какие условия повышают опасность поражения электрическим током
Какие условия повышают опасность поражения электрическим током
Московский энергетический институт (ТУ)
Кафедра инженерной экологии и охраны труда
Учебно-методический комплекс
Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.
1. Действие электрического тока на человека
D. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током
Классификация помещений по степени опасности поражения человека электрическим током
Условия поражения людей электрическим током в большой степени зависят от характера окружающей среды и окружающей обстановки. Опасность поражения током в зависимости от этих факторов может возрастать или ослабляться. Это объясняется тем, что характер окружающей среды оказывает значительное влияние на состояние изоляции электроустановки. Например, неблагоприятные условия в окружающей среде приводят к снижению сопротивления изоляции, создавая опасность появления напряжения на открытых проводящих частях электроустановок.
Состояние окружающей среды также влияет на электрическое сопротивление тела человека. Например, при повышенной температуре окружающего воздуха и повышенной влажности сопротивление уменьшается.
Опасность поражения людей электрическим током усиливается при наличии токопроводящих полов, а также в тех случаях, когда имеется возможность одновременного прикосновения к проводящим частям электроустановки и сторонним проводящим частям. Например, если человек одновременно коснется корпуса электроустановки, случайно оказавшегося под напряжением, и металлической конструкции, имеющей связь с землей, то через его тело будет протекать ток, который может вызвать электротравму.
В отношении опасности поражения людей электрическим током все помещения разделяются на три группы: помещения без повышенной опасности; помещения с повышенной опасностью; особо опасные помещения.
В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
Особо опасные помещения характеризуются наличием условий, создающих особую опасность:
Примеры особо опасных помещений: котельные, мазутно-насосные цехи по приготовлению топлива и др.
Электроустановки могут быть открытыми (наружными), если они не защищены зданиями от атмосферных воздействий, или закрытыми (внутренними), если они размещены внутри зданий. В отношении опасности поражения электрическим током территории наружных или открытых электроустановок приравниваются к особо опасным помещениям.
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током относится к наиболее опасным бытовым и производственным несчастным случаям и всегда сопряжен с большой смертностью. Действие электрического тока на организм человека приводит к сильному нагреву тканей и развитию ожога, а так же к нарушению работы внутренних органов. Первая помощь при ударе током заключается в прекращении действия электрического тока на организм пострадавшего, проведение закрытого массажа сердца и искусственного дыхания, если от удара током у пострадавшего остановилось сердце, обработка и наложение повязки на обожженные места.
Электротравма обычно возникает в результате воздействия на ткани организма человека бытового электрического тока большой силы или разряда атмосферного электричества (молнии). Источниками поражения электрическим током являются: неисправное электрооборудование на предприятиях и бытовые электроприборы, оборвавшиеся провода высоковольтных линий, несоблюдение правил техники безопасности при работе с электрооборудованием. Степень воздействия электрического тока на организм человека определяется напряжением и силой тока, способом прохождения тока по телу, общим состоянием здоровья пострадавшего и тем насколько своевременно была оказана первая помощь.
Особенности удара током и электротравмы
Электрический ток при прохождении через тело человека вызывает нагрев тканей, и может привести к электрическим ожогам кожи и повреждениям подлежащих тканей и органов.
Электрические ожоги возникают в местах входа и выхода электрического тока и носят название «меток тока».
Электрические ожоги могут показаться незначительными на вид, но на самом деле они зачастую глубокие со значительными повреждениями мышц, костей и внутренних органов.
Электрический ток может нарушить работу сердца, вплоть до его остановки.
У пострадавшего от удара тока может произойти остановка дыхания.
Признаки и симптомы удара током электротравмы
Нахождение оголенного источника электрического тока вблизи пострадавшего;
Бессознательное состояние у пострадавшего;
Очевидные ожоги на поверхности кожи;
Нарушение дыхания с возможной остановкой дыхания;
Пульс слабый, аритмичный или отсутствует;
Входное и выходное отверстие электрического заряда обычно расположено на кистях рук или ступнях.
Вследствие особенностей электротравмы даже при кратковременном воздействии электрического тока у пострадавшего может наступить остановка дыхания и сердца. Поэтому достаточно эффективная первая помощь при ударах электрическим током на месте происшествия часто является решающим фактором в спасении пострадавшего.
При возникновении ниже перечисленных симптомов у пострадавшего от удара током срочно вызовите скорую помощь:
Причины и источники поражения электрическим током
На рабочем месте работа с электричеством может быть безопасной, если работники должным образом выявляют и контролируют опасности. Но отсутствие обучения по охране труда, отсутствие опыта и неспособность распознать потенциальные опасности могут привести к поражению электрическим током или смерти.
Зачем устранять электрические опасности?
Строители и работники производств больше всего подвержены опасности поражения электрическим током. Около половины всех несчастных случаев со смертельным исходом на рабочем месте вызваны неправильным обращением с электрооборудованием.
Большинство из этих инцидентов и несчастных случаев были вызваны прямым контактом работника с воздушными линиями электропередачи и контактом с машинами, инструментами и переносными металлическими предметами.
Еще одной причиной являлась их неисправность, которую можно было бы выявить при своевременном контроле их электрофизических параметров. Итак, как мы можем защитить себя от этих опасностей?
Опасность поражения электрическим током: основные источники риска
Поражение электрическим током является одной из наиболее распространенных опасностей на строительных площадках, идущей наравне с опасностью работы на высоте. Выявление электрических опасностей может помочь повысить осведомленность о рисках, их серьезности и о том, как это может нанести вред работникам.
Вот некоторые наиболее распространенные электрических опасностей на рабочем месте и советы о том, что вы можете сделать, чтобы уменьшить эти риски.
Воздушные линии электропередач
ЛЭП имеют высокое напряжение, которое может вызвать серьезные ожоги и поражение электрическим током работников. Не забудьте соблюдать минимальное расстояние в три метра от воздушных линий электропередачи и близлежащего оборудования.
Избегайте хранения предметов рядом с линиями электропередач. Кроме того, на предприятии должны быть установлены защитные барьеры и знаки, чтобы предупредить находящихся поблизости неработающих работников об опасностях, присутствующих в этом месте.
Поврежденные инструменты и оборудование
Воздействие поврежденных электрических инструментов и оборудования может быть очень опасным. Не пытайтесь что-либо исправить, если вы не знаете как это сделать. Тщательно проверьте на наличие трещин, порезов или повреждений изоляции на кабелях, проводах и шнурах. В случае каких-либо дефектов отремонтируйте или замените их.
Старая и перегруженная проводка
Использование проводов, которые не подходят для данного тока может привести к перегреву и возгоранию оборудования. Используйте провод, который может выдержать электрическую нагрузку при работе. Используйте удлинитель, разработанный для работы под высоким напряжением. Кроме того, не перегружайте розетку и не используйте соответствующие автоматические выключатели. Регулярно проводите оценку риска возникновения пожара, чтобы определить зоны, где есть риск возгорания плохой проводки.
Отсутствие защитных кожухов и экранов
Примеры незащищенных электрических частей оборудования включают временное освещение, открытые распределительные устройства и отдельные изоляционные части на электрических проводах. Эти опасности могут вызвать потенциальные травмы и ожоги. Закрепите эти детали с помощью соответствующих защитных механизмов и всегда проверяйте, нет ли открытых деталей, подлежащих немедленному экранированию.
Неправильное заземление
Наиболее распространенным нарушением техники безопасности является неправильное заземление оборудования. Правильное заземление может устранить нежелательное напряжение и снизить риск поражения электрическим током. Никогда не снимайте металлический заземляющий контакт, так как он отвечает за возврат нежелательного напряжения на землю.
Поврежденная изоляция
Дефектная или слабая изоляция — это опасность. При обнаружении поврежденной изоляции и немедленно сообщите об этом. Проводите соответственные измерения. Перед заменой поврежденной изоляции отключите все источники питания и никогда не пытайтесь накрыть их изолентой.
Условия высокой влажности
Никогда не работайте с электрооборудованием во влажных местах. Используйте устройства защитного отключения, прошедшие проверку. Вода значительно увеличивает риск поражения электрическим током, особенно если оборудование имеет поврежденную изоляцию. Попросите квалифицированного электрика осмотреть электрооборудование, которое намокло, прежде чем включать его.
Кто находится в группе риска?
Инженеры, электрики и специалисты, использующие электрооборудование находятся на вершине списка профессионалов, которые больше всего подвержены поражению электрическим током.
Общие задачи, при выполнении которых эти работники подвергаются риску, включают электромонтаж и ремонт, испытания приспособлений и оборудования, а также проверки и техническое обслуживание.
Тем не менее, люди, которые косвенно работают с электричеством, такие как операторы оборудования и офисные работники, также подвергаются опасности поражения электрическим током.
Знание и применение лучших методов электробезопасности может помочь снизить риск поражения электрическим током и смерти. Безопаснее работать в пределах вашей компетенции, чем рисковать работая без соответствующей квалификации. Если вы не уверены в том, что можете выполнять работу, не стесняйтесь обращаться за помощью к уполномоченному лицу.
Как избежать поражения током
Большинство офисных помещений с точки зрения электрической опасности считаются низкорискованными, особенно по сравнению с другими отраслями промышленности. Несмотря на то, что это может быть правдой, это не делает опасности менее значительными.
Большинство несчастных случаев, связанных с электричеством, как правило, являются результатом:
Источники электрических опасностей
Наиболее распространенными причинами электроопасности является неисправное или дефектное оборудование, небезопасная установка или неправильное использование оборудования — в частности, удлинителей и сетевых шнуров, а также устройств защиты от перенапряжений.
Работодатели должны принимать меры для обеспечения того, чтобы все электрооборудование в помещении было безопасным для использования и не представляло никакой опасности. Они несут ответственность за правильную установку и регулярное техническое обслуживание всего электрооборудования на объекте.
Это включает в себя:
Советы по минимизации электрических опасностей
Вот рекомендации по минимизации электрических опасностей:
Любое неисправное оборудование, проводка, штепсельные вилки и т.д. должны быть немедленно удалены из помещения. Розетки не должны быть перегружены, поэтому либо примите меры по подключению оборудования в другом месте, либо сообщите об этом компетентному лицу, которое должно принять меры и свести к минимуму необходимость их перегрузки.
Например, это может потребовать от лицензированного электрика установки дополнительных розеток для уменьшения перегрузки или необходимости сильно полагаться на удлинители.
УСЛОВИЯ И ПРИЧИНЫ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
На вероятность поражения электрическим током и тяжесть исхода влияет множество факторов, в том числе и окружающая среда, в которой эксплуатируют электроустановки.
В соответствии с ГОСТ 12.1.013—78 все условия, в которых эксплуатируется электрооборудование, подразделяют на: условия с повышенной опасностью; особо опасные условия; условия без повышенной опасности поражения людей электрическим током.
Условия с повышенной опасностью поражения людей электрическим током:
— наличие влажности (пары или конденсат выделяются в виде мелких капель, относительная влажность воздуха превышает 75%);
— наличие проводящей пыли (технологическая и другая пыль, оседая на проводах, проникая внутрь машин и аппаратов и отлагаясь на электроустановках, ухудшает условия охлаждения и изоляции, но не вызывает опасности пожара или взрыва);
— наличие токопроводящих оснований (металл, земля, и т.д.);
— наличие повышенной температуры (длительно 35 °С, кратковременно 40 °С) независимо от времени года и различных тепловых излучений;
— наличие возможности 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.
Особо опасные условия поражения людей электрическим током:
— наличие сырости (дождь, снег, опрыскивание);
— наличие химически активной среды (постоянно или длительно содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
— наличие одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Условия без повышенной опасности поражения людей электрическим током — отсутствие условий, создающих повышенную или особую опасность.
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
— двухфазном включении в цепь (рис. 6.6);
— однофазном включении в цепь — провода, клеммы, шины и т.д. (рис. 6.7, 6.8);
— контакте человека с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, прибора), конструктивными элементами здания, оказавшимися
под напряжением в результате нарушения изоляции проводки и токо-ведущих частей.
Рис. 6.6. Двухфазное включение в цепь: а — изолированная нейтраль; б— заземленная нейтраль; А, В, С — фазные провода; PEN— нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединенные в один проводник |
Если принять сопротивление тела в 1 кОм, а электрическую сеть напряжением 380/220 В, то ток, проходящий через тело человека,
Это смертельно опасный ток. Тяжесть злектротравмы или даже жизнь человека будет зависеть, прежде всего, от того, как быстро он освободится от контакта с проводником тока.
Чаще встречаются случаи, когда человек одной рукой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, аппарата, который
|
Рис. 6.7. Однофазное прикосновение в сети с заземленной нейтралью: а — нормальный режим работы; б— аварийный режим работы (повреждена вторая фаза); Rq — сопротивление заземления нулевого провода; RK — сопротивление замыкания провода на землю |
случайно или преднамеренно электрически соединен с ним. Опасность поражения электрическим током в этом случае зависит от вида электрической сети (с заземленной или изолированной нейтралью).
Однофазное включение в цепь в сети с заземленной нейтралью (рис. 6.7). В этом случае ток проходит через человека
141 по пути «рука — ноги» или «рука — рука», а человек будет находиться под фазным напряжением С/л,.
В первом случае сопротивление цепи будет определяться сопротивлением тела человека (Дч), обуви (R^), основания (i?oc), на котором стоит человек, сопротивлением заземления нейтрали (i?H), и через человека потечет ток
‘ч^фЯДч+Доб+Дос+Дн)»Сопротивление нейтрали RH невелико, и им можно пренебречь
по сравнению с другими сопротивлениями цепи.
Примем напряжение сети 380/220 В. Если на человеке надета изолирующая сухая обувь (кожаная, резиновая), он стоит на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома невелика.
Например, сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм. Ток, проходящий через тело человека,
/ч = 220 В/(30 000 +100 000 + 1000) Ом = 0,00168 А = 1,68 мА.
Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Человек почувствует протекание тока, прекратит работу, устранит неисправность.
Если человек стоит на влажной земле в сырой обуви или босиком, через тело будет проходить ток
1Ч = 220 В/(3000 + 1000) Ом = 0,055 А = 55 мА.
Если человек стоит на влажной почве в сухих и целых резиновых сапогах, через тело проходит ток
1Ч = 220 В/(500 000 +1000) Ом = 0,0004 А = 0,4 мА.
Воздействие такого тока человек может даже не почувствовать, но небольшая трещина или прокол на подошве сапога может резко уменьшить сопротивление резиновой подошвы и сделать работу опасной.
Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами их необходимо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электрические устройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные, — просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатировать нельзя! Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хранить в полиэтиленовых пакетах, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в обуви. Если надежность электрического устройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать резиновые перчатки.
Второй путь протекания тока возникает тогда, когда второй рукой человек соприкасается с электропроводящими предметами, соединенными с землей (корпусом заземленного станка, металлической
или железобетонной конструкцией здания, влажной деревянной стеной, водопроводной трубой, отопительной батареей и т.п.). В этом случае ток протекает по пути наименьшего электрического сопротивления. Указанные предметы практически накоротко соединены с землей, их электрическое сопротивление очень мало. Поэтому сопротивление цепи равно сопротивлению тела и через человека потечет ток
Эта величина тока смертельно опасна.
При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь второй рукой к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей. Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо проводящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно высокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электрической безопасности.
В аварийном режиме (рис. 6.7, б), когда одна из фаз сети (другая фаза сети, отличная от фазы, к которой прикоснулся человек) оказалась замкнутой на землю, происходит перераспределение напряжения, и напряжение исправных фаз отличается от фазного напряжения сети. Прикасаясь к исправной фазе, человек попадает под напряжение, которое больше фазного, но меньше линейного. Поэтому при любом пути протекания тока этот случай более опасен.
Однофазное включение в цепь в сети с изолированной нейтралью (рис. 6.8). На производстве для электроснабжения силовых электроустановок находят применение трехпроводные электрические сети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует четвертый заземленный нулевой провод, а имеются только три фазных провода.
-С
Рис. 6.8. Однофазное прикосновение в сети
с изолированной нейтралью: а — нормальный режим работы;
б— аварийный режим работы (повреждена вторая фаза)
Если человек прикоснется к одному из проводов или к какому-нибудь предмету, электрически соединенному с ним, ток потечет через человека, обувь, основание и через изоляцию и емкость проводов
будет стекать на два других провода. Образуется замкнутая электрическая цепь, в которую, в отличие от ранее рассмотренных случаев, включено сопротивление изоляции фаз. Так как электрическое сопротивление исправной изоляции составляет десятки и сотни кОм, то общее электрическое сопротивление цепи значительно больше сопротивления цепи, образующейся в сети с заземленным нулевым проводом. То есть ток, проходящий через тело человека, в такой сети будет меньше и прикосновение к одной из фаз сети с изолированной нейтралью безопаснее. Ток, проходящий через тело человека,
г(г + 6Дцч) 9Д2ч(1 + г 2 й 2 С 2 )
где R =ИЧ+ Д0б + ^ос — электрическое сопротивление цепи человека, со = 2nf — круговая частота тока, рад/с (для тока промышленной частоты f = 50 Гц, поэтому со = 100л).
Если емкость фаз невелика (это имеет место для непротяженных воздушных сетей), можно принять С*0 и ток
Например, если сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм, а сопротивление изоляции фаз 300 кОм, ток, который проходит через тело человека (для сети 380/220 В), будет равен
1Ч = 3-220В/[3(30000 + 100000 + 1000) + 300000]Ом =
= 0,00095 А = 0,95 мА. Такой ток человек может даже не почувствовать. Даже если не учитывать сопротивление цепи человека (человек стоит на влажной земле в сырой обуви), проходящий через человека ток будет безопасен:
7Ч = 3 • 220 В/300 000 Ом = 0,0022 А = 2,2 мА.
Для протяженных электрических сетей, особенно кабельных линий, емкостью фаз нельзя пренебрегать (С * 0). Даже при очень хорошей изоляции фаз (г = со) ток потечет через человека через емкостное сопротивление фаз, и его величина будет определяться по формуле:
Таким образом, протяженные электрические цепи промышленных предприятий большой емкости обладают высокой опасностью, даже при хорошей изоляции фаз.
При нарушении же изоляции какой-либо фазы прикосновение к сети с изолированной нейтралью становится более опасным, чем к сети с заземленным нулевым проводом. В аварийном режиме работы (рис. 6.8, б) ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к исправной фазе, будет стекать по цепи замыкания на земле на аварийную фазу, и его величина
Так как сопротивление замыкания R3 аварийной фазы на земле обычно мало, то человек будет находиться под линейным напряжением, а сопротивление образовавшейся цепи будет равно сопротивлению цепи человека R3 , что очень опасно.
По этим соображениям, а также из-за удобства использования (возможность получения напряжения 220 и 380 В) четырехпроводные сети с заземленным нулевым проводом на напряжение 380/220 В получили наибольшее распространение.
Рассмотрены далеко не все возможные схемы электрических сетей и варианты прикосновения. На производстве могут быть более сложные схемы электроснабжения, находящиеся под большими напряжениями, а значит, и более опасные. Однако основные выводы и рекомендации для обеспечения безопасности практически такие же.
Снизить ток, протекающий через тело человека в этом случае, можно либо за счет увеличения электрического сопротивления цепи (например, за счет применения СИЗ), либо за счет уменьшения потенциала корпуса и потенциала земли, так как напряжение прикосновения при однофазном включении в цепь
г7 пР=Фк-Ч>з-Основными нормативными документами по технике безопасности при производстве электромонтажных работ являются строительные нормы и правила СНиП Ш—4—80* «Техника безопасности в строительстве» и разработанные на их основе Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах.