываются под напряжением. При прикосновении к любому корпусу электроустановки 1, 2, 3 возникает опасность поражения человека электрическим током. Ток, протекающий через корпус электроустановки и заземлитель, растекается по значительному объёму земли. В этом случае земля становится участком электрической цепи. Пространство вокруг заземлителя, где проходит растекание тока на землю, называют полем растекания.
Для выявления закономерности распределения потенциалов на поверхности земли в зоне растекания тока примем допущение что ток замыкания I з стекает в землю через полусферический заземлитель радиусом r , находящийся в однородном грунте с удельным сопротивлением ρ , Ом∙м. (Распределение потенциала на поверхности земли при растекании тока в грунте показан на рис. 7.4.).
Потенциал т.А, находящийся на расстоянии х А от заземлителя можно определить из выражения:
(7.1)
Из выражения (7.1) видно, что потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения до нуля по мере удаления от заземлителя.
При попадании человека в зону растекания тока, он может оказаться под разностью потенциалов, которая существует между двумя точками земли, на которых стоит человек. Эту разность потенциалов между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, называют напряжением шага .
Напряжение шага U ш можно определить как разность потенциалов между точками А и В на поверхности земли (рис.7.3).
Напряжение шага зависит от ширины шага α, и расстояния х А от места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания опасность шаговых напряжений уменьшается: U ш1 › U ш2 (рис. 7.3). На расстоянии около 20м от места замыкания шаговое напряжение практически не представляет опасности. При шаге равном 0,8м вблизи места растекания тока шаговое напряжение может достигать 100 – 150В. Такое напряжение при протекании тока по пути «нога – нога» может вызвать судороги мышц ног, и человек может упасть на землю.
Для уменьшения шагового напряжения в зоне растекания тока человек должен соединить ноги вместе, и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила за пределы другой.
Напряжением прикосновения называют напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или напряжение, приложенное к телу человека.
Корпуса электроустановок 1, 2, 3, которых может коснуться человек (рис.7.3), соединённых заземляющей шиной с заземлителем, при пробое изоляции окажутся под тем же потенциалом, что и сам заземлитель- j з
Потенциал другой точки – это потенциал основания (земли) в том месте где стоит человек – j осн
В этом случае напряжение прикосновения будет:
Где 
– коэффициент напряжения прикосновения, учитывающей форму потенциальной кривой при полусферическом заземлителе. При заземлителях другой формы коэффициент α 1 определяют из других выражений.
Таким образом, напряжение прикосновения для человека (рис.7.3.), касающегося заземлённого корпуса электроустановки и стоящего на земле, определяется отрезком ОС и зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком и заземлителем: чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше U пр и наоборот.
При наибольшем расстоянии х = ∞, а практически при х ≥ 20м напряжение прикосновения имеет наибольшее значение:
U ПР =U З ;
Это наиболее опасный случай прикосновения.
При наименьшем значении х , т.е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе U ПР =0 , и .
Это безопасный случай, при котором человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он и находится под потенциалом заземлителя.
При других значениях х в пределах 0…20м U пр плавно возрастает от 0 до з, а от 0 до 1 (пунктирная кривая на рис. 7.3.).
7.4. Организационные мероприятия и технические средства,
обеспечивающие безопасность работ в электроустановках.
Обслуживание электроустановок, производство монтажных, ремонтных и наладочных работ требуют выполнения организационных и технических мероприятий, применения технических средств по предупреждению поражения человека электрическим током.
Работы в действующих установках по мерам безопасности разбивают на 4 категории:
При полном снятии напряжения;
При частичном снятии напряжения;
Без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;
Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением
Правилами техники безопасности определены требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.
7.5.Защита от поражения электрическим током при прикосновении к
нетоковедущим частям электроустановок.
Для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и к другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением в результате нарушения изоляции, применяют защитное заземление, зануление и защитное отключение .
Защитным заземлением называют преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем является металлический проводник (электрод) или группа соединённых между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй. Заземляющим проводником называют металлический проводник, который соединяет заземляемые части электроустановки с заземлителем.
Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения . Это достигается путём уменьшения потенциала заземлённого оборудования, за счёт уменьшения сопротивления заземлителя.
При замыкании токоведущих частей на заземлённый корпус электроустановки он окажется под напряжением U З =I З R З
Человек при прикосновении к корпусу попадает под напряжение
. Ток протекающий через тело человека будет
Из этого выражения видно, что ток через человека можно уменьшить путём уменьшения сопротивления заземления R з и коэффициента прикосновения или увеличения общего сопротивления человека R оч .
Защитное заземление применяют в трёхфазных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. (рис. 7.5-а) и сетях напряжением выше 1000 В с заземлённой нейтралью. (рис. 7.5-б).
Сопротивление заземляющего устройства Rз в таких случаях не должно быть больше нормированной величины. Эта величина зависит от напряжения электроустановки, мощности источника питания и является основным показателем, характеризующим пригодность защитного заземления для данных условий.
Согласно ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81 « ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление » в электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Если мощность источника питания (трансформатора, генератора) не превышает 100 кВ ·А, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом, но не более.
В электроустановках с напряжением выше 1000 В сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 250/I з (где I з – ток замыкания на землю). При использовании заземляющего устройства одновременно и для электроустановок напряжением до 1000 В его сопротивление R з = 125/I з . Во всех случаях сопротивление R з не должно превышать 10 Ом.
Сопротивление заземления измеряют не реже одного раза в год в периоды наименьшей проводимости:один раз летом при наибольшем просыхании почвы, один раз зимой при наибольшем промерзании почвы. Контроль сопротивления заземления проводят при помощи измерителей защитного заземления типов МС-08, М-416 и др.
7.6 Расчёт защитного заземления .
Расчёт заключается в определении числа заземляющих проводников (труб, стержней), и длины соединяющей полосы, способа размещения в грунте.
Порядок расчёта заземлителей.
1. Зная напряжение, мощность и режим нейтрали электроустановки, определяют нормируемую величину сопротивления –R з.
2. Определяют расчётное удельное сопротивление грунта .
За расчётное удельное сопротивление грунта принимают наибольшее его значение в течении года
где – удельное сопротивление грунта, полученное при измерении, Ом*м
Ψ – коэффициент, учитывающий увеличение удельного сопротивления земли в течении года для разных климатических зон. По таблице 3.11 и 3.12 [ 7 ].
3.Рассчитывают сопротивление R В вертикальных одиночных заземлителей по эмпирическим формулам табл. 3.1 , табл. 11.4.[ 4 ].
4. Определяют число вертикальных заземлителей n с учетом коэффициента использования вертикальных электродов.
Сначала принимают =1. Затем уточняют количество электродов с учетом выбранного по табл. 3.2. значения , который зависит от числа заземлителей, способа их размещения и от отношения расстояния а между заземлителями к их длине l.
5. Находят длину соединяющей вертикальные электроды полосы. При размещении электродов в ряд длина полосы l n =1.05*a(n-1)
При размещении по контуру l n =1.05*a*n
6. По расчетным и выбранным параметрам полосы определяют ее сопротивление R г по эмпирическим формулам табл. 3.1[ 7 ] , табл. 11.4.[ 4 ].
7. Определяют результирующее сопротивление R общ растеканию тока сложного заземлителя с учетом экранирования между полосами и вертикальными электродами, учитываемого коэффициентом использования горизонтального полосового электрода.
Результирующее сопротивление заземлителей не должно превышать нормируемую величину, £
Зануление .
Этот способ защиты от поражения электрическим током заключается в преднамеренном электрическом соединении металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводником.
Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземлённой нейтральной точкой в трёхфазных сетях, с глухозаземлённым выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземлённой средней точкой обмотки источника в сетях постоянного тока.
Принципиальная схема зануления в сети трёхфазного тока показана на рис. 7.6.
Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.
Это достигается путём подключения корпусов электроустановок к нулевому проводу. При таком соединении любое замыкание на корпус превращается в однофазное, короткое замыкание. В этом случае в цепи возникает большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить повреждённую электроустановку от питающей сети.
Рис. 7.6 Схема зануления в трёхфазной сети.
1.Корпус электроустановки. 2. Аппараты защиты от к.з., r0 – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока. r п – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника. Iк – ток короткого замыкания. Iн – часть тока к.з., протекающего через нулевой защитный проводник. Iз – часть тока к.з., протекающего через землю.
Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматические выключатели максимального тока, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой и другие.
Нулевой защитный проводник соединяют с землёй с помощью повторного заземлителя r п (рис. 7.6). В этом случае с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземлителя, как при защитном заземлении, то есть заземление корпусов через нулевой проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.
Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия – быстрое автоматическое отключение повреждённой электроустановки от питающей сети и снижение напряжения занулённых металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.
Электротравмы возникают в результате воздействия на организм человека электрического тока большой силы, а также разряда атмосферного электричества (молнии). Поражение током может произойти как при непосредственном контакте с источником тока (прямое поражение), так и при возникновении дугового контакта, когда человек находиться вблизи от электроустановки, имеющей напряжение 1000 вольт и выше, особенно в помещениях с повышенной влажностью воздуха.
Электрический ток вызывает общие и местные нарушения в организме: потерю сознания, судороги, остановку сердца и дыхания, ожоги.
Следует помнить, что из-за воздействия тока у пострадавшего происходит спазм голосовых связок, и поэтому он не может крикнуть и позвать на помощь. Если воздействие тока не прекратить, то через несколько минут, в результате возникшей гипоксии, у пострадавшего может остановиться сердце.
Состояние пострадавшего в момент электротравмы может быть настолько тяжелым, что внешне он может мало, чем отличаться от умершего: широкие, не реагирующие на свет зрачки, бледная кожа, отсутствие дыхания и пульса. Это состояние получило название “мнимая смерть”.
При оказании первой помощи первое, что необходимо сделать это прекратить воздействие электрического тока на организм: выключить рубильник, перерубить провод топором с деревянной ручкой или отбросить провод сухой палкой (предметом, не проводящим ток).
При всем этом, самое главное принять меры самозащиты, чтобы не получить смертельное поражение током. Под ноги себе необходимо положить изолирующий материал, а при наличии резиновых перчаток и калош – обязательно ими воспользоваться. Прикосновение к пострадавшему незащищенными руками при не отключенном электрическом токе недопустимо.
После отключения пострадавшего от тока, необходимо немедленно приступить к его оживлению. Для этого применяется метод искусственного дыхания “изо рта в рот” или “изо рта в нос”, сочетая его с закрытым массажем сердца, до полного восстановления функции дыхания и работы сердца. Сам процесс оживления может занять несколько часов, как правило, не менее двух. Затем пострадавшего следует отвезти в ближайшее лечебное учреждение.
Также по возможности необходимо тщательно осмотреть тело пострадавшего. Все местные повреждения следует обработать и закрыть повязкой, как при ожогах.
Транспортировать пострадавшего необходимо в лежачем положении, при этом внимательно следя за его состоянием, так как при транспортировке у него возможна повторная остановка дыхания и серд
23Поражение током и молнией
Поражение током высокого напряжения или молнией
Специфическая проблема при таком варианте поражения током – как безопасно для собственной жизни подойти к пораженному. Уже в 20-30 шагах от лежащего на земле провода высоковольтной линии крайне велика опасность поражения электрическим током: на поверхности почвы образуется так называемый электрический кратер.
В центре этого кратера (место касания провода с землей) будет самое высокое напряжение, убывающее по мере удаления от источника в виде расходящихся концентрических колец. При приближении к зоне электрического кратера следует опасаться не величины тока как такового, а разности напряжения между уровнями распространения электричества по земле. Чем шире шаг, тем выше разность потенциалов и величина поражающего разряда. При расстоянии в 60 – 90 см (средняя длина шага взрослого человека) разряд может оказаться смертельным.
В этом случае ток сначала пройдет по нижней петле – от ноги к ноге. Этот путь наименее опасен, но именно он вызовет судороги в ногах. Человек обязательно потеряет равновесие и упадет, и тогда его тело подвергнется воздействию колоссального напряжения, а путь электрического тока обязательно пройдет через сердце.
Запомните! Передвигаться в зоне «шагового» напряжения следует в диэлектрических сапогах или галошах, либо «гусиным шагом»: пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой.
Снимать высоковольтные провода с пострадавшего нужно с помощью непроводящих ток предметов. Можно воспользоваться стеклянной или пластиковой бутылкой, сухой деревянной палкой или топорищем.
Только после устранения опасности можно приступить к оказанию неотложной помощи. Она будет мало отличаться от разобранных ранее вариантов. Однако при воздействии тока высокого напряжения чаще всего отмечаются ожоги и обугливание тканей, переломы костей и даже отрывы конечностей. Эти виды повреждений требуют специализированной помощи. Так, при ожогах необходимо обработать ожоговую поверхность и наложить стерильную сухую повязку. При кровотечении - наложить кровоостанавливающие жгуты или давящие повязки. При переломах костей – произвести иммобилизацию конечности любыми подручными средствами.
26Солнечный удар - болезненное состояние, расстройство работы головного мозга вследствие продолжительного воздействия солнечного света на непокрытую поверхность головы. Это особая форма теплового удара.
Солнечный удар характеризуется приобретением телом тепла большего, чем то, которым организм в состоянии управлять и охлаждать должным образом. Нарушается не только потоотделение, но и кровообращение (сосуды расширяются, происходит «застаивание» крови в мозгу), накапливаются в тканях свободные радикалы. Последствия такого удара могут быть очень серьезными, угрожая даже остановкой сердца. Солнечный удар очень опасен по своей степени влияния, в первую очередь, на нервную систему.
Симптомы солнечного удара
Солнечный удар сопровождается головной болью, вялостью, рвотой. В тяжелых случаях - комой. Симптомы перегревания усугубляются при повышении влажности окружающей среды.
Легкая степень:
Общая слабость;
Головная боль;
Тошнота;
Учащения пульса и дыхания;
Расширение зрачков.
Меры: вынести из зоны перегревания, оказать помощь. При тошноте и рвоте позиционировать больного таким образом, чтобы избежать захлёбывание рвотной массой.
При средней степени:
Резкая адинамия;
Сильная головная боль с тошнотой и рвотой;
Оглушенность;
Неуверенность движений;
Шаткая походка;
Временами обморочные состояния;
Учащение пульса и дыхания;
Кровотечение из носа
Повышение температуры тела до 39-40°C.
Тяжелая форма солнечного удара развивается внезапно. Лицо гиперемировано, позже бледно-цианотичное. Наблюдаются случаи изменения сознания от легкой степени до комы, клонические и тонические судороги, непроизвольное выделение мочи и кала, бред, галлюцинации, повышение температуры тела до 41-42°C, случаи внезапной смерти. Летальность 20-30%.
