ВСТУП
Електричне обладнання, що встановлене на виробничих підприємствах, є потенційно небезпечним для працюючих, оскільки органи відчуття людини не можуть на віддалі виявити електричну напругу.
Електрична енергія використовується в устаткуванні для приводу, що виконує силові функції, як джерело тепла для освітлення робочих місць, а також використовується в органах керування. Електрифікація полегшує працю працівників, сприяє підвищенню продуктивності праці, однак вимагає розробки та впровадження захисних засобів для запобігання ураження працівників, що обслуговують устаткування.
Аналіз причин нещасних випадків у промисловості, які супроводжуються тимчасовою втратою працездатності, показує, що кількість травм, спричинених електричним струмом, становить всього 0,5... І % загальної їх чисельності. Але якщо розглядати тільки ті нещасні випадки, які призводять до інвалідності або смерті потерпілих, то виявляється, що до 40 % їх є наслідками враження електричним струмом, тобто більше, ніж з будь-якої іншої причини. При цьому до 80 % таких нещасних випадків припадає на електричні мережі напругою до 1000 В.
1. Дія електричного струму на організм людини. Електричні травми: місцеві та загальні (електричні удари)
Електротравматизм - це результат порушення правил техніки безпеки та інструктажів, відсутності технагляду та аварійного режиму роботи електроустановок. Це наслідок незадовільної ізоляції струмо-провідних частин, перехід напруг на корпус електроустановок, обрив проводів (і як наслідок - крокова напруга, напруга дотику). Причиною електротравматизму в багатьох випадках є непродумані, помилкові дії оперативного обслуговуючого персоналу.
В електробезпеці беруть до уваги три характерні шляхи проходження електричного струму: рука-рука, рука-ноги, нога-нога. Важливим є стан шкіри в полі струму. Небезпека ураження електричним струмом виникає в момент дотику до неїзольованих струмопровідних частин з такою швидкістю, що людина, яка перебуває під напругою, часто позбавляється можливості відірватися від них. Виникає електротравма, важкість якої переважно значна. Організм людини можна розглядати як увімкнутий в електричне поле провідник з певним електричним опором. Будова організму людини з розмаїтих клітин та розчинів солей визначає його різний електричний опір. Електричний струм порушує нормальні біоструми, спричиняє їх параліч. Має місце місцеве пошкодження тканин тіла та вплив на нервову систему.
Під впливом електричного струму відбувається пробиття шкіряного покриву і різке зниження електричного опору тіла. Небезпечною може видатись низька напруга, а вплив високої може завершитися сприятливо. У промисловості найчастіші випадки ураження електричним струмом напругою 127,220 та 380 В. Електричний струм може проходити через тіло людини в тому випадку, якщо людина включилася у замкнене електричне коло (паралельне вмикання) або замкнула це коло (послідовне вмикання).
Діючі електроустановки - це електроустановки, підключені до джерел живлення, які знаходяться під напругою, або ті електроустановки, що в даний момент знеструмлені, але можуть опинитись під напругою через комутаційні апарати.
Можна виділити наступні основні причини уражень електрострумом:
• дотик до струмопровідних або неструмопровідних частин, що опинились під напругою;
• користування несправним електрообладнанням, електроінструментом, вимірювальними приладами, лампами і побутовими електроприладами.
Рефлекторна реакція організму на дію електричного струму зі сторони центральної і периферійної нервової систем призводить до порушення нормального ритму роботи серця, що викликає фібриляцію серця, внаслідок чого кровообіг припиняється.
Є два види ураження електричним струмом: місцеві електричні травми та електричний удар. Подекуди мають місце обидва види одночасно.
Місцеві електричні травми - це травми, викликані дією електричного струму та електричної дуги: електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, електроофтальмія та механічні пошкодження.
Електричні опіки - найбільш розповсюджений вид електротравм. Вони можуть стати наслідком безпосередньої дії струму на шкіру і тканини (контактний опік), який виникає під час проходження струму через тіло людини внаслідок його контакту зі струмоведучою річчю; дії електричної дуги без проходження струму через тіло людини (дуговий опік), зумовленої великою енергією і високою температурою дуги (як правило, ці опіки є наслідком короткого замикання); сумісної дії електричного струму і дуги (змішаний).
Електричні знаки - це чітко окреслені плями сірого, блідо-жовтого, лимонного кольорів на поверхні шкіри, круглої або овальної форми із заглибленням посередині. Іноді форма знака відповідає формі електроведучої речі, до якої доторкнулася людина. Електричні знаки безболісні і не вимагають лікування.
Металізація шкіри - проникнення у верхні шари шкіри людини найменших частинок розплавленого під дією електричної дуги металу.
Звичайно, це явище виникає при короткому замиканні, відключенні рубильників і роз'єднувачів під навантаженням. Як і при електричних знаках, у цьому випадку пошкоджена шкіра поступово змінюється.
Електроофтальмія - запалення зовнішніх оболонок очей, яке виникає внаслідок дії потужного потоку ультрафіолетових променів від електродуги. Звичайно, хвороба продовжується кілька днів. У випадку враження рогівки лікування більш складне і тривале.
Механічні пошкодження - є непрямим наслідком дії електричного струму - судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через тіло людини, внаслідок чого можуть статися розрив шкіри, кровоносних судин і нервових тканин, а також вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Ці пошкодження вимагають тривалого лікування.
Електричний удар - це збудження живих тканин організму електричним струмом, що проходить через нього. Воно супроводжується судомними скороченнями м'язів, у тому числі м'язів серця і легенів, внаслідок чого може статися порушення або припинення діяльності важливих систем організму людини, кровообігу і дихання, а також викликає клінічну смерть або електричний шок.
Клінічна смерть - це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності і легенів і триває 6...8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть - припинення біологічних процесів в клітинах і тканинах організму і розпадання білкових структур.
Ознаки клінічної смерті: зупинка та фібриляція серця (і, як наслідок, відсутність пульсу), відсутність дихання, шкіра синювата, зіниці очей різко розширені внаслідок кисневого голодування кори головного мозку і не реагують на світло.
Електричний шок - це важка нервоворефлекторна реакція організму на подразнення електричним струмом. При шоку виникають глибокі розлади дихання, кровообігу, нервової системи та інших систем організму. Відразу після дії струму настає фаза збудження організму: з'являється реакція на біль, підвищується артеріальний тиск тощо. Потім настає фаза гальмування: виснажується нервова система, знижується артеріальний тиск, слабне дихання, змінюється пульс, настає стан депресії. Шоковий стан може тривати від декількох десятків хвилин до кількох діб, а потім може настати одужання або біологічна смерть.
2. Фактори, що впливають на наслідки враження електричним струмом
Тяжкість наслідків дії на людину електричного струму визначається величиною, родом і частотою струму, електричним опором тіла людини, тривалістю дії, напрямком проходження струму через тіло, індивідуальними властивостями людини, схемою доторкання її до ланцюга струму та умовами середовища.
Величина струму, що проходить через тіло людини, є вирішальним фактором, і визначається наслідком ураження: чим більший струм, тим небезпечніша його дія. Людина починає відчувати змінний струм, що проходить крізь неї, 0,5...1,5 мА (при частоті 50 Гц), а постійний - 5...7 мА. Цей струм називається відчутним, а найменше його значення - порогом відчутності. Сам по собі він не є небезпечним, але може стати непрямою причиною нещасного випадку, оскільки людина, раптово відчувши дію струму, може несвідомо зробити неправильні дії, які призведуть до механічних пошкоджень її тіла тощо. Змінний струм 50 мА (при 50 Гц) безпосередньо впливає на м'язи серця і вважається смертельно небезпечним для людини.
Рід і частота струму визначають небезпечність ураження. Найбільш небезпечним є змінний струм частотою від 20 до 200 Гц. Підвищення частоти вище 1000 Гц супроводжується помітним зниженням небезпеки ураження, але при частоті 100 кГц і більше існує небезпека опіків. Постійний струм напругою до 500 В у 4...5 разів безпечніший для людини, ніж змінний промислової частоти такого самого значення. При напрузі вище 500 В постійний струм стає небезпечнішим від змінного промислової частоти.
Електричний опір тіла людини визначається опором рогового шару шкіри. Якщо шкіра суха, чиста, без пошкоджень, то опір тіла людини коливається від 500 Ом до 500000 Ом. Опір зволожнілої забрудненої шкіри різко зменшується, значно підвищуючи небезпеку ураження. Під час розрахунків захисних улаштувань опір тіла людини змінному струму промислової частоти приймається 1000 Ом.
Тривалість проходження струму через тіло людини впливає на наслідок ураження, тому що з часом струм різко збільшується за рахунок зменшення опору шкіри, оскільки вона руйнується на контакті з струмонесучим предметом через підвищення в цьому місці температури. Через 30 секунд опір тіла людини протіканню струму зменшується на 25%, а через 90 секунд - 70% від попереднього. Тому при наданні допомоги потерпілому необхідно якомога скоріше припинити дію на нього електричного струму. Напрямок проходження електричного струму через тіло також впливає на наслідок ураження. Найнебезпечнішим є проходження струму через серце, легені, голову.
Індивідуальні особливості людини, фізичний і психофізіологічний стан людини суттєво впливають на наслідок ураження електрострумом. Наприклад, невідпускаючий струм може бути пороговим відпускаючим для одних людей і невідпускаючим - для інших. Характер дії струму однієї і тієї ж сили залежить від маси людини та її фізичного розвитку. Встановлено, що для жінок порогові значення струму приблизно в 1,5 рази нижчі, ніж для чоловіків.
Провідність тканин тіла людини зумовлена фізико-хімічними, біохімічними та біофізичними явищами. Завдяки цьому опір тіла людини електричному струму є величиною нелінійною та нестабільною. Тіло людини є чудовим провідником електроструму. Струм через тіло людини протікає шляхом найменшого опору, котрий не завжди збігається з найкоротшим геометричним шляхом. Це пояснюється значною різницею питомих опорів різних тканин тіла людини. Сила струму Д, що проходить через тіло людини, залежить від напруги V і опору тіла людини Кд, який приблизно вважається активним. Вважається, що опір тіла людини складається з опору шкіри в місцях контакту та з опору внутрішніх тканин.
Опір тіла людини електроструму визначається опором шкіри. Шкіра має великий питомий опір, особливо верхній роговий шар, котрий складається з відмерлих зроговілих клітин, позбавлених кровоносних судин та нервів. Електричний опір тіла людини - це опір струму, що проходить по ділянці тіла між двома електродами, прикладеними до поверхні тіла людини. Тобто опір тіла людини є нелінійним, змінюється при зміні прикладеної напруги.
3. Допустимі значення струму і напруг
Навколишнє середовище значною мірою визначає наслідок дії електричного струму на людину. Опір перегрітого організму знижується, тому з підвищенням температури тяжкість ураження струмом підвищується. Небезпечність ураження електричним струмом зростає з підвищенням вологості і забрудненості повітря.
Вологість, струмопровідний пил, їдка пара і гази руйнуюче діють на ізоляцію електровлаштування, знижуючи її опір. При цьому виникає потенціальна небезпека переходу напруги на конструктивні елементи електрообладнання (корпуси, станини, кожухи), до яких торкаються люди.
Усі приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяються на три класи:
• без підвищеної небезпеки;
• з підвищеною небезпекою;
• особливо небезпечні.
Приміщення без підвищеної небезпеки - це сухі (без пилу) незапилені приміщення з нормальною температурою повітря та ізолюючими підлогами. Монтаж електричних улаштувань можна виконувати, застосовуючи дріт без підвищеної ізоляції з установкою будь-яких вимикачів, штепсельних розеток і світильників.
Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються такими умовами: вогкість - відносна вологість повітря перевищує 75 %; під впливом різноманітних теплових випромінювань температура повітря постійно або періодично (більше однієї доби) перевищує 35 °С; виділення струмопровідного технологічного пилу в такій кількості, що він може осідати на дроті, проникаючи всередину електричних машин і апаратів; підлоги струмопровідні; можливість одночасного доторкання до металоконструкцій будов, металевих улаштувань і т. п. (що мають з'єднання із землею), з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання-з другого.
Приміщення особливо небезпечні: особлива вогкість - відносна вологість повітря близька до 100 % (стеля, стіни, речі, що знаходяться у приміщенні, покриті вологою); хімічно активне або органічне середовище - постійно або протягом тривалого часу міститься агресивна пара, гази, рідини, утворюються відкладення або пліснява, які руйнують ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання; одночасна наявність двох або більше умов, властивих приміщенням з підвищеною небезпекою. Для надзвичайно небезпечних приміщень правилами передбачається роздільне прокладання дроту з якісною ізоляцією, спеціальної конструкції вимикачі, електродвигуни, пускова і освітлювальна арматура.
Категорію приміщень і умов роботи за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом визначають особи, відповідальні за електрогосподарство, виходячи з місцевих умов і відповідно до наведеної класифікації.
Ураження людини під час дотику до струмопровідних частин залежить від схеми вмикання людини в електричну мережу, напруги в мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, опір ізоляції фаз устаткування або мережі, ємності струмопровідних частин відносно землі тощо.
Схема вмикання людини до електричного ланцюга є дуже важливим фактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людина може включитися до струму вмиканням в ланцюг струму між двома дротами, одним дротом і землею, двома дротами і землею, двома точками землі, що мають різні потенціали. Найхарактерніші перші дві схеми. Першу схему називають двофазним, а другу - однофазним вмиканням до електричного ланцюга.
ВИСНОВКИ
В електробезпеці беруть до уваги три характерні шляхи проходження електричного струму: рука-рука, рука-ноги, нога-нога. Важливим є стан шкіри в полі струму. Небезпека ураження електричним струмом виникає в момент дотику до неїзольованих струмопровідних частин з такою швидкістю, що людина, яка перебуває під напругою, часто позбавляється можливості відірватися від них. Виникає електротравма, важкість якої переважно значна. Організм людини можна розглядати як увімкнутий в електричне поле провідник з певним електричним опором. Будова організму людини з розмаїтих клітин та розчинів солей визначає його різний електричний опір. Електричний струм порушує нормальні біоструми, спричиняє їх параліч. Має місце місцеве пошкодження тканин тіла та вплив на нервову систему.
Величина струму, що проходить через тіло людини, є вирішальним фактором, і визначається наслідком ураження: чим більший струм, тим небезпечніша його дія. Людина починає відчувати змінний струм, що проходить крізь неї, 0,5...1,5 мА (при частоті 50 Гц), а постійний - 5...7 мА. Цей струм називається відчутним, а найменше його значення - порогом відчутності. Сам по собі він не є небезпечним, але може стати непрямою причиною нещасного випадку, оскільки людина, раптово відчувши дію струму, може несвідомо зробити неправильні дії, які призведуть до механічних пошкоджень її тіла тощо. Змінний струм 50 мА (при 50 Гц) безпосередньо впливає на м'язи серця і вважається смертельно небезпечним для людини.
Ураження людини під час дотику до струмопровідних частин залежить від схеми вмикання людини в електричну мережу, напруги в мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, опір ізоляції фаз устаткування або мережі, ємності струмопровідних частин відносно землі тощо.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Барабаш В.И., Шкрабак В.С. Психологія безпеки праці, СПб., 1992
2. Денисенко Г.Ф. Охрана труда : Учебное пособие, Москва, 1985
3. Долин П.А. Довідник по техніці безпеці, Москва, 1991
4. Жидецький В.Ц., Джигирей В.С. Основи охорони праці, Львів, 2000
5. Основи охорона праці, Львів: Афіша, 2000
|
