Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Занулення. Улаштування занулення. Вибiр апаратiв захисту в схемi занулення.

План

1. Дія електричного струму на людину. Види дії.

2. Електричні травми. Класифікація електричних травм

3. Залежність наслідків ураження людини від сили струму.

4. Фібріляція. Дефібріляція.

1. Дія електричного струму на людину. Види дії.

Розглядаючи електричні явища як чинник небезпеки, слід зауважити, що це фізичне явище досить давно використовується з лікувальною метою: фізіотерапія, електродіагностика, електростимуляція, дефібріляція, тощо.

Характер впливу - позитивний, негативний, а також інтенсивність відповідного впливу залежить від багатьох чинників, які будуть розглянуті нижче, але зараз відзначимо основний - силу електричного струму.

Дію електричного струму на людину поділяють на наступні види: біологічна, термічна (теплова), електрохімічна (електролітична) і механічна (динамічна).

Біологічна дія струму проявляється в подразненні і збудженні живої тканини організму, а також в порушенні внутрішніх біоелектричних процесів, що протікають у нормально діючому організмі і безпосередньо пов’язаними з його життєвими функціями. Це може супроводжуватися невимушеним, судомним скороченням м’язів, в тому числі м’язів серця та легенів. При цьому порушується кровообіг і робота органів дихання або повністю припиняється їхня діяльність.

Термічна (теплова) дія струму виявляється в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні кровоносних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, що знаходяться на шляху проходження струму. Це може викликати в них значні функціональні розлади. Опіки можуть бути внутрішні і зовнішні.

Електрохімічна (електролітична) дія струму спричиняє розклад органічних рідин, в тому числі і крові, що супроводжується значними змінами їх фізико-хімічного складу.

Механічна дія струму полягає у розшаруванні, розриві та інших механічних пошкодженнях різних тканин організму: м’язової тканини, стінок кровоносних судин, судин легенів та ін., в наслідок електро-динамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари рідин від теплової дії струму.

Останні три види дії мають загальнофізичний характер, тобто вони властиві як живій, так і неживій природі. Перша - біологічна, властива тільки живій.

Різноманітність дії електричного струму на людину, її неконтрольованість, може призводити до негативних наслідків, тобто до електричних травм. Електрична травма - травма, що викликана впливом електричного струму або електричної дуги. ( Травма в перекладі з грецької - пошкодження, рана).

Електричні травми умовно поділяються на два види: місцеві, коли виникає місцеве ушкодження організму, і загальні, так звані електричні удари, коли уражається (або створюється загроза ураження) всього організму з-за порушення нормальної діяльності життєвоважливих органів і систем.

Протікання електричного струму викликає одночасну присутність всіх видів дії. Це зумовлено природою електричних явищ і біоелектричною природою живої тканини, але негативний вплив на людину може бути різній в залежності від обставин протікання

2. Електричні травми. Класифікація електричних травм.

Як вже вказувалось, загальні електричні травми (електричні удари) можуть призвести до загрози ураження всього організму людини вцілому з-за порушення нормальної роботи різних органів і систем в першу чергу серця, легенів, центральної нервової системи.

Степінь негативного впливу на організм електричних ударів різна. Самий слабкий електричний удар викликає ледве відчутні скорочення м’язів навколо місця входу або виходу струму, в найгіршому випадку він призводить до порушення і навіть повної зупинки діяльності легенів і серця, тобто до загибелі людини. При цьому місцевих пошкоджень організму може і не бути.

В залежності від наслідків ураження електричні удари можна поділити на наступні п’ять степеней:

I- судомне ледве відчутне скорочення м’язів;

II- судомне скорочення м’язів, що сутроводжується сильним болем, але без втрати свідомості;

III- судомне скорочення м’язів із втратою свідомості, але зі збеженням дихання і роботи серця;

IV- втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або дихання (або і того і того разом);

V- клінічна смерть, тобто відсутність дихання і кровообігу.

Електричний удар, навіть якщо він не призвів до смерті, може надати значного розладу організму, який виявляється миттєво після удару або через декілька годин, днів і навіть місяців.

Так, в наслідок електричного удару можуть виникнути або загостритися серцево-судинні захворювання - аритмія серця, стенокардія, підвищення або пониження артеріального тиску, а також нервові захворювання - невроз, ендокринні порушення та ін. Можливе також послаблення пам’яті і уваги. Вважається, що електричні удари послаблюють опір організма захворюванням.

Більше 85% смертельних уражень людини електричним струмом викликані саме електричними ударами.

Місцеві електротравми - чітко окреслені місцеві порушення цілісності тканин тіла, в тому числі кісткової тканини, що викликано впливом електричного струму або електричної дуги. Найчастіше це поверхневі пошкодження, тобто пошкодження шкіри, іноді інших м’яких тканин, а також зв’язок і кісток.

Розрізняють наступні місцеві електротравми: електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні пошкодження і електроофтальмія.

Електричні опіки - найбільш поширена електротравма, яка виникає або безпосередньо від проходження електричного струму в наслідок тепла, що виділилось на різних частинах тіла, або в наслідок дії електричної дуги.

Електричні знаки (мітки) представляють собою чітко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні шкіри людини, яка потрапила під дію струму.

Металізація шкіри - проникнення у верхні шари шкіри дрібних частинок металу, що розтопився під впливом електричної дуги. Таке явище виникає при коротких замиканнях, вимкненнях роз’єднувачів і рубильників під навантаженням і т.п. При цьому дрібні частинки розтопленого металу під впливом електродинамічних сил і теплового потоку розлітаються у різні боки з великою швидкістю. Кожна має високу температуру, але малий запас теплоти і, як правило, не здатна пропалити одяг. Тому ураженими бувають відкриті частини тіла - руки і обличчя. Металізація шкіри спостерігається в 10% випадків електротравмування.

Механічні ушкодження є наслідком різких рефлекторних судомних скорочень м’язів під впливом струму, який проходить тілом. В результаті можуть статися розриви сухожилків, шкіри, кровоносних судин і нервової тканини; можуть мати місце вивихи суглобів і навіть переломи кісток.

Електроофтальмія - запалення зовнішньої оболонки ока - рогівки і коньюктиви (слизової оболонки, що вкриває очне яблуко), яке виникає в наслідок впливу потужного потоку ультрафіолетового випромінювання, яке енергійно поглинається клітинами і викликає хімічні зміни. Таке опромінення можливе при наявності електричної дуги, яка є джерелом випромінення не тільки видимих, але і ультрафіолетових і інфрачервоних променів. Електроофтальмія спостерігається приблизно у 3% уражених електричним струмом.

Приблизний розподіл нещасних випадків від електричного струму в промисловості по вказаних видах травм наступний: 20% - місцеві електротравми; 25% - електричні удари; 55% - мішані травми, тобто одночасно місцеві електротравми і електричні удари.

3. Залежність наслідків ураження людини від сили струму.

При електротравмах основним уражаючим чинником, як вказувалось вище, є електричний струм, що проходить тілом людини. При цьому, очевидно, степінь негативного впливу зростає зі збільшенням сили струму. Разом з тим, наслідок ураження визначається часом проходження струму, його частотою, а також багатьма іншими причинами. В результаті чисельних досліджень і спостережень були узагальнені наслідки впливу електричного струму на людину в залежності від його величини. Результати такого узагальнення полягають у специфіці реакцій організму на цей подразник.

Відчутний струм. Людина починає відчувати дію малого струму, що проходить через неї в середньому близько 1.1 мА змінного струму частотою 50 Гц і близько 6 мА постійного струму. Ця дія обмежується свербінням і легким пощипуванням (поколюванням) при змінному струмі, а при постійному - відчуттям нагріву шкіри на ділянці, яка контактує зі струмовідною частиною.

Невідпускальний струм. Збільшення струму вище за деякий гранично-допустимий викликає у людини судоми м’язів і відчуття болю, які зі зростанням струму посилюються і поширюються на все більші ділянки тіла. Так, при 3-5 мА (50 Гц) дія струму відчувається всією кистю руки, яка торкається струмовідної частини; при 8-10 мА біль різко посилюється і охоплює всю руку. Це супроводжується невимушеними скороченнями м’язів руки і передпліччя. При струмі в середньому близько 15 мА (50 Гц) біль стає ледь переносимим, а судоми м’язів рук виявляються на стільки значними, що людина не в стані їх здолати. В результаті, вона не може розняти руку, в якій затиснута струмовідна частина, і виявляється ніби прикутою до неї. Такий самий ефект невідпускання спостерігається і при дії більших струмів.

Фібріляційний струм. Змінний струм 50 мА і більше, що проходить тілом людини по шляху рука-рука чи рука-ноги, поширює свою подразнюючу дію на м’яз серця. Ця обставина є небезпечна для життя, оскільки через малий проміжок часу - переважно через 1-3 с з моменту замикання кола струму через людину - може статися фібріляція або зупинка серця. При цьому припиняється кровообіг і, відповідно, в організмі наступає брак кисню; це в свою чергу швидко приводить до зупинки дихання, тобто наступає смерть.

Електричний струм, що при проходженні через організм викликає фібріляцію серця, називається фібріляційним струмом, а найменше його значення - пороговим фібріляційним струмом.

Струм більше 5А як змінний при частоті 50 Гц, так і постійний викликають миттєву зупинку серця, минаючи стадію фібріляції. Якщо дія струму була короткочасною (1-2 с) і не викликало пошкоджень серця ( в наслідок нагріву,опіку та ін.), після вимкнення струму воно, як правило, самостійно відновлює нормальну діяльність.

4. Фібріляція. Дефібріляція.

Фібриляція серця— хаотичні різночасові скорочення волокон серцевого м'яза (фібрил), при яких серце не в стані гнати кров по судинах. Фібриляція серця може настати внаслідок проходження через тіло людини на шляху рука-рука або рука-ноги змінного струму більше 50 мА частотою 50 Гц протягом кількох секунд. Струми силою менше 50 мА і більше 5 мА тієї ж частоти фібриляцію серця у людини не викликають.

При фібриляції серця, що виникає внаслідок короткочасної дії струму, дихання може ще тривати 2—3 хв. Оскільки разом з кровообігом припиняється і постачання організму киснем, у цієї людини настає швидке різке погіршення загального стану і дихання припиняється. Фібриляція триває короткий час і завершується повною зупинкою серця. Настає клінічна смерть.

Припинення дихання відбувається внаслідок безпосереднього впливу струму на м'язи грудної клітки, що беруть участь в процесі дихання. Людина починає відчувати утруднене дихання внаслідок судомного скорочення згаданих м'язів вже при струмі 20—25 мА частотою 50 Гц, що проходить через тіло людини. При більшому значенні сили струму ця дія посилюється. У випадку тривалого проходження струму через людину настає асфікція — хворобливий стан внаслідок нестачі кисню та надлишку вуглекислоти в організмі. При асфікції послідовно втрачається свідомість, чутливість, рефлекси, потім припиняється дихання, а через деякий час зупиняється серце або виникає його фібриляція, тобто настає клінічна смерть. Припинення серцевої діяльності в даному випадку зумовлене не лише безпосереднім впливом струму на серце, а припиненням подачі кисню в організм в тому числі до клітин серцевого м'язу через зупинку дихання.

Фібріляційний струм.Змінний струм 50 мА і більше, що проходить тілом людини по шляху рука-рука чи рука-ноги, поширює свою подразнюючу дію на м’яз серця. Ця обставина є небезпечна для життя, оскільки через малий проміжок часу - переважно через 1-3 с з моменту замикання кола струму через людину - може статися фібріляція або зупинка серця. При цьому припиняється кровообіг і, відповідно, в організмі наступає брак кисню; це в свою чергу швидко приводить до зупинки дихання, тобто наступає смерть.

Електричний струм, що при проходженні через організм викликає фібріляцію серця, називається фібріляційним струмом, а найменше його значення - пороговим фібріляційним струмом.

Електричний шок — своєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнення електричним струмом, що супроводиться глибокими розладами кровообігу, дихання, обміну речовин. Шоковий стан триває від декількох десятків хвилин до діб. Після цього може настати загибель людини внаслідок повного згасання життєво важливих функцій, або одужання внаслідок своєчасного активного лікарського втручання.

Лекція №2

Тема лекції: Електричні травми, наслідки ураження електричним струмом.

Мета лекції: Вивчити види електричних травм та наслідки ураження електричним струмом.

Література: Зеркалов Д.В. З-57 Охорона праці в галузі: Загальні вимоги. Навчальний посібник. – К.: «Основа». 2011. – 551 с.

1. Місцеві електричні травми. Загальні електричні травми - електричні удари.

2. Фактори, які впливають на наслідки ураження людини електричним струмом

1. Місцеві електричні травми. Загальні електричні травми - електричні удари.

Електрична травма(удар) - травма, що викликана впливом електричного струму або електричної дуги. ( Травма в перекладі з грецької - пошкодження, рана).

_____________________________________________________________________

1. Фактори, які впливають на наслідки ураження людини електричним струмом.

Тіло людини є провідником електричного струму, але електропровідність біологічної тканини відрізняється значною своєрідністю в порівнянні з провідністю металів, електролітів, газів. Це зумовлено не тільки фізичними властивостями живої тканини, але і дуже складними біохімічними і біофізичними процесами, властивими біологічній субстанції.

Більшість тканин тіла людини містить значну калькість вологи (до 65% маси). Тому живу тканину можна розглядати як електроліт і відповідну провідність - іонну. Але організм людини можна віднести і до групи своєрідних полімерів - біополімерів, які мають надзвичайно складний характер провідності, але при певному спрощенні можна прирівняти її до провідності напівпровідників.

Дослідження природи електропровідності живої тканини в різних країнах світу продовжуються: вивчаються більш глибинні механізми дії електричного струму. Встановлено, наприклад, що під дією електричного струму молекули біологічної тканини збуджуються, а це порушує обмін речовин і змінює електричні властивості тканини. Таким чином електрична провідність її зумовлена не тільки загальнофізичними видами провідностей, але й складними біохімічними і біофізичними процесами.

При протіканні електричного струму тілом людини, воно стає додатковою віткою електричної мережі. Стум в любій вітці кола визначається за законом Ома напругою (напруга дотику) і опором тіла людини.

Характер впливу електричного струму на організм людини, а відтак і наслідки ураження, залежать від цілої низки чинників, які умовно можна підрозділити на чинники електричного (сила струму/ напруга, опір тіла людини, вид та частота струму) та неелектричного характеру (тривалість дії струму, шлях проходження струму через тіло людини, індивідуальні особливості людини, умови навколишнього середовища тощо).

Сила струму,що проходить через тіло людини є основним чинником, який обумовлює наслідки ураження. Різні за величиною струми справляють і різний вплив на організм людини. Розрізняють три основні порогові значення сили струму: ^J — пороговий відчутний струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення; <*?) —пороговий невідпускаючий струм — найменше значення електричного струму, яке викликає судомні скорочення м'язів руки, в котрій затиснутий провідник, що унеможливлює самостійне звільнення людини від дії струму;

-') — пороговий фібриляїіійний (смертельно небезпечний) струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця.

Струм (змінний та постійний) більше 5 А викликає миттєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

В табл. 3.5 наведено порогові значення сили струму при його проходженні через тіло людини по шляху «рука—рука» або «рука—ноги».

Таблиця 3.5 Порогові значення змінного та постійного струму

Таким чином, чим більший струм проходить через тіло людини, тим більшою є небезпека ураження. Однак необхідно зазначити, що це твердження не є безумовним, оскільки небезпека ураження залежить також і від інших чинників, наприклад від індивідуальних особливостей людини.

Значення прикладеної напругиU_n впливає на наслідки ураження, оскільки
згідно закону Ома визначає силу струму І_л, що проходить через тіло людини, та його
опір К_л: _ ,₇

І_л = и_п/к_д " - (з.б)

Чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В (в Україні така стандартна напруга становить 36 та 12 В), при якій не повинен статися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення загального опору її тіла.

Електричний опір тіла людинизалежить, в основному, від стану шкіри та центральної нервової системи. Загальний електричний опір тіла людини можна представити як суму двох опорів шкіри та опору внутрішніх тканин тіла (рис. 3.8, б). Найбільший опір проходженню струму чинить шкіра, особливо її зовнішній ороговілий шар (епідерміс), товщина якого становить близько 0,2 мм. Опір внутрішніх тканин тіла незначний і становить 300—500 Ом. В цьому можна переконатися, коли до язика прикласти контакти батарейки, при цьому відчувається легке пощіпування. Коли ці ж контакти прикласти до шкіри тіла, то відчутних подразнень не виникає, оскільки опір сухої шкіри (епідермісу) значно більший.

Рис. 3.8. Умовні схеми опору тіла людини:

а — загальна схема: / — електроди; 2 — зовнішній шар шкіри; 3 — внутрішній

шар шкіри; 4 — внутрішні тканини тіла; б — електрична схема: К_ш — активний

опір шкіри; С_ш — ємнісний опір шкіри; R_e — опір внутрішніх тканин тіла

Загальний опір тіла людини змінюється в широких межах — від 1 до 100 кОм, а іноді й більше. Для розрахунків опір тіла людини умовно приймають рівним R = 1 кОм. При зволоженні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги (рис. 3.9), площі контакту, частоти струму (рис. 3.10) та часу його дії опір тіла людини зменшується до певного мінімального значення (0,5—0,7 кОм).

Рис. 3.9. Залежність опору тіла людини р_ис.3.10. Залежність опору тіла

К_л від прикладеної напруги £/_л: людини R на шляху струму

/- змінний струм 50 Гц; 2 — постійний струм «рука—рука/ від частоти струму /

та площі контакту S.

Опір тіла людини зменшується також при захворюваннях шкіри, центральної нервової та серцевосудинної систем, проявах алергічної реакції тощо. Тому нормативні акти про охорону праці передбачають обов'язкові попередній та періодичні медичні огляди працівників (кандидатів у працівники) для встановлення їх придатності щодо обслуговування діючих електроустановок за станом здоров'я.

Вид та частота струму,що проходить через тіло людини, також впливають на наслідки ураження. Постійний струм приблизно в 4—5 разів безпечніший за змінний, що підтверджують дані табл. З.5. Це пов'язано з тим, що постійний струм у порівнянні зі змінним промислової частоти такого ж значення викликає більш слабші скорочення м'язів та менш неприємні відчуття. Його дія, в основному, теплова. Однак, слід зауважити, що вищезазначене стосовно порівняльної небезпеки постійного та змінного струму є справедливим лише для напруги до 500 В. При більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим ніж змінний.

Частота змінного струму також відіграє важливе значення стосовно питань електробезпеки. Так найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою -20—IQPJji (рис. 3.11). При частоті меншій ніж 20 або більшій за 100 Гц небезпека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто викликає опіки.

Тривалість дії струму на організм людиниістотно впливає на наслідки ураження: чим більший час проходження струму, тим швидше виснажуються захисні сили організму, при цьому опір тіла людини різко знижується і важкість наслідків зростає. Наприклад, для змінного струму частотою 50 Гц гранично допустимий струм при тривалості дії 0,1 с становить 500 мА, а при дії протягом 1с — вже 50 мА (табл. 3.8).

Шлях проходження струму через тіло людиниє важливим чинником. Небезпека ураження особливо велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи — серце, легені, головний мозок. Існує багато можливих шляхів

проходження струму через тіло людини (петель струму), найбільш поширені серед них наведені на рис. 3.12, а їх характеристики в табл.3.6.

Рис. 3.11. Залежність небезпеки ураження струмом від його частоти

Рис. 3.12. Найбільш поширені шляхи проходження струму через тіло людини:

/ — «рука—рука»; 2 — «права рука—ноги»; 3 — «ліва рука—ноги»; 4 — «нога—нога»;

5 — «голова—ноги»; 6 — «голова—руки»

Таблиця 3.6

Характеристика найбільш поширених шляхів проходження струму через тіло людини

Індивідуальні особливості людинизначною мірою впливають на наслідки ураження електричним струмом. Струм, ледь відчутний для одних людей може бути невідпускаючим для інших. Для жінок порогові значення струму приблизно в півтора рази є нижчими, ніж для мужчин. Ступінь впливу струму істотно залежить від стану нервової системи та всього організму в цілому. Так, у стані нервового збудження, депресії, сп'яніння, захворювання (особливо при захворюваннях шкіри, серцево-судинної та центральної нервової систем) люди значно чутливіші до дії на них струму. Важливе значення має також уважність та психічна готовність людини до можливої небезпеки ураження струмом. В переважній більшості випадків несподіваний електричний удар призводить до важчих наслідків, ніж при усвідомленні людиною існуючої небезпеки ураження.

Умови навколишнього середовищаможуть підвищувати небезпеку ураження людини електричним струмом. Так у приміщеннях з високою температурою та відносною вологістю повітря наслідки ураження можуть бути важчими, оскільки значне потовиділення для підтримання теплобалансу між організмом та навколишнім середовищем, призводить до зменшення опору тіла людини.

Лекція №3

Тема лекції: Електричний опір тіла людини, фактори його зміни.

Мета лекції: Вивчити Електричний опір тіла людини та фактори які на нього впливають.

1. Електричний опір тіла людини. Заступна електрична схема тіла людини. Напруга дотику.

2. Фактори, які впливають на електричний опір людини.

1. Електричний опір тіла людини. Заступна електрична схема тіла людини. Напруга дотику.

Було визначено розподіл внутрішнього опору тіла. Так вимірювання показали, що сам тулуб дає незначний процент опору тіла, і що істотна частка R_в припадає на кінцівки, а в цих останніх - на суглоби.

Напругою дотику прийнято називати напругу між двома точками кола струму, до яких одночасно торкається людина. Потрапляючи в коло струму (під напругу) на поверхні тіла людини можна визначити дві точки з різними потенціалами до яких одночасно вона торкається. Наприклад, дотик людини, яка стоїть на землі, до фазного провода призведе до виникнення напруги дотику, що прикладена між рукою (фазний провід) і ногами (земля). За статистикою електротравматизму це поширеніша травматична ситуація, хоча можуть виникати і інші обставини. Так, одночасний дотик людини до двох різних фаз руками ( напруга дотику буде прикладена по колу “рука-рука“); знаходження людей біля обірваних проводів повітряних ліній електропередачі (ПЛ) може призвести до ураження кроковою напругою ( напруга дотику по колі “нога-нога“).

Тіло людини можна представити заступною схемою, що наведена на рис. 1. Дана схема, хоч і не є повною, проте може бути досить ефективною для приблизних розрахунків струму тіла людини у випадку електричних уражень.

Рис.1 Заступна схема тіла людини.

де:	Z_h - повний опір тіла,
	R_ш - опір шкіри,
	R_в - внутрішній опір тіла,
	C – ємність, що зумовлена різницею опорів окремих ділянок шляху (кола) струму в тілі людини.

Опір зовнішнього шару шкіри має у своєму складі не лише активну складову , а й ємнісну , яка обумовлена тим, що у місці торкання електродів до тіла людини утворюються ніби-то конденсатори, обкладками яких є електроди і частини тіла людини, які добре проводять струм і знаходяться під зовнішнім шаром шкіри; а діелектрик – зовнішній шар (епідерміс). Повний опір тіла людини згідно заступної схеми визначається за формулою:

де - колова частота, а - частота електричного струму, Гц.

2. Фактори, які впливають на електричний опір людини.

Опір шкіри, а значить і повний опір тіла людини, в значній степені залежить від ушкодження рогового шару шкіри, зволоження шкіри (потом або іншими рідинами), забруднення шкіри.

Ушкодження рогового шару - порізи, подряпини, синці та інші мікротравми можуть зменшити опір тіла людини до значення, близького до значення її внутрішнього опору.

Зволоження шкіри - зменшує опір людини навіть у тому випадку, якщо волога має великий питомий опір. Так, наприклад, зволоження сухих рук сильно підсоленою водою зменшує опір тіла на 30-50%, а дистильованою водою - на 15-35%. Пояснюється це тим, що волога, яка попала на шкіру, розчиняє на її поверхні мінеральні речовини та жирні кислоти, які виводяться із організму разом з потом і шкірним салом, і стає більш електропровідною.

У випадку тривалого зволоження шкіри поверхневий шар її стає мацерованим, насичується вологою, в результаті чого опір її майже повністю втрачається.

Потовиділення - обумовлене діяльністю потових залоз, які розташовані у шкірі (дерма). В людини нараховується біля 500 потових залоз на 1 см² шкіри.

Піт добре проводить електричний струм, оскільки в його склад входять вода і розчинені в ній мінеральні солі, а також деякі продукти обміну речовин.

Забруднення шкіри - різними речовинами, а особливо такими, які добре проводять електричний струм (металевий або вугільний порох, окалина і т.п.), супроводжується зниженням її опору, подібно до того, як це спостерігається при поверхневому зволоженні шкіри. Крім того, струмопровідні речовини, що проникають у вивідні протоки потових і сальних залоз, створюють в шкірі тривало існуючі струмопровідні канали, які різко зменшують її опір.

Електричний опір тіла людини залежить також від місця прикладання електродів, значення прикладеної напруги, роду і частоти струму, площі електродів, тривалості проходження струму тощо.

Місце прикладання напруги дотику.Опір шкіри у людини на різних ділянках поверхні тіла різний. Пояснюється це наступними причинами:

різною товщиною рогового шару шкіри;

нерівномірністю розподілу потових залоз на поверхні тіла;

різною ступінню наповненості судин шкіри кров’ю.

різним є і внутрішній опір за рахунок зміни шляху протікання струму по внутрішніх тканинах організму.

Площа дотику електродів - безпосередньо впливає на повний опір тіла людини: чим більша площа F, тим менший опір тіла людини.

На величину опору тіла людини, крім розглянутих, впливають і інші фактори, хоча і в значно меншій мірі.

Стать і вік. У жінок, як правило, опір тіла менший, ніж у чоловіків, а у дітей - менший, ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у старших. Пояснюється це, очевидно, тим, що в одних людей шкіра тонша і ніжніша, у інших - товща і грубша.

Фізичні подразнення, які виникають раптово для людини: больові (уколи і удари), звукові, світлові та ін. - можуть викликати на декілька хвилин зменшення опору тіла на 20-50%.

Зменшення або збільшення парціального тиску кисню в повітрі у порівнянні з нормою відповідно зменшує або збільшує опір тіла людини.

Підвищення температури навколишнього середовища або теплове опромінення людини викликає деяке зменшення опору, навіть якщо людина в цих умовах знаходиться короткочасно (кілька хвилин), і при цьому не спостерігається посилення потовиділення. Однією із причин цього може бути посилення постачання кровоносних судин шкіри кров’ю в результаті їх розширення, що є реакцією організму на теплову дію.

Лекція №4

Тема лекції: Види захисту від випадкової дії струму, захисне заземлення та занулення.

Мета лекції: Вивчити основні види захисту від випадкової дії струму, захисне заземлення та занулення.

1. Захисне заземлення. Принцип дiї захисного заземлення

2. Захисне заземлення. Улаштування заземлюючих пристроїв.

3. Занулення, його призначення. Основнi визначення. Межi використання. Схема занулення. Принцип дiї занулення. (Призначення складових схеми занулення).

4. Занулення. Улаштування занулення. Вибiр апаратiв захисту в схемi занулення.

1. Захисне заземлення. Принцип дiї захисного заземлення.

Захисне заземленнязастосовують у мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення — це навмисне електричні з'єднання із землею або^з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, ; внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

Рис. 3.23. Схема електричної мережі до (а) та після- (б) поділу: Н — навантаження; РТ — роздільний трансформатор; ВН — мережа високої напруги;НН — мережа низької напруги

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази. Якщо ж корпус електричне з'єднаний із землею (рис. 3.24, а), то він опиниться під напругою замикання U₃= /Д,, а людина, яка доторкається до такого корпуса, згідно з формулою 3.21 потрапляє під напругу доторкання U_dom= U₃a. Струм, який пройде через людину, в такому випадку визначається із рівняння:

I_л=U_don/R_л = I_зR_зa/R_л(3.26)

звідки видно, що чим меншими є значення R_зта а, тим менший струм пройде через тіло людини, яка стоїть на землі і доторкається до корпуса устаткування. Таким чином, захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення R_з та малий коефіцієнт напруги доторкання а.

Із еквівалентної електричної схеми (рис. 3.24, б) видно, що людина (R_л) доторкаючись до заземленого корпуса, який опинився під напругою під'єднується до електричного кола однофазного струму паралельно опору заземлення R₃. Оскільки опір заземлення малий, то основна частина струму замикання на землю пройде саме через нього, а через людину пройде малий (безпечний) струм. У цьому і полягає суть захисного заземлення. Причому струм, що пройде через людину зменшиться у стільки разів, у скільки опір людини більший за опір заземлення. Якщо прийняти, що опір людини r_a= 1000 Ом, а опір заземлення К_з = 4 Ом, то струм, який пройде через людину, що доторкнулася до заземленого корпуса, котрий опинився під напругою, буде в 250 разів менший ніж у випадку, коли таке захисне заземлення відсутнє.

Рис. 3.24. Захисне заземлення:

a — схема доторкання людини до заземленого корпуса, який опинився під напругою; б — еквівалентна електрична схема

2. Захисне заземлення. Улаштування заземлюючих пристроїв.

Заземлювальним пристроєм називають сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників та заземлювача. Заземлювач — провідник або сукупність електричко з'єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею, або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні. Як природні заземлювачі використовують електропровідні частини будівельних і виробничих конструкцій, а також комунікацій, які мають надійний контакт із землею (водогінні та каналізаційні трубопроводи, фундаменти будівель і т. п.). Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35—50 мм (товщина стінок не менше 3,5 мм) та кутники (40x40 та 60x60 мм) довжиною 2,5—3,0 м, а також сталеві прути діаметром не менше ніж 10 мм та довжиною до 10 м. В більшості випадків штучні вертикальні заземлювачі знаходяться у землі на глибині h = 0,5—0,8 м (рис. 3.25). Вертикальні заземлювачі з'єднують між собою штабою з поперечним перерізом не менше ніж 4x12 мм або прутком з діаметром не менше ніж 6 мм за допомогою зварювання. Приєднання заземлювального провідника до корпуса устаткування здійснюється зваркою або болтами. Об'єкти, що підлягають заземленню приєднуються до магістралі заземлення виключно паралельно за допомогою окремого провідника (рис. 3.26, а,б).

Залежно від розташування заземлювачів стосовно устаткування, що підлягає заземленню, розрізняють виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення. Перевага виносного заземлення (рис. 3.26, а) полягає в тому, що можна вибрати місце розташування заземлювачів з найменшим опором грунту (землі). Заземлювачі контурного заземлення (рис. 3.26, б) розташовують безпосередньо біля периметра (контура) дільниці, на якій знаходиться заземлюване устаткування. Це дозволяє вирівняти потенціали всередині контура, а відтак — знизити напругу доторкання та кроку. Тому більш ефективним з точки зору електробезпеки є контурне заземлення.

Опір захисного заземлення в електроустановках напругою до 1000 В і потужністю понад [ 100 кВА не повинен перевищувати 4 Ом. Ця норма обумовлена величиною напруги, яка виникає між корпусом заземленого устаткування та землею у випадку пробою ізоляції, при якій струм, що проходить через людину, якщо вона доторкається до устаткування, є безпечним. Такою напругою замикання U₃ прийнято вважати напругу до 42 В, а оскільки найбільший можливий струм замикання на землю в електроустановках до 1000 В становить 10 А, то максимально допустимий опір заземлення дорівнює

R_з = U_з/I_з = 42/10 = 4,2= 4 Ом.

Рис. 3.25. Схема розташування заземлювачів: 1 — заземлювачі; 2 — заземлювальний провідник

Рис. 3.26. Виносне (а) та контурне (б) заземлення: / — заземлювачі; 2 — заземлювальні провідники; 3 — устаткування

Відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) захисне заземлення належить виконувати: при напрузі змінного струму 380 В і вище та 440 В і вище для постійного струму — у всіх електроустановках; при номінальних напругах змінного струму вище 42 В та постійного струму вище 110 В — лише в електроустановках, що знаходяться в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також у зовнішніх електроустановках; при будь-якій напрузі змінного та постійного струму — у вибухонебезпечних установках.

В процесі експлуатації електроустановок можливе порушення цілісності заземлюваль-них провідників та підвищення опору заземлення вище норми. Тому ПУЕ передбачено проведення візуального контролю (огляду) цілісності заземлювальних провідників та вимірювання опору заземлення. Такі вимірювання проводять, як правило, при найменшій провідності грунту: літом — при найбільшому висиханні чи зимою — при найбільшому промерзанні грунту. Вимірювання опору заземлення належить проводити після монтажу електроустановки, після її ремонту чи реконструкції, а також не рідше одного разу на рік.

Захисне зануленнязастосовується в чотирьохпровідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю. Відповідно до ПУЕ, занулення корпусів електроустаткування використовується в тих випадках, що й захисне заземлення.

Занулення — це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою.

Нульовий захисний провідник — це провідник, який з'єднує частини, що підлягають зануленню, з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

При зануленні (рис. 3.27) у випадку замикання мережі на корпус / електроустановки виникає однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним та нульовим провідниками. Внаслідок цього електроустановка автоматично вимикається апаратом захисту від струмів короткого замикання 2 (перегорають плавкі запобіжники чи спрацьовують автоматичні вимикачі). Таким чином забезпечується захист людей від ураження електричним струмом.

Для зменшення небезпеки ураження струмом, яка виникає внаслідок обриву нульового провідника, влаштовують (багатократно) додаткове заземлення нульового провідника R_d (рис. 3.27).

Для того, щоб відбулося швидке та надійне вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання І_кз перевищував струм захисного апарата І_ап:

I_K.₃>kI_an, (3.27)

де k — коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму захисного апарата (k = 1,5 — для автоматичних вимикачів; k = 3,0 — для плавких запобіжників).

Отже, при зануленні виключно важливе значення має правильний вибір запобіжникІЖ-Іа автоматичних вимикачів відповідно до величини струму короткрго замикання петлі фаза-нуль. При неправильному виборі плавкого запобіжника чи автоматичного вимикача, коли I_K.₃ < 3I_a_в чи I_K.₃< 1,5I_a_в , може не відбутися вимкнення

¹установки, на корпус якої перейшла напруга, а відтак буде існувати небезпека для людини при її доторканні до корпуса.

Слід зазначити, що одночасне заземлення та занулення корпусів електроустановок значно підвищує їх електробезпеку.

I_K.₃>kI_an, (3.27)

Отже, при зануленні виключно важливе значення має правильний вибір запобіжників і автоматичних вимикачів відповідно до величини струму короткого замикання петлі фаза-нуль. При неправильному виборі плавкого запобіжника чи автоматичного вимикача, коли I_K.₃ < 3I_a_в чи I_K.₃< 1,5I_a_в , може не відбутися вимкнення установки, на корпус якої перейшла напруга, а відтак буде існувати небезпека для людини при її доторканні до корпуса.

Д/З: Підготувати реферат: Правила роботи з ПК.

Лекція №5

Тема лекції: Правила охорони праці під час експлуатації ЕОМ.

Мета лекції: Вивчити правила охорони праці під час експлуатації ЕОМ.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Порівняльна характеристика японського і американського підходу до менеджменту	\|	Принципи та види страхування

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.034 сек.