Технические и организационные меры электробезопасности
Федеральное агентство по образованию РФ
Пермский государственный технический университет
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Реферат на тему: «Технические и организационные меры электробезопасности»
Выполнила: студентка
Группы ООС – 10 АДФ
Попова П.Г.
Проверила: Малахова Л.В.
Пермь, 2010 г.
Содержание
Введение
Теоретические основы безопасности
2.1 Электробезопасность
2.2 Действие электрического тока
3. Средства защиты
4. Статическое напряжение
5. Загрязнение окружающей среды
6. Вывод
Литература
1. Введение
Жизнедеятельность – это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.
Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека.
Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.
Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду.
Оценивая экологические последствия развития энергетики, следует иметь в виду, что во многих странах это достигалось преимущественно использованием тепловых электростанций, сжигающих уголь, мазут или природный газ. Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы. Они поступают в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, производственного и бытового мусора, потоков механической, тепловой и электромагнитной энергии и т.п. Количественные и качественные показатели отходов, а также регламент обращения с ними определяет уровни и зоны возникающих при этом опасностей. Значительным техногенным опасностям подвергается человек при попадании в зону действия технических систем. Уровни опасного воздействия на человека в этом случае определяется характеристиками технических систем и длительность пребывания человека в опасной зоне.
2. Теоретические основы безопасности
Вероятно проявление опасности и при использовании человеком технических устройств на производстве и в быту, электрические сети и приборы, станки, ручной инструмент и т.д. Возникновение таких опасностей связано как с наличием неисправностей, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств. К наиболее распространенным и обладающим достаточно высокими концентрациями или энергетическими уровнями относятся вредные производственные факторы: запыленность и загазованность воздуха, шум, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные и пониженные параметры атмосферного воздуха, недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др.
Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих различных опасных или вредных производственных факторов, принято называть безопасностью труда. Охрана труда – это система социально-экономических, технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков веществ, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.
2.1 Электробезопасность
Техника безопасности в электроустановках (электробезопасность) – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статистического электричества.
Технические и организационные меры защиты направлены на обеспечение недоступности к токопроводящим частям и невозможности случайного прикосновения к ним, устранение опасности поражения при замыкании тока на корпус электрооборудования или на землю; предотвращение ошибочных действий персонала в электроустановках. Персонал, работающий в электроустановках, систематически обучают, проверяют знания и тренируют по техники безопасности.
Электрический ток может причинить человеку повреждения не только при прямом прохождении через тело, но и при других видах энергии, в которое превращается электричество: мощными потоками световой и тепловой энергии дуги, ультрафиолетовым излучением и др. При этом наблюдается перегрев тканей тела или их полное сгорание, электролитическое разложение жидких сред, крови, перевозбуждение нервной системы, шок и др.
Электротравмы возникают при следующих условиях включения человека в цепь тока:
Двухфазное прикосновение, т.е. прикосновение одновременно к двум фазам сети переменного тока. При этом независимо от того , заземлена нейтраль источника питания или нет, человек окажется под линейным напряжением, что безусловно опасно, так как ток поражения при этом достигает сотни миллиампер.
I>чел>=U>л >/R>чел>= 380/1000 = 0.38 А = 380 мА
Двухполюсное прикосновение в сети постоянного тока или в однофазной сети переменного тока сопровождается попаданием человека под рабочее напряжение. Через его тело будет проходить ток:
I>чел> = U>раб >/ R>чел>
Однофазное прикосновение неизолированного от земли человека к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением. Наиболее распространено в практике. При этом значение тока, проходящего в цепи тела человека, зависит от того, заземлена нейтраль источников питания или нет. Если человек прикоснется к голому фазному проводу при заземленной нейтрали, он окажется под фазным напряжением
I>чел> =U>ф> (R>чел >+ R>п >+ R>о>) ~ U>ф> /R>чел>
где R>п> сопротивление участка пола, имеющего площадь соприкосновения со ступнями ног, R>–> - сопротивление заземленной нейтрали. Если человек стоит на проводящем полу R>п> = 0, а сопротивление заземления нейтрали мало (R>о> = 4 Ом) по сравнению с сопротивлением тела человека (R>чел >= 1000 Ом), то почти все фазное напряжение будет приложено к человеку. Ток, проходящий через тело человека, будет опасным:
I>чел> = 220/1000 = 0,22 А = 220 мА
2.2 Действие электрического тока
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через человека электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенно –взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.
Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, характеристика тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе – от частоты колебания.
Ток, протекающий через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека. Сопротивление кожи зависит от состояния кожи, при сухой, неповрежденной коже оно составляет сотни тысяч Ом. Если эти условия не соблюдаются, сопротивление кожи падает до 1 кОм. При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи падает еще больше, что приводит к более тяжелым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает несколько сот Ом и существенной роли не играет.
На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психологическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводит организм к снижению сопротивления.
Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от действия электрического тока. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим.
Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении, более 500 В., опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова-рука, голова-нога, рука-рука, нога-рука. Нога-нога и т.д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головой мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги).
При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.
3. Средства защиты
Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяется пониженное напряжение.
Требование к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей.
При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазным напряжением U>ф>. В этом случае ток, проходящий через человека,
I>ч >= U>ср>/(R>ч> + R>СИЗ>),
где R>ч >- сопротивление тела человека; R>СИЗ >- сопротивление средств индивидуальной защиты; при их отсутствии R>СИЗ >= 0.
При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В электроустановках 380/220 В оно должно быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В – не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.
В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.
Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических не токоведущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемой силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом, электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого проводника на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким, образом, образуется контур заземления.
Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование – потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающихся автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение, какого – либо параметра в электрических сетях технологического оборудования (силы тока, напряжения сопротивления изоляции).
Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.
Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся в электроустановках напряжением до 1000 В – диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В, в электроустановках напряжением выше 1000 В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000 В.
Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение – усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применятся. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках до 1000 В – диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках выше 1000 В диэлектрические перчатки, боты, коврики изолирующие подставки.
Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки).
Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты.
Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т.д.
4. Статическое напряжение
Величина потенциалов зарядов искусственного статического электричества на ременных передачах и лентах конвейеров может достигать 40 кВ, при механической обработке пластмасс и дерева до 30 кВ, при распылении красок до 12 кВ. при соответствующих условиях происходит пробой воздушной прослойки, сопровождающийся искровым разрядом (пробивное сопротивление абсолютно сухого воздуха составляет 3000 кВ/м), что может инициировать взрыв или пожар.
Основные мероприятия, принимаемые для защиты от статического электричества производственного происхождения, включают методы, исключающие или уменьшающие интенсивность генерации зарядов, и методы, устраняющие образующие заряды. Интенсивность генерации зарядов можно уменьшить соответствующим подбором пар трения или смешиванием материалов таким образом, что в результате трения один из смешанных материалов наводит заряд одного знака, а другой на другого. В настоящее время создан комбинированный материал из нейлона и дакрона, обеспечивающий защиту от статистического электричества по этому принципу.
Изменением технологического режима обработки материалов также можно добиться снижения генерируемых зарядов (уменьшение скоростей обработки, скоростей транспортирования и слива диэлектрических жидкостей, уменьшение сил трения). При заполнении сыпучими веществами или жидкостями диэлектриками резервуаров на входе в них применяют релаксационные емкости, чаще всего в виде заземленного участка трубопровода увеличенного диаметра, обеспечивающего стекание всего заряда статистического электричества на землю.
Образующиеся заряды статистического электричества устраняют чаще всего путем заземления электропроводных частей производственного оборудования. Сопротивление такого заземления должно быть не более 100 Ом. При невозможности устройства заземления практикуется повышение относительной влажности воздуха в помещении. Возможно увеличить объемную проводимость диэлектрика, для чего в него вносят графит, ацетиленовую сажу, алюминиевую пудру, а в жидкие диэлектрики – специальные добавки.
К средствам индивидуальной защиты от статистического электричества относятся электростатические халаты и специальная обувь, подошва которой выполнена из кожи либо электропроводной резины, а также антистатические браслеты
Значительно большую опасность представляет атмосферное статическое электричество, эффективным средством защиты от которого является молниезащита. Она включает комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов. Загораний и разрушений, возможных при воздействии молний.
Для всех зданий и сооружений, не связанных с производством и хранением взрывчатых веществ, а также для линии электропередач и контактных сетей выполняется проектирование и изготовление молниезащиты.
По степени защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества молниезащита подразделяется на три категории. Категории молниезащиты определяется назначением зданий и сооружений среднегодовой продолжительностью гроз, а также ожидаемым числом поражений здания или сооружения молнией в год.
Информацию о средней за год продолжительности гроз можно получить в местном отделении Росгидромета либо воспользоваться картой, представленной в РД 34.21.122-47.
Здания и сооружения, отнесенные к 1и 11 категориям молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молний и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации. Здания и сооружения, отнесенные к 111 категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.
Для создания зон защиты применяют одиночный стержневой молниеотвод; двойной стержневой молниеотвод; многократный стержневой молниеотвод; одиночный и двойной тросовый молниеотвод.
Контроль за средствами обеспечения электробезопасности, и в частности за соответствием их требованиям безопасности, возложен на службу главного энергетика и электриков подразделений.
5. Загрязнение окружающей среды
Много загрязняющих веществ поступает в атмосферный воздух от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензине, керосине, дизельном топливе, мазуте, угле и др.). количество этих веществ определяется составом, массой сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются тепловые электрические станции.
Основными компонентами, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в электроустановках, - нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединений свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, несгоревшие частицы твердого топлива и т.п.
При сжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется большое количество золы, диоксиды серы, оксидов азота. Перевод котлов на жидкое топливо (мазут) существенно уменьшает образование золы, но практически не снижает выбросы диоксида серы, так как мазуты, применяемые в качестве топлива, содержат 2% и более серы. Дымовые газы, образующиеся при сжигании мазута, содержат, кроме того, оксиды азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания. Так же, как и при сгорании твердого топлива, отходящие газы содержат соединения тяжелых металлов. При сжигании природного газа в дымовых выбросах содержатся оксиды азота.
Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среди обитания человека на уровне не выше ПДК. Во всех случаях должно соблюдаться условие С + с>ф >< ПДК по каждому вредному веществу (с>ф> - фоновая концентрация), а при наличии нескольких вредных веществ однонаправленного действия – условие. Соблюдение этих требований достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и рассеиванием в атмосфере. Если при этом концентрации вредных веществ в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.
Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок. Технологические газы и вентиляционный воздух после выхода из труб или вентиляционных устройств, подчиняется законам турбулентной диффузии. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы: а) переброса факела выбросов, характеризующаяся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; б) задымления с максимальным содержанием вредных веществ и г) постепенного снижения уровня загрязнения. Зона задымления наиболее опасна для населения и должна быть исключена из селитебной застройки. Размеры этой зоны в зависимости от метеорологических условий находится в пределах 10…49 высот трубы.
В зависимости от расположения и организации выбросов источники загрязнения воздушного пространства подразделяются на затененные и незатененные, линейные и точечные. Точечные источники используют тогда, когда удаляемые загрязнения сосредоточены в одном месте. К ним относятся выбросные трубы, шахты, крышные вентиляторы и другие источники. Выделяющиеся из них вредные вещества при рассеивании не накладываются одно на другое на расстоянии двух высот здания (с заветренной стороны). Линейные источники имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном к ветру. Это аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и крышные вентиляторы. Незатененные, или высокие источники свободно расположены в недеформированном потоке ветра. К ним относятся высокие трубы, а также точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую 2,5 Н>зд>. Затененные, или низкие источники расположены в зоне подпора или аэродинамической тени, образующейся на здании или за ним (в результате обдувания его ветром) на высоте h < 2,5 Н>зд>.
Аппараты очистки вентиляционных, технологических выбросов в атмосферу делятся на пылеуловители, туманоуловители, аппараты для улавливания паров и газов, аппараты многоступенчатой очистки. Их работа характеризуется такими параметрами, как, эффективность очистки, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.
Правовую основу охраны окружающей среды в стране и обеспечении необходимых условий труда составляет закон РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1991 г.), в соответствии с которым введено санитарное законодательство, включающее указанный закон и нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности.
Важнейшим законодательным актом, направленным на обеспечение экологической безопасности, является закон РСФСР «Об охране окружающей среды» (введен в действие с 3.02.1992 г.)
Среди законодательных актов по охране труда отметим основы законодательства РФ по охране труда (1993 г.) и Кодекс законов о труде РСФСР, устанавливающие основные правовые гарантии в части обеспечения охраны труда.
Санитарные нормы устанавливают ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и в воде различного назначения, а также предельные уровни физического воздействия на окружающую среду (шума, вибрации, электромагнитных полей и излучений от различных источников).
6. Вывод
Актуальность темы по электробезопасности состоит в том, что электрический ток не виден для человеческого взгляда, не слышен и не пахнет, и при пробое на корпус или при повреждении кабеля человек может попасть под напряжение. Многие люди вообще не представляет себе опасности электрического тока. Как себя вести в ситуации когда провод лежит на земле, куда обратиться, какие предпринять действия, ведь нет никакой гарантии что он не находится под напряжением. Как спасти пострадавшего попавшего под действие электрического тока, и как при этом самому не оказаться под напряжением.
Каждый человек должен обладать хотя бы минимальными знаниями об безопасности жизнедеятельности, чтобы не попасть в ситуацию, угрожающую его жизни и здоровью, а также предпринять правильные действия при оказании помощи пострадавшему, чтобы не усугубить сложившую ситуацию, не навредить. Для этого на каждом предприятии есть отдел по охране труда, где при поступлении на работу работник получает первичный инструктаж по безопасности на рабочем месте. На рабочих местах проходят проверки условий труда, выявляются факторы угрожающие здоровью работника и устраняются. Работнику прививаются навыки оказания первой помощи, ежегодно проводится проверка правил безопасности труда. Непосредственно перед выполнением работ работнику проводится целевой инструктаж по безопасному выполнению конкретной работе, т.е принимаются все меры, чтобы сократить травматизм на рабочем месте.
Литература
Белов С.В., Ильницкая А.В., Морозова Л.Л. Безопасность жизнедеятельности. М, «Высшая школа», 1999г. – 448 с.
Воронина А.А., Шибенко Н.Ф., Безопасность труда в электроустановках. М, «Высшая школа», 1984г.- 192 с.