Безопасность жизнедеятельности

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» ___________________________________________________________ Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания КУРБАТОВ В.А. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Конспект лекций для студентов направлений: 11.03.02;10.03.02;10.05.02, 09.03.01; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03 Москва 2021 г. 1 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Конспект лекций для студентов направлений: 11.03.02;10.03.02; 10.05.02; 09.03.01; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03 Авторы: В.А. Курбатов, канд. ф.- м. наук, доцент Учебное пособие предназначено для студентов – бакалавров изучающих вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда. Дано комплексное представление об травмирующих источниках, а также вредных факторах среды обитания. Сформулированы защитные меры и общая стратегия обеспечения безопасности жизнедеятельности. Предлагаемое учебное пособие поможет понять студентам роль человека в процессе производства материальных благ, обеспечить рациональное природопользование, сохранить здоровье и работоспособность человека, приобрести навыки разработки безопасных инженерных систем. В данной разработке раскрываются компетенции рабочих программ дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» для направлений 11.03.02;10.03.02; 10.05.02; 09.03.01; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03 в соответствии с рабочими учебными планами ФГОС3++. Издание утверждено на заседании кафедры ЭБЖиЭ. Протокол № 6 от 16.02. 2021 г. Рецензенты: А.Н. Павлов, д. ф.-м. н., профессор С.С. Шаврин, д.т.н., доцент. 2 СОДЕРЖАНИЕ Лекция 1 Организационные и правовые основы безопасности жизнедеятельности . . . . . 5 Основы законодательства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Составляющие охраны труда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Основные законодательные акты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Ответственность за нарушение законодательства о труде . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде . . . . . . . . . . . . . . .6 Государственные органы надзора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Профсоюзный контроль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Система управления охраной труда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Организация безопасных условий труда на предприятиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Система стандартов безопасности труда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Закон о Госпредприятии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Инструктаж по технике безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Квалификационные группы по электробезопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Лекция 2 Анализ условий труда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Производственный травматизм профессиональные заболевания . . . . . . . . . . . .. 11 Расследование и учет производственного травматизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Методы анализа травматизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Эргономическое обеспечение систем и средств связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Производственная эстетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Организация рабочих мест . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Рациональное размещение оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Рабочая мебель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Зоны досягаемости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Органы управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Лекция 3 Микроклимат производственных помещений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Параметры микроклимата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Действие микроклиматических параметров на организм человека . . . . . . . . . . . 17 Нормирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Вентиляция производственных помещений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Шум и вибрация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Лекция 4 Физические понятия и единицы измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Действия на организм человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Основные способы защиты от шума . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Электромагнитные поля и излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Виды электромагнитных полей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Влияние на организм человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Нормирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Защита от электромагнитных излучений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……….28 Лекция 5 Освещение производственных помещений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Основные светотехнические понятия и величины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Источники света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Виды и системы освещения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Нормирование освещения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Лекция 6 Основы электробезопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Действие электрического тока на организм человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Виды поражений электрическим током . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Факторы, влияющие на исход поражений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Явления при стекании тока в землю . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 Напряжение прикосновения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Напряжение шага . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Помещения по степени опасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . ..36 Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях . . . . . . 37 Однофазные сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Трехфазные сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Лекция 7 Защитные меры в электроустановках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Защитное заземление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Зануление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Устройства защитного отключения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Электротехнические защитные средства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Изоляция электрических сетей и оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Защита от перехода высшего напряжения в сеть низшего напряжения . . . . . . . 51 Лекция 8 Безопасность и экологичность систем и средств связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Защита зданий и сооружений от электрических разрядов . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Молниезащита зданий и сооружений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Защита от разрядов статического электричества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Безопасность на воздушных и кабельных линиях связи и радиофикации . . . 52 Работа на воздушных линиях связи и радиофикации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Работа на кабельных линиях связи и радиофикации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Работа на волоконно - оптических линиях связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Меры безопасности на предприятиях связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Работа на телефонных и телеграфных станциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Аккумуляторные помещения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Блокировки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Сигнализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Применение малых напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Знаки и плакаты безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Лекция 9 Безопасность в чрезвычайных ситуациях на предприятиях связи . . . . . . . . . . . 57 Освобождение человека от действия тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 При напряжении до 1000 В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Оказание первой доврачебной помощи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Оценка состояния пострадавшего . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Искусственное дыхание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Непрямой массаж сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Последовательность мер по оказанию доврачебной помощи . . . . . . . . . . . . . . . 59 Пожарная безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Основные понятия пожарной безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Причины возникновения пожаров и взрывов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Пожарная сигнализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Средства тушения пожаров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4 Лекция 1 Организационные и правовые основы безопасности жизнедеятельности Основы законодательства. Составляющие охраны труда Безопасность жизнедеятельности – дисциплина в рамках которой изучаются вопросы - экологической безопасности или охрана окружающей среды ( ООС); охраны труда (ОТ); чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени (ЧС); гражданской обороны (ГО). Управление БЖ ведётся по всем направлениям и для каждого существует соответствующее законодательство, которое включает в себя федеральные законы и нормативно- правовые акты. Безопасность жизнедеятельности призвана оградить работающего от влияния опасных и вредных производственных факторов, создать безопасные и благоприятные условия труда. Опасным производственным фактором считается фактор, который в определенных условиях приводит к травме. Вредным производственным фактором считается фактор, который в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности. Охрана труда (в рамках безопасности жизнедеятельности) - это система законодательных актов и соответствующих им социально- экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда, как научная социально- техническая дисциплина включает в себя следующие основные направления: 1. Общие вопросы ОТ, в которые входят законодательные и организационные вопросы; 2. Технику безопасности (ТБ), которая представляет собой систему организационных технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Техника безопасности в свою очередь состоит из таких разделов, как электробезопасность, безопасность при эксплуатации грузоподъемных машин и др. 3. Гигиену труда и производственную санитарию, которые изучают воздействие трудового процесса и окружающей производственной среды на организм работающих с целью разработки мероприятий, направленных на создание наиболее благоприятных условий труда и обеспечение здоровья работающих. 4. Пожарную безопасность, которая предупреждает появление пожара, а в случае его возникновения предотвращает воздействие на людей опасных факторов пожара и защищает людей и материальные ценности. 5. Разделы научной организации труда (НОТ), которые связаны с созданием рациональных условий труда, разработкой приспособлений облегающих труд, спецодежды и спецобуви. Отдельным разделом в НОТ входит эргономика. Основные законодательные акты В РФ безопасность жизнедеятельности регулируется “Конституцией Российской Федерации”, “Трудовым Кодексом Российской Федерации”,Федеральным законом “Об основах охраны труда в Российской Федерации”, системой стандартов безопасности труда (ССБТ), специальными правилами и нормами. Конституция РФ гарантирует права граждан на труд, отдых, пенсии по старости или болезни, получение оплаты труда не ниже минимально установленного размера. Кодекс законов о труде регулирует отношения рабочих и администрации. Согласно Конституции РФ продолжительность рабочей недели для государственных рабочих не может превышать 40 часов. В возрасте от 16 до 18 лет-36-часовая рабочая неделя, 5 от 15 до 16 лет- 24-часовая рабочая неделя. На работах с вредными условиями труда—не более 36 часов в неделю и дополнительный отпуск. При работе в ночное время с 22 часов до 6 утра продолжительность работы уменьшается на 1 час. Применение сверхурочных работ допускается в исключительных случаях и только с разрешения профсоюзного комитета. Лица моложе 18 лет не допускаются к работам с вредными условиями труда , к ночным и сверхурочным работам. Не привлекаются к сверхурочным работам беременные женщины и матери с детьми до 1 года. В случае родов женщине предоставляется декретный отпуск. Родившей и неработающей женщине выплачивается пособие сроком 3 года. Нельзя уволить с работы женщину одну воспитывающую ребенка. Ответственность за нарушение законодательства о труде Ответственность должностных лиц за нарушение законодательства о труде бывает: а) дисциплинарная - в виде замечания, выговора, строгого выговора, перевода на нижеоплачиваемую работу; б) административная - в виде денежного штрафа администрации; в) материальная - на восстановление здоровья пострадавшему, но не более 3-х месячных окладов; г) уголовная – подлежит руководитель работ. Наступает при групповом, смертельном несчастном случае или несчастном случае, приведшем к тяжелым последствиям. По суду возможно: освобождение от должности, штраф, исправительные работы или лишение свободы. Рис.1.1 Ответственность за нарушение требований охраны труда Надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде. Государственные органы надзора В РФ осуществляется двойной надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде. С одной стороны его осуществляют специальные государственные органы, не зависящие в своей деятельности от администрации предприятий и с другой стороны профсоюзы. Высший надзор за точным исполнением законодательства о труде всеми ведомствами и предприятиями осуществляют Генеральный прокурор и прокуратура. 6 Государственный надзор и контроль за соблюдением трудового законодательства во всех организациях РФ осуществляют органы федеральной инспекции труда с помощью государственных инспекторов труда. Государственные инспекторы труда (правовые, по охране труда) при осуществлении надзорно-контрольной деятельности имеют право: в любое время суток при наличии удостоверения беспрепятственно посещать предприятия для проведения инспекций, выдавать разрешения на строительство, реконструкцию, переоснащение объектов, расследовать в установленном порядке несчастные случаи, проверять документацию по ОТ, проверять состояние ОТ на предприятии , отстранять от работы не аттестованный по ТБ персонал, опечатывать опасные для здоровья участки работ, привлекать к административной ответственности должностных лиц, контролировать исправность защитных средств. Государственный надзор за соблюдением правил по безопасному ведению работ в отдельных областях и объектах промышленности наряду с органами федеральной инспекции труда осуществляют специально уполномоченные федеральные надзоры. Государственный надзор за безопасным ведением работ в промышленности, выявление недостатков оборудования при его монтаже и эксплуатации, контроль за обучением, аттестацией и проверкой знаний персонала осуществляет государственный технический надзор (Гостехнадзор). В его ведении находятся инспекции: горная, газовая и котлонадзора. Государственный санитарный надзор за соблюдением предприятиями санитарногигиенических и противоэпидемических правил осуществляет Госсаннадзор. Его задачей является: контроль за проведением мероприятий направленных на ликвидацию и предупреждение загрязнения внешней природной среды, за снижением заболеваемости. Государственный надзор за проведением мероприятий, обеспечивающих безопасность обслуживания электрических и теплоиспользующих установок, осуществляется органами Государственного энергетического надзора (Госэнергонадзор). Основными задачами Госэнергонадзора являются осуществление надзора и контроля за соблюдением на промышленных предприятиях “Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей” (ПТЭ), “Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей ” (ПТБ), а также “ Правил устройства электроустановок” (ПУЭ) и “ Правил пользования электрической энергией” (рис.1.2.). Рис.1.2 Нормативные документы по Электробезопасности. 7 Административный контроль за состоянием ОТ в рамках министерства осуществляют отделы ОТ министерств и главных управлений. На предприятиях - руководитель, главный инженер, начальник цеха и мастер- каждый на своем участке - обеспечивают безопасные условия труда и несут за это ответственность. Профсоюзный контроль Профсоюзный контроль за состоянием ОТ ведет техническая инспекция труда профсоюзов, которая имеет штатных технических инспекторов (ТИ), а также комиссии и общественные инспекторы по охране труда при профкомах. Общественный инспектор по ОТ избирается открытым голосованием из работников предприятия ,но не администрации. ОН контролирует: исправность средств защиты, освещенность рабочих мест , вентиляцию, проведение инструктажа по ТБ и т.д. и участвует в расследовании несчастных случаев. В своей деятельности общественный инспектор по ОТ полностью зависит от администрации предприятия. Профсоюзный инспектор труда в своей деятельности не зависит от администрации предприятия. Он имеет право проводить независимую экспертизу условий труда, а также те же права, что и государственный инспектор труда. Система управления охраной труда Трехступенчатый (административно- общественный) контроль в системе управления ОТ на предприятии является основной формой контроля за состоянием ОТ администрации и комитетов профсоюзов (рис.3.). Трехступенчатый контроль за состоянием ОТ рекомендуется проводить: -на первой ступени- в бригаде, смене, на участке цеха совместно с общественным инспектором и инженером по ТБ ежедневно до начала работы, а на работах с повышенной опасностью –в течении рабочего времени. Проверяются: безопасность состояния рабочих мест, инструментов, удостоверений по ТБ; -на второй ступени- в цехе. Осуществляется в составе комиссии: зам. гл. инженера; старший обществ. инспектор по ОТ, начальник цеха, мед. работник. Не реже 1 раз в месяц проверяют результаты работы первой ступени, выполнение приказов по ТБ и ОТ, исправность оборудования, наличие защитных средств, уголков по ТБ, мед. аптечек и т. д.; - на третьей ступени – на предприятии в целом . Комиссия: гл. инженер, председатель производственной комиссии соц. страха, инженер по ТБ, мед. работник не реже 1 раз в квартал. Проверяют 1-ую и 2-ую ступени и мероприятия, предусмотренные комплексными планами улучшения условий труда, организацию внедрения ССБТ и др. Организация безопасных условий труда на предприятиях. Система стандартов безопасности труда Система стандартов безопасности труда - это комплекс взаимосвязанных стандартов, в рамках которых, производится систематизация нормативно-технической документации по безопасности труда и производственной санитарии, как общегосударственного так и отраслевого значения. Работа по созданию и внедрению ССБТ в настоящее время еще не закончена и охватывает не все сферы производства [c. №14]. Закон о Госпредприятии 8 Согласно Закону РФ о Государственном предприятии – общее собрание трудового коллектива одобряет коллективный договор между профсоюзом и администрацией. Вопросы ОТ включаются в специальный раздел договора. В коллективный договор входят мероприятия по предупреждению несчастных случаев, по предупреждению профессиональных заболеваний и общему улучшению условий труда. В коллективном договоре указываются сроки выполнения отдельных пунктов и ответственные за их исполнение. После подписания коллективного договора представителями профсоюза предприятия и администрации его выполнения становятся обязательным. Инструктаж по технике безопасности Согласно Положению о порядке обучения работников связи безопасным методам труда все постоянные работники, временные работники, а также совместители и практиканты должны проходить: 1. Вводный инструктаж, который проводит инженер по ТБ со всеми вновь принятыми на работу без исключения, а также с командированными и практикантами. Инструктаж регистрируется в контрольном листе. Проводится лично либо с группой до 20 чел. 2. Первичный инструктаж (на рабочем месте). Проводит руководитель работ (мастер, бригадир) индивидуально, с практическим показом безопасных приемов работы. Проводится с каждым вновь принятым, переводимым из одного подразделения в другое, имеющими перерыв в работе более 6 мес. Результаты регистрируются в журнале инструктажей. 3. Повторный инструктаж. Ведется инженерно-техническими работниками (начальником службы, цеха, участка, бригадиром или мастером) со всеми работающими, независимо от их квалификации, образования и стажа, не реже, чем через 6 мес. Результаты регистрируются в журнале инструктажей. Инструктаж проводится индивидуально или с группой, с целью проверки и повышения уровня знаний нормативных материалов по охране труда. 4. Внеплановый инструктаж. Проводится при смене оборудования, технологического цикла, при авариях, при значительных перерывах в работе. Проведение инструктажа регистрируется в журнале инструктажей с указанием причин проведения. 9 5. Текущий инструктаж. Проводит руководитель работ перед проведением работ оформляемых нарядом – допуском и работ с повышенной опасностью, с регистрацией в журнале инструктажей или в наряде – допуске, с подписью лиц, проводивших и получивших инструктаж. Рис.1.4 Виды инструктажа. Квалификационные группы по электробезопасности После первичного инструктажа работник индивидуально или с группой в течении 2-10 дней изучает правила техники безопасности. После изучения правил ТБ он должен пройти проверку на знание этих правил. По результатам проверки работнику присваивается I-V квалификационная группа по электробезопасности с выдачей именного удостоверения (кроме лиц с I-й квалификационной группой.). I-ую группу имеют уборщицы, конторские служащие, V-ую группу главный инженер предприятия. В зависимости от занимаемой должности и характера выполняемой работы экзамены по ТБ сдаются 1 раз в год или 1 раз в три года. 10 Рис.1.5 Условия присвоения групп по электробезопасности. 11 Лекция 2 Анализ условий труда. Производственный травматизм и профессиональные заболевания Под производственной травмой понимают травму, полученную на производстве изза несоблюдения требований безопасности труда. К ним относят травмы, полученные при выполнении своих непосредственных служебных обязанностей и полученные на работах выполняемых по письменному распоряжению руководства. К профессиональным заболеваниям относятся заболевания вызванные воздействием на работающих вредных условий труда. Это профессиональные отравления, заболевания органов слуха, поражение нервной системы и др. Расследование и учет производственного травматизма Каждый несчастный случай (НС) на производстве подлежит обязательному расследованию. Результаты расследования оформляются актом по специальной форме Н1, где указываются причины НС, виновные в случившемся и меры, предусмотренные для предупреждения подобных случаев. Акт составляется представителем работодателя, старшим общественным инспектором по ОТ и инженером по ТБ в течении 3-х суток и хранится 45 лет. Специальному расследованию подлежат групповые несчастные случаи, произошедшие одновременно с двумя или более работниками, а также смертельные и тяжелые несчастные случаи. В их расследовании обязательно принимают участие технический инспектор профсоюза и государственный инспектор по ОТ. В течении 5 дней составляется акт по специальной форме. Рис.2.1 Условия расследования несчастного случая. 12 Методы анализа травматизма Существует две различные группы методов анализа травматизма: статистические методы (статистический, групповой и топографический) основанные на анализе уже произошедших НС и прогностический метод (монографический) появившейся вместе с ЭВМ и позволяющий предвосхищать НС. Для выявления потерь, вызываемых несчастными случаями, применяется метод экономических исследований. 5. Статистический метод основан на анализе зарегистрированных НС и предусматривает вычисление 2-х коэффициентов: Коэффициент частоты (Кч)- есть число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за отчетный период (год, квартал) Кч = 1000n / P , где (1) n – число НС за период (с потерей НТС более 3-х дней) ; P – списочный состав работающих за период. Коэффициент тяжести (Кт)- выражает среднее число дней НТС, приходящихся на один НС в отчетном периоде Кт = T / n , (2) где T – общее число дней НТС, потерянных всеми пострадавшими за рассматриваемый период. Несчастные случаи со смертельным исходом и приведшие к инвалидности учитываются особо и не входят в число n при определении Кт. Этот метод дает возможность определить динамику травматизма по профессиям и видам работ, установить причины и уровень травматизма. Основной недостаток этого метода – мероприятия обеспечивающие безопасность работ разрабатываются после произошедших несчастных случаев. Коэффициент минимальных материальных потерь (Кп)- фактически отражает количество человеко-дней НТС на 1000 работающих. Кп = K4 * Kт = 1000 T / P . (3) 2. Групповой метод основан на исследовании повторяемости одинаковых по причинам НС. Он позволяет привлечь внимание к причинам, казавшихся с первого взгляда незначительными. Акты несчастных случаев группируются по характеру работ, по однородному оборудованию и т.д. 3. Топографический метод устанавливает место, где произошел несчастный случай и выявляет неблагоприятные участки работ. Преимущество этого метода его простота и наглядность. 4. Монографический метод включает изучение всего комплекса условий, в которых произошел НС. Изучаются: трудовой и технологический процессы, основное и вспомогательное оборудование, обрабатываемые материалы, рабочие места, блокировки и средства защиты работающих, режим труда и отдыха, психологические факторы. В результате анализа выявляются причины НС и потенциальные опасности, скрытые и непроявившиеся, которые могут оказать вредное воздействие на работающих, даже при нормальном ходе технологического процесса. 13 5. Метод экономических исследований состоит в нахождении материальных потерь, связанных с произошедшим НС. Потери складываются: из выплаты по больничному листу, стоимости испорченного оборудования, инструментов и материала; стоимости разрушенных зданий и сооружений и других денежных расходов, связанных ликвидацией последствий несчастного случая. Эргономическое обеспечение систем и средств связи Эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности человека с целью оптимизации орудий, условий и процессов труда. Её базой является: инженерная психология, антропология, физиология труда и техника безопасности. Задачи эргономики – создание комфортных условий труда, сохранение здоровья работающих и за счет этого повышение работоспособности и производительности труда. Таким образом, эргономика занимается научной организацией труда, включая и техническую эстетику. Основной объект исследования эргономики – система «человек – машина – производственная среда». Под «машиной» эргономика понимает орудие труда человека, которое может представлять собой любое техническое устройство, предназначенное для переработки материи, энергии и информации. Под производственной средой следует понимать параметры микроклимата (температура и т.д.) и параметры, сопутствующие процессу применения машин (шум, электромагнитные излучения, освещенность и т.д.) Важным условием, обеспечивающим трудовой процесс, является сохранение работающим высокой работоспособности. Под работоспособностью понимают потенциальные возможности человека для выполнения трудовой деятельности в течении заданного времени с определенной эффективностью. Уровень работоспособности зависит от производственной среды, оснащения рабочего места, психологического климата в коллективе и индивидуальных особенностей работника. Методами повышения работоспособности являются: рациональная организация рабочего места, улучшение освещенности, снижение шума, хороший психологический климат в коллективе. Величиной, обратной работоспособности, является утомление. Основные причины утомления: нерациональный режим труда и отдыха, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, неблагоприятные санитарно-гигиенические условия труда. Производственная эстетика К эргономическим показателям трудового процесса, обеспечивающим максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда относятся и эстетические показатели, реализуемые в художественно – конструкторских решениях рабочих мест, орудий труда и производственной среды. Правильное цветовое оформление производственного помещения и оборудования снижает утомляемость, улучшает настроение и тем самым уменьшает опасность травматизма и повышает производительность труда. Давно доказано, что светлые тона – салатный и кремовый – успокаивают, способствуют хорошему настроению, мало утомляют зрение. Темные тона – черный, серый – действуют угнетающе. Яркие цвета – красный, оранжевый – возбуждают, активизируют реакции, вызывают ощущение угрозы. Поэтому красный цвет по ТБ сигнализирует об опасности, запрещении. Окраске в красный цвет подлежат: кнопки «Стоп», рукоятки выключения, тормозные устройства, противопожарное оборудование. Желто-оранжевый цвет сигнализирует о необходимости внимания. Окраске в желто-оранжевый цвет по ТБ подлежат сигнальные лампы, предупреждающие о смене режима работы, фон для черных надписей, требующих внимания. Зеленый цвет 14 сигнализирует о разрешении, безопасности. Окраске в зеленый цвет по ТБ подлежат лампы, сигнализирующие о нормальном режиме работы. В черный цвет по ТБ надлежит окрашивать заземляющие провода и шины. Организация рабочих мест Рациональное размещение оборудования Рабочее место – зона, оснащенная необходимыми техническими средствами отображе – ния информации, органами управления и вспомогательным оборудованием для конкретного специалиста. Организацией рабочего места называется проведение системы мероприятий по оснащению рабочего места, средствами и предметами труда и их размещению в оптимальном порядке. Производственное оборудование в рабочей зоне должно размещаться с учетом следующих требований: удобного доступа к основным блокам, возможности быстро занимать и покидать рабочую зону, требований техники безопасности и удобства рабочего места. Рис.2.2 Условия организации рабочих мест. Рабочая мебель Для удобства выполнения работы и снижения утомляемости большое значение имеет рабочая мебель. При проектировании рабочей мебели необходимо учитывать основные антропометрические данные человека. Конструкция рабочей мебели, предназначенная для длительной работы в положении сидя, должна обеспечивать поддержание основной рабочей позы, не затруднять рабочих движений, обеспечивать смену позы и положения, условия для отдыха. Например эргономические требования к нерегулируемому столу: высота рабочей поверхности от уровня пола, размеры рабочей поверхности, размеры пространства для ног, размеры подставки для ног (рис.3.). Эргономические требования к нерегулируемому стулу: высота сидения от уровня пола, угол наклона спинки, размер сидения, размер и форма спинки. 15 Рис.2.3 Эргономические требования. Зоны досягаемости Важнейшей характеристикой рабочего пространства является зона досягаемости моторного поля. Под ней понимается часть пространства рабочего места, с размещенными в ней органами управления и другими техническими средствами, которое ограниченно крайними точками, достигаемыми руками и ногами человека, сохраняющего свое положение неизменным. Представим зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления. Зона 1 – для наиболее важных и очень часто используемых органов управления (оптимальная зона моторного поля) Зона 2 – Для часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля) Зона 3 – для редко используемых органов управления, вспомогательных (зона досягаемости моторного поля) Рис.2.4 Зоны досягаемости. Органы управления Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от человека к машине. Они должны быть надежными в работе и удобными в обслуживании, предотвращать аварии и травмы при перегрузках или ошибочных действиях человека. Органы управления делятся на ручные и ножные. К ручным органам управления относятся клавиши, кнопки, тумблеры, переключатели. Ножные органы управление – педали. Кнопки и клавиши осуществляют управления с наибольшей скоростью. Органы управления, различные по назначению, должны различаться между собой формой, цветом, размером, местом размещения. Органы управления позволяют оператору реализовать включение и выключение, ввод и вывод ручной информации, установку измеряемых величин. Кодирование информации в органах управления может осуществляться: цветом, буквой, цифрой, формой. Плавное непрерывное управление осуществляют поворотные переключатели. 16 Лекция 3 Классификация факторов производственной среды. Микроклимат производственных помещений. Параметры микроклимата На организм человека оказывают влияние температура, относительная влажность воздуха, подвижность воздуха и барометрическое давление. По санитарным нормам (СН) нормируются только первые три параметра. Барометрическое давление не нормируется, т.к. мы не можем его изменить. Микроклимат на производстве оценивается в рабочей зоне, т.е. пространстве высотой до 2 м над уровнем пола. Для жизнедеятельности человека необходимо постоянство температуры тела. Способность организма человека сохранять постоянной температуру тела при изменении метеорологических условий внешней среды называется терморегуляцией. Действие микроклиматических параметров на организм человека Температура воздуха. Понижение температуры вызывает дрожь, желание двигаться, простудные заболевания, снижение сердечных сокращений, торможение в коре головного мозга. При повышении температуры человек потеет, растет теплоотдача, учащается пульс. Длительное воздействие высоких температур может вызвать нарушение цветового восприятия, тошноту, нарушение водно-солевого баланса, тепловой удар. Относительная влажность воздуха. При низкой влажности воздуха легче переносятся высокие и низкие температуры, а при высокой влажности наоборот. Подвижность воздуха увеличивает теплоотдачу, помогает дыханию. Сильная подвижность воздуха ведет к переохлаждению, простудам. Нормирование В СН приведены оптимальные (обеспечивающие ощущения теплового комфорта) и допустимые (вызывающие тепловой дискомфорт, но не вредящие здоровью) параметры микроклимата в зависимости от энергозатрат организма и периода года (рис.1.). По энергозатратам все работы подразделяются на 3 категории: а) легкие работы (затраты энергии до 150 ккал/час). Относятся работы, производимые сидя, стоя и связанные с непродолжительной ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения и поднятия тяжестей. б) средней тяжести (затраты энергии от 150 до 250 ккал/час). Относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя и требующие переноса тяжестей до 10 кг. в) тяжелые работы (затраты энергии свыше 250 ккал/час). Работы, связанные с систематическим физическим напряжением, переноской и передвижением тяжестей свыше 10 кг. 17 Рис.3.1 Оптимальные параметры микроклимата. Воздействие вредных веществ в воздухе рабочей зоны оценивается с помощью ПДК (предельно допустимой концентрации), которая при воздействии на человека долгие годы жизни не вызывает его отклонения здоровья и не влияет на его генную структуру. Часто пользуются ПДКср – среднесуточным, которое не вредит здоровью долгие годы при вдыхании вредных веществ в течение 8-часов, а также ПДКмр – максимально разовым, которое не вызывает рефлекторных реакций человека (слез, кашля) в течении 15-20 минут. В воздухе ПДК измеряется в мг/м³, в жидкости – мг/л, в твердых веществах и почве – мг/кг. По степени воздействия на организм человека все вредные вещества подразделяются на 4 класса: 1. Чрезвычайно опасные ПДК < 0,1мг/м³ (ртуть, уран, свинец). 2. Высоко опасные ПДК 0,1 – 1 мг/м³ (серная кислота, никель). 3. Умеренно опасные ПДК 1 – 10 мг/м³ (уксусная кислота, германий). 4. Мало опасные ПДК > 10 мг/м³ (бензин, керосин, ацетон). Приборы Температуру измеряют термометрами: ртутными и спиртовыми. Более точные показания дает ртутный термометр Относительная влажность измеряется психрометрами: статическим и аспирационным [с. №12]. Более точные показания дает аспирационный психрометр, т.к. на него не влияют измерения внешних условий. Подвижность воздуха (до 15 м/сек.) измеряется анемометрами и кататермометром. Скоростной напор, воздушное давление измеряют манометром. Рис.3.2 Термометры Рис.3.3 Психрометры. 18 Рис.3.4 Чашечный анемометр. Вентиляция производственных помещений Расчет вентиляции сводится к расчету необходимой кратности воздухообмена Отношение часового количества воздуха, нагнетаемого в помещении или удаляемого из помещения, к объему помещения называется кратностью воздухообмена, т.е. n = Lb / V , (1) где Lb-часовое количество воздуха, м3/ч; V- объем помещения м³. Таким образом, кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа происходит смена воздуха в помещении. Если в помещении одновременно выделяются вредности разнонаправленного действия(избытки тепла, вредные газы, пыль), то необходимая кратность воздухообмена рассчитывается по наибольшему часовому количеству воздуха рассчитанного для каждого вида производственной вредности отдельно. Если выделяемые в помещении вредности однонаправленного действия, то действует закон суммации. Закон суммации [c. №14] Различные вещества могут оказывать сходное, вредное воздействие на организм человека. При этом действует «эффект суммации». С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + … + Сn/ПДКn  1, где С1, С2, … Сn – концентрация вредных веществ, обладающих эффектом суммации. ПДК1, ПДК2, … ПДКn – предельно допустимые. При отсутствии вредных выделений в рабочем помещении кратность воздухообмена определяется из расчета обеспечения подачи от 20 и 30 м³ воздуха на одного работающего, а в помещениях без окон и без фонарей не менее 40 м³ воздуха на одного работающего. Для обеспечения необходимого воздухообмена устраивается естественная или искусственная вентиляция. Неорганизованная естественная вентиляция в виде щелей, неплотностей называется инфильтрацией. Организованная естественная вентиляция в виде вытяжных шахт, каналов называется аэрацией. Такая вентиляция не требует больших затрат на устройство, не потребляет энергии, не создает шума, при подлежащем уходе работает непрерывно и безотказно. Ее недостатки: воздух вводится без предварительной обработки (очистки, увлажнения, подогрева или охлаждения), что часто не позволяет поддерживать постоянные метеорологические условия в помещении. От этих недостатков свободна искусственная вентиляция. Устройства механической вентиляции, служащие для подачи свежего воздуха в рабочее помещение. Механическая вентиляция делится на рабочую и аварийную. В свою очередь рабочая вентиляция подразделяется на общеобменную и местную. Общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или смешанной (приточно-вытяжной). Приточная система вентиляции нагнетает воздухв производственное помещение, а вытяжная предназначена для удаления загрязненного воздуха из рабочего помещения. Иногда приходится использовать приточно-вытяжную систему вентиляции (в случае особо опасных помещений). Загрязненный на рабочем месте воздух не всегда полностью удаляется из помещения наружу. В зимнее время в целях экономии тепла, а летнее холода, воздух отсасывается из помещения в смесительную камеру, перемешивается с наружным (в количестве не менее 10%), а после фильтрации снова подается в рабочее помещение. Такой воздухообмен называется рециркуляцией. 19 В помещениях с выделением вредных веществ нельзя делать приточную вентиляцию, кондиционирование и рециркуляцию, а только вытяжную или приточно-вытяжную вентиляцию. Для удаления вредностей непосредственно от мест их выделения применяется местная вентиляция в виде вытяжных шкафов или зонтов. Шум и вибрация. Физические понятия и единицы измерения Шумом называется всякий нежелательный для человека звук или комплекс звуков, мешающий, раздражающий. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. Шумовых раздражителей множество. Это производственные, городские, транспортные, жилищно-бытовые шумы и т.д. Звуковая волна, создаваемая колебаниями механических тел, вызывает в воздушной среде изменение давления (сжатие и разряжение), которое воспринимается органами слуха, как звук. Звук физически характеризуется частотой и интенсивностью или силой. Человек способен воспринимать звуки в диапазоне от 16-20 до 16-20 *103 Гц. Ниже 16-20 Гц - инфразвуки, свыше 20 кГц - ультразвуки. С другой стороны звук должен обладать минимальной энергией, чтобы человек его слышал, то есть восприятие звука ограничено. Интенсивностью или силой звука называется количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадку в 1м², перпендикулярную направлению движения волны. В интервале звуковых частот наименьшая сила звука, при которой возникает слуховое ощущение, называется пороговой. Эта величина зависит от частоты и имеет минимум при f = 1000 Гц (Io=10-12 Вт/м²). По мере увеличения силы звука, при неизменной частоте, громкость звука растет. Растет до определенного предела, после которого наступает болевое ощущение. Громкость звука - это мера слухового ощущения. Единица измерения громкости звука - фон. При увеличении силы звука от порога слышимости до болевого порога воспринимаемая нами громкость увеличивается пропорционально логарифму силы. Так, например, увеличение силы звука в 10 раз ощущается на слух как увеличение громкости в 2 раза. Для оценки слухового ощущения введено понятие – уровень интенсивности (силы) звука по отношению к эталонной силе звука. L=10 lg I / Io, (1) где I - интенсивность (сила) звука на данном уровне Вт/м² ; Io - эталонная сила звука при f = 1000Гц Io=10-12 В/м² Уровень интенсивности или громкости измеряется в дБ. Сила звука пропорциональна квадрату звукового давления, т.е L=10lg( I / Io)=10 lg( P²/Po²)=20 lg (P/Po) , где Р - звуковое давление на данном уровне, Па; Po - звуковое давление на пороге слышимости при f = 1000Гц Рo=2*10-5 Па. Суммарный уровень нескольких одинаковых источников шума равноудаленной от них: L∑=L1+10lgN, 20 (2) в точке (3) где L1 - уровень шума одного источника; N - число источников шума Суммарный уровень шума 2-х источников шума с разными уровнями (L1>L2); L1 - уровень шума более сильного источника L∑2-х=L1+ΔL, дБ (4) где ΔL - добавка в дБ, зависящая от разностей уровней шума этих источников. Добавка определяется по номограмме. Общий уровень шума любого количества источников с различными уровнями определяется последовательным суммированием, т.е. к суммарному уровню двух сильнейших прибавляется добавка от третьего и т.д. Степень вредности шума определяется силой шума и частотой. По частоте спектры шума бывают узко и широкополосные В СН установлены допустимые уровни шума в рабочих помещениях в зависимости от частоты Действие шума на организм человека. Человек начинает слышать от 20 дБ и выше. 0–20 дБ - гнетущая тишина. Сильный дискомфортный фактор. Человека беспокоят удары сердца, пульса, дыхание и даже шорох ресниц. 20-40дБ область комфорта. Это шумы природного происхождения - шум морского прибоя, листвы, дождя, журчание ручья. Они успокаивают. 40-70 дБ – область полезной и бесполезной информации. Это звуки радио, телевизора, речи, шум легкового автомобиля и т.д. Кого-то они раздражают, кого-то нет, но вредных физиологических изменений в органах слуха человека нет. 80-120 дБ-область производственных шумов. Появляются вредные физиологические изменения в организме человека. Это шум грузовиков, бульдозеров, генераторов и т.д. 120-130 дБ – болевой порог. Звуковое давление здесь столь велико, что оно воспринимается уже не как звук, а как давление, вызывающее боль. Рис.3.6 Издаваемый уровень шума в дБ. Наиболее вредным является информационный шум, т.е. шум несущий смысловую значимость. Его вредность начинается с 52 дБ. 21 Многочисленными исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека. Шум ведет к тугоухости, поднимает артериальное давление, раздражает нервную систему, снижает скорость реакций, ослабляет внимание. Тугоухость возникает быстрее, если шум носит импульсный характер. В слышимом диапазоне высокочастотные шумы более вредны (звенящие шумы), чем столь же интенсивные, но низкочастотные. Инфразвук на некоторых частотах вызывает у человека состояние паники, ужаса. Ультразвук на некоторых частотах вызывает у человека состояние дискомфорта, а на других частотах ультразвуком лечат. Рис.3.7 Последствие шума. Основные способы защиты от шума Можно организационно разнести в пространстве и во времени рабочее место и источник шума. 1. Устранение шума в самом источнике. Достигается заменой механизмов ударного действия на безударные (молот на пресс), заменой звучных материалов на незвучные.(металла на пластмассу) Источником шума на производстве является вибрация. Для борьбы с вибрацией применяют амортизаторы, демпфирующие прокладки, изменение жесткости и массы конструкции для устранения резонанса. 2. Звукоизоляция источников шума осуществляется путем устройства различных преград на пути распространения шума. При встрече звуковой волны с преградой энергия шума частично поглощается, частично отражается, часть проникает за преграду. Звукоизолирующие свойства преград характеризуются коэффициентами поглощения , отражения  и звукопроводности   = In/I, In  = Iот/ I,  I   = Iпр /IïðI, Iîò  I I  +  +  = 1,  1 (5) где I -полная сила звука, падающая на преграду; In -поглощенная сила звука; Iот -отраженная сила звука; Iпр -проникшая за преграду; Все зависит от свойств материала преграды. В зависимости от  бывают звукоизолирующая (рис.1.) либо звукопоглощающая преграды (рис.2.). Степень ослабления шума преградой 1  I2  И = 1/ lg(I È  = 1010  lg2/I1), t  I1  22 (6) где И - звукоизоляция в дБ; I1- сила звука до преграды; I2- сила звука после преграды. Рис.3.8 Шумоизоляционный материал. Рис.3.9 Шумопоглащающий материал. 3. Звукопоглощение заключается в обработке стен и потолка помещения звукопоглощающими материалами. Кирпич, бетон, дерево, металлы- почти полностью отражают звук. Пористые материалы: вата, войлок, резина, поролон – поглощают .В больших помещениях звукопоглощение не эффективно, т.к. звуковая волна не достигнет стен, отражаясь от оборудования и поглощаясь воздухом, работающими людьми. 4. Индивидуальная защита выполняется в виде шлемов, наушников, ушных затычек. 23 Лекция 4 Электромагнитные поля и излучения. Виды электромагнитных полей. I. Радиоволны: ВЧ: длинные Средние Короткие 100---10 м УВЧ СВЧ: дециметровые сантиметровые миллиметровые II. Световые пограничные с лучи: 10---3 км 3 км ---100 м 10---1 м 1 м ---10 см 10---1 см 1 см---1 мм 346---0,76 мкм Видимые 0,76----0,4 мкм ультрафиолетовые III.Лазерное излучение (монохроматическое) 0,4---0,2 мкм От ультрафиолетовой до инфракрасной области IV.Ионизирующие излучения: гамма-лучи бета-частицы альфа-частицы Позитроны нейтроны Радиолокация, радиоастрономия, радиоуправление и др. и ними Инфракрасные рентгеновские лучи Промышленность: термическая обработка метал лов (закалка, плавка) и неметаллов (сушка древесины, сварка пластмасс и др.); радиовещание, радиосвязь, медицина Радиовещание, радиосвязь, телевидение, медицина Образуются при плавке металла,при наличии открытого пламени, присутствуют в солнечном спектре Естественное и искусственное освещение Образуются при сварке, электроплавке металла, присутствуют в солнечном спектре Промышленность, связь, научные исследования, медицина Промышленность, научные исследования, атомные электростанции, медицина и т.д. 2  10 3  7.1  10 6 мкм 7.1  10 6  1.9  10 6 мкм Заряд отрицательный Ядро атома гелия положительный Нейтральный протон 24 - Влияние на организм человека Степень воздействия ЭМ полей на человека зависит от частоты, мощности излучения, продолжительности действия, режима излучения (непрерывное или импульсное), а также от индивидуальных особенностей организма. Рис.4.1. Влияние ЭМП в зависимости от расстояния. Влияние на организм человека электромагнитных полей большой интенсивности, а также излучений с длинами волн короче 10 см, связано в основном с тепловым эффектом. Для человека это наименее опасный случай, так как с одной стороны избыточное тепло немедленно ощущается, т.е. повышается температура кожи, а с другой стороны, это тепло, рассеиваясь, отводится от кожи во внешнюю среду и в ткани расположенные глубже, что увеличивает в них кровоток и предохраняет от чрезмерного перегрева. Если же механизм терморегуляции не справляется, у человека поднимается температура. В некоторых органах и тканях человека очень мало или совсем нет кровеносных сосудов. Эти органы более чувствительны к облучению. Сюда относятся: хрусталик глаза, семенники у мужчин, мозговые оболочки, желчный и мочевой пузыри, почки, кишки. Длительное воздействие радиоволн при умеренной интенсивности влияет на: центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, биофизические процессы в клетках, проводимость сердечной мышцы. Это вызывает у человека головную боль, слабость, выпадение волос, ломкость ногтей. Инфракрасное излучение - оптическое излучение, генерируемое любым нагретым телом. Может оказывать неблагоприятное воздействие на мозговые оболочки, способствовать повышению температуры тела. Ультрафиолетовое излучение в умеренных дозах улучшает обмен веществ, повышает иммунитет, помогает выработке витамина D, чем обеспечивает фосфорнокальциевый обмен в организме и защищает от рахита. При длине волны от 254 до 297 нм ультрафиолетовое излучение убивает микробов [c. №1]. В больших дозах оно вызывает загар, дермиты, у электросварщиков – электроофтальмию  с №18. В последнее время широкое развитие получила волоконно-оптическая связь. Носителем информации в волоконно-оптических системах является лазерное излучение. Специфическими свойствами светового излучения лазера является острая направленность, монохроматичность, большая мощность. Фокусирование позволяет сконцентрировать огромную энергию на малой площади и достичь температуры в несколько миллионов градусов. 25 При работе с лазерами опасно как прямое, так и отраженное излучение. Под прямое излучение можно попасть только нарушая правила ТБ. Человеку опасны и отраженные лучи. Наибольшую опасность лазерное излучение представляет для глаз и кожи. Так же вреден человеку стабильный или импульсный шум мощных лазеров интенсивностью от 90 до 120 дБ. Обслуживание лазеров связано с нервно-эмоциональным напряжениям. Ионизирующие излучения могут оказывать влияние на организм, как при внешнем, так и при внутреннем облучении. Большой проникающей способностью обладают γ и рентгеновские лучи. Эти лучи даже в таких материалах, как свинец, бетон, вода, которые их хорошо поглощают и применяются для защиты от ионизирующей радиации, могут проходить расстояния в десятки сантиметров. Они наиболее опасны при внешнем облучении. α–лучи при внешнем облучении почти не проникают в ткани. Рис.4.2. Проникающая способность ионизирующих излучений. Внутреннее облучение наблюдается при показании радиоактивных веществ в органы дыхания, желудочно-кишечный тракт или при всасывании через поврежденную кожу. При внутреннем облучении наиболее опасна α-излучатели, меньше β и γ. Как внешнее, так и внутреннее облучение ионизирующими излучениями ведет к лейкимии, т.е. к белокровию, когда в крови человека исчезают красные кровяные тельца отвечающие за доставку кислорода к мозгу и органам. Нормирование электромагнитных полей Для ЭМП существует три зоны, которые различаются по расстояниям от источника излучения.  Зона индукции имеет радиус: R  , где λ – длина волны ЭМИ. В этой зоне 2 волна ещё не сформирована и на человека оказывает действие напряженность электрического поля и магнитного поля независимо друг от друга. Зона интерференции имеет радиус:  < R < 2π λ – это зона 2 одновременного воздействия на человека напряжённостей электрической и магнитной составляющих ЭМП, а также плотности потока энергии. 26 Зона дальняя, характеризуется воздействием на человека сформировавшейся ЭМВ. В этой зоне основная роль при воздействии принадлежит – плотности потока энергии – ППЭ. Если это источник СВЧ диапазона – то он создаёт вокруг себя зону энергетического воздействия, радиусом: R ≥ 2π λ. Рис.4.3. Зоны ЭМП Такого рода дифференсация, позволяет выбрать приборы для измерения ЭМП, для каждой зоны соответственно. Нормирование воздействия электромагнитного излучения радиочастотного диапазона Оценка воздействия ЭМИ РЧ на человека осуществляется по СаНПиН – 96 года, по следующим параметрам: 1. По энергетической экспозиции. Она определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции производится для лиц, связанных по работе или обучению с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ. Этот контингент работающих с такого рода излучениями обязан в обязательном порядке проходить медицинские обследования в установленном порядке. Так энергетическая экспозиция - ЭЭ ЭМИ РЧ, в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц определяется как: ЭЭЕ = Е2* Т – энергетическая экспозиция создаваемая напряжённостью электрического поля [(В/м)2*ч]; ЭЭН = Н2* Т - энергетическая экспозиция создаваемая напряжённостью магнитного поля [(Н/м)2*ч]; Для диапазона 0,3 – 300 ГГц – ЭЭППЭПДУ = ППЭ * Т В случае импульсно-модулированных колебаний оценка проводится по средней за период следования импульса мощности источника ЭМИ РЧ. Энергетическая экспозиция за рабочий день не должна превышать значений представленных в таблице: Диапазон частот N / N 1 2 3 4 5 Предельно допустимая энергетическая экспозиция по электрической составляющей (В/м)2*ч 30 кГц – 3МГц 3 – 30 МГц 30 – 50 МГц 50 – 300 МГц 0,3 – 300 ГГц 20000,0 7000,0 800,0 800,0 27 по магнитной составляющей (Н/м)2*ч 200,0 Не разработаны 0,72 Не разработаны - по плотности потока энергии мкВт/см2 (мкВт/см2 * ч) 200,0 2. По значениям интенсивности ЭМИ РЧ. Такая оценка производится для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния ЭМИ РЧ. Это лица не прошедшие предварительных обследований и у них нет медицинского положительного заключения по возможности пребывания в соответствующих зонах. Также это лица, не достигшие 18 летнего возраста, беременные женщины и люди находящиеся в жилых помещениях. Т.о. в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями напряжённости электрического поля (Е , В/м) и напряжённостью магнитного поля (Н, А/м). В диапазоне 0,3 – 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/см2). Предельно допустимые значения интенсивности ЭМИ РЧ (ЕПДУ, НПДУ, ППЭПДУ) в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня и допустимое время воздействия в зависимости от интенсивности ЭМИ РЧ определяются по формулам: ЕПДУ = (ЭЭЕпду/ Т)1/2; Т = ЭЭЕпду/ Е2; НПДУ = (ЭЭНпду/ Т)1/2; Т = ЭЭНпду/ Н2; ППЭПДУ = ЭЭППЭпду/ Т; Т= ЭЭППЭпду/ ППЭ. ЭЭППЭпду - нормируемая энергетическая нагрузка не превышает 200 (мкВТ/см2)* ч; ППЭПДУ – не может быть больше 1000 мкВт /см2. Предельно допустимая интенсивность воздействия от антенн, работающих в режиме кругового обзора, или сканирования с частотой не более 1 Гц и скважностью не менее 20 определяется по формуле: ППЭПДУ = k * ЭЭППЭ ПДУ / Т; Где k – коэффициент ослабления биологической активности прерывистых воздействий, равен 10. Независимо от продолжительности воздействия интенсивность не должна превышать максимальных значений (например, 1000 мкВт/ см2 для диапазона частот 0,3 – 300 ГГц). При локальном облучении, к примеру кистей рук ППЭПДУ = 5000 мкВт/ см2, и не более. 3.3.4. Защита от электромагнитных излучений I. Организационные меры 1. Включение предупредительной сигнализации, которая позволяет информировать персонал о том, что установка работает в режиме излучения. На каждой установке зеленая лампочка - установка готова к работе, красная - наличие излучения. 2. Выбор режима работы оборудования и персонала. 3. Дистанционное управление. 4. Защита расстоянием. 5. Организация защитных зон. II. Инженерно - технические меры Для ослабления излучения в источнике. 1. Работа на пониженной мощности при настройке, регулировке оборудования. 2. Работа на эквивалентную нагрузку. Это позволяет контролировать режимы работы установки при полной мощности, но без электромагнитных полей (заменяя излучающую антенну эквивалентом). 3. Применение уплотнений. 4. Экранирование - экраны (алюминий, медь, сталь) подлежат заземлению. 5. Индивидуальные средства защиты.(рис.4.4.) 28 Рис.4.4. Индивидуальные средства защиты от ЭМИ От лазерных излучений. Лазеры располагают в специальном помещении со значком лазерной опасности на двери (рис.1.). Двери, стены, потолки помещения с лазерами, оборудование не должны иметь отражающих поверхностей. Для работы с мощными лазерами одевают наушники и специальные защитные очки, если необходимо. Рис.4.5 Знак лазерного излучения От ионизирующих излучений. -Выбор изотопов с малым периодом полураспада. -Герметические хранилища изотопов. -Знаки радиационной опасности на дверях помещения и контейнерах с изотопами. -Экранирование помещений. -Индивидуальные средства защиты. После работы с изотопами обязательная дезактивация, а затем строгий дозиметрический контроль. III. Лечебно-профилактические меры. 29 Лекция 5 Освещённость производственных помещений. С помощью света осуществляется связь человека с внешней средой, так как 80% информации в наш мозг поступает через зрительный канал. Свет, электромагнитные волны – 380 нм – 770 нм – видимого диапазона. Основные светотехнические понятия и величины. Световой поток (Ф) представляет собой мощность лучистой энергии, оцениваемую по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз. В системе СИ единицей измерения светового потока является люмен (лм), представляющий собой световой поток, излучаемый в телесном угле в 1 стерадиан точечным источником силой света в 1 канделлу. Сила света есть отношение светового потока, исходящего от источника и распространяющегося внутри телесного угла, содержащего заданное направление, к этому  углу I  ;  - телесный угол в котором распространяется световой поток. Единица  измерения силы света получили название кандела (кд). В системе СИ за канделу принимается сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении площадью в (1/6) 10-5 квадратного метра поверхности черного тела при температуре затвердевания платины (Т = 2043 К) и давлении 101325 Па. 1кд=1лм/1ср. Освещенность есть отношение светового потока, падующего на элемент поверхности,  к площади этого элемента.   ; S - площадь освещаемого элемента поверхности. Единица S измерения освещенности называется люкс (лк) 1лк=1лм/ м 2 . I , где  - угол задающий направление свечения. Единица Яркость B= S  cos  измерения яркости кд/ м 2 .Таким образом яркость характеризует пространственную плотность силы света в данном направлении. Это одна из всех световых величин непосредственно воспринимаемая глазом. В инженерных расчетах часто пользуются понятием коэффициент отражения  , который представляет собой отношение отраженного от поверхности светового потока Ф отр к падающему на неё потоку Ф пад , т.е.     отр  пад и понятием “коэффициент поглощения”  т.е. Фпр . Объект различения - рассматриваемый предмет. Фпад Фон- поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения - ρ . Контраст объекта различения с фоном К определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта B 0 и фона B ф к яркости фона, т.е. К = В0 – Вф /Lф .. Источники света 30 В качестве источников света для освещения промышленных предприятий применяют лампы накаливания (рис.4.6) и газоразрядные лампы (рис.4.7). Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Они удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, просты в изготовлении. Рис.5.1 Лампа накаливания. Рис.5.2 Газоразрядная лампа. Наряду с отмеченными преимуществами, лампы накаливания имеют и существенные недостатки: низкая световая отдача (7-20) лм/Вт, сравнительно малый срок службы – до 1 тыс.ч., по спектральному составу их свет отличается от солнечного света. Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача (40-110) лм/Вт, т.е. натриевые (110 лм/Вт), люминесцентные (75 лм/Вт), ртутные (60 лм/Вт), ксеноновые (40 лм/Вт). Они имеют значительно больший срок службы (8-12) тыс.ч. в зависимости от мощности. От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы и пары металлов, в атмосфере которых происходит разряд. Газоразрядные лампы имеют ряд существенных недостатков: 1. Стробоскопический эффект. При рассмотрении быстро движущихся и вращающихся деталей в пульсирующем потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов различения (искажается направление и скорость движения). Стробоскопический эффект ведет к увеличению опасности травматизма. Для борьбы со стробоскопическим эффектом принято пользоваться следующими методами: а) включение смежных ламп в противофазе; б) питание установок током повышенной частоты; в) применением двухламповых светильников с ёмкостным и индуктивным балластом; г) вешать лампу накаливания над станком с быстродвижущимися и вращающимися деталями. 2. Характерным для люминесцентных ламп является значительное снижения потока в процессе горения (до 60 %). 3. Шум 4. Необходимость в пусковом устройстве. 5. Сложная утилизация. 31 Виды и системы освещения. Производственное освещение естественное верхнее совмещенное боковое комбинированное комбинированное искусственное рабочее местное общее равномерное аварийное эвакуационное локализованное охранное для продолжения работ Рис.5.3 Производственное освещение. Местное освещение дает резкий контраст света и тени, что может сказаться на остроте зрения и быть причиной травматизма. Поэтому использовать одно местное освещение на производстве запрещено. Рекомендуется применять комбинированное освещение. Питание светильников аварийного освещения осуществляется от электрической сети, независимой от сети рабочего освещения. Специальными видами освещения (облучения) являются эритемные с. №19 и бактерицидное с. №1. Нормирование освещения Естественное освещение изменяется в чрезвычайно широких пределах, поэтому характеризовать естественное освещение абсолютным значением освещенности на рабочем месте невозможно. В качестве нормируемой величины принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности (КЭО), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Евн к одновременно замеренной наружной горизонтальной освещенности Енар , создаваемой рассеянным светом всего небосвода. Е КЕО = вн  100% Е нар Нормирование значения КЕО определяется по Санитарным нормам с учетом следующих четырех факторов: 1. характера зрительной работы (определяется в зависимости от минимального размера объекта различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который необходимо различить в процессе работы). 2. системы освещения. 3. коэффициента светового климата, определяемого в зависимости от района расположения здания на территории РФ. 4. Коэффициента солнечности, зависящего от ориентации здания относительно сторон света. При искусственном освещении, для обеспечения наиболее благоприятных условий зрительной работы, в России принято нормировать наименьшую освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях в зависимости от первых двух фактов. 32 Лекция 6 Основы электробезопасности. Действие электрического тока на организм человека Электрический ток, проходя через живую ткань, может оказывать: - термическое действие (тепловое) проявляется в ожогах и нагреве до высокой температуры участков тела. - электролитическое действие выражается в разложении крови, что нарушает ее физикохимический состав. - механическое действие - выражается в разрыве биологических тканей, стенок кровеносных сосудов и т.д. в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоодобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови. - биологическое действие, что вызывает раздражение и возбуждение живых тканей, ведёт к судорогам, спазмам. Рис.6.1 Действие электрического тока на организм человека. Виды поражений электрическим током Поражение электрическим током организма может быть в виде электрического удара или электрической травмы. Электрические удары представляют наибольшую опасность. При этом поражаются внутренние органы человеческого организма: легкие, сердце, центральная нервная система и др. Электрический удар нарушает ритм сердечной деятельности, ведет к параличу дыхания. Электрические травмы – это внешние, местные поражения тела. Виды электротравм: 1. Электрические ожоги – самая распространенная электротравма. В зависимости от условий возникновения различают: - ожог токовый (или контактный) в результате контакта с токоведущей частью в электроустановках не выше 1 – 2 кВ; - дуговой ожог. При высоких напряжениях обычно смертельно. 2. Электрические знаки возникают при плотном контакте с токоведущими частями и представляют собой поражение кожного покрова в виде округлых пятен серого или беложелтого цвета типа мозолей. 3. Электроофтальмия – воздействие ультрафиолетовых лучей электрической дуги на сетчатую оболочку глаз ( например при сварке) [c. № 18]. 33 4. Электрометаллизация кожи происходит в результате проникновения вглубь кожи мельчайших частиц металла, расплавленного или испарившегося под действием тока. 5. Механические травмы могут возникать при обслуживании электроустановок в самых разнообразных условиях: при работе на высоте, при такелажных работах (случайное прикосновение к токоведущим частям), а также может произойти разрыв тканей от сильных судорог при прохождении через них электрического тока. Рис.6.2 Виды электротравм. Факторы, влияющие на исход поражения током 1. Главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом, является кожа, а точнее её верхний, роговой слой. Сопротивление тела человека Rh колеблется от 1000 до 100000 Ом. За расчётное сопротивление тела человека берётся - 1000 Ом. Повреждение рогового слоя – порезы, царапины, увлажнение кожи, потовыделения, загрязнение кожи токопроводящей пылью резко снижают сопротивление тела человека и увеличивают опасность поражения током. 2. Род и частота тока. Опыты показывают, что сопротивление тела человека постоянному току больше, чем переменному любой частоты. Поэтому переменный ток V  500 В частотой 50 Гц более опасен, чем постоянный ток. При V > 500 В постоянный ток опаснее переменного 50 Гц. От 10 кГц и выше опасность поражения электрическим током резко снижается. 3. Величина тока, протекающего через человека, является основным фактором, определяющим исход поражения. При частоте 50 Гц I h  10  15 мА является неотпускающим током, т.е. человек не может освободиться от действия тока самостоятельно. Эта величина тока принята за допустимый ток через человека. Ток порядка 80 – 100 мА вызывает фибрилляцию сердца при воздействии более 2 -3 сек. Эта величина тока принята за смертельный ток через человека. 4. Повышение напряжения, приложенного к телу человека, вызывает уменьшение в десятки раз полного сопротивление тела человека, что подтверждают многочисленные опыты. 5. Продолжительность воздействия тока. С увеличением времени воздействия R h снижается, а также повышается вероятность того, что ток будет протекать через область сердца в период наиболее уязвимой фазы сердечного цикла, в результате чего возникает фибрилляция сердца. 34 6. Путь тока в теле человека. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг, то опасность весьма велика. Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненные органы может быть рефлекторным, а не непосредственным. Поэтому наиболее опасны петли тока в теле человека: голова – ноги, голова – руки. Второе место по опасности занимают петли: левая рука – ноги, правая рука – ноги. Наименее опасна петля нога – нога. 7. Индивидуальные особенности людей. Характер воздействия, при одном и том же значении тока, зависит от состояния нервной системы и всего организма в целом, а также от массы человека и его физического развития. В РФ правила ТБ предусматривают обязательное медицинское освидетельствование персонала, имеющего дело с электроустановками. И не допускают к этой работе лиц с недостатками здоровья (опасными в этих условиях для других): дальтоники, с дефектами речи – не могут подать четкую команду и т.д. Допускаются лица старше 17 лет. Явления при стекании тока в землю При стекании тока в землю вокруг проводника, по которому в землю стекает ток в земле образуется зона растекания тока. Плотность тока в земле по мере удаления от заземлителя будет убывать по гиперболическому закону: I  3  3 , 2r где: Iз - ток замыкания, ρ – удельная сопротивление грунта, r – расстояние от места замыкания. Максимальный потенциал будет иметь сам заземлитель, Теоретически поле растекания тока простирается до бесконечности. Однако в действительности плотность тока на расстоянии 20 м от заземлителя практически равна нулю (20м – радиус зоны растекания тока). Точки почвы, лежащие вне зоны растекания тока, называется “землей” в электротехническом смысле слова. Рис.6.3 Радиус растекания тока. Напряжение прикосновения Если человек касается рукой металлической части, соединенной с заземлителем, то рука приобретает потенциал заземлителя  р . Одновременно человек может касаться ногами точек почвы с другими потенциалами  н . В результате между рукой и ногами человека возникает разность потенциалов. Напряжение прикосновения ( Uпр ) – это разность потенциалов двух точек электрической цепи, которых одновременно касается человек, или, иначе говоря, падение напряжение в сопротивлении тела человека: Vпр  I h  Rh Vпр   р   н   з   х   з  (1  х )   з 1 , з 35 где 1 - коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой (1 ≤1); I – кривая распределения потенциалов; II – кривая распределения Uпр. Для человека “1”, который стоит непосредственно над заземлением з = н (  р   н ) и V пр  0 1 = 0 - безопасный случай. Для человека “3”  n  0 Vпр = з = Iз rз ,   1 - наиболее опасный случай. Напряжение шага Человек, идущий по поверхности земли в зоне растекания тока, оказывается под напряжением не касаясь каких-либо частей электроустановок. Это происходит потому, что удаленные на разные расстояния от заземления точки почвы, которых одновременно касаются ноги человека, имеют разные потенциалы. Рис.6.4 Напряжение шага. Напряжением шага называется разность потенциалов двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, на которых одновременно стоит человек. Vш   x   x  a , где х – расстояние от заземлителя до одной ноги а – шаг человека, при расчете а = 0,8 м Vш   x   x  a   з   1  I h  R h , где I h - ток на пути нога-нога.  x и  x  a является частями потенциала заземления  з , разность их - часть этого потенциала. 1 - коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывает форму потенциальной кривой. Обычно 1 <1; Vш - падает по мере удаления от заземлителя Более 20 м Vш  0 ; 1  0 Помещения по степени опасности Таблица 1: Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током. 36 Класс помещения Характеристика помещения Помещения без Помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенной опасности «повышенную опасность» или «особую опасность» (см. ниже). Помещения с повышенной Помещения, характеризуемые наличием в них одного из опасностью следующих условий, создающих повышенную опасность: а) сырости; б) токопроводящей пыли; в) токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.); г) высокой температуры (жаркие помещения); д) возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий и т.п. с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой. Помещения, характеризуемые наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: Помещения особо опасные а) особой сырости (влажность близка к 100%); б) химически активной или органической среды; в) одновременно двух или более условий повышенной опасности. Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях Электрические сети и электроустановки принято делить на две группы: напряжением до 1000В и напряжением свыше 1000В. По количеству токоведущих проводов электрические сети подразделяются на: однопроводные, двухпроводные, трехпроводные и четырехпроводные. В однопроводной сети вторым проводом является рельс или земля. Двухпроводные сети бывают постоянного и переменного тока. Опасность прикосновения к сети оценивается значением тока Ih через тело человека, или напряжение Uh, под которым оказывается человек. В сетях напряжением до 1000В значение тока, протекающего через человека, а следовательно, и опасность поражения зависят прежде всего от режима нейтрали сети, а также от активной и емкостной проводимостей проводов относительно земли. Однофазные сети. а) Однофазная двухпроводная сеть, изолированная от земли. Каждый провод сети относительно земли обладает сопротивлением изоляции и емкостью. Они рассредоточены по всей длине провода, но на схеме рисуется в виде сосредоточенных сопротивлений и емкостей. Сопротивление изоляции иначе называют сопротивлением утечки, по нему под действием разности потенциалов между проводом и землей протекает ток утечки. Чем протяженнее сеть, тем большей емкостью относительно земли она обладает. Обкладками конденсатора является токопроводящие жилы провода и земля, а воздух и изоляция – диэлектрик между ними. Сети, изолированные от земли, делают короткими длиной до 1км, поэтому емкостью проводов такой сети относительно земли можно пренебречь. Каждый провод такой сети относительно земли обладает только сопротивлением изоляции. По ПУЭ при U  1000B , Rиз  0,5 Мом. 37 Uh = U Rh 2 Rh + Rиз (1), Ih = U 1 2 Rh + Rиз . (2) Выражение (1) и (2) представляют из себя закон Ома, где в знаменателе сопротивления, обтекаемые током. Рис.6.5 Сеть, изолированная от земли. Выводы: 1. Чем лучше изоляция проводов относительно земли, тем меньше опасность однофазного прикосновения. 2. Прикосновения человека к проводу с большим сопротивлением изоляции является более опасным. Аварийный режим. Аварийным называется режим, когда один из проводов сети оборван на землю или когда сопротивление изоляции проводов относительно земли упало ниже допустимого по ПУЭ предела. Rзам - это сопротивление, которое грунт оказывает току в точке его стекания в землю. Рис.6.6 Стекание тока в землю. Rзам << Rh Такое прикосновение не опасно, т.к. человек закорочен маленьким сопротивлением Rзам и ток в землю стечет минуя человека. К руке человека приложено напряжение провода 1, а к ногам практически напряжение провода 2. Uh ≈ V Ih ≈ V/Rh Рис.6.7 Стекание тока в землю. Вывод: Таким образом, при замыкании провода на землю человек, прикоснувшийся к исправному проводу, оказывается практически под полным напряжением источника питания и защитная роль изоляции проводов почти полностью утрачена. 38 Однофазная двухпроводная сеть с заземленным проводом. По ПУЭ при V≤1000В, Ro ≤ 4Ом, поэтому прикосновение человека к заземленному проводу опасности на представляет, т.к. Rh || Ro. При прикосновении к незаземленному проводу с заземленным проводом. Ih = U /( Rh + R0) , т.к. Ro << Rh I h ≈ V/Rh Рис.6.8 Однофазная двухпроводная сеть Вывод: При прикосновении к незаземленному проводу данной сети ток через человека не зависит от величины сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли, а определяется сопротивлением самого человека. Большое значение в этом случае имеют изоляция пола и обуви, для безопасности людей от поражения током. U Ih  Rh  R0  Rпола  Rобуви В аварийном режиме эта сеть представляет такую же опасность, как и в нормальном режиме. Трёхфазные сети Устройства связи являются потребителями, питающимися от обмоток источника тока (генератора или трансформатора). Общая точка соединения обмоток источника тока, при соединении их в звезду, называется нейтральной точкой или нейтралью. Провод, соединенный с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока и являющийся рабочим, называется нулевым. Сеть называется с заземленной нейтралью (ЗН), если нейтраль источника тока присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. Если же нейтраль источника не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к заземляющему устройству через аппараты, имеющие бесконечно большое сопротивление, то это сеть с изолированной нейтралью (ИН). В зависимости от режима нейтрали источника тока и наличия нулевого провода различаются следующие виды трехфазные сети: l) трехпроводные с изолированной нейтралью; 2) трехпроводные с заземленной нейтралью; 3) четырехпроводные с изолированной нейтралью; 4) четырехпроводные с заземленной нейтралью. Согласно Правилам устройства электроустановок , в РФ при напряжении до 1000 В применяется лишь первая и четвертая схемы, а при напряжении свыше 1000 В - первая и вторая. Напряжение между двумя фазными проводами сети называется линейным напряжением (Uл) с №4. Напряжение между нейтралью источника питания и началом любого токоведущего провода сети называется фазным напряжением (Uф) с №4. Для сети 39 с глухозаземленной нейтралью фазным можно считать и напряжение между фазным проводом и землёй. Напряжение между токоведущими проводами- линейное напряжение: U л  3 U ф . (1) Анализ опасности трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью. В случае прикосновения человека к одной из фаз трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью создается цепь тока через тело человека и изоляцию проводов двух других фаз. 3U ф (2) Ih  3Rh  Rиз Рис.6.9 Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью. Как видно из формулы (2), в случае прикосновения к одному из двух проводов сети трехфазного тока с изолированной нейтралью человек находится под защитой изоляции фаз. В разветвленных кабельных сетях и сетях большой протяженности емкость фазных проводов относительно земли значительна. При Rиз  , С ф  С А  С В  С . Ток через тело человека определяется из выражения: Ih  3U фС ф 1  9 R h C ф 2 ,   2f , f  50 Гц Аварийный режим Сеть может находиться в нормальном режиме работы (который исключает аварийный) или в аварийном. Аварийный режим подразумевает: а) замыкание проводов между собой; б) замыкание их на землю; в) сопротивление изоляции не соответствует требованиям, обусловленным ПУЭ. Из рисунка видно, что в сети с ИН, в аварийном режиме, человек, коснувшийся одной фазы, попадает под линейное напряжение, и ток, проходящий через него, определяется выражением U Ih  л . (3) Rh Рис.6.10 Сеть с ИН в аварийном режиме. Анализ опасности трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью При однополюсном прикосновении к сети с заземленной нейтралью создается цепь тока через тело человека и малое сопротивление заземления нейтрали Rо . Человек оказывается под действием фазного напряжения и величина тока, проходящего через него, 40 если пренебречь сопротивлением обуви и пола, будет зависеть от собственного сопротивления человека. В сетях до 1000 В по ПУЭ Rо ≤ 4 0м. Ih  , Uф R0  R h  U0 Rh (4) Ih = Uф / Rh. Рис.6.11 Однополюсное прикосновение к сети с заземленной нейтралью. Из формулы (4) видно, что в сети с ЗН изоляция фаз относительно земли не защищает человека и, следовательно, однополюсное прикосновение к такой сети, даже при нормальном режиме сети, является очень опасным. В то же время из формулы (4) следует, что уменьшения тока можно добиться увеличением Rh. Это достигается применением защитных средств, как например, диэлектрических бот, галош, ковриков, изолирующих подставок и др. Тогда формула (4) примет вид Uф Ih  Rдоб  Rh Где Rдоб - сопротивление защитных средств. Аварийный режим. В этом случае ток протекает по двум петлям: 1–ая – от источника тока через человека и R0 , 2-ая – от источника тока через человека и Rзам. Uф  Uh  U л Рис.6.12 Однополюсное прикосновение к сети с заземленной нейтралью. Как видно из проведенного анализа при аварийном режиме для сетей с изолированной и заземленной нейтралью величина тока, проходящего через тело человека, прикоснувшегося к исправному проводу, не зависит от сопротивления изоляции, но при сети с ЗН ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем при сети с ИН. Поэтому при постоянном и надежном контроле за состоянием изоляции, когда заземление фазы на землю или недопустимое снижение сопротивления изоляции можно быстро обнаружить и устранить, следует применять сеть с изолированной нейтралью. Когда сеть протяженная, есть химически активная среда, повышенная влажность и нет возможности контролировать величину сопротивления изоляции, следует применять сеть с заземленной нейтралью. 41 Лекция 7 Защитные меры в электроустановках. Защитное заземление Заземляющим устройством называется совокупность одиночных заземлителей и заземляющих проводников, соединяющих заземлители между собой и заземляемые части электроустановки с заземлителями. Различают два типа заземляющих устройств: выносное (заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование) и контурное (одиночные заземлители размещаются по периметру и площади площадки, на которой находится заземляемое оборудование). В качестве одиночных заземлителей используются отрезки стальных труб, угловой стали. Заземляющие проводники выполняются из полосовой стали. Сопротивление заземлителя (сопротивление растекания тока в земле) зависит, в основном, от удельного сопротивления грунта. Для одиночного трубчатого заземлителя, забитого в грунт на некоторую глубину h, это сопротивление Rод определяется по формуле: l 1 4t  1 (1) Rод  0.366  (lg(2  )   lg( )) , d 2 4t  1 где  - удельное сопротивление грунта, Ом*м; l- длина заземлителя, м; d- диаметр заземлителя, l м; t  h  - расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м. 2 Обычно сопротивление одиночного заземлителя превышает значение, допустимое правилами устройства электроустановок. Для получения необходимого по ПУЭ сопротивления заземляющего устройства забивают в землю несколько одиночных заземлителей и соединяют их между собой параллельно с помощью стальной полосы. Для выравнивания потенциалов на поверхности земли заземлители располагают один от другого на расстоянии, значительно меньшем поля растекания тока одного заземлителя. При этом поля растекания тока отдельных заземлителей накладываются одно на другое, т.е. возникает явление взаимного экранирования, препятствующее полному растеканию тока с каждого заземлителя. В результате экранирования сопротивление группового заземлителя увеличивается по сравнению с расчетным сопротивлением заземлителей при их параллельном соединении. Это увеличение сопротивления оценивается коэффициентом использования заземлителей . Если  1, то это значит, что расстояние между заземлителями более 40 м и каждый заземлитель используется полностью. На практике  колеблется от 0,6 до 0,82. Необходимое количество заземлителей n для заземляющего устройства определяется по формуле: R n  од , (2)   Rз где R з - общее сопротивление заземляющего устройства по ПУЭ, Ом, т.е. все параллельно соединенных заземлителей; - коэффициент использования заземлителей. В инженерных расчетах величина  выбирается из справочных таблиц. Заземление металлических частей и корпусов электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, одна из наиболее распространенных и эффективных мер защиты в сетях с ИН напряжением до 1000 В и в сетях свыше 1000 В вне зависимости от режима нейтрали источника питания. Защитное заземление (ЗЗ) - это преднамеренное электрическое соединение с землей 42 металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановок. Назначение ЗЗ - устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных нетоковедущих частях электрооборудования, т.е. при «замыкании на корпус». Принцип действия ЗЗ- снижение напряжения между корпусом, оказывающимся под напряжением, и землей до безопасного значения путем соединения корпуса с землей с помощью заземляющего устройства с малым сопротивлением. Рис.7.1 Корпус установки не заземлен. Рис.7.2 Корпус установки заземлен. Поясним это на примере сети до 1000 В c ИН небольшой протяженности (С ≈ 0). Если корпус установки не заземлен и оказался в контакте с фазным проводом, то прикосновение человека к такому корпусу равносильно прикосновению к фазному проводу (рис. 6.1), В этом случае ток, проходящий через человека, будет равен: 3Uф Ih  , (3) 3  Rh  Rиз где U ф - фазное напряжение сети, В; Rh - сопротивление тела человека, Ом; Rиз сопротивление изоляции сети, Ом. Как видно из формулы (3), при малом сопротивлении изоляции ток может оказаться по опасным для человека. Например при U ф =220 В, Rиз =5 кОм, С из  0 , Rh  1 кОм формуле (3) получим I h  82.5 мА. Такой ток для человека смертельно опасен. Напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся к корпусу (напряжение прикосновения U пр ), составит: U пр  I h  Rh  0.0825  1000  82.5 В Если же корпус заземлен (рис.6.2), величина сопротивления заземляющего устройства во много раз меньше сопротивления человека. Поэтому, в случае пробоя на корпус, основная часть тока замкнется на землю через малое сопротивление заземляющего устройства Rз. Значение этого тока определяется по формуле: Iз  3 43 Uф 3  R з  Rиз Рис.7.3 Сеть с ЗН. Напряжение корпуса относительно земли в этом случае будет равно U k  U з  I з  R з , а ток через человека, касающегося корпуса при самых неблагоприятных условиях, будет равен: U ф  Rз Uз  3 (4) Ih I з  (3  R з  Rиз )  Rh Rh Из формулы (4) видно, что ток через человека будет тем меньше, чем меньше сопротивление заземления R з и больше Rиз . Согласно ПУЭ, сопротивление заземления в установках напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом. При мощности источника питания до 100 кВА допускается R з  10 Ом. Для аппаратуры связи величина сопротивления заземления нормируется согласно ГОСТу 464-79. В сети с ЗН (рис.6.3) при замыкании фазы на корпус по цепи, образовавшейся через Uф , где R0 - сопротивление заземления нейтрали, Ом. землю, будет проходить ток I з  R з  R0 При этом падение фазного напряжения распределяется между R з и R0 т.е. U з  I з  R з , U 0  I з  R0 , Uф  U з U0 . Таким образом, напряжение корпуса относительно земли зависит только от соотношения сопротивлений R0 и R з . В сети с 1000 В ток может оказаться недостаточным, чтобы вызвать срабатывание токовой защиты, т.е. установка может не отключиться и напряжение U з на корпусе будет существовать длительно. Поэтому в сетях до 1000 В с ЗН защитное заземление не применяется. Зануление 1 - корпус электроустановки; 2 – плавкие предохранители r0 – заземление нейтрали; rп – повторное заземление нулевого защитного проводника Рис. 7.4 Схема зануления. B сетях с глухозаземленной нейтралью при U≤ I000 В защитное заземление не обеспечивает надежной защиты. Поэтому в сети с глухозаземленной нейтралью опасность поражения током при прикосновении к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам, может быть устранена быстрым отключением поврежденной электроустановки от питающей сети и 44 вместе с тем снижением напряжения корпуса относительно земли. Этой цели служит зануление. Зануление — преднамеренное электрическое соединение с многократно заземленным нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением. Нулевым защитным проводником (н.з.п.), называется проводник, соединяющий зануляемые части (корпус электроустановки) с глухозаземленной нулевой точкой источника тока. Его следует отличать от нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нулевой точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т.е. по нему проходит рабочий ток. Поэтому он должен иметь изоляцию фазных проводников, сечение его рассчитывается, как для фазных проводников, на длительное прохождение рабочего тока. Нулевой рабочий проводник можно использовать как защитный и рабочий одновременно. В этом случае он должен удовлетворять требованиям предъявляемым к нулевым рабочим и защитным проводникам. Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. между фазным и нулевым защитным проводником) с целью вызвать большой ток Iк , способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые для защиты от токов коротких замыканий. и перегрузок. Область применения — трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с заземленной нейтралью. Обычно это сети 660/380, 380/220 и 220/I27 В. Зануление применяется и в сетях постоянного тока, если средняя точка источника заземлена, а также в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом. Из рис. 1 видно, что схема зануления требует наличия в сети нулевого защитного проводника, глухого заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого защитного проводника. Назначение нулевого защитного проводника в схеме занулений — обеспечение необходимого для отключения установки значения тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением. Отсюда следует, что в трехфазной сети до I000 В с заземленной нейтралью без нулевого защитного проводника невозможно обеспечить безопасность при замыкании фазы на корпус, поэтому такую сеть применять запрещается. Рассмотрим сеть с изолированной нейтралью и без повторного заземления защитного проводника. Нетрудно видеть, что в этой сети зануление обеспечит отключение поврежденной установки так же надежно, как и в сети с заземленной нейтралью. С этой точки зрения режим нейтрали как бы не имеет значения. Однако при замыкании фазы на землю между зануленным оборудованием и землей возникает напряжение Uк близкое по значению к фазному напряжению. Назначение заземления нейтрали в сети до I000 В — снижение напряжения зануленных корпусов относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю. Отсюда: электрическая сеть до 1000 В с нулевым защитным проводником без заземления нейтрали опасна и применяться не должна. Кроме того, т.к. корпуса, оказавшиеся под напряжением заземлены через нулевой защитный проводник на rо и rп, то в аварийный период, т.е. с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземления, подобно тому как это имеет место при защитном заземлении. 45 Повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т.е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва. Поэтому требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. В нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие. приборы, способные нарушить его целостность. Схема без повторного заземления нулевого защитного проводника применяться не должна. Расчет зануления Зануление должно обеспечить быстрое и надежное автоматическое отключение поврежденных участков сети. При замыкании фазы на зануленный корпус установка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания удовлетворяют условию I k  kI ном , (1 ) где I ном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя ; k — коэффициент кратности тока. Значение коэффициента k принимается в зависимости от типа защиты электроустановки и вида помещения. Если защита осуществляется автоматическим выключателем АВ, имеющим только электромагнитный расцепитель (отсечку), т.е. который срабатывает без выдержки времени k=1.25÷1.4 Если установка защищается, плавкими предохранителями, время перегорания которых зависит от тока (уменьшается с ростом тока), то с целью быстрого отключения принимают k≤3, во взрывоопасных помещениях k≥6. Z Значение Iк зависит от Uф и сопротивлений Т  Z n петли «фаза-нуль». 3 Uф Ik  , (2) ZТ  Zn 3 ZТ где — комплексное сопротивление одной фазной обмотки трансформатора; 3 Z n — полное сопротивление петли "фаза-нуль", т.е. короткой петли по которой протекает Обычно эти величины не рассчитывают, а сечение нулевого защитного проводника и его материал принимаются заранее из условия, чтобы полная проводимость нулевого защитного проводника была не менее 50% полной проводимости фазного провода. Это условие установлено ПУЭ, т.к. практика показала, что при такой проводимости Iк будет иметь требуемое значение, т.е. выполняется (1). Таким образом расчет зануления на отключающую способность является проверочным расчетом правильности выбора проводимости нулевого защитного проводника, а точнее — достаточной проводимости петли "фаза-нуль". Устройства защитного отключения 46 Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека током. Область применения УЗО практически не ограничена: они могут применяться в сетях любого напряжения с любым режимом нейтрали, в добавлению к защитному заземлению и заземлению, и как самостоятельная мера защиты. Основными требованиями, которым должны удовлетворять УЗО являются: высокая чувствительность, малое время отключения, селективность (избирательность) действия и способность осуществлять самоконтроль исправности. УЗО подразделяется в зависимости от входной величины, на которую они реагируют. Существует реагирующие на: 1. потенциал корпуса; 2. ток замыкания на землю; 3. напряжение нулевой последовательности; 4. ток нулевой последовательности; 5. напряжение фазы относительно земли; 6. оперативный ток. Есть и комбинированные устройства, которые реагируют не на одну, а на несколько входных величин и др. Рассмотрим некоторые из них. УЗО, реагирующие на потенциал корпуса. R з - заземлитель корпуса. R B - вспомогательный заземлитель. РН- реле напряжения. РН1- нормально замкнутые контакты реле напряжения . МП- магнитный пускатель с отключающей катушкой. Рис. 7.5 УЗО, реагирующее на потенциал корпуса. Назначение УЗО рассматриваемого типа- устранение опасности поражения людей током при возникновении на заземленном или зануленном или заземленном корпусе повышенного потенциала, Обычно эти устройства являются дополнительной мерой защиты к заземлению или занулению. Принцип действия – быстрое отключение от сети поврежденного оборудования, если возникший на его корпусе потенциал φк, В, окажется выше потенциала φ к.доп, В, при котором напряжение прикосновение к корпусу имеет наибольшее длительно допустимое значение U пр.доп , В. Принципиальная схема одного из таких устройств показано на рис. 6.5. Датчиком в этой схеме служит реле максимального напряжения, включенное между защищаемым 47 корпусом и вспомогательным заземлителем. Непосредственно или через трансформатор напряжения. Электроды вспомогательного заземлителя должны быть размещены вне зоны растекания токов, стекающих с заземлителя корпуса или заземлителей нулевого проводника сети. При пробое фазы на заземленный или зануленный корпус вначале проявляется защитное свойство заземления (или зануления), снижающее потенциал корпуса до некоторого предела. Если φк, превысит φ к.доп, сработает устройство защитного отключения, т. е. произойдет отключение поврежденной установки от сети. Область применения. Рассматриваемый тип защитного отключения может применяться в сетях всех напряжений независимо от режима нейтрали, когда система защитного заземления или зануления малонадежна или недостаточно эффективна. Однако с учетом неселективности работы этого защитного отключения применение его ограничивается установками с индивидуальными заземлениями (например, передвижные электроустановки). УЗО, реагирующие на ток замыкания на землю. Назначение – устранения опасности поражения током людей при прикосновении к заземленному корпусу в период замыкания на него фазы. РТ- реле тока РТ1- нормальнозамкнутые реле тока Рис. 7.6 УЗО, реагирующее на ток замыкания на землю Принцип действия – быстрое отключение поврежденного оборудования от сети, если ток проходящий через проводник заземляющий корпус этого оборудования, превысит допустимый I з.доп , при котором напряжение прикосновения имеет наибольшее длительно допустимое значение U пр.доп , В. Принципиальная схема приведена на рис.6.6 Датчиком служит токовое реле РТ, обладающее малым сопротивлением и включенное непосредственно в рассечку заземляющего провода. При замыкании фазы на корпус ток, стекающий в землю, если он превышает уставку, вызывает срабатывание реле, т.е. отключение установки от сети. К схемам рассматриваемого типа относятся также схемы, применяемые в системе зануления, когда токовое реле включается в рассечку зануляющих проводников и срабатывает под действием тока однофазного короткого замыкания. Такие устройства отличаются четкостью срабатывания. Область применения рассматриваемых УЗО ограничивается установками, корпуса которых изолированы от «земли», а следовательно, и один от другого, т.е. между которыми нет электрических связей, помимо связи через реле. В этом случае защита работает селективно. 48 УЗО, реагирующие на напряжение нулевой последовательности. Назначение этих УЗО – устранение опасности поражение током, возникающей при глухом замыкании одной или двух фаз на землю, в том числе при замыкании фазы на заземленный корпус. Принцип действия – быстрое отключение сети от источника питания при возникновении напряжения нулевой последовательности, т.е. не Рис. 7.7 УЗО, реагирующее на напряжение нулевой последовательности симметрии полных проводимостей проводов сети относительно земли выше некоторого предела. Рис.7.8 Некоторые типы фильтров напряжения нулевой последовательности: а – вольтметры б – лампы накаливания в – конденсаторы г – резисторы Принципиальная схема устройства показана на рис.6.7 Датчиком служит фильтр напряжения нулевой последовательности, состоящей из трех конденсаторов, соединенных в звезду. Для этой цели могут применятся и другие фильтры рис.6.8. Реле напряжения, включеное между нулевой точкой фильтра и землей, срабатывает, когда напряжение нулевой последовательности, т.е. напряжение между нейтральной точкой источника тока и землей U0, достигает значения, при котором напряжение на зажимах реле становится равным или превышает напряжение срабатывания реле. При этом происходит отключение сети от источника. Область применения УЗО, реагирующих на напряжение нулевой последовательности - трехфазные трехпроводные сети преимущественно до 1000В с изолированной нейтралью и малой протяженностью, обладающие высоким сопротивлением изоляции и небольшой емкостью относительно земли. Схема УЗО с фильтром напряжения нулевой последовательности, собранном на вольтметрах широко используется для контроля за величиной сопротивления изоляции методом трех вольтметров с №6. Достоинством рассматриваемого УЗО являются простота его схемы и надежность срабатывания при глухих замыканиях на землю. К достоинствам относится и то обстоятельство, что эти устройства обеспечивают отключение сети при переходе на нее высшего напряжения трансформатора. Недостаток - нечувствительность к симметричному снижению сопротивления изоляции проводов, т.е. к естественному старению. 49 Электротехнические защитные средства Защитные средства могут быть условно разделены на три группы: изолирующие, ограждающие и предохранительные. Изолирующие защитные средства изолируют человека от токоведущих или заземленных частей, а также от земли. Они делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся: в электроустановках до 1000 В — диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а также указатели напряжения; в электроустановках выше 1000 В — изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, а также средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В. Дополнительные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, не способной выдержать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому они не могут самостоятельно защитить человека от поражения током при этом напряжении. Их назначение — усилить защитное (изолирующее) действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться, причем при использовании основных защитных средств достаточно применения одного дополнительного защитного средства. К дополнительным изолирующим защитным средствам относятся: в электроустановках до 1000 В — диэлектрические галоши и ковры, а также изолирующие подставки; в электроустановках выше 1000 В — диэлектрические перчатки, боты и ковры, а также изолирующие подставки. Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, к которым возможно случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. К ним относятся: временные переносные ограждения — щиты и ограждения-клетки, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты. Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий, от продуктов горения, от воздействия электрического поля, а также от падения с высоты. К ним относятся: защитные очки; специальные рукавицы, изготовленные из трудновоспламеняемой ткани; защитные каски; противогазы; предохранительные монтерские пояса; страховочные канаты; монтерские когти, а также индивидуальные экранирующие комплекты . Изоляция электрических сетей и электрооборудования. Основным требованием электробезопасности является хорошая изоляция токоведущих проводов. Высокое сопротивление изоляции проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия для персонала и предупреждает возникновение пожара. Основные причины ухудшения состояния изоляции: нагрев от электрического тока, механические повреждения, химически активная среда, повышенная влажность. Состояние изоляции характеризуется её сопротивлением току утечки. Контроль за величиной сопротивления изоляции фазных проводов относительно земли проводят в неразветвленных сетях с изолированной нейтралью. 50 По ПУЭ сопротивление изоляции между проводом и землей должно быть не менее 0,5 МОм. Измерение величины сопротивления изоляции проводят мегомметром [с. №5]. Если сеть протяженная, то емкость такой сети относительно земли велика и защитная роль изоляции утрачивается. Контроль за величиной сопротивления изоляции осуществляется с помощью метода трех вольтметров [с. №6]. Опасность поражения электрическим током может быть снижена применением двойной изоляции. Защита от перехода высшего напряжения в сеть низшего. При пробое изоляции в трансформаторах возможен переход напряжения с высоковольтной обмотки на низковольтную. Это опасно для обслуживающего персонала и в пожарном отношении. Способ защиты зависит от напряжения сети и режима нейтрали. В трансформаторах с напряжением высоковольтной обмотки выше 1000В защита достигается заземлением наглухо нейтрали сети низшего напряжения. Цепь аварийного тока замыкается через рабочий заземлитель нейтрали сети низшего напряжения и емкость сети высшего напряжения. Срабатывает максимальная токовая защита на высокой стороне и отключает трансформатор. Но если нейтраль сети низшего напряжения изолирована от земли, то по ПУЭ необходимо защищать низкую сторону пробивным предохранителем, установленным в дополнительной нейтрали. В нормальных условиях пробивной предохранитель изолирует от земли (диэлектрической прокладкой) нейтраль низковольтной обмотки. Но в случае перехода напряжения с высоковольтной обмотки на низковольтную происходит пробой в прокладке пробивного предохранителя, и цепь аварийного тока замыкается так же как и при заземленной нейтрали. В результате срабатывает защита на высокой стороне и поврежденный трансформатор немедленно отключается. В трансформаторах с напряжением высоковольтной обмотки ниже 1000В, а в низковольтной - ниже 100В нейтраль низковольтной обмотки обычно не имеет глухого заземления, а пробивной предохранитель при таком напряжении недостаточно надежен. Поэтому в таких трансформаторах, в частности в измерительных трансформаторах тока и напряжения, один из зажимов вторичной обмотки присоединяется к сети заземления. В случае пробоя между обмотками напряжение прикосновения к проводу вторичной обмотки становится меньше опасной величины. 51 Лекция 8 Безопасность и экологичность систем и средств связи. Защита зданий и сооружений от электрических разрядов. Молниезащита зданий и сооружений Сильный разряд атмосферного электричества воспринимаемый зрением в виде огненных полос или шара называется молнией. Взрывная волна, сопровождаемая звуковым эффектом, образующаяся в канале прохождения молнии, называется громом. Прямые удары молнии могут привести к разрушению объектов и возникновению пожара. На объектах связи защита от ударов молнии осуществляется в виде молниеотводов. Молниеотвод состоит из молниеприемника, воспринимающего непосредственно на себя разряд молнии, его опоры, заземляющих устройств, служащих для отвода токов молнии в землю и токоотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем. Существуют следующие виды молниеотводов:  Стержневой молниеотвод может быть одиночным – одним стержнем, двойным – с двумя отдельно стоящими стержнями и многократным – с тремя и более отдельно стоящими стержнями, образующими общую зону защиты [c. №16].  Тросовый молниеотвод может быть одиночный, состоящий из одного троса, закрепленного на двух опорах. По каждой из них прокладывается токоотвод, присоединенный к отдельному заземлителю у основания. Может быть двойной, состоящий из двух одиночных тросов молниеотводов одинаковой высоты, расположенных параллельно и действующих совместно, образуя общую зону защитыс. №17. Эффективность молниеотвода характеризуется размером защитной зоны. Молниеприемники изготавливаются преимущественно из стали, а токоотводы изготавливают из стальной проволоки, многожильного троса или стали любого профиля и марки. Защита от разрядов статического электричества. Наиболее распространенным источником возникновения зарядов статического электричества является трение диэлектриков друг о друга или о металл, например, при перекачке по трубам огнеопасных жидкостей (бензина, бензола, толуола, эфира и других); при работе ременных передач и транспортных лент, выполненных из диэлектриков (кожи, резины); при движении по трубопроводам сжатых и сжиженных газов; фильтрации воздуха или газа, загрязненного пылью. Разряды статического электричества в производственных помещениях могут вызвать пожары и взрывы и быть причиной несчастных случаев. Для защиты от разрядов статического электричества используют: а) при перекачке горючих жидкостей - заземления приемных баков и систем, уменьшение скорости движения жидкости. б) при перекачке взрывоопасных веществ – заземления трубопроводов и уменьшение скорости движения веществ в) от искровых разрядов – усовершенствование технологического процесса; увлажнение обрабатываемого или транспортируемого вещества; заземление трубопроводов, цистерн, машин, устройство электропроводящих полов. Защита пользователей мониторов осуществляется посредством заземлением экранов. В качестве организационных мер для защиты от разрядов статического электричества можно рекомендовать:  Удалять рабочие места от источников разрядов  Устройство автоматической сигнализации 52 Ограничение запаса горючих и взрывоопасных веществ, собранных в одном  месте. Безопасность на воздушных и кабельных линиях связи и радиофикации. Работа на воздушных линиях связи и радиофикации Работы осуществляются согласно действующих правил ТБ при работах на воздушных линиях радиотрансляционных сетей: Работы на особо опасных и ответственных участках обязаны возглавлять руководители — начальники узлов связи, начальники участков, инженеры, электромеханики или опытные и ответственные работники, назначенные администрацией предприятия. К особо опасным и ответственным работам, требующим квалифицированного руководства и постоянного надзора, относятся следующие: — устройство, переоборудование и ремонт пересечений линий связи и радиофикации с линиями электропередач любого напряжения, контактными проводами трамваев и троллейбусов, электрофицированными железными дорогами, а также с фидерными радиотрансляционными линиями; — пересечение линий связи и радиофикации полотна железных дорог; — подвеска проводов линии связи и радиофикации на опоры электросети и их регулировка; — установка и замена опор, упразднение проводов и линий в городах и крупных населенных пунктах; — подвеска и упразднение проводов на воздушных линиях связи и радиофикации, подверженных влиянию электрофицированных железных дорог переменного тока; — установка защитных устройств в случае подвески фидерных радиотрансляционных цепей на опорах линии электропередачи напряжением 3 - 10 кВ; — устройство мачтовых переходов, замена оконечных угловых, кабельных и других сложных опор; — работа строительных машин вблизи линий электропередачи. К работам на опорах допускаются рабочие не моложе 18 лет, сдавшие экзамен по технике безопасности и прошедшие медицинское обследование. Работы на опоре независимо от высоты подъема, проводятся при помощи предохранительного пояса и когтей, исправность которых проверяется перед подъемом на опору. Всякие работы на опоре могут производиться после закрепления на опоре цепью предохранительного пояса и укрепления когтей в устойчивом положении. Работать стоя на одном когте или без когтей и без пояса с карабинами запрещается. Перед началом работ по ремонту линии проверяется надежность опор при помощи универсального щупа. Допускается совместная подвеска проводов радиотрансляционной сети (РС) и проводов электросети на общих опорах. Работы при такой подвеске на линиях РС могут производиться без снятия напряжения, но перед началом работ на проводах РС необходимо убедиться с помощью идентификатора напряжения в отсутствии на них опасного напряжения электросети. Работа на кабельных линиях связи и радиофикации Работы в подземных смотровых устройствах должны проводиться бригадой не менее чем из 2х человек. Перед спуском людей в смотровое устройство необходимо до начала работ провентилировать сам кабельный колодец и соединенные с ним с каждой стороны. Убедиться в отсутствии СО2 с помощью индикатора и в отсутствии метана с помощью газоанализатора. На рабочем, спускающемся в колодец, должен быть надет спасательный пояс с прикрепленной спасательной веревкой, а дежурный рабочий, 53 постоянно находящийся около колодца, должен следить за состоянием спустившегося. Освещение подземных смотровых устройств должно осуществляться переносными лампами напряжением не выше 12 В или ручными электрическими фонарями. Аккумуляторы, трансформаторы, выключатели и штепсельные соединения должны находиться на поверхности земли. Кабели в смотровых устройствах, по которым передается дистанционное питание (ДП) маркируют бирками с надписью «Осторожно – высокое напряжение». При монтаже и демонтаже кабеля, при ремонте поврежденной канализации и проведении измерений, снятие ДП обязательно. Работа на волоконно-оптических линиях связи В последние годы все более широкое распространение получает волоконнооптическая связь. Специфическими свойствами светового излучения лазера являются острая направленность луча, монохроматичность излучения, концентрация огромной энергии на маленькой поверхности. Причем для человека при работе с лазерами представляет опасность не только прямое, но и отраженное излучение. Наибольшей опасности подвергаются глаза и кожа человека. Требования к помещению с лазерным генератором:  знак лазерной опасности на двери помещения и корпусе генератора;  отсутствие отражающих поверхностей;  окраска стен в темный цвет. Порядок обслуживания лазера зависит от класса лазера. Персоналу, обслуживающему лазеры, запрещается визуально наблюдать за лазерным лучом, направлять луч лазера на человека, производить смену блоков лазерного генератора под напряжением. Сращивание концов волоконно-оптического кабеля необходимо производить в респираторе, защитных очках и рукавицах. Меры безопасности на предприятиях связи. Работа на телефонных и телеграфных станциях Работы по обслуживанию оборудования телефонных станций и телеграфов должны осуществлять лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение безопасным методам работы и прошедшие проверку знаний ТБ, получившие соответствующую их работе квалификационную группу по электробезопасности. При входе во все помещения должны быть вывешены таблички с указанием их категории по степени опасности поражения электрическим током и фамилия человека, ответственного за состояние ТБ. В каждом цехе телефонной и телеграфной станции должна быть аптечка первой помощи, укомплектованная в соответствии с нормами. Помещение автозалов, генераторные, ЛАЦы, НРП, помещения вычислительных центров относятся к помещениям с повышенной опасностью. Комнаты отдыха, конторы, бытовые помещения – помещения без повышенной опасности. К особоопасным помещениям по степени поражения человека электрическим током относятся аккумуляторные. При работе с напряжением до 1 кВ квалификационная группа по электробезопасности старшего по смене или одиночного дежурного должно быть не меньше третьей, а при напряжении выше 1 кВ – не менее четвертой. Все работы, производимые на действующем электрооборудовании, по мерам безопасности подразделяются на выполняемые  Со снятием напряжения.  Без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи от них.  Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей под напряжением. Проведение профилактических и ремонтных работ оборудования станций должно осуществляться при снятом напряжении. 54 Без снятия напряжения на токоведущих частях можно работать только по письменному разрешению, наряду. Наряд – это задание на производство работы, оформленное на специальном бланке, где указано: содержание работы, место, время начала и окончания работы, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность. Работа в электроустановках напряжением до 1000 В без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них требует: оградить расположенные вблизи рабочего места другие токоведущие части под напряжением, работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке, применять инструмент с изолирующими рукоятками и выполнять работы бригадой не менее двух человек. Аккумуляторные помещения Стационарные аккумуляторные батареи должны устанавливаться в специально предназначенном для них помещении. Вход в помещение аккумуляторной должен осуществляться через тамбур с двумя дверьми. Двери аккумуляторной должны быть снабжены надписями: «Аккумуляторная», «Огнеопасно», «С огнем не входить», «Курение запрещается». Кислотные и щелочные аккумуляторные батареи запрещается устанавливать в одном помещении. Помещение аккумуляторной должно быть снабжено приточно-вытяжной вентиляцией; иметь рабочее и аварийное освещение с применением светильников во взрывозащитном исполнении. Выключатели, штепсельные розетки и предохранители устанавливаются вне аккумуляторного помещения. Хранить, принимать пищу и пить воду в помещении аккумуляторной запрещается. Вблизи аккумуляторной должен располагаться водопроводный кран с раковиной, мылом и полотенцем. Над раковиной должна быть надпись: «Кислоту и электролит не сливать». Пол аккумуляторной должен быть выложен плиткой, а стены окрашены кислотно-упорной краской. На сосудах с электролитом, дистиллированной водой и нейтрализующими растворами должны быть четкие надписи. При составлении электролита запрещается лить воду в кислоту или щелочь. Работают с кислотой, щелочью и электролитом в специальной одежде, обуви и защитных очках. Аккумуляторные батареи, потребляющие мощность менее 1,5 кВт при заряде, разрешается устанавливать в общих помещениях с аппаратурой связи, но в специальных аккумуляторных шкафах, оборудованных естественной вытяжной вентиляцией. Блокировка Блокировка, сигнализация и маркировка различных частей электроустановок, кабелей и проводов предупреждают неправильные действия работников. Блокировочные устройства являются надежным средством защиты персонала от поражения электрическим током. Они препятствуют доступу работающих к токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением. В электроустановках и радиоустройствах широко применяются электрическая и механическая блокировки. По правилам ТБ все радиопередатчики должны иметь две блокировки: электрическую и механическую. Электрическая блокировка воздействует только на контакты электрической цепи. Она может применяться при любых расстояниях от защищаемого объекта. Принцип её действия в том, что открытие дверей шкафов или ограждения электроустановки или кожухов электрооборудования сопровождается разрывом электрической цепи и автоматическим 55 отключением электроустановки или электрооборудования от источника тока. Либо блокировка делает возможным открыть двери шкафа или ограждения или снять кожух, только после предварительного отключения источника тока. Электроустановка не может быть включена при закрытии двери, так как для этого замыкания блокировочных контактов БК недостаточно. Чтобы включить электроустановку, требуется нажать кнопку "Пуск", которая расположена вне ограждения. Поэтому, если оператор войдет внутрь ограждения, он не может оказаться под напряжением при случайном закрытии двери. Недостатком электрической блокировки является её зависимость от исправности электрической цепи, из-за возможного пригорания контактов нельзя открыть двери ограждения передатчика или лифта, что может привести к несчастному случаю. Механическая блокировка применяется трех систем: жезловая, рычажная и дисковая с. №7. Действие механической блокировки заключается в том, что открыть двери шкафов или ограждений возможно только при предварительном выключении рубильника, подающего электропитание на установку, и, наоборот, включить рубильник можно только при закрытых дверях или надетых на электроустановки кожухах. Сигнализация Сигнализация является распространенным средством, позволяющим обслуживающему персоналу электроустановок и радиоустановок ориентироваться подчас в сложной обстановке. Наиболее часто применяются световая и звуковая сигнализация. При световой сигнализации горящая зеленая лампочка показывает, что напряжение с установки снято, горящая красная лампочка — что установка находится под опасным напряжением. До 1000 B — сигнальные лампы располагаются на пульте. Горят, пока есть напряжение. Такая сигнализация имеет недостаток — может просто выйти из строя сама лампа. Поэтому обязательно при входе за ограждение убедиться в отсутствии напряжения при помощи переносного индикатора напряжения. Выше I000 B в качестве световой сигнализации чаще применяются лампы тлеющего разряда. Горят в электрическом поле и не требуют проводки (неоновые, аргоновые). На каждую фазу ставится своя лампа. Применение малых напряжений Практика показала, что при напряжениях 42 В и ниже электротравматизм крайне редко кончается смертью. Поэтому это напряжение принято за безопасное. Шкала малых напряжений – 42-36-12 В. Первые два применяются в помещениях с повышенной опасностью, а 12 В – в особоопасных помещениях. Малые напряжения широко применяются для питания ручного электроинструмента. ПУЭ допускает применение сетевого напряжения в помещениях с повышенной опасностью, но тогда все электропотребители должны заземляться или зануляться. Применение малых напряжений экономически не выгодно, т.к. приходиться ставить отдельный источник питания на небольшую группу электропотребителей или даже один потребитель. Знаки и плакаты безопасности 56 Знаки и плакаты безопасности помогают ориентации и обеспечивают безопасность персонала во время производства работ, ремонтов, испытаний. Существует четыре вида знаков и плакатов безопасности. Знаки безопасности: 1) Запрещающие – для запрещения определенных действий. Знак представляет собой круг с красной каймой и белым полем внутри. На белом поле, перечеркнутое красной полосой изображение черного цвета. Например: перечеркнута горящая спичка - запрещается курить. 2) Предупреждающие – для предупреждения работающих о возможной опасности. Знак представляет собой равносторонний треугольник вершиной вверх. По краям кайма черного цвета, поле желтое и изображение черное. Например: изображение молнии – осторожно, электрическое напряжение. 3) Предписывающие – для разрешения определенных действий работающих, но только при выполнении требований ТБ. Знак представляет собой квадрат с зеленой каймой и белым полем, а на нем символ или надпись черного цвета. Например: изображение каски – работать в каске. 4) Указательные – для указания местонахождения объектов и устройств. Знак прямоугольный, узкая сторона вверх, кайма синяя, поле белое. Надпись черная или красная (пожарная или медицинская надпись). Например: нарисована черная спичка – место курения или огнетушитель - хранится здесь. Плакаты безопасности. Форма плакатов прямоугольная (широкая сторона вверх) или квадратная. 1).Предупреждающие. Например: « Стой. Напряжение» 2).Запрещающие. Например: «Не включать! Работают люди!» 3). Предписывающие. Например: «Работать здесь» 4). Указательный. «Заземлено» Лекция 9 Безопасность в чрезвычайных ситуациях на предприятиях связи. Освобождение человека от действия тока Если пострадавший соприкасается с токоведущими частями, то необходимо прежде всего быстро освободить его от действия электрического тока . При этом необходимо помнить, что прикосновение к человеку, находящемуся под напряжением, без принятия мер предосторожности опасно для жизни оказывающего помощь. Поэтому первым действием оказывающего помощь должно быть снятие напряжения с токоведущих частей, с которыми соприкасается пострадавший. При этом необходимо учитывать следующее: если пострадавший находиться на высоте, то перед отключением напряжения нужно принять меры, обеспечивающие безопасность падения пострадавшего; при отключении установки может произойти обесточивание светильников, в связи с чем необходимо предварительно обеспечить освещение электроустановки от других источников света. Если отключение установки не может быть произведено, то необходимо принять меры к отделению пострадавшего от токоведущих частей, к которым он прикасается. При напряжении до 1000 В При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода, находящегося под напряжением, следует воспользоваться сухой одеждой, доской или другими нетокопроводящими предметами. Использование для этих целей металлических или увлажненных предметов не допускается. В этом случае оказывающий помощь должен изолироваться от земли или надеть диэлектрические перчатки, или обмотать руку сухой 57 тряпкой и т.п. Изолировать себя от земли можно встав на сухую доску, резиновый коврик, любую, не проводящую электрический ток, подстилку. Можно оттянуть пострадавшего за сухую одежду. При отделении пострадавшего от токоведущих частей следует, по возможности, действовать одной рукой. Если пострадавший судорожно сжимает провод, то можно перерубить или перерезать провода инструментом с изолирующей рукояткой либо, заизолировав себя, разжимать каждый палец в отдельности. Оказание первой доврачебной помощи. Во всех случаях поражения электрическим током вызов врача обязателен, независимо от состояния пострадавшего. Оценка состояния пострадавшего. После освобождения пострадавшего от действия электрического тока необходимо оценить его состояние. Признаки, по которым определяется состояние пострадавшего, следующие: - сознание - ясное, отсутствует, нарушено; - цвет кожных покровов и видимых слизистых- розовые, синюшные, бледные; - дыхание - нормальное, отсутствует, нарушенное (судорожное, поверхностное, хрипящее); - пульс на сонных артериях- хорошо определяется (ритм четкий или нечеткий), плохо определяется, отсутствует; - зрачки - узкие, широкие, реагируют на свет или нет. Широкий, не реагирующий на свет зрачок говорит о прекращении кровообращения в головном мозге. Искусственное дыхание До прибытия врача проводятся следующие мероприятия: если пострадавший в сознании, пульс и дыхание отчетливые, его необходимо уложить на спину и обеспечить полный покой. Нельзя разрешать пострадавшему двигаться, тем более продолжать работу. Отсутствие неприятных симптомов в первые минуты не исключает возможности последующего ухудшения состояния пострадавшего; если пострадавший без сознания, но пульс и дыхание отчетливые, то надо постараться привести его в сознание, для чего пострадавшему необходимо создать полный покой, уложить его на спину, обеспечить приток свежего воздуха, расстегнуть одежду, обрызгать лицо и грудь холодной водой, к носу поднести ватку, смоченную нашатырным спиртом. При появлении признаков расстройства дыхания (редкое, прерывистое) необходимо в первую очередь устранить механические препятствия для дыхания: освободить ротовую полость от слизи, сгустков крови или рвотных масс; если расстройство дыхания продолжает нарастать, необходимо приступить к искусственному дыханию; если пострадавший находится в состоянии клинической смерти, т.е. у него не определяется дыхание и пульс, зрачки широкие и не реагируют на свет, то необходимо без промедления приступить к искусственному дыханию и непрямому массажу сердца. Мероприятия по оживлению могут быть эффективными лишь в тех случаях, когда с момента остановки сердца прошло не более 3-5 минут. Наиболее эффективным способом является искусственное дыхание “из рта в рот” или “из рта в нос”. Сущность способа заключается в том, что оказывающий помощь производит выдох из своих легких в легкие пострадавшего через рот – “изо рта в рот” или ”изо рта в нос” 58 при этом в легкие пострадавшего поступает достаточное количество воздуха. Для проведения искусственного дыхания пострадавшего нужно уложить на спину на ровную твердую поверхность. Оказывающий помощь должен сначала обеспечить свободное прохождение воздуха в легкие через дыхательные пути, для чего голову пострадавшего запрокидывают назад, положив под нее валик из одежды. Этим обеспечивается свободное прохождение воздуха через дыхательные пути. Язык вытягивают вперед, чтобы он не закрывал дыхательные пути. Оказывающий помощь становится на колени у головы пострадавшего. Большими пальцами зажимает ноздри, а остальными пальцами удерживает челюсть пострадавшего так, чтобы при вдувании воздуха обеспечивалось плотное прилегание губ оказывающего помощь к соответствующим частям лица пострадавшего. Для обеспечения свободного выхода воздуха из легких пострадавшего после каждого вдувания необходимо освобождать его рот (нос). При правильном проведении искусственного дыхания грудная клетка пострадавшего должна расширяться при каждом вдувании. Искусственное дыхание следует проводить до полного восстановления дыхания или до прибытия врача. Непрямой массаж сердца При остановке сердечной деятельности (отсутствие пульса на лучевых и сонных артериях; отсутствие сердечных шумов при прослушивании; широкий, не реагирующий на свет зрачок) необходимо одновременно с искусственным дыханием проводить наружный массаж сердца. Наружный (непрямой) массаж сердца производиться путем ритмичных сжатий сердца через переднюю стенку грудной клетки при надавливании на нижнюю часть грудной клетки (грудину), на 3-4 см по направлению к позвоночнику, на расстоянии 4-х пальцев выше левого края грудины. При одновременном проведении искусственного дыхания и непрямого массажа сердца производящий массаж становиться справа (или слева) от пострадавшего на уровне трети грудной клетки. Грудная клетка освобождается от одежды. Определив место надавливания при массаже, оказывающий помощь кладет на грудную клетку ладонь вытянутой руки. Поверх накладывает другую ладонь и надавливает на грудную клетку сверху вниз концом ладони, помогая при этом наклоном корпуса. Надавливание следует производить быстрым толчком. Усилие при надавливании следует концентрировать на нижнюю часть грудины, так как она является наиболее податливой. Последовательность мер по оказанию доврачебной помощи Если помощь оказывают 2 человека, то один делает искусственное дыхание, а другой непрямой массаж сердца. Они должны чередовать свои действия. Один выдох в рот пострадавшего, подождать пока грудная клетка опуститься под собственной тяжестью, и затем 5 нажатий на грудную клетку. Делать не менее 8 циклов за 1 минуту. Если оказывающий помощь один вынужден производить искусственное дыхание и массаж сердца, то необходимо чередовать проведенные мероприятия в следующем порядке: после 2-х глубоких вдуваний оказывающий помощь производит 15 надавливаний (толчками) на грудину, затем повторить все в том же порядке. Делать не менее 3-х циклов в 1 минуту. Эффективность наружного массажа сердца проверяется по пульсу на артериях. При правильном проводимом массаже должно появиться, в первую очередь на сонных артериях, пульсовые колебания во время каждого надавливания. Пожарная безопасность. Основные понятия пожарной безопасности 59 Горением называется химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла. Внешним проявлением горения, сопровождающегося свечением, является огонь. Рис.9.1 Степень огнестойкости. По горючести строительные материалы подразделяются на: негорючие (несгораемые), которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются; трудносгораемые (трудногорючие), которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть, тлеть и обугливаться при наличии источника зажигания, а после его удаления горение или тление прекращается; горючие (сгораемые), которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть, тлеть или обугливаться после удаления источника зажигания. К негорючим относятся все естественные и искусственные неорганические материалы, применяемые в строительстве, металлы, гипсовые или гипсоволокнистые плиты при содержании органического вещества до 8 % и т.п. К трудногорючим относятся материалы, состоящие из негорючих и горючих составляющих, например асфальтовый бетон; гипсовые и бетонные материалы, содержащие более 8% органического заполнителя; минераловатные плиты на битумном связующем при содержании его 7-15%; глиносоломенные материалы плотностью не менее 900 кг/м3, войлок, вымоченный в глиняном растворе; древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипренами; цементный фибролит; полимерные материалы. К горючим относятся все органические материалы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к негорючим или трудногорючим материалам. Процесс горения возможен, если имеются горючее вещество, источник зажигания и окислитель, которым чаще всего является кислород, содержащийся в воздухе в достаточном количестве. При понижении концентрации кислорода в воздухе до 12-14% горение большинства веществ прекращается. Процесс горения возможен и при отсутствии кислорода – водород, сурьма и некоторые металлы горят в хлоре. Некоторые вещества (торф, уголь, сажа, промасленная ветошь), называемые пироформными, способны самовозгораться при контакте с воздухом. Горючие вещества в смеси их с окислителем способны воспламеняться, если концентрация в них газов, паров и пыли находится в определенных пределах, называемых областью воспламенения. Нижним концентрационным пределом воспламенения называется 60 наименьшая концентрация горючего вещества, при которой происходит воспламенение. Максимальная концентрация горючего вещества, при которой возможно воспламенение, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Основным условием взрыва является соответствующий концентрационный предел. Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения в данном случае уже является нижним и верхним пределами взрывоопасной концентрации (пределами взрывоопасности). Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Если это горение не причиняет материального ущерба, то оно называется загоранием. В зависимости от технологии процессов и свойств веществ и материалов по взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д в соответствии с нормами технологического проектирования или перечнем производств. Эти категории устанавливаются и утверждаются соответствующими министерствами и ведомствами. Большинство объектов связи относятся к категории В. Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на степени, которые определяются минимальными пределами огнестойкости основных строительных конструкций и максимальными пределами распространения по ним огня. Пределами огнестойкости строительных конструкций называется время в часах, определяемое от начала испытания на огнестойкость до возникновения первых признаков разрушения: трещин и т.д. Причины возникновения пожаров и взрывов Причины пожаров и взрывов могут быть электрического и неэлектрического характеров. К причинам электрического характера относят: искрение в электрических аппаратах, машинах, электростатические разряды и удары молнии; токи коротких замыканий и значительные перегрузки проводов и обмоток электрических устройств, вызывающие их нагрев до высокой температуры; плохие контакты в местах соединения проводов, приводящие к увеличению переходного сопротивления, на котором выделяется большое количество тепла; электрическая дуга, возникающая во время дуговой электросварки или в результате ошибочных операций с коммутационной аппаратурой; выделение кислорода и водорода при зарядке аккумуляторных батарей. Причиной пожаров и взрывов неэлектрического характера может быть неправильное обращение с аппаратурой газовой сварки и паяльными лампами, а также неправильное разогревание кабельных масс и пропиточных составов; неисправность отопительных приборов и нарушение режимов их работы; неисправность процесса, в результате которого возможно выделения горючих газов, паров или пыли в окружающую среду; курение в пожарои взрывоопасных помещениях; самовоспламенение некоторых материалов. Пожарная сигнализация Для сообщения о пожаре используются: телефонная и радиосвязь, сирены, сигнализация частыми ударами в колокола или куски рельс. Ко всем средствам пожарной связи должен быть свободный доступ в любое время суток. Пожарная сигнализация осуществляется извещателями различных систем. Наиболее распространенным является ручной извещатель ПКИЛ-9, который приводится в действие нажатием кнопки. Такие оповещатели располагаются на лестничных площадках и в коридорах и окрашиваются в красный цвет. 61 Рис.9.2 Ручные извещатели. В настоящее время широко используется автоматические извещатели, которые по принципу действия подразделяются на тепловые, дымовые, кобинированные и световые. Рис.9.3 Автоматические извещатели. В тепловых извещателях чувствительным элементом биметаллическая пластинка, термосопротивление, термопары. может являться: Рис.9.4 Тепловые извещатели. В дымовых извещателях чувствительным элементом является ионизационная камера, в которой под действием радиоактивного изотопа (плутоний-239) возникает ионизационный ток. Появление дыма в камере увеличивает поглощение  - лучей, что приводит к уменьшению ионизационного тока. В световых извещателях чувствительный элемент- счетчик фотонов. В комбинированном извещателе используется сочетание дымового и теплового извещателя. К ионизационной камере дополнительно подключается терморезистор. Комбинированные извещатели реагируют как на возникновение дыма, так и на повышение температуры. 62 Средства тушения пожаров Наиболее дешевым и распространенным средством тушения пожаров является вода. Вместе с тем вода не может быть использована для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, карбида кальция, селитры, для тушения электроустановок, находящихся под напряжением. К автоматическим средствам пожаротушения относятся: спринклерные и дренчерные установки: Спринклерные установки – автоматические устройства тушения пожаров водой. Они применяются в отапливаемых помещениях. В этих установках система водонапорных труб, проложенных под потолком, снабжается ввинчиваемыми головками, которые запаиваются легкоплавким припоем. Повышение температуры до 70-80оС вызывает расплавление припоя, и головка открывается, вследствие чего вода начинает литься на место пожара. На каждые 12 м2 площади помещения устанавливается одна спринклерная головка. Когда из спринклера начинает поступать вода, на пожарном посту появляется сигнал с указанием помещения, в котором возник пожар. Дренчерная установка представляет собой систему водонапорных труб, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании клапанов с легкоплавкими припоями или при открывании задвижек ручным способом. Дренчерные установки устанавливаются на открытых площадках, в неотапливаемых помещениях и орошает большие поверхности. Они служат для защиты зданий от переброски огня с соседних горящих зданий и помещений, создавая водяную завесу, препятствующую переброске огня на защищаемый объект. К ручным средствам пожаротушения относятся: песок, асбестовые одеяла, ручные огнетушители. Ручные огнетушители бывают: химические пенные [с. №10], углекислотные [c. №9] и порошковые [c №8]. Для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, пенный огнетушитель не может быть использован, так как пена электропроводна и человек, производящий огнетушение, может быть поражен электрическим током. Используют углекислотные или порошковые огнетушители. Весь пожарный инвентарь, противопожарное оборудование и первичные средства пожаротушения должны содержаться в исправном состоянии, находиться на видном месте и к ним в любое время суток должен быть обеспечен беспрепятственный доступ. 63 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Основная литература: 1. Курбатов В.А. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций для бакалавров. Учебное пособие. – М.: МТУСИ, 2015 г., ЭБС МТУСИ. 2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, Москва, ИД Энергия, 2013, http:// iprbookshop.ru /22732 3. Рысин Ю.С. Безопасность жизнедеятельности [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю.С. Рысин, А.К. Сланов. — Электрон. текстовые данные. — М. : Московский технический университет связи и информатики, 2016. — 67 c. — 2227-8397. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/61468.html/ 4. Рысин Ю.С. Безопасность жизнедеятельности. Требования безопасности при обслуживании линейно-кабельных сооружений связи [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Рысин Ю.С., Сланов А.К., Яблочников С.Л.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2019.— 66 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78606.html.— ЭБС «IPRbooks» а) дополнительная литература: 1. Буслаев Е.М. Безопасность и охрана труда. Саратов, Ай Пи Эр Медиа. 2009. http://iprbookshop.ru/ 1496. Ссылки 1. Бактерицидное излучение представляет совокупность УФ лучей с длиной волн от 254 до 297 нм и создаётся специальными лампами. Это излучение способствует бактериологическому обезвреживанию воздушной среды в производственных цехах, а также обеззараживанию питьевой воды и продуктов питания. [с. 24] 2. Дренчерная установка представляет собой систему водонапорных труб, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании клапанов с легкоплавкими припоями или при открывании задвижек ручным способом. Дренчерные установки устанавливаются на открытых площадках, в неотапливаемых помещениях и орошает большие поверхности. Они служат для защиты зданий от переброски огня с соседних горящих зданий и помещений, создавая водяную завесу, препятствующую переброске огня на защищаемый объект [с. 51]. 3.Закон суммации. Различные вещества могут оказывать сходное, вредное воздействие на организм человека. При этом действует «эффект суммации». С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + … + Сn/ПДКn  1, где С1, С2, … Сn – концентрация вредных веществ, обладающих эффектом суммации. ПДК1, ПДК2, … ПДКn – предельно допустимые концентрации этих веществ. [с. 14]. 64 4. Линейное и фазное напряжения. Рассмотрим векторную диаграмму источника напряжения с симметричной нагрузкой. UЛ =√ 3 * UФ Uл – линейное напряжение сети Uл =380В Uф – фазное напряжение сети Uф =220В Из векторной диаграммы видно, что между двумя фазными проводами – линейное напряжение. Фазное напряжение – между нулевой точкой источника тока и любым фазным проводом. Для сети с заземлённой нейтрально фазным является ещё и напряжение между любым фазным проводом и землёй, а также между нулевым проводом и любым фазным. [с. 30]. 3. Мегомметр. По правилам устройства электроустановок (ПУЭ) сопротивление изоляции сети на участке между двумя смежными предохранителями или за последними предохранителями между любым проводом и землей, а также между любыми двумя проводами должно быть не менее 0.5 Мом. Изоляцию проверяют на участке между смежными предохранителями при снятых плавких вставках. Сопротивление изоляции электрических машин и установок рассчитывается по формуле rиз = U/(1000+N/100), МОм, где rиз – сопротивление изоляции, МОм; U - напряжение, В; N - мощность установки, кВт. В соответствии с требованием ПУЭ изменение сопротивления изоляции аппаратов, их катушек, вторичных цепей электроустановок, и электропроводки напряжением до 1000В производится мегомметром под испытательным напряжением 1000 В. Принципиальная схема мегомметра показана на рисунке. Прибор состоит из генератора постоянного тока, возбуждаемого мощными магнитами, и подключенного конденсатора для сглаживания пульсаций тока. Генератор приводится во вращение от руки. В одном кожухе с генератором находится измерительный механизм. Принципиальная схема мегомметра выполнена по типу двухрамочного логометра магнитоэлектрической системы, и добавочные сопротивления R1 и R2 . Мегомметры выпускаются на напряжения 500,1000 и 2500 В. Мегомметры типа М-1101 изготовляют трех видов с рабочим напряжением: - 100В с пределами измерений 0÷100 Мом; - 500В с пределами измерений 0÷500 Мом; - 1000В с верхним пределом 1000 Мом. Напряжение устанавливают в зависимости от испытуемого объекта. Сопротивление изоляции измеряется только после отключения объекта измерения от всех источников питания, откуда может быть подано напряжение. [с. 40]. 6. Метод трех вольтметров. Метод 3-х вольтметров. 65 В сеть между каждой фазой и землей включают вольтметры с большим омическим сопротивлением. Способ наиболее простой, но имеет недостатки: 1. схема не реагирует на симметричное снижение всех фаз; 2. на показания вольтметров оказывают влияние емкостные составляющие сопротивлений. [c. 40]. 7. Механические блокировки . Механическая блокировка применяется трех систем: жезловая, рычажная и дисковая. Действие механической блокировки заключается в том, что открывать двери шкафов или ограждений возможно только при предварительном выключении рубильников, т.е. подачи электропитания на установку, и, наоборот, включить рубильник можно только при закрытых дверях или надетых на электроустановку кожухах. При жезловой системе все двери шкафов или ограждений имеют специальные замки, которые открываются одним ключом. Конструкция замка такова, что повернуть ключ и вынуть его из замка можно только выключив предварительно рубильник, снимающий высокое напряжение. Конструкция дверных замков не позволяет вынуть ключ, если дверь не закрыта. Включить рубильник можно только в том случае, если дверь ограждения будет закрыта и заперта. При рычажной системе ручка управления рубильником механически связана с дверным заслоном замка. При выключении рубильника одновременно выдвигается заслон замка и только после этого можно открыть двери шкафа или ограждения. При открытой двери конструкция замка не позволяет задвинуть заслон замка обратно и, следовательно, не допускает включения рубильника, когда за ограждением работает обслуживающий персонал. Дисковая блокировка применяется в радиоцентрах, в кунгах машин связи. Один диск с вырезом (пазом) жестко закреплен на горизонтальном валу, который проложен вдоль стены ограждений. На верхнем конце дверной оси жестко закреплен другой диск с таким же пазом. Горизонтальный вал при помощи рычажного устройства связан с рубильником механической блокировки (РМБ). Когда рубильник полностью выключен, пазы в обоих дисках совпадают, и дверь ограждения можно открыть. [c. 45] 8. Огнетушитель порошковый. Самый современный огнетушитель выпускается различных объемов и форм, бывают как ручные, так и передвижные. Можно тушить любое горючее вещество. Наносит минимальный материальный ущерб. [с. 51] 9. Огнетушитель углекислотный. Эффективным химическим средством огнетушения является углекислота. При ее быстром испарении образуется твердая (снегообразная) углекислота, которая, будучи направлена в зону пожара, снижает концентрацию кислорода и охлаждает горящее вещество [с. 51] 66 Ручные углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8 ёмкостью соответственно 2, 5 и 8 л. Конструктивно отличаются только емкостью баллона. Они приводятся в действие вручную, запорный вентиль открывается вращением маховичка против часовой стрелки. Маховичок открывает запорный вентиль, благодаря чему углекислота устремляется через сифонную трубку и вентиль в раструб, где происходит расширение газа и резкое понижение его температуры (до -70оС). Газ, охлаждается, превращается в туманообразную снежную массу, которая направляется в очаг пожара. При переходе жидкой углекислоты в газообразное состояние ее первоначальный объем увеличивается примерно в 500 раз. При работе огнетушителя его нужно обязательно держать за ручку, а не за раструб, в противном случае можно сильно обморозить руки. Время непрерывного действия ОУ-2 примерно 35 сек, длина струи около 2 м. Эти огнетушитель предназначены для тушения больших очагов пожара, применяются в закрытых помещениях и могут быть использованы в электроустановках, находящихся под напряжением, т.к. электропроводность углекислоты низка. 10. Огнетушитель химический пенный. Огнетушитель химический пенный ОХП-10 состоит из стального баллона, в котором находятся щелочной раствор и полиэтиленовый стакан с кислотным раствором. Приведение огнетушителя в действие производится поворотом вверх до отказа рукояти, которая открывает стакан с кислотным раствором. Огнетушитель переворачивают вверх дном, растворы смешиваются и начинают взаимодействовать. Химическая реакция сопровождается выделением углекислого газа, который создает в баллоне избыточное давление. Под действием давления образующаяся пена впрыскивается в очаг горения. Такие огнетушители применяются для тушения легковоспламеняющихся жидкостей и горючих твердых материалов. Для тушения электроустановок, находящихся под напряжением пенный огнетушитель не может быть использован, т.к. пена электропроводна, и человек, производящий огнетушение, может быть поражен электрическим током [с. 51] 11. Помещения особоопасные [с. 28] 12. Помещения с повышенной опасностью [с. 27] 13. Психрометры: статический и аспирационный. Психрометр служит для измерения относительной влажности воздуха. Статический психрометр состоит из двух одинаковых термометров, укрепленных на одной подставке. Ртутный шарик одного термометра обернут тканью, конец которой опущен в чашечку с водой. Вследствие испарения влаги с поверхности ткани шарик с ртутью охлаждается, поэтому влажный термометр показывает более низкую температуру, чем сухой. По разности температуры, с помощью психрометрических таблиц или номограмм, определяется относительная влажность воздуха. Статический психрометр не дает вполне точных результатов, т.к. его термометры не защищены от влияния тепловой радиации и неравномерного обтекания воздуха. Более точным является аспирационный психрометр, в нем термометры помещены в металлические трубки, через которые с помощью вентилятора во время измерения просасывается воздух с постоянной скоростью. [с. 14] 14. Система стандартов безопасности труда (ССБТ) 67 В связи с тем, что стандарты ССБТ являются наиболее совершенным видом нормативных документов, в перспективе они заменят ряд действующих сейчас правил, норм, инструкций и будут основным видом нормативной документации по безопасности труда. Правила, инструкции, нормы, которые не вошли в стандартное ССБТ, так же имеет силу закона, а изложенные в них требования безопасности обязательны к соблюдению при разработке, проектировании, производстве, эксплуатации всех технических средств связи, строительстве сооружений и оборудования. Стандарты и правила должны пересматриваться примерно через каждые 5 лет для внесения в них изменений и дополнений в соответствии с достижениями науки и техники. Основной принцип построения ССБТ - классификация стандартов по стандартизируемым проблемам. [с. 8]. 15. Спринклерные установки Спринклерные установки – автоматические устройства тушения пожаров водой. Они применяются в отапливаемых помещениях. В этих установках система водонапорных труб, проложенных под потолком, снабжается ввинчиваемыми головками, которые запаиваются легкоплавким припоем. Повышение температуры до 70-80оС вызывает расплавление припоя, и головка открывается, вследствие чего вода начинает литься на место пожара. На каждые 12 м2 площади помещения устанавливается одна спринклерная головка. Когда из спринклера начинает поступать вода, на пожарном посту появляется сигнал с указанием помещения, в котором возник пожар. [с. 51]. 16. Стержневой молниеотвод Одиночный стержневой молниеотвод и его защитная зона 4- молниеприёмник; 5- токоотвод; 6- заземляющее устройство Двойной стержневой молниеотвод и его защитная зона 1- молниеприёмник; 2- токоотвод; 3- заземляющее Защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами, состоящими из молниеприёмников, токоотводов, и заземлителей 68 защиты. Стержневой (диверторный) молниеотвод может быть одиночный, состоящим из одного стержня; двойным – из двух отдельных стержней и многократным – из трёх и более отдельных стержней, образующих общую зону защиты. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой H<60 м представляет собой конус с основанием или границей зоны защиты на уровне земли в виде окружности радиусом R=1.5H. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого объекта – это окружность радиусом rx. Для объектов высотой hx=2/3H защитная зона представляет собой конус высотой h=0.8H с радиусом основания r =1.5H. Радиус зоны защиты на высоте hx определяется по эмпирическим формулам rx= 90(1-1.25hx) при 0hx (2/3)H rx=0.75(H-hx) при (2/3)H