Засоби і заходи електробезпеки

Реферат

З дисципліни “Основи охорони праці”

На тему “ Засоби і заходи електробезпеки”

Зміст

Вступ……………………………………………………………3

1. ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА…………………………………………...4
1. Особливості елекротравматизму………………………………..4
2. Дія електричного струму на організм людини…………………4
3. Система засобів і заходів безпечної експлуатації електроустаткування…………………………………………….7
2. ВИДИ   ЕЛЕКТРИЧНИХ  ТРАВМ. ПРИЧИНИ  ЛЕТАЛЬНИХ  НАСЛІДКІВ  ВІД  ДІЇ   ЕЛЕКТРИЧНОГО   СТРУМУ……...11
1. Захист від статичної електрики…………………………………14
2. Захист від атмосферної електрики…………………...…………16

Висновок……………...………………………………………23

Список літератури…………………………………...………25

Вступ

Статистика свідчить про  те, що майже у всіх галузях промисловості  та сільського господарства, де використовується електричний струм, має місце  ураження людей.

Ураження струмом є  несподіваним для потерпілого видом  виробничого травматизму. Ця особливість  пояснюється тим, що електричний  струм неможливо виявити за зовнішніми ознаками, ні за звуком, ні за запахом. Ураження струмом виникає з такою  швидкістю, що людина не спроможна самостійно звільнити себе від струмоведучих  частин, при цьому спрацьовує невідповідність  швидкості дії впливу та швидкості  рефлексів людини (І.П. Павлов).

Ураження неізольованої  від землі людини електричним  струмом може виникати тоді, коли вона:

• доторкнулася до однієї або двох фаз електроустановки під напругою;
• наблизилась на небезпечну відстань до неізольованих струмоведучих частин електроустановки під напругою;
• доторкнулася до металевих корпусів електрообладнання, що перебуває під напругою внаслідок пошкодження електричної ізоляції;
• потрапила під крокову напругу, що виникає в місцях розтікання струму в землі і ін..

1. ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА

1.1.Особливості елекротравматизму

Основними причинами електротравматизму є:

• порушення правил техніки безпеки при експлуатації електричного устаткування;
• незадовільне огородження струмопровідних частин установки при випадковому до них доторканні;
• незадовільне заземлення електроустановок та незадовільна ізоляція струмоведучих частин;
• невідповідність машин, інструментів, кабелів і провідників умовами їх експлуатації;
• робота машин біля ЛЕП, що перебувають під напругою;
• низький рівень кваліфікації обслуговуючого персоналу, незнання правил безпеки, відсутність належних засобів захисту.

Важливим завданням охорони праці лишається розробка і забезпечення відповідних заходів електробезпеки.

Електробезпека – це система організаційних і технічних заходів, що забезпечують захист людини від шкідливої та небезпечної дії електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичного струму.

2. Дія електричного струму на організм людини

Дія електричного струму на організм людини має різносторонній характер і різносторонні прояви – від слабих подразнень до смертельних наслідків.

Електричний струм , що проходить  через тіло людини, може спричинити термічну, хімічну, світлову, механічну  та біологічну дію.

Біологічна дія є виключною  властивістю живої тканини. Вона проявляється сильним збудженням нервової тканини, що призводить до порушення  внутрішніх біоелектричних процесів, які пов’язані з життєвими функціями організму. Зовнішній струм при взаємодії з біоелектричними процесами людини може викликати судоми м’язів, життєво важливих органів, у тому числі серця і легенів, що призведе до зупинки дихання і кровообігу.

Електричне ураження організму  струмом буває місцевим (електричні травми) і загальним(електричні удари) коли уражається весь організм.

Характерними видами місцевих електричних травм є:

• електричні опіки;
• електричні знаки;
• металізація шкіри;
• механічні ураження;
• електрофтальмія.

Залежно від умов виникнення опіки бувають трьох видів: струмовий (контактний), дуговий і змішаний, під дією струму і електричної  дуги. “Ствол” електродуги має  високу температуру – від 4000 до 150000С  і вище. Очевидно, що людина яка потрапляє  у таку ситуацію отримає опіки  того чи іншого ступеню тяжкості. Тканини, що лежать на шляху струму,внаслідок  великої кількості теплоти висушуються, обвуглюються і навіть безслідно  щезають.

Внаслідок контакту з електромережею виникають електричні знаки. Шкіра  в місці контакту затвердіває подібно до мозоля.

Металізація шкіри виникає  внаслідок короткого замикання  і потрапляння в глибину шкіри  газоподібних або розплавлених часток металу, які розлітаються у всі  сторони.

Механічні ураження є наслідком  судомних скорочень м’язів під дією струму,що призводить до розриву кровоносних  судин, м’язів, сухожилків, вивиху суглобів або перелом кісток. Вони виникають  тоді, коли людина тривало перебуває  під напругою 380В.

Електрофтальмія – ураження очей при горінні електричної дуги потужним ультрафіолетовим випромінюванням.

Електричний удар – це збудження живих тканин організму струмом, що супроводжується судомним скороченням м’язів. Це найнебезпечніший вид ураження, при якому порушується функціонування серцевої, дихальної і мозкової системи людини навіть без жодних зовнішніх ознак, що бувають при електротравмах.

Залежно від наслідків  електричні удари умовно поділяються  на чотири ступеня:

І – скорочення м’язів без  втрати свідомості;

ІІ – скорочення м’язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серцево-судинної системи;

ІІІ – втрата свідомості з порушенням дихання або роботи серця;

ІV – клінічна смерть, відсутність  дихання і кровообігу.

Клінічна смерть – це перехідний стан від життя до смерті, який настає з моменту припинення діяльності серця і дихання. Хоча у людини відсутні всі ознаки життя, воно ще повністю не згасло - на дуже низькому рівні відбуваються обмінні процеси достатні для підтримування мінімальної життєдіяльності. Довгастий мозок зберігає здатність функціонування протягом 6-10 і більше хвилин. Це дозволяє вжити відповідних заходів, щоб відновити згасаючі або щойно згаслі функції організму.

Причиною смерті від електроудару може бути зупинка серця, дихання або електричний шок, коли струм діє на організм безпосередньо або рефлекторно через центральну нервову систему.

При надмірному збудженні  організму людини електричним струмом  виникає дуже важка нервово-рефлекторна  реакція організму внаслідок  чого виникає фібриляція серця або  електричний шок.

Фібриляція серця – це такий стан, коли воно перестає скорочуватися як одне ціле у відповідній послідовності (спочатку пересердя, а потім шлуночок), настають окремі некоординовані посіпування серцевих м’язів (фібрил) і серце перестає працювати як насос.

Електричний шок має дві  форми:

• сильне нервове збудження;
• глибоке гальмування і знесилення нервової системи

Шоковий стан знесилює людину, вона стає байдужою до оточуючого середовища при наявності свідомості протягом кількох хвилин або діб. Після  чого настає одужання або смерть від  повного згасання життєво важливих функцій організму.

3. Система засобів і заходів безпечної експлуатації електроустаткування

Згідно з ПУЕ в електроустановках використовують такі системи заходів:

• захисне заземлення;
• замулення;
• ізоляція струмопровідних частин;
• захисне вимикання;
• малі напруги;
• недоступність до неізольованих провідників та ін..

Ці засоби захисту не є універсальними , тому для створення безпечних умов праці необхідно застосовувати не один, а кілька засобів одночасно.

Захисне заземлення – це зумисне електричне з’єднання з землею металевих не струмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок пошкодження електричної ізоляції

Захисне заземлення – це захист людини від ураження струмом, якщо вона доторкнулася до металевих конструкцій електрообладнання, яке опинилося під напругою.

Захисна функція полягає в тому, що сила струму, що буде проходити по тілу людини буде безпечної величини тому, що опір заземлення дуже малий порівняно з опором людини.

Отже, для виконання захисної ролі заземлюючі пристрої повинні мати дуже малий опір. Відповідно до ПУЕ допустимий опір заземлюючих пристроїв має бути не більший за 4 Ом.

Захисне заземлення обов’язково влаштовують у електроустановках при напрузі:

• 380В і більше при змінному струмі;
• 440В і більше при постійному струмі;
• 42В перемінного і 110В постійного струму в зовнішніх установках, особливо небезпечних та в умовах з підвищеною небезпекою;
• незалежно від значення напруги у всіх вибухонебезпечних приміщеннях.

Залежно від розміщення заземлювачів відносно електрообладнання заземлюючі пристрої бувають виносні і контурні, природні і штучні.

Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби Ф  від 3 до 5см з товщиною стінок 3-5мм і  довжиною від 2,5 до 3м; сталеві стержні  Ф 10-12мм і довжиною до 10м; кутикову сталь 40х40мм довжиною від 2,5 до 5м і т. ін..

На кожний заземлюючий пристрій складається паспорт, який включає схему заземлення, технічні дані, результати перевірки стану, характер проведених ремонтних робіт і т. ін..

Технічний стан визначається шляхом зовнішнього огляду видимої частини та вимірюванням опору, який не повинен перевищувати допустиме значення. Планове вимірювання опору виконують перед початком його експлуатації, а потім один раз на рік та після кожного капітального ремонту. Наземну частину оглядають один раз на шість місяців, а у вологих і особливо небезпечних умовах – один раз на три місяці.

Небезпеку ураження струмом можна ліквідувати шляхом швидкого відключення пошкодженої електроустановки. Для цього влаштовують занулення.

Занулення – це зумисне з’єднання металевих частин електроустановки, які зазвичай не перебувають під напругою з нульовим захисним провідником.

Це є основний засіб захисту людей від ураження струмом в установках напругою до 1000В. Захист полягає у тому, що при пробиванні ізоляції виникає коротке замикання, яке швидко вимикає пошкоджене електрообладнання від електричної мережі.

Головною умовою безпеки при експлуатації електроустановок є надійна ізоляція струмопровідних частин шаром діалектрика, який забезпечує їх надійність.

Опір ізоляції згідно з ПУЕ нормується і має досягати не менше 0,5МОм.

Матеріал ізоляції має відповідати умовам оточуючого середовища, бути стійким до агресивного середовища, вологи, нагрівання та механічного впливу, старіння і т. ін..

Стан ізоляції електричних установок відповідно до ПУЕ визначають шляхом періодичних оглядів та вимірюванням електричного опору.

Для забезпечення безпеки неізольованих провідників їх підвищують на відповідній відстані від землі, будівель, доріг:

• 6,5м над проїжджою частиною дороги;
• 3,5м над проходами;
• 2,5м над робочою поверхнею.

Безпека працюючих при  експлуатації електроустаткування  забезпечується також шляхом застосування стаціонарного огородження, блокування та сигналізації.

Для зменшення імовірності ураження струмом використовують малі напруги, номінальне значення яких не перевищує 42В. Напруга 42В використовується у приміщеннях І і ІІ категорії небезпеки для живлення ручного інструменту, переносних ламп і ін..

Напруга 12В використовується для живлення ручних переносних ламп в особливо небезпечних умовах (кабельні колодязі, оглядові ями і т. ін.).

Заземлення і занулення не завжди гарантує безпеку людей від ураження струмом. Для захисту використовують захисне відключення.

Захисне відключення – це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження людини струмом. Цей вид захисту спрацьовує за 0,1 – 0,05с, а занулення 0,2с і більше.

При такому нетривалому проходженні струму через тіло людини безпечним є навіть струм 500 – 650мА.

Захисне вимикання може застосовуватись як основний вид захисту, або разом з заземленням і зануленням.

Захисне вимикання окремо чи сукупно з іншими засобами захисту  виконує такі функції:

• захист при замиканні на землю або корпус обладнання;
• захист при появі небезпечних струмів витікання;
• захист при переході вищої напруги на сторону нижчої;
• автоматичний контроль кола захисного заземлення і занулення.

Для захисту персоналу, що обслуговує електроустановки, використовують спеціальні захисні засоби. Ці засоби умовно поділяються на ізолюючі, огороджуючи і запобігаючи. Ізолюючі в свою чергу поділяються на основні і допоміжні.

До них належать в електроустановках напругою:

• до 1000В – штанги, діалектричні рукавиці, електровимірювальні кліщи, монтажний інструмент, а також покажчики напруги;
• понад 1000В – ізолюючі штанги, електровимірювальні кліщи, покажчики напруги, а також засоби для виконання ремонтних робіт під напругою вище 1000В;

Додаткові ізолюючі засоби не придатні витримувати робочу напругу, їх призначення полягає у тому, щоб посилити захисну дію основних ізолюючих засобів, з якими вони разом використовуються.

До додаткових ізолюючих захисних засобів в електроустановках відносяться:

1. до 1000В – діелектричні галоші, килимки, ізолюючі підставки;
2. понад 1000В – діелектричні рукавиці, боти, килимки, ізолюючі підставки

До захисних засобів відносяться також : захисні окуляри, захисні каски, монтерські пояси, кігті, а також екрануючі пристрої і т. ін.. Всі засоби мають зберігатися в умовах, що забезпечують їх справність.

Для обслуговування електроустановок і мереж допускаються особи, не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд та отримали кваліфікаційну групу з техніки безпеки. Для установок понад 1000В – ІV групу, а для установок до 1000В ІІІ кваліфікаційну групу.

3. ВИДИ   ЕЛЕКТРИЧНИХ  ТРАВМ. ПРИЧИНИ  ЛЕТАЛЬНИХ  НАСЛІДКІВ  ВІД  ДІЇ   ЕЛЕКТРИЧНОГО   СТРУМУ

Електротравма — це травма, яка спричинена дією електричного струму чи електричної дуги. За наслідками електротравми умовно підрозділяють на два види: місцеві електротравми, коли виникає місцеве ушкодження організму, та загальні електротравми (електричні удари), коли уражається весь організм внаслідок порушення нормальної діяльності життєво важливих органів і систем. Приблизний розподіл електротравм за їх видами має такий вигляд: місцеві електротравми — 20%; електричні удари — 25%; змішані травми (сукупність місцевих електротравм та електричних ударів) — 55%.

Характерними місцевими  електричними травмами є електричні опіки, електричні знаки, металізація  шкіри, механічні ушкодження та електроофтальмія.

Електричний опік — найбільш поширена місцева електротравма (близько 60%), яка, в основному, спостерігається у працівників, що обслуговують діючі електроустановки.

Електричні опіки залежно  від умов їх виникнення бувають двох видів: струмові (контактні), коли внаслідок  проходження струму електрична енергія  перетворюється в теплову, та дугові, які виникають внаслідок дії  на тіло людини електричної дуги. Залежно  від кількості виділеної теплоти  та температури, а також і розмірів дуги електричні опіки можуть уражати  не лише шкіру, але й м'язи, нерви  і навіть кістки. Такі опіки називаються  глибинними і заживають досить довго.

Електричні знаки (електричні позначки) являють собою плями сірого чи блідо-жовтого кольору у вигляді мозоля на поверхні шкіри в місці її контакту із струмопровідними частинами.

Металізація шкіри — це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших часточок металу, що розплавляється внаслідок дії електричної дуги. Такого ушкодження, зазвичай, зазнають відкриті частини тіла — руки та лице. Ушкоджена ділянка шкіри стає твердою та шорсткою, однак за відносно короткий час вона знову набуває попереднього вигляду та еластичності.

Механічні ушкодження — це ушкодження, які виникають внаслідок судомних скорочень м'язів під дією електричного струму, що проходить через тіло людини. Механічні ушкодження проявляються у вигляді розривів шкіри, кровоносних судин, нервових тканин, а також вивихів суглобів і навіть переломів кісток.

Електроофтальмія — це ураження очей внаслідок дії ультрафіолетових випромінювань електричної дуги.

Найбільш небезпечним  видом електротравм є електричний  удар, який у більшості випадків (близько 80%, включаючи й змішані  травми) призводить до смерті потерпілого.

Електричний удар — це збудження живих тканин організму електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. Залежно від наслідків ураження електричні удари можна умовно підрозділити на чотири ступеня:

1. — судомні скорочення м'язів без втрати свідомості;
2. — судомні скорочення м'язів з втратою свідомості, але зі збереженням дихання та роботи серця;

3. — втрата свідомості та порушення серцевої діяльності чи дихання (або одного і другого разом);
4. — клінічна смерть.

Клінічна смерть — це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та легенів і триває 6—8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припиняються біологічні процеси у клітинах і тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур.

Якщо при клінічній  смерті негайно звільнити потерпілого  від дії електричного струму та терміново  розпочати надання необхідної допомоги (штучне дихання, масаж серця), то існує  висока імовірність щодо збереження йому життя.

Причинами летальних наслідків  від дії електричного струму можуть бути: зупинка серця чи його фібриляція (хаотичне скорочення волокон серцевого  м'яза); припинення дихання внаслідок  судомного скорочення м'язів грудної  клітки, що беруть участь у процесі дихання; електричний шок (своєрідна нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнення електричним струмом, що супроводжується розладами кровообігу, дихання, обміну речовин і т. п.). Можлива також одночасна дія двох або навіть усіх трьох вищеназваних причин. Слід зазначити, що шоковий стан може тривати від кількох десятків хвилин до діб. При тривалому шоковому стані, зазвичай, настає смерть.

1. Захист від статичної електрики

Статична електрика — це сукупність явищ, що пов'язані з виникненням, накопиченням та релаксацією вільного електричного заряду на поверхні або в об'ємі діелектричних та напівпровідникових речовин, матеріалів та виробів. Виникнення зарядів статичної електрики є результатом складних процесів перерозподілу електронів чи іонів при стиканні двох різнорідних тіл (речовин).

Порушення поверхневого контакту при терті тіл призводить до електризації - виникнення електричних зарядів, які  можуть утримуватись на поверхні цих  тіл протягом тривалого часу. Такі заряди, на відміну від рухомих  зарядів динамічної електрики (електричний  струм) знаходяться у статичному стані.

Електростатичні заряди виникають: при терті діелектричних тіл  один об одного або об метал (наприклад, пасові передачі); при переливанні, перекачуванні, перевезенні в ємкостях горючих та легкозаймистих рідин; при  транспортуванні горючих газів  трубопроводом; при подрібненні  діелектриків; при переміщенні сухого запиленого повітря зі швидкістю  понад 15—20 м/с і т. п-. За сприятливих  умов, наприклад, при низькій вологості  повітря статичні заряди не лише утворюються, а й накопичуються. Коли в результаті такого накопичення вони набудуть високого потенціалу, то може виникнути швидкий  іскровий розряд між частинами устаткування або розряд на землю. Такий іскровий розряд при наявності горючих  сумішей може спричинити вибух чи пожежу. В цьому і полягає основна  небезпека статичної електрики. Так бензол, бензин спалахують внаслідок  електростатичного розряду при  різниці потенціалів до 1000 В, а  більшість горючих повітряно-пилових  сумішей — до 5000 В (за умови, що іскра  має достатню енергію).

Заряди статичної електрики  можуть утворюватись чи передаватись (контактним або індукційним шляхом) тілу людини. Якщо виникають іскрові  розряди, то вони викликають фізіологічну дію у вигляді уколу чи незначного поштовху, які самі по собі не являють  небезпеки для людини (сила струму розряду дуже мала). Однак, враховуючи неочікуваність такого розряду, у людини може виникнути переляк, внаслідок якого може відбутись рефлекторний рух, що в низці випадків призводить до травмування (робота на висоті, біля рухомих незахищених частин устаткування тощо).

Систематичний вплив електростатичного  поля підвищеної напруженості негативно впливає на організм людини, викликаючи, в першу чергу, функціональні розлади центральної нервової та серцево-судинної систем. Відповідно до ГОСТ 12.1.045-84 гранично допустима напруженість електричного поля Е_доп на робочих місцях не повинна перевищувати 60 кВ/м, якщо час впливу t_в не перевищує 1 год; при 1 год < t_в < 9 год - Е_доп = 60 .

Захист від статичної  електрики та її небезпечних проявів  досягається трьома основними способами: запобіганням виникнення та накопичення  статичної електрики, прискоренням стікання електростатичних зарядів  та їх нейтралізацією.

Запобігти виникненню статичної  електрики чи зменшити її величину можна заміною небезпечної технології, зменшенням швидкості руху речовин  по трубопроводу, виготовленням поверхонь, що труться, з однорідних матеріалів.

Прискоренню стікання зарядів  сприяє заземлення устаткування, збільшення електропровідності матеріалів шляхом нанесення на їх поверхню антистатичних  добавок чи присадок, підвищення відносної  вологості повітря.

Нейтралізація зарядів статичної  електрики здійснюється внаслідок  іонізації повітря індукційними, високовольтними, радіоактивними та комбінованими  нейтралізаторами.

2. Захист від атмосферної електрики

Блискавкозахист — це система захисних пристроїв та заходів, що призначені для забезпечення безпеки людей, збереження будівель та споруд, устаткування та матеріалів від можливих вибухів, займань та руйнувань, спричинених блискавкою.

Блискавка — особливий вид проходження електричного струму через величезні повітряні прошарки, джерелом якого є атмосферний заряд, накопичений грозовою хмарою. Умови утворення таких хмар - - велика вологість та швидка зміна температури повітря. За таких умов у атмосфері Землі проходять складні фізичні процеси, які призводять до утворення та накопичення електричних зарядів. При підвищенні напруженості електричного поля до критичних значень виникає розряд, який супроводжується яскравим свіченням (блискавкою) та звуком (громом). Довжина каналу блискавки може досягати кількох кілометрів, сила струму — 200 000 А, напруга — 150 000 кВ, а температура — 10 000 °С і більше. Час існування блискавки 0,1—1 с. Щосекунди земну кулю уражають в середньому більше 100 блискавок.

Розрізняють первинні (прямий удар) і вторинні прояви блискавки.

Прямий удар блискавки (ураження блискавкою) - безпосередній контакт каналу блискавки з будівлею чи спорудою, що супроводжується протіканням через неї струму блискавки. Прямий удар блискавки здійснює на уражений об'єкт наступні дії: електричну, що пов'язана з ураженням людей і тварин електричним струмом та виникненням перенапруг на елементах, по яких струм відводиться в землю; теплову, що зумовлена значним виділенням теплоти на шляхах проходження струму блискавки через об'єкт; механічну, що спричинена ударною хвилею, яка поширюється від каналу блискавки, а також електродинамічними силами, що виникають у конструкціях, через які проходить струм блискавки.

Під вторинними проявами блискавки  розуміють явища під час близьких розрядів блискавки, що супроводжуються  появою потенціалів на конструкціях, трубопроводах, електропроводах всередині  будівель і споруд, які не зазнали  прямого удару блискавки. Вони виникають  внаслідок електростатичної та електромагнітної індукції.