Поражение электрическим током. Электробезопасность.

Характер воздействия электрического тока на организм человека.

Одной из особенностей поражения электрическим током является отсутствие внешних признаков грозящей опасности, которые человек мог бы заблаговременно обнаружить с помощью органов чувств: увидеть, услышать, обонять и т.д. В большинстве случаев человек включается в электрическую сеть либо руками (путь тока “рука-рука”), либо рукой и ногами (путь тока “рука-ноги”). Проходящий при этом ток приводит к серьезным повреждениям центральной нервной системы и таких жизненно важных органов, как сердце и легкие.Тяжесть исхода электротравм является второй особенностью поражения электрическим током. Временная потеря трудоспособности при электротравмах, как правило, продолжительна. Так, при поражении в сетях напряжением 220/380 В она составляет в среднем 30 дней.Третья особенность поражения человека электрическим током заключается в том, что токи промышленной частоты 10-25 мА способны вызывать интенсивные судороги мышц. В результате наступает так называемое “приковывание” человека к токоведущим частям. Пострадавший самостоятельно не может освободиться от воздействия электрического тока. Длительное же протекание тока такой величины может привести к тяжелым последствиям.Воздействие тока на человека вызывает резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания. При работе на высоте это может привести к падению человека. В результате возникает опасность механического травмирования, причиной которого является воздействие тока. В этом состоит четвертая особенность поражения электрическим током. Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает биологическое, тепловое, механическое или химическое воздействие. Биологическое воздействие заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в его способности вызывать ожоги, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.опустимые для человека токи оценивают по трем критериям электробезопасности. Первый критерий – неощутимый ток (I = 0,6 Ма), который не вызывает нарушений деятельности организма и допускается для длительного протекания через тело человека при обслуживании электрооборудования. В качестве второго критерия принимают отпускающий ток (I = 6 мА). Действие такого тока на человека допустимо, если длительность его протекания не превышает 30 с. Третьим критерием является неотпускающий ток, не превосходящий пороговое значение фибрилляционного тока и действующий кратковременно (до 1 с). Значения неотпускающего тока в зависимости от длительности воздействия могут быть приняты следующими: при 1 с – 50 мА, при 0,7 с – 70 мА, при 0,5 с – 100 мА, при 0,2 с – 250 мА, при 0,1 с – 500 мА, при 0,08? 0,01 с – 650 мА.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током.

–величина тока, протекающего через тело человека;

–продолжительность воздействия тока;

–частота тока;

–путь прохождения тока;

–индивидуальные свойства организма человека.

Величина тока. В нормальных условиях наименьший ток промышленной частоты, который вызывает физиологические ощущения у человека, в среднем равен 1 миллиамперу (мА); для постоянного тока эта величина равна 5 мА.

Продолжительность протекания тока имеет решающее значение. Чем более длительное время человек находится под действием тока, тем сильнее будет поражение и тем меньше вероятность восстановления жизненных функций организма.

Род тока и частота. Токи различного рода (при прочих равных условиях) представляют различную степень опасности для организма. Характер их воздействия также неодинаков. Постоянный ток производит в организме термическое и электролитическое действие, а переменный — преимущественно сокращение мышц, сосудов, голосовых связок и т. д. Установлено, что переменный ток напряжением ниже 500 В опаснее равного ему по напряжению постоянного тока, а при увеличении напряжения свыше 500 В увеличивается опасность от воздействия постоянного тока.

Среди переменных токов различной частоты наибольшую опасность представляют токи промышленной частоты 40—500 Гц. Токи высокой частоты (500 кГц и выше) безопасны с точки зрения внутренних поражений: они не вызывают электрического удара. Однако они могут вызвать ожог и не менее опасны, чем постоянные или переменные токи промышленной частоты.

Роль пути тока. Путь тока в организме человека имеет важное значение для исхода поражения. Проходящий ток распределяется в организме по всему его объему, однако наибольшая часть его проходит по пути наименьшего сопротивления, главным образом вдоль потоков тканевых жидкостей, кровеносных и лимфатических сосудов и оболочек нервных стволов.

Ток, проходя через нервные ткани, оказывает влияние на клетки мозга. Пути тока, лежащие от руки к руке и от руки к ноге, охватывают большее число оболочек нервных стволов. Кроме того, эти пути проходят через такие жизненно важные органы, как сердце и легкие, их поражение представляет наибольшую опасность для организма.

Следует также считаться с наличием участков тела с повышенной чувствительностью к воздействию тока. Одним из таких участков является, например, область запястья. Так, при расположении одного электрода на запястьи руки, а другого на ладони той же руки можно вызвать острую боль и даже потерю сознания, в то время как приложение тех же электродов к другим участкам тела легко переносится.

Особенности индивидуальных свойств человека. Физическое и психическое состояние человека в момент воздействия на него электрического тока имеет огромное значение. Опасности поражения током больше подвержены лица, страдающие болезнями сердца, легких, нервными заболеваниями и т. д. Поэтому законодательством о труде установлен профессиональный отбор работников, обслуживающих электротехнические установки, в зависимости от состояния здоровья.

Анализ опасности поражения электрическим током в различных электрических сетях.

Степень опасности и исход поражения электрическим током зависят: от схемы «подключения» человека в электрическую цепь; на электрической сети:трехфазная четырехпроводная с заземленной нейтралью; рехфазная с изолированной нейтралью. Нейтральной точкой трансформатора (генератора) называют точку соединения обмоток питающего трансформатора. При нормальном режиме работы электрической сети в этой точке напряжение равно 0. Нейтраль источника питания может быть заземленная и изолированная от земли, это определяет режим ее работы. Заземление нейтрали называют рабочим заземлением R0. Выбор схемы сети и режима нейтрали источника тока осуществляют в зависимости от технологических требований и условий безопасности. По технологическим требованиям предпочтение отдается четырехпроводной сети, так как эта сеть характеризуется двумя напряжениями - линейным и фазным (380/220 В). Линейным напряжением 380 В питают силовую нагрузку - включают электродвигатели производственного оборудования между фазными проводами. Фазное напряжение = 220 В используют для осветительной установки - подключают лампы между фазным и нулевым проводами. Линейное напряжение всегда больше фазного в 1,73 раза. По условиям безопасности сети с изолированной нейтралью целесообразно применять, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции сети, обеспечивающий незначительную емкость проводов относительно земли. Это могут быть малоразветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором квалифицированного персонала. Сети с заземленной нейтралью применяют там, где невозможно обеспечить высокий уровень изоляции электроустановки или нельзя быстро отыскать и устранить ее повреждение. В силу специфики и незначительной мощности производства по сравнению с другими предприятиями пищевой промышленности на предприятиях общественного питания могут быть использованы одно- и двухфазные сети с заземленной нейтралью, а при эксплуатации средств малой механизации при погрузочно-разгрузочных работах рекомендуют электрическую сеть с изолированной нейтралью. Степень электробезопасности в таких сетях возрастает за счет большого сопротивления изоляции электропроводов по отношению к земле. Поражение человека электрическим током может быть вызвано однополюсным (однофазным) или двухполюсным (двухфазным) прикосновением к токоведущей части установки. Однофазное подключение является менее опасным, чем двухфазное, однако оно возникает значительно чаще и является основной причиной электротравматизма. На исход поражения в этом случае оказывает решающее влияние режим нейтрали электросети.

Электрозащитные средства

Основные электрозащитные средства в электроустановках напряжением до 1000 В

Основными электрозащитными средствами в электроустановках напряжением до 1000 В являются диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения.

Наиболее широкое применение находят диэлектрические перчатки, изготовленные из резины. Перед применением перчатки необходимо проверить на герметичность. Применять негерметичные перчатки запрещается.

Слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками применяют при выполнении работ под напряжением 220/380 В. Обычно используют односторонние гаечные ключи, отвертки, плоскогубцы, кусачки, ножи с изолирующими рукоятками. Изоляция рукояток инструмента, изготовленная из пластмассы, является основным средством зашиты.

Для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях без определения его значения служат указатели напряжения: двухполюсные, работающие при активном токе,— для электроустановок переменного и постоянного тока напряжением до 500 В и однополюсные, работающие при емкостном токе, — для электроустановок переменного тока напряжением до 380 В. Сигнализатором служит газоразрядная индикаторная лампа. Двухполюсные указатели напряжения имеют два щупа, соединенные гибким проводником.

Для их работы необходимо одновременное прикосновение к двум фазам или к одной фазе и нулевому проводу. Однополюсные указатели напряжения выполняют в виде авторучки. Для их работы достаточно прикоснуться щупом к одной токоведущей части электроустановки и рукой — к металлическому контакту в верхней части конструкции. При этом ток протекает через тело человека и землю. Однополюсные указатели рекомендуется применять при проверке схем вторичной коммутации, определения фазного провода при подключении электросчетчиков, патронов, выключателей, предохранителей и т. п.

Изолирующие клещи применяют для операций со вставками трубчатых предохранителей, а также для надевания на ножи однополюсных разъединителей и снятия колпаков. Изолирующие клеши выполняют из пластмассы. Дополнительные электрозащитные средства в электроустановках напряжением до 1000 ВДополнительными электрозащитными средствами являются диэлектрические галоши (боты), сапоги, диэлектрические резиновые коврики, дорожки и изолирующие подставки. Диэлектрические боты, галоши и сапоги применяют для изоляции человека от основания, на котором он стоит. Боты применяют в электроустановках любого напряжения, а галоши и сапоги — только при напряжении до 1000 В. Диэлектрические коврики и дорожки — это изолирующие основания. Их применяют в закрытых электроустановках любого напряжения.

Квалификационные группы по электробезопасности

Группы и квалификационные требования. В соответствии с ПТЭЭП (6-е изд., перер. и доп., М., Энергоатомиздат, 2003) и ПТБ для персонала, обслуживающего (работающего) электроустановки, установлено пять квалификационных групп по электробезопасности.

I квалификационная группа присваивается неэлектротехническому производственному персоналу: обслуживающему электропечи и т.п.

II квалификационная группа присваивается квалификационной комиссией электротехническому персоналу, обслуживающему установки и оборудование с электроприводом, - электросварщики (без права подключения), термисты установок ТВЧ, машинисты грузоподъемных машин, передвижные машины и механизмы с электроприводом, работающим с ручными электрическими машинами и другими переносными электроприемниками и т.д.

III квалификационная группа присваивается только электротехническому персоналу. Эта группа дает право единоличного обслуживания, осмотра, подключения и отключения электроустановок от сети напряжением до 1000 В.

IV квалификационная группа присваивается только лицам электротехнического персонала. Лица с квалификационной группой не ниже IV имеют право на обслуживание электроустановок напряжением выше 1000 В.

V квалификационная группа присваивается лицам, ответственным за электрохозяйство, и другому инженерно-техническому персоналу в установках напряжением выше 1000 В.Примечания:Лица с V квалификационной группой имеют право отдавать распоряжения и руководить работами в электроустановках напряжением как до 1000 В, так и выше.

Лица из электротехнического персонала с группой по электробезопасности II - V, имеющие просроченные удостоверения или не прошедшие проверку знаний, приравниваются к лицам с группой I.

Практикантам моложе 18 лет не разрешается присваивать группу выше II.

Для инженера по охране труда контролирующего электроустановки (присваивается IV группа МПОТ РМ 016-2001) требуется общий производственный стаж не менее 3 лет (не обязательно в электроустановках).

Защита от статического и атмосферного электричества

Заряды статического электричества могут возникнуть при соприкосновении или трении твердых материалов, при размельчении или пересыпании однородных и разнородных непроводящих материалов, при разбрызгивании диэлектрических жидкостей, при транспортировке сыпучих веществ и жидкостей по трубопроводам. Эти заряды вызывают нарушения технологического процесса, из-за большой напряженности электрического поля возникают сильные разряды, которые могут привести к пожарам, взрывам и, как следствие, к травмам обслуживающего персонала. Статическое электричество угнетающе действует на человека, вызывает утомление, приводит к ошибочным действиям.Основными мерами защиты от статического электричества являются заземление металлических частей оборудования, которые могут быть электризованы, нанесение на поверхность сплошных или несплошных проводящих покрытий (пленок), применение токопроводящих полов и обуви, обеспечение утечки генерируемого заряда на заземленные части за счет увлажнения окружающей атмосферы, изменение режима технологического процесса, применение нейтрализаторов (индукционных, высоковольтных, радиоактивных).

Атмосферное электричество. Образуется в облаках – из мелких водяных частиц. Солнечная энергия – 460 кДж на 1 см2 в год поверхности Земли. 93 кДж/(см2 год) на испарение воды из океанов. Водяной пар поднимается и конденсируется в водяную пыль с выделением теплоты (2260 кДж/л). Избыток энергии частично расходуется на эмиссию электронов с поверхности водяных капель. В основном эмитируют протоны и капельки воды из кристаллов льда. Протоны эмитируют из более крупных капель к более мелким. Чистая вода – хороший диэлектрик. Заряды сохраняются долго. Тяжелые отрицательно заряженные капельки образуют нижний слой облаков. Мелкие легкие – верхний. Электростатическое притяжение разноименно заряженных частиц поддерживает сохранность облаков. Эмиссия протонов возникает и при кристаллизации водяных частиц. Соударение кристаллов льда, снежинок, градин, ветер – приводит к избытку энергии и эмиссии протонов. Атмосферное электричество имеет ту же природу, что и статическое (например, грозы на крайнем севере во время сильных снегопадов или бурь, в облаках возникает сияние и вспышки, свечение, шаровые молнии). Иногда заряжаются провода. По экспериментальным данным, нижняя часть облаков чаще всего имеет отрицательный заряд, верхняя – положительный, а бывают облака одного заряда.Заряд облака образуют мельчайшие одноименно заряженные частицы воды. Электрический потенциал грозового облака составляет десятки миллионов вольт, может достигать и 1 млрд. вольт. Основная форма релаксации – электрический разряд между облаками и между облаком и землей. Диаметр канала около 1 см, ток в канале десятки килоампер, температура 25000о С, время разряда – доли секунды. Первичное воздействие атмосферного электричества – прямой удар молнии – мощный поражающий фактор - механические разрушения зданий, сооружений, деревьев, пожары, взрывы, поражения людей,…. Причина – практически мгновенное превращение воды и веществ в зоне молниевого канала в пар и газ высокой температуры и высокого давления.