Электробезопасность для человека

 

 

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Безопасность жизнидеятельности»

По теме: «Электробезопасность»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. АСУ-03-у

Кольчурин В.И.

Проверил:           Бердышев О.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермь 2006

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Воздействие электрического тока на организм человека

 

Проходя через живой организм эл. ток производит действие :

Тепловое воздействие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон, иногда наблюдается обугливание тканей или своеобразные образования - "жемчужные бусы" - расплавление костного вещества с выделением фосфорнокислого кальция.

Химическое действие ведет к электролизу крови и других, содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических свойств. Образующиеся при электролизе газы и пары придают тканям ячеистое строение. При соприкосновении тела человека с металлами при электролизе возникает металлизация кожи, цвет которой зависит от цвета металла.

Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть. При прохождении тока через тело человека возникает возбуждение мускулатуры и нервных рецепторов, наблюдаются судороги скелетных мышц, которые приводят к остановке дыхания, открытым переломам и вывихам конечностей.

При воздействии электрического тока на организм человека происходят нарушения основных физиологических функций - дыхания, работы сердца, обмена веществ, а также электролиз крови и др. изменения.

Действие электрического тока на человека может привести к двум видам поражений: электротравме и электроудару.

Электрические травмы - это местные поражения тканей организма, которые делятся на электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи и механические повреждения. Электрические ожоги возникают при прохождении через тело человека значительных (более 1 А) токов. При этом выделяется тепло, достаточное для нагрева тканей тела до температуры 60-70 градусов, при которой свертывается белок и возникает ожог. При напряжении выше 1000 В ожоги могут образовываться без контакта человека с токоведущими частями при возникновении искрового разряда, переходящего в электрическую дугу. Температура дуги достигает 4000 град. От воздействия электрической дуги между токоведущими частями ожоги возможны и при напряжении до 1000 В.

Электрические знаки (метки тока) возникают при контакте с токоведущими частями и представляют собой припухлость с затвердевшей кожей серого или желтовато-бурого цвета овальной формы. Края знака очерчены серой или белой каймой. Эти знаки безболезненны, но могут привести к нарушению функции пораженного органа.

Электрометаллизация кожи - проникновение под поверхность кожи частиц металла вследствие разбрызгивания и испарения его под действием тока (дуги) или вследствие электролиза в месте соприкосновения человека с токоведущими частями.

Механические повреждения - это повреждения, полученные в результате непосредственного действия электрического тока и последующего падения или удара (потеря сознания, равновесия).

Электрический удар - действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела (рук, ног) начинают судорожно сокращаться. В тяжелых случаях теряется сознание и нарушается работа сердечно-сосудистой системы, что ведет к смертельному исходу. Электрический удар наблюдается при малых (до нескольких миллиампер) токах и чаще при напряжении до 1000 В. При этом выделение тепловой энергии мало и не вызывает ожога. Ток действует на нервную систему и на мышцы, причем может возникнуть паралич поврежденных органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу.

 

2. Факторы влияющие на исход поражения электрическим током

На исход опасного и вредного воздействия на человека электрического тока влияют следующие факторы:

Величина тока.

Характер воздействия постоянного и переменного токов на организм человека приведены в табл. 2.

Таблица 2

I, мА	Переменный (50 Гц)	Постоянный
0,5-1,5	Ощутимый. Легкое дрожание пальцев.	Ощущений нет.
2-3	Сильное дрожание пальцев.	Ощущений нет.
5-7	Судороги в руках.	Ощутимый ток. Легкое дрожание пальцев.
8-10	Не отпускающий ток. Руки с трудом отрываются от поверхности, при этом сильная боль.	Усиление нагрева рук.
20-25	Паралич мышечной системы (невозможно оторвать руки).	Незначительное сокращение мышц рук.
50-80	Паралич дыхания.	При 50мА неотпускающий ток.
90-100	Паралич сердца.	Паралич дыхания.
100	Фибрилляция (разновременное, хаотическое сокращение сердечной мышцы)	300 мА фибрилляция.

 

Ток, проходящий через тело человека (Iч), условно определяют по закону Ома.

.

где: Uпр – приложенное напряжение, Rч – сопротивление тела человека.

Для расчетов условно принимают Rч=1000 Ом.

Продолжительность действия тока влияет на исход поражения - чем меньше время действия тока, тем меньше вероятность опасного поражения человека, так как:

а) остановка дыхания происходит не мгновенно, а через определенное время, длительность которого пропорциональна величине тока;

б) по мере действия электричества на человека сопротивление его тела уменьшается, а сила тока возрастает;

в) полный цикл работы сердца составляет около 1 секунды, причем в каждом цикле в течение 0,15-0,2 с. (рис. 2.1) сердце наиболее чувствительно к току (фаза Т), а в остальное время цикла сравнительно большие токи не вызывают фибрилляцию сердца; при кратковременном воздействии тока возможно несовпадение действия с фазой Т.

Рис. 2.1. Кардиограмма здорового человека

Путь тока (петля тока) в теле человека. Наиболее тяжелое поражение вероятно, если на пути тока оказывается сердце, грудная клетка, головной или спинной мозг. Смертельный путь прохождения тока: голова - левая рука (левая нога).

Рис. 2.2 Пути протекания тока

Род и частота тока. Переменный ток частотой 50-60 Гц наиболее опасен, и опасность почти не снижается до частоты 500 Гц. Однако постоянный ток - ниже порога ощущения - при быстром разрыве цепи дает очень резкие удары.

Отметим, наиболее опасен переменный ток частоты 20-100 Гц, а токи частотой свыше 500000 Гц могут вызвать лишь термические ожоги.

При напряжениях менее 500 В наиболее опасен переменный ток, свыше 500 В – постоянный.

Сопротивление тела человека - зависит от:

·         состояния кожи (сухая, влажная, чистая и т.п.);

·         плотности и площади контакта;

·         величины и частоты тока и приложенного напряжения;

·         времени воздействия тока на человека.

Необходимо отметить, что на теле человека имеется ряд определенных точек, наиболее чувствительных к электрическому току и имеющих пониженное сопротивление: поверхности, лба, ладоней, подошв, шеи и др.

Индивидуальные особенности людей в значительной мере влияют на исход поражения. Характер воздействия одной и той же величины тока зависит от состояния нервной системы и здоровья человека. Более подвержены воздействию электрического тока дети и пожилые люди или лица с заболеваниями нервной системы, сердца, легких. Для женщин пороговые значения тока в 1,5 раза ниже. Имеет значение и фактор внимания - тяжелее воздействие, когда оно неожиданно.

Величина напряжения сама по себе не обуславливает тяжести  поражения, но от величины напряжения зависит величина тока,    проникающего в тело человека. Имеются случаи гибели людей при низком напряжении.

 

 

3. Классификация помещений по опасности поражения током

 

- Помещения I класса. Особо опасные помещения.

1. 100 % влажность;
2. наличие активной среды.

- Помещения II класса. Помещения повышенной опасности поражения эл. током.

1. повышенная температура воздуха (t = + 35 °С);
2. повышенная влажность (> 75 %);
3. наличие токопроводящей пыли;
4. наличие токопроводящих полов;
5. наличие электрических установок (заземленных) — возможности прикосновения одновременно и к электрической установке и к заземлению или к двум электрическим установкам одновременно.

- Помещения III класса. Мало опасные помещения. Отсутствуют признаки, характерные для двух предыдущих классов..

 

 

4. Основные меры защиты от поражения эл. током являются

4.1 Защитное заземление.

 

Защитное заземление – преднамеренное соединение корпуса оборудования с землей через проводник с малым по величине сопротивлением (4-10 Ом).

При пробое фазы на корпус ток в основном течет по пути наименьшего сопротивления.

Если сопротивление пути через человека есть сумма сопротивлений человека, обуви, пола и изоляции (или рабочего заземления), а сопротивление пути через защитный заземлитель только сопротивление защитного заземлителя, то ясно, что по человеку пойдет не более 0,1% всего тока.

Защитное заземление применяется в основном в сетях с изолированной нейтральной точкой до 1000 В.

 

Назначение, сущность и область применения защитного заземления

Защитное заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Оно представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом (в дальнейшем землей) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Соединение металлических нетоковедущих частей оборудования с землей осуществляется с помощью заземляющего устройства, представляющего собой совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителей. Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляющие части с заземлителем, представляющим собой проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей.

В качестве заземляющих проводников рекомендуется использовать проводники, специально предназначенные для этой цели, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции.

Применяют естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций :

а) проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

б) обсадные трубы скважин;

в) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящихся в соприкосновении с землей;

г) свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;

д) рельсовые пути магистральных неэлектрофицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.

В качестве искусственных заземлителей рекомендуется применять :

а) углубленные заземлители - полосы или круглая сталь, укладываемые горизонтально на дно котлована по периметру фундаментов;

6} вертикальные заземлители - стальные стержни или угловая  сталь (длина стержневых электродов  должна быть 4,5-5 м, электродов из угловой стали - 2,5-3 м);

в) горизонтальные заземлители - круглая сталь в стальные полосы.

Количество, геометрические размеры и способ расположения заземлителей должны обеспечить при данном сопротивлении грунта необходимую величину сопротивления заземления.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении напряжения до малого значения между защищаемым элементом оборудования, оказавшимся под напряжением, и землей.

Согласно Правилам устройства электроустановок и ГОСТ 12.1.030-81 заземление электроустановок необходимо выполнить:

1. При номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока  и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях.

2. При номинальных напряжениях  выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока при работах  в условиях (помещениях) с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78 .

3. При всех напряжениях  переменного и постоянного тока  во взрывоопасных (установках) помещениях.

 

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %;