Факторы неэлектрического характера

Факторы электрического характера.

Сила тока является ос­новным фактором, обусловливающим степень поражения челове­ка, и в зависимости от этого установлены категории воздействия: пороговый ощутимый ток, пороговый неотпускающий ток и поро­говый фибрилляционный ток.

Электрический ток наименьшей силы, вызывающий ощути­мые человеком раздражения, называется пороговым ощутимымтоком. Человек начинает ощущать воздействие переменного тока частотой 50 Гц, силой в среднем около 1,1 мА, а постоян­ного тока — около 6 мА. Оно воспринимается как слабый зуд и легкое покалывание при переменном токе или нагрев кожи при постоянном.

Пороговый ощутимый ток, поражая человека, может явиться косвенной причиной несчастного случая, вызвав непроизвольные ошибочные действия, усугубляющие существующую ситуацию (ра­бота на высоте, вблизи токоведущих, движущихся частей и т. д.).

Увеличение сверхпорогового ощутимого тока вызывает у чело­века судороги мышц и болезненные ощущения. Так, при пере­менном токе 10...15мА, а постоянном 50...80мА человек не в со­стоянии преодолеть судороги мышц, разжать руку, которой касается токоведущей части, отбросить провод и оказывается как бы прикованным к токоведущей части. Такой ток называется по­роговым неотпускающим.

Факторы неэлектрического характера

Индивидуальные способности сопротивления тела человека. В электрической цепи тело человека не может рассматри­ваться как простой физический проводник. Живая ткань от­дельных частей и тело в целом представляют сопротивление, которое под воздействием проходящего электрического тока под­чиняется более сложным законам, чем металлические провод­ники, электролиты и полупроводники.

Электрическое сопротивление тела человека является неотъемле­мой составляющей при его включении в электрическую цепь. На­ибольшим электрическим сопротивлением обладает кожа, и осо­бенно ее верхний роговой слой, лишенный кровеносных сосудов. Сопротивление кожи зависит от ее состояния, плотности и пло­щади контактов, величины приложенного напряжения, силы и времени воздействия тока. Наибольшее сопротивление оказывает чистая, сухая, неповрежденная кожа. Увеличение площади и плотности контактов с токоведущими частями снижает ее сопро­тивление. С увеличением приложенного напряжения сопротивле­ние кожи уменьшается от десятков килоом (кОм) до сотен Ом в ре­зультате пробоя верхнего слоя. Увеличение силы тока или времени его протекания также снижает электрическое сопротив­ление кожи вследствие нагрева ее верхнего слоя.

Различные ткани и органы человека обладают разным удель­ным объемным сопротивлением. Наибольшую величину сопро­тивления имеет сухая неповрежденная незагрязненная здоровая кожа. Верхний роговой слой кожи (эпидермис) имеет очень большое удельное объемное сопротивление (около 10⁸ Ом-см) и может рассматриваться как диэлектрик. Сопротивление

Сопротивление внутренних органов человека является также переменной величиной, зависящей от физиологических факторов, состояния здоровья, психического состояния. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления.

В связи с этим к об­служиванию электроустановок допускаются лица, прошедшие специальный медицинский осмотр, не имеющие кожных заболева­ний, заболеваний сердечно-сосудистой, центральной и перифери­ческой нервных систем и других болезней. При проведении расче­тов по обеспечению электробезопасности условно принимают сопротивление тела человека равным 1000 0м.

Таблица Характер воздействия тока на человека (пут» тока рука — нога,

напряжение 220 В)

(Допустимым считается ток, при котором человек может самосто­ятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с — 2 мА, при 10 с и менее — 6 мА)

Переменный ток опаснее постоянного, однако при высоком на­пряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова — рука, голова — ноги, рука — рука, нога — рука, нога — нога и т. д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова — руки, голова — ноги), сердце и легкие (руки — ноги). Неблагоприятный микроклимат (по­вышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов.

Продолжительность действия тока. Увеличение длительно­сти воздействия тока на человека усугубляет тяжесть поражения из-за снижения сопротивления тела за счет увлажнения кожи по­том и соответствующего увеличения проходящего через него то­ка, истощения защитных сил организма, противостоящих воз­действию электрического тока. Между допустимыми для человека величинами напряжений прикосновения и силы токов существует определенная зависимость, соблюдение которой обес­печивает электробезопасность. (Напряжение прикосновения — это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одно­временно касается человек.)

Предельно допустимые значения напряжений прикоснове­ния и токов для нормального (неаварийного) режима работы электроустановок при продолжительности воздействия не более 10 мин в сутки не должны превышать следующих значений: при переменном (50 Гц) токе U ≤ 2В;

I ≤0,ЗмА и при постоянном токе U≤28ВиI≤1,0мА (ГОСТ 12.1.038—82 c изм. 1996 Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов.). Указанные значе­ния установлены для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам.

При работе на предприятиях в условиях высоких температур ( > 25 °С) и относительной влажности воздуха ( > 75 %) указанные значения напряжения прикосновения и токов должны быть уменьшены в 3 раза. При аварийном режиме, т. е. при рабо­те неисправной электроустановки, угрожающей электротравмой, их значения указаны в табл.

Таблица Предельно допустимые уровни напряжения и тока

Из данных табл. следует, что при переменном токе силой 6мА и постоянном 15мА человек самостоятельно может освобо­диться от токоведущих частей в течение периода продолжитель­ностью более 1 с. Эти токи считаются длительно допустимыми, если отсутствуют обстоятельства, усугубляющие опасность.

Путь тока через человека.Он существенно влияет на исход поражения, опасность которого особенно велика, если он про­ходит через жизненно важные органы: сердце, легкие, голов­ной мозг.

В теле человека ток проходит не по кратчайшему расстоянию между электродами, а движется главным образом вдоль потоков тканевой жидкости, кровеносных и лимфатических сосудов и оболочек нервных стволов, обладающих наибольшей электропро­водностью.

Пути тока в теле человека называют петлями тока. Для электро­травм с тяжелым или смертельным исходом наиболее характерны следующие петли тока: рука — рука (40 % случаев), правая рука — ноги (20 %), левая рука — ноги (17 %), нога — нога (8 %).

Факторы окружающей среды.Многие факторы окружающей производственной среды существенно влияют на электробез­опасность. Во влажных помещениях с высокой температурой ус­ловия для обеспечения электробезопасности неблагоприятны, так как при этом терморегуляция организма человека осущест­вляется в основном с помощью потовыделения, а это приводит к уменьшению сопротивления тела человека. Заземленные метал­лические токопроводящие конструкции способствуют повыше­нию опасности поражения током из-за того, что человек практи­чески постоянно связан с одним из полюсов электроустановки — землей. Токопроводящая пыль повышает возможность случай­ного электрического контакта человека с токоведущими частя­ми и землей.

В отношении опасности поражения людей электрическим то­ком в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) различают помещения без повышенной опасности, с повы­шенной опасностью и особо опасные.

Помещениями без повышенной опасности (Категория I) являются такие, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или осо­бую опасность.

Помещения с повышенной опасностью(Категория II) характеризуются на­личием одного из следующих условий:

♦ сырость (относительная влажность воздуха длительно пре­вышает 75 %);

♦ токопроводящая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п.;

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

♦ высокая температура воздуха, постоянно или периодически (более 1 суток) превышающая + 35 ⁰С, например, помещения с су­шилками, котельные и т. п.;

♦ возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной сторо­ны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с дру­гой. Примерами помещений с повышенной опасностью могут быть: в пивоварении и безалкогольном производстве — бродиль­ное отделение; отделения приготовления сухих напитков; цехи готовой продукции; сушильные и элеваторные отделения крахма-лопаточного производства; тестоприготовительные отделения хлебозаводов.

Особо опасные помещения(Категория III) характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

♦ особая сырость (относительная влажность воздуха близка к 100%, потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помеще­нии, покрыты влагой);

♦ химически активная или органическая среда (агрессивные па­ры, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушаю­щие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);

♦ одновременно два или более условий повышенной опасно­сти. К помещениям этого класса, например, относятся: бутылкомоечные отделения, цехи розлива купажа, варки сиропа на пивобезалкогольных производствах; сиропные, варочные, сепараторные отделения крахмалопаточного производства.

Территории размещения наружных электроустановок прирав­ниваются к особо опасным помещениям.

Анализ опасности поражения человека электрическим током

Поражения электрическим током возникают при прикоснове­нии человека к токоведущим частям, находящимся под напряже­нием (прямое прикосновение) или при соприкосновении с откры­тыми проводящими частями, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции (косвенное при­косновение). Анализ опасности такого прикосновения сводится к определению значения тока в цепи человека I_ч, зависящего от схемы его включения в электрическую сеть, схемы сети, режима работы, качества изоляции токоведущих частей и условий экс­плуатации электроустановки. Основные схемы включения:

♦ однофазное (однополюсное), когда человек имеет электри­ческую связь с землей и касается одной фазы электроустановки;

♦ двухфазное (двухполюсное), когда человек касается двух не­изолированных фаз (полюсов) электроустановки;

♦ прикосновение к нетоковедущим частям электроустановки, оказавшихся под напряжением в результате повреждения изоля­ции (равноценно однофазному включению);

♦ включение между двумя точками земли в поле растекания тока, находящимися под разными потенциалами (включение под напряжением шага).

Электроустановки по условиям электробезопасности подразде­ляются на электроустановки напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ. Правила безопасности при этом существенно отличаются. В связи с тем, что большинство рабочих мест связаны с эксплуата­цией электроустановок до 1 кВ, дальнейшее рассмотрение вопро­сов электробезопасности относится исключительно к электроус­тановкам напряжением до 1 кВ.

На предприятиях наиболее часто используются трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью и реже трехфазные сети с изолированной нейтралью.

Глухозаземленная нейтраль — это нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляюще­му устройству.

Изолированная нейтраль — это нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им уст­ройств.

Сети с изолированной нейтралью целесообразно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов, а емкость сети относительно земли не­значительна. К ним относятся малоразветвленные сети, не подвер­женные воздействию агрессивной среды и находящиеся под посто­янным надзором персонала. Сеть с заземленной нейтралью следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию.

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ, 7-е издание) для электроустановок приняты следующие обозначения (рис. 23):

♦ система TN — система, в которой нейтраль источника пита­ния глухо заземлена, а открытые проводящие части электроуста­новки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

система TN-C — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении;

♦ система TNS — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении;

♦ система TN-C-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания;

♦ система IT — система, в которой нейтраль источника пита­ния изолирована от земли или заземлена через приборы или уст­ройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводя­щие части электроустановки заземлены;

♦ система ТТ — система, в которой нейтраль источника пита­ния глухо заземлена, а открытые проводящие части электроус­тановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали ис­точника.

Первая буква — состояние нейтрали источника питания отно­сительно земли: Т — заземленная нейтраль; / — изолированная нейтраль.

Вторая буква — состояние открытых проводящих частей отно­сительно земли: Т — открытые проводящие части заземлены, не­зависимо от отношения к земле нейтрали источника питания; N— открытые проводящие части присоединены к глухозазем­ленной нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы — совмещение в одном провод­нике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого за­щитного проводников:

♦ S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) провод­ники разделены;

♦ С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего про­водников совмещены в одном проводнике (Р£Л^-проводник);

♦ N ( ) — нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

♦ РЕ( ) — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

♦ PEN ( ) — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабо­чий проводники.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: