Организационные и правовые основы безопасности жизнедеятельности. Эргономическое обеспечение систем и средств связи
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра экологии, безопасности
жизнедеятельности и электропитания
Доцент, к. ф.-м. н., кафедры ЭБЖиЭ
Курбатов В. А.
БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИ ЗН ЕД ЕЯ ТЕЛЬН ОСТИ
Учебное пособие
Конспект лекций
для бакалавров направлений подготовки 09.03.01; 09.03.02;
11.03.01; 11.03.02
М осква 2015
В конспекте лекций излагаются организационные и правовые основы
безопасности жизнедеятельности, эргономическое обеспечение систем и
средств
связи,
санитарно-гигиенические
требования,
основы
электробезопасности и безопасность в чрезвычайных ситуациях при работах
на предприятиях связи и в офисных помещениях.
Конспект лекций предназначен для бакалавров университета, которые
обучаются по направлениям подготовки 09.03.01; 09.03.02; 11.03.01; 11.03.02
Лекция № 1
Организационные и правовые основы безопасности жизнедеятельности
1. Объект, предмет, методология и практика безопасности
2. Надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде
3. Закон о Госпредприятиях. Инструктаж по технике безопасности
4. Анализ, причин производственного травматизма
5. Расследование и учёт несчастных случаев
6. Безопасность и теория риска
7. Безопасность в различных сферах жизнедеятельности
8. Критерии чрезмерного и приемлемого риска.
Объект, предмет, методология и практика безопасности
БЖ - дисциплина, в которой соединена тематика безопасного
взаимодействия человека со средой обитания, (производственная, бытовая,
городская, природная ) и вопросы защиты от негативных факторов
чрезвычайных ситуаций. Т.о. основной целью БЖ является защита человека
от негативных воздействий естественного и антропогенного происхождения
и достижение комфортных условий жизнедеятельности.
В рамках данной дисциплины 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.
Экологическая безопасность или охрана окружающей среды (ООС) включает в себя комплекс международных, государственных, региональных
и др. мероприятий и актов, направленных на обеспечение физических,
химических и биологических параметров функционирования различных
систем с точки зрения здоровья и благосостояния человека. Правовую основу
ООС в РФ составляют федеральные законы (ФЗ) «О санитарноэпидемиологичес-ком благополучии населения», «О защите прав
потребителей», «Об охране окружающей среды». Из законодательных актов
следует отметить «Водный кодекс РФ», «Земельный кодекс РФ», «Об охране
атмосферного воздуха», «Об экологической экспертизе» и т.д. Контроль за
ООС осуществляет природоохранная прокуратура. А общественный
контроль возлагается на профсоюзы.
Охрана труда - это система законодательных актов, социально
экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно
профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность,
сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Исходя из вышесказанного, отметим три составные части: правовую,
санитарно-гигиеническую и техническую.
Правовую основу охраны труда составляют соответствующие законы и
постановления, принятые представительными органами РФ, а также
подзаконные акты, указы и постановления. В настоящее время в РФ
безопасность жизнедеятельности на производстве регулируется
Конституцией РФ, а также ФЗ « Об основах охраны труда в Российской
Федерации», Трудовым кодексом РФ, Системой стандартов безопасности
труда (ССБТ) и специальными нормами и правилами. ССБТ - это комплекс
взаимосвязанных стандартов, в рамках которых производится
систематизация нормативно-технической документации по безопасности
труда, взаимная увязка многочисленных норм и правил по технике
безопасности, как общегосударственного, так и отраслевого значения.
Санитарно-гигиеническая часть, включает организационные, гигиенические
и лечебно-профилактические мероприятия и средства, составляющие
содержание понятий гигиены труда и производственной санитарии.
Контроль, за соблюдением предприятиями и учреждениями санитарных норм
и правил, возлагается на Федеральную службу по надзору в сфере защиты
прав потребителей и благополучия человека.
Техническая часть - организационные и технические мероприятия и
средства, входящие в понятие техники безопасности и противопожарной
защиты.
В условиях рыночных отношений значительную роль в обеспечении охраны
труда играет ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных
случаев на производстве и профессиональных заболеваний»
Все многообразие законодательных актов, мероприятий и средств
направлено на создание условий труда исключающих влияние вредных или
опасных факторов на работающего.
Опасный производственный фактор - воздействие его на работающего, при
определенных условиях, ведет к травме или другому внезапному резкому
ухудшению здоровья (отравление, облучение, тепловой удар и т.д.)
Вредный производственный фактор - воздействие его на работающего ведет
к производственному заболеванию или к снижению работоспособности. В
зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный
производственный фактор может стать опасным.
Условия труда - совокупность факторов производственной среды,
оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека.
Трудовое законодательство - включает мероприятия правового порядка. К
правовым вопросам относятся: обязанности администрации предприятий на
обеспечение здоровых и безопасных условий труда. Все правовые
мероприятия основываются на Конституции страны.
Управление охраной труда - целенаправленное воздействие органов
управления на обьекты управления.
Основным органом государственного надзора и контроля в области ОТ
является Федеральная служба по труду и занятости. В её подчинении
находятся государственные инспекции труда. Надзорные функции также
выполняет и прокуратура.
Общественный контроль за соблюдением законодательства о труде и в
области охраны труда выполняют профсоюзные комитеты.
Гигиена труда - наука, изучающая влияние на организм работающих
производственной среды и трудового процесса, на основе изучения
технологии производства и трудовых процессов.
Производственная санитария - часть охраны труда - система
организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих
или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных
факторов.
Техника безопасности - часть охраны труда - система организационных
мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на
работающих опасных производственных факторов. Она предусматривает
обеспечение безопасности производственного оборудования и
производственных процессов.
Правовую основу защиты в ЧС составляют разделы законов «О
промышленной безопасности опасных производственных объектов», «О
пожарной безопасности», «Об охране окружающей среды». ФЗ « О защите
населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и
техногенного характера» является основополагающем по профилактике,
порядку действия и ликвидации последствий ЧС. Этим законом
руководствуются органы законодательной и исполнительной власти в своей
работе, ибо он утверждён Правительством РФ. Российская система по
предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) состоит из
территориальных и функциональных подсистем и имеет 5 уровней:
объектовый, местный, территориальный, региональный и федеральный.
Главным органом федерального уровня является Министерство РФ по делам
гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий
стихийных бедствий. Надзор за выполнением требований к объектам
экономики по ЧС выполняет Федеральная служба по экологическому,
техническому и атомному надзору. Надзорные же функции возлагаются и на
прокуратуру.
Едиными правилами и нормами, распространяющимися на все отрасли
народного хозяйства, являются требования государственных стандартов
ССБТ, «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правила техниче
ской эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ), «Правила тех
ники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей»
(ПТБ), «Строительные нормы и правила» (СНиП), «Санитарные нормы
проектирования промышленных предприятий», «Правила устройства и без
опасной эксплуатации лифтов», «Правила устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и др.
Они определяют требования по охране труда, касающиеся всех предприятий,
учреждений и организаций, закрепляют гарантии безопасности и гигиены
труда, уровень которых должен быть одинаковым во всех отраслях
народного хозяйства.
Межотраслевые правила техники безопасности и производственной сани
тарии регламентируют условия труда для определенных видов работ, типов
оборудования или производства, которые могут осуществляться или ис
пользоваться в различных отраслях народного хозяйства.
Отраслевые правила и нормы по технике безопасности и производственной
санитарии характеризуются повышением уровня требований по охране труда
по сравнению с общими и межотраслевыми нормами. В них полнее
регламентируются конкретные проектные и эксплуатационные требования
применительно к особенностям данной отрасли с учетом внедрения новой
техники и передовой технологии производства. Отраслевые нормы и правила
по охране труда утверждаются министерствами, ведомствами, органами
государственного надзора . Общезаводские и цеховые инструкции по технике
безопасности и производственной санитарии разрабатываются и
утверждаются администрацией предприятия по согласованию с
профсоюзным комитетом и закрепляют важнейшие гарантии безопасности и
гигиены труда в нескольких цехах, по отдельным технологиям, работам или
типам оборудования.
Система противопожарной защиты - совокупность организационных
мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение
воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение
материального ущерба от него.
Научной основой курса БЖ служат: теоретические и экспериментальные
исследования явлений ведущих к травматизму, заболеваниям на
производстве и в быту, правильное ориентирование в условиях ЧС, как
природного происхождения, так и антропогенного и достижения
комфортных условий жизнедеятельности. Иначе: Безопасность
жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии
человека со средой обитания. В то время как охрана труда - дисциплина
характеризующая безопасное взаимодействие человека с техносферой (
техносфера - часть биосферы, преобразованная людьми с целью лучшего
соответствия своим материальным и социально-экономическим
потребностям).
Надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде
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.
Государственные органы надзора.
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 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
санитарно-гигиенических и противоэпидемических правил осуществляет
Госсаннадзор. Задачей его является: контроль за проведением мероприятий
направленных на ликвидацию и предупреждение загрязнения природной
среды, за снижением заболеваемости среди населения.
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”.
Административный контроль за состоянием ОТ в рамках министерства
осуществляют отделы ОТ министерств и главных управлений. На
предприятиях - руководитель, главный инженер, начальник цеха и мастеркаждый 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.
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
социального страхования, 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.
Закон о Госпредприятиях
С июля 1999 года принят и вступил в действие Федеральный закон «Об
основах охраны труда в РФ» № 181-93. В нем представлены нормы
действующего трудового законодательства.
Законодательство по охране труда обусловливает взаимные права
и обязанности администрации и работающих.. Каждая из сторон
обязана соблюдать все нормы и правила по охране труда и вправе
требовать этого от другой стороны.
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.
Материальные средства, которые предоставляются на ОТ и ТБ, не
могут быть потрачены на другие цели
В отрасли связи действует Положение об организации работы по ОТ,
ТБ и производственной санитарии на предприятиях и в организациях
Федерального агентства связи. Согласно этому положению организация
работы по охране труда возлагается на главного инженера и заместителей
начальника предприятий (организаций), цехов, участков, главного инженера
и его заместителей в отраслевых управлениях предприятий связи. Они несут
ответственность за соблюдение действующего законодательства по ОТ,
выполнение правил, норм, инструкций и решений вышестоящих организаций
по ТБ и производственной санитарии на предприятии (организации).
Положение регламентирует обязанности и права выделенных работников по
охране труда.
Практическую работу на предприятии, контроль за соблюдением
законодательных норм и правил по ТБ и производственной санитарии, ведет
один из инженерно-технических работников, назначается старший инженер
либо организуется отдел по ТБ. В цехах, участках, службах и отделах
предприятий связи ответственными за состояние работ по ОТ являются
начальники данных подразделений.
В отрасли связи в соответствии с требованиями Федерального закона
разработано Положение о порядке обучения работников связи безопасным
методам труда, которое должно проводиться на всех предприятиях и
организациях независимо от степени опасности и характера производства,
квалификации работника и стажа работы по данной профессии или в
должности. Временные работники, а также совместители или, проходящие
производственную практику, также проходят обучение в соответствии с
данным положением.
Инструктаж по технике безопасности
Обучение работников проводится в рабочее время и предусматривает
вводный и первичный инструктаж, обучение безопасным методам труда на
рабочем месте, изучение и проверку знаний правил ТБ, стажирование,
повторный, внеплановый и текущий инструктаж.
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.
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.
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.
Анализ причин производственного травматизма
Производственный травматизм и профессиональные заболевания.
Под производственной травмой понимают травму, полученную на
производстве из-за 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.
Причины производственного травматизма классифицируются как:
1.Организационные (допуск к работе без медицинского осведетельствования,
без инструктажа, обучения и т.д.).
2. Технические (неисправный инструмент, работа без использования плаката
«Работать здесь» и т.д.)
3. Медикопрофилактические (постоянный медицинский контроль за
работающими, использование индивидуальных средств защиты и т.д.)
Расследование и учет производственного травматизма
Каждый несчастный случай (НС) на производстве подлежит
обязательному расследованию. Результаты расследования оформляются
актом по специальной форме Н-1, 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 15 дней составляется акт по специальной форме.
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.
1.
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 ,
(1)
где
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 * Кт = 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.
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.
Безопасность и теория риска
Деятельность как целенаправленный процесс взаимодействия человека с
природой и антропогенной средой может быть представлен в виде системы
состоящей из двух блоков: человек-среда, между которыми существуют
реактивные отношения. Первой целью является достижение определенного
хозяйственного эффекта, второй - обеспечение безопасности, что и
составляет содержание БЖД. При этом особое внимание следует уделить
факту Пренебрежение законами природы - стратегический просчёт
человечества на пути эвалюции.
Все элементы, составляющие среду обитания человека, в действии
становятся факторами, влияющими на безопасность жизнедеятельности.
Поэтому, изучая среду обитания, БЖД обязана рассматривать влияние этих
факторов на человека, как в отдельности, так и в совокупности. Только при
таком системном подходе можно в комплексе нетрадиционно реализовать
конечную цель БЖД и охраны труда.
В настоящее время дисциплина БЖД базируется на принципах
ноксологии - науке об опасностях материального мира.
1.
Существуют внешние негативные воздействия, как на человека, так и
на окружающую его природу.
2. Принцип антропоцентризма - человек высшая ценность и сохранение и
продление его жизни - главная цель существования.
3. Принцип природоцентризма - необходимо беречь природу, основу
существования человечества.
4. Принцип создания качественной техносферы. Это обеспечит снижение
негативного влияния антропогенных факторов.
5. Принцип выбора безопасного техногенного пространства.
6. Принцип отрицания абсолютной безопасности.
7. Принцип эволюции систем при снижении влияния негативных
факторов.
а. Опасность и риск
Опасность - центральное понятие безопасности жизнедеятельности, под
которым понимаются явления, процессы, объекты, способные в определенных
условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно,
т. е. вызывать нежелательные последствия.
Явления или воздействия характеризуют как опасные следующие
признаки: вероятность нанесения непосредственного ущерба здоровью
человека (травмы различной тяжести вплоть до смертельных); вероятность
заболевания; затруднение нормального функционирования органов человека;
изменение окружающей среды. Количество признаков, характеризующих
опасность, может быть увеличено или уменьшено в зависимости от целей
анализа. Стандарты определяют опасности как опасные и вредные
производственные факторы. Опасный производственный фактор - такой,
воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к
травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Вредный
производственный фактор - это такой фактор - воздействие которого на
работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или
снижению работоспособности.
Опасности в основе своей материальны. Поэтому в борьбе с
опасностями очень важно выделить материальные объекты, которые
являются их носителями. В трудовом процессе к таким объектам относятся
предметы труда; средства труда (машины, станки, инструменты, сооружения,
здания, дороги, реки, каналы и т. д.); различные виды энергии
(электрическая, химическая, атомная, механическая, тепловая, мускульная и
др.), продукты труда и полуфабрикаты; природно-климатическая среда
(неблагоприятные метеоусловия, землетрясения, грозы, наводнения, сели,
ураганы, флора, фауна); люди (например, человек может создать опасные
условия для окружающих своими ошибочными действиями).
Итак, предметы, средства и продукты труда, применяемая энергия,
технология, природно-климатическая среда, в том числе флора и фауна, люди
являются теми элементами, которые формируют условия труда (той или иной
степени опасности).
б. Идентификация опасностей
Наличие опасности еще не означает, что несчастье непременно
произойдет. Для этого нужны определенные условия - причины. Свойство
опасности проявляться только в определенных условиях называется
потенциальностью. Чтобы исключить воздействие опасности на человека,
надо хорошо изучать причины и устранять условия, при которых происходит
реализация потенциальной опасности.
Поэтому очень важно своевременно выявлять, распознавать опасности и
условия (причины), при которых они могут привести к нежелательным
последствиям, т. е. идентифицировать опасности.
Под идентификацией понимают процесс обнаружения, выявления и
распознавания опасностей и установление их количественных, временных,
пространственных и других характеристик, необходимых и достаточных для
разработки профилактических мероприятий, обеспечивающих безопасность
деятельности.
В процессе идентификации выявляются номенклатура опасностей,
вероятность и условия их проявления, причины, пространственная
локализация, возможный ущерб и другие параметры, необходимые для
решения конкретных задач по защите от опасностей.
Для анализа выявленных опасностей их целесообразно
классифицировать. Опасности обычно классифицируют по следующим
признакам:
- по происхождению: природные, техногенные, антропогенные,
биологические, экологические, социальные;
- по воздействию на человека
(классификация ГОСТ):
механические,
физические,
химические,
биологические,
психофизиологические;
- по характеру воздействия энергии: активные и пассивные
(активизирующиеся за счет энергии человека);
- по вызываемым последствиям: утомление, заболевания,
травмы, летальные исходы, аварии, чрезвычайные ситуации.
Практика свидетельствует, что абсолютная безопасность деятельности
недостижима. Стремление к абсолютной безопасности в ряде случаев
вступает в антагонистические противоречия с техническими и
экономическими возможностями общества на данном этапе его развития.
Следовательно, любая деятельность потенциально опасна.
в. Количественная оценка опасностей
Опасность можно выразить количественно как риск нанесения того или
иного ущерба здоровью человека. Риск (при наличии достаточной статистики)
оценивается как отношение тех или иных нежелательных последствий в единицу
времени к возможному числу событий. Например, риск гибели человека на
производстве (R) в РФ за 1 год, если известно, что ежегодно погибает около n «
10 тыс. человек, а численность работающих составляет примерно N « 58 млн.
Г>
n = -------1-10^
человек, равен: R
=—
8 « 1,7 -10 44
F
1 N 0,58 -108
Другой пример: определим риск фатального несчастного случая в
дорожно-транспортных происшествиях (R3), если ежегодно погибает в них
порядка 35 тыс. человек, при численности населения около 145 млн. человек:
R =
3
. 2,4 -10- 4 .
1,45 -108
Реализованный выше инженерный подход к определению
индивидуального риска применим при наличии достаточного количества
статистических данных о реализации опасностей и возможных последствиях.
В сложных системах используется также моделирование возможных
сценариев реализации потенциальных опасностей в нежелательные
последствия.
Кроме индивидуального риска, который характеризует опасность для
отдельного человека, выделяют другие его виды.
Социальный или коллективный риск характеризует масштабы и
тяжесть негативных последствий проявления опасностей, чрезвычайных
ситуаций для группы людей.
Экологический риск выражает вероятность экологического бедствия,
катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и
существования экологических систем и объектов в результате
антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия
- R :3 = ΔS/S, ΔS - площади разрушенных территорий, S - общая площадь
региона.
Экономический риск определяется соотношением пользы и вреда,
получаемых обществом от рассматриваемого вида деятельности.
4. Концепция приемлемого риска
Традиционная цель обеспечить полную безопасность, не допустить
никаких аварий, несчастных случаев (НС) и других нежелательных
последствий практически недостижима. Современный мир отверг концепцию
абсолютной безопасности и принял концепцию приемлемого (допустимого)
риска.
Концепция приемлемого риска сочетает технические, экономические,
социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый
компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.
Для определения уровня приемлемого риска рассмотрим масштабы риска в
различных сферах деятельности современного человека в промышленно
развитых странах, ограничившись риском смертельных исходов. В табл. 1
приведена классификация источников риска смерти для человека, указаны
причины, средние значения риска и примеры индивидуального риска, принят
средний риск R смерти в расчете на одного человека за год.
Риск смерти зависит от рассматриваемой возрастной группы. Например,
риск смерти от болезней мужчин в возрасте 45-50 лет примерно в 10 раз
выше, чем в группе 25-30 лет. Риск смерти от болезней во всех возрастных
группах на 3 порядка превышает риск смерти в естественной среде обитания.
В возрастной группе 20-25 лет риск смерти от несчастных случаев для
мужчин в 2,7 раза больше смертности от болезней. Объясняется это тем, что
в этой возрастной группе лицам свойственна тенденция участия в ситуациях
с неоправданно высоким уровнем риска и нежелательных последствий. С
накоплением жизненного опыта действие этих причин, уменьшается.
Лекция № 2
Эргономические требования к рабочим местам в процессе
трудовой деятельности
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Классификация факторов влияющих на условия труда
Эргономика - наука комфортного, производительного труда.
Работоспособность человека.
Антропометрические характеристики человека.
Классификация эргономических факторов
Аттестация рабочих мест
Классификация факторов влияющих на условия труда
Различают 4 группы факторов:
1 -я группа - санитарно-гигиенические- включает показатели,
характеризующие производственную среду рабочей зоны. Эта группа
факторов может быть оценена количественно и нормирована.( освещенность,
шум и вибрация, всевозможные излучения и т.д.)
2 - я группа - психофизические элементы, обусловленные самим процессом
труда.
Из этой группы только часть может быть оценена количественно (физическая
нагрузка, рабочая поза, режим труда и отдыха и т.д.).
3 - я группа - эстетические факторы - характеризующие восприятие
работающим окружающей обстановки и ее элементы . Количественно не
оценивается.(цветовая композиция, звуковая среда, совокупность запахов и
т.д.)
4 - я группа - социально -психологические факторы- характеризуют
психологический климат в трудовом коллективе, количественно не
оцениваются (сплоченность коллектива, существующие группировки и т.д.)
Эргономика - наука комфортного, производительного труда
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.
Работоспособность человека.
Под работоспособностью понимают потенциальные возможности
человека для выполнения трудовой деятельности в течении заданного
времени с определенной эффективностью.
Работоспособность, в течение определенного временного интервала,
обусловлена двумя основными группами факторов:
- внешние, обусловлены влиянием на работающего получаемой
информации, характеристика рабочей среды (санитарно гигиенические
факторы), существующими взаимоотношениями в коллективе;
- внутренние, обусловлены подготовленностью индивида к проведению
данного вида работ, его тренированностью, эмоциональной устойчивостью;
При этом вся трудовая деятельность протекает по фазам:
I.
Предрабочее состояние - фаза мобилизации, обдумывание процесса,
предстоящая физическая и эмоциональная нагрузка.
II.
Врабатываемость - фаза нарастающей работоспособности - период
перехода от состояния покоя в рабочее состояние;
III.
Период устойчивой работоспособности - фаза компенсации, период
установления оптимального режима работы, по времени продолжения до 70
% рабочего времени.
Выносливость индивида при выполнении трудовых операций связана с:
1. Интенсивностью, чем она выше тем меньше период работоспособности;
2. Спецификой работы. Динамическая работа может продолжаться несравненно
дольше, чем статическая.
3. Возрастом. Выносливость снижается с возрастом;
4. Полом. При больших нагрузках мужчина выносливее;
5. Концентрацией внимания, при интенсивной работе она быстро снижается.
6. Эмоциональном состоянием;
7. Умением, навыками;
8. Типом высшей нервной деятельности.
IV.
Период утомления - фаза декомпенсации - временное снижение
работоспособности;
V.
Период нарастания работоспособности за счёт эмоционально волевого напряжения;
IV. Дальнейшее снижение работоспособности, несмотря на эмоционально
волевое напряжение;
IIV. Период восстановления. От нескольких минут до несколько дней.
Основные причины утомления: нерациональный режим труда и
отдыха, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, неблагоприятные
санитарно-гигиенические условия труда.
При интенсивной интеллектуальной деятельности потребность мозга в
энергии повышается на 15 - 20 % от общего объёма в организме. 100 г. коры
головного мозга в 5 раз больше потребляет кислорода, чем скелетная мышца
такого же веса при максимальной нагрузке. Суточный расход энергии при
умственном труде 10,5 - 12,5 МДж.
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
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.
Производственное оборудование
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. Эргономические требования к нерегулируемому стулу:
высота сидения от уровня пола, угол наклона спинки, размер сидения, размер
и форма спинки.
Как было отмечено ранее, эргономика изучает различные виды
совместимости в системе «человек-машина-среда (ЧМС)». Чтобы система
ЧМС функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью
человека необходимо обеспечить совместимость характеристик среды,
машины и человека. Прежде рассмотрим:
Антропометрические характеристики человека (АХ)
Эти характеристики определяются размерами тела человека и его
отдельных частей и используются для проектирования наиболее
рациональных, а значит безопасных условий труда.
Они подразделяются на динамические и статические.
Динамические АХ применяют для определения объема рабочих движений,
зон досягаемости и видимости по ним рассчитывают пространственную
организацию рабочих мест.
Статические АХ могут быть линейными и дуговыми. В зависимости от
ориентации тела в пространстве линейные размеры делятся на продольные (
высота над полом, сидением), поперечные ( ширина плеч, таза).
Рабочее место - зона, оснащенная необходимыми техническими
средствами
отображения
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. Это связано с совместимостью
работающего с возникающими с особенностями трудового процесса:
Антропометрическая совместимость предполагает (как ранее было
отмечено) учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего
пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. При решении
этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для
конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др.
Сложность обеспечения этой совместимости заключается в том, что
антропометрические показатели у людей разные. Для более правильного
использования антропологических данных человека при проектировании
машин применяют метод соматографии или метод моделирования.
Соматография - это рабочий метод, заключающийся в конструировании
схематических изображений человеческого тела в разных положениях во
взаимосвязи с теми операциями, которые он должен выполнять.
Моделирование - это метод, в основе которого лежит использование
объемных или плоских моделей человеческой фигуры.
Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов
управления машиной с оптимальными возможностями человека в отношении
прилагаемых усилий, затрагиваемой мощности, скорости и точности
движений. Силовые и энергетические параметры человека имеют
определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных
устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т.п.) могут потребоваться
очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В
первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным
последствиям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение
точности работы системы, так как человек не почувствует сопротивления
рычагов. Возможности двигательного аппарата представляют определенный
интерес при конструировании защитных устройств и органов управления.
Информационная совместимость имеет особое значение в
обеспечении безопасности. В сложных системах человек обычно
непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален
от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления
могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит показания
приборов, экранов, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса.
Все эти устройства называют средствами отображения информации
(СОИ). При необходимости работающий пользуется рычагами, ручками,
кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности
образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства - так
называемая модель машины (комплекса). Через нее человек и осуществляют
управление
самыми
сложными
системами.
Чтобы
обеспечить
информационную совместимость, необходимо знать характеристики органов
чувств человека.
Психологическая совместимость связана с учетом психологических
особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая
область знаний, именуемая психологией безопасности. Это один из разделов
эргономики. Психологией безопасности рассматриваются психологические
процессы, психологические свойства и особенно подробно анализируются
различные формы психологических состояний, наблюдаемых в процессе
трудовой деятельности.
Социальная совместимость предопределена тем, что человек существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости
учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и
социальной группы к конкретному человеку. Социальная совместимость
органически связана с психологическими особенностями человека. Поэтому
часто говорят о социально-психологической совместимости, которая
особенно ярко проявляется в экстремальных ситуациях в изолированных
группах.
Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении
удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, от
процесса труда. Всем знакомо положительное ощущение при пользовании
изящно выполненным прибором или устройством. Для решения
многочисленных и чрезвычайно важных технико-эстетических задач
эргономика привлекает художников-конструкторов, дизайнеров.
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)
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.
Аттестация рабочих мест
С 1 сентября 2011 г. начал действовать новый Порядок аттестации рабочих
мест по условиям труда. В документе более детально прописан регламент
проведения этой сложной процедуры, состав участников, их обязанности и
требования к ним.
Приказом Минздравсоцразвития России от 26.04.2011 N 342н утвержден
новый Порядок аттестации рабочих мест по условиям труда (далее Порядок). Он вступил в силу 1 сентября 2011 г.
До этого момента действовал прежний Порядок аттестации, который
утвержден Приказом Минздравсоцразвития России от 31.08.2007 N 569 "Об
утверждении Порядка проведения аттестации рабочих мест по условиям
труда".
Что такое аттестация рабочих мест по условиям труда
Аттестация рабочих мест по условиям труда - это оценка условий труда на
рабочих местах. Ее проводят в целях:
- выявления вредных и (или) опасных производственных факторов;
- осуществления мероприятий по приведению условий труда в соответствие с
государственными нормативными требованиями охраны труда.
Обязанности работодателя
Работодатель обязан обеспечивать безопасные условия и охрану труда. В
связи с этим он должен предпринять определенные меры, в числе которых
проведение аттестации рабочих мест по условиям труда. Это установлено в
Кто устанавливает правила аттестации
Аттестация рабочих мест по условиям труда проводится в порядке,
установленном федеральным органом исполнительной власти,
осуществляющим функции по выработке государственной политики и
нормативно-правовому регулированию в сфере труда (ст. 209 ТК РФ). Таким
ведомством на сегодняшний день является Минздравсоцразвития РФ.
Для чего нужна аттестация
Согласно п. 3 Порядка результаты аттестации рабочих мест по условиям
труда необходимы:
- для контроля за состоянием условий труда на рабочих местах;
- применения скидок (надбавок) к страховому тарифу взносов на случай
травматизма;
- подготовки поименного списка лиц, подлежащих обязательным
медицинским осмотрам;
- обеспечения работников средствами индивидуальной защиты;
- установления сокращенной продолжительности рабочего времени,
ежегодного дополнительного оплачиваемого отпуска, повышенной оплаты
труда работникам, занятым на тяжелых работах, работах с вредными и (или)
опасными и иными особыми условиями труда;
- приведения в соответствие наименований должностей (профессий) с
наименованиями, указанными в Общероссийском классификаторе профессий
рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов и т.д.
Кто должен проводить аттестацию
Проводить аттестацию должны работодатели независимо от их
организационно-правовых форм и форм собственности (п. 1 Порядка):
- юридические лица;
- индивидуальные предприниматели.
На работодателей - физических лиц, не являющихся индивидуальными
предпринимателями, требования Порядка не распространяются.
Когда проводят аттестацию
Сроки проведения аттестации устанавливает работодатель исходя из того,
что каждое рабочее место должно быть аттестовано не реже одного
раза в пять лет (п. 8 Порядка). Это положение осталось неизменным.
Однако теперь в Порядке говорится о том, что указанный срок отсчитывают
от даты завершения предыдущей аттестации. За дату начала проведения
очередной аттестации принимают дату издания приказа об утверждении
состава аттестационной комиссии и графика аттестации.
В новом Порядке отмечено, что аттестация вновь организованных рабочих
мест должна быть начата не позднее чем через 60 рабочих дней после ввода
их в эксплуатацию. Ранее п. 7 прежнего Порядка предусматривалось, что
вновь созданные рабочие места подлежат аттестации после их ввода в
эксплуатацию.
Внеплановая аттестация
Введено понятие внеплановой аттестации. Она проводится (п. п. 47 и 48
Порядка):
- при вводе в эксплуатацию вновь организованных рабочих мест - в полном
объеме;
- по результатам государственной экспертизы условий труда, проведенной в
целях оценки качества процедуры аттестации;
- при выполнении мероприятий по приведению условий труда в соответствие
с государственными нормативными требованиями охраны труда, а также
мероприятий по улучшению условий труда;
- замене производственного оборудования;
- в случае изменения технологического процесса;
- изменения средств коллективной защиты.
Результаты внеплановой аттестации оформляют в общем порядке. При этом
для каждого рабочего места создается новая карта аттестации с учетом
изменений и дополнений (о ней и других документах, которые необходимо
оформить при аттестации рабочих мест, мы расскажем в следующем номере).
Какие рабочие места подлежат аттестации
Аттестации подлежат все рабочие места компании (п. 4 Порядка). Однако в
отдельных случаях проведение измерений, а также оценка факторов рабочей
среды и трудового процесса могут угрожать безопасности работников или
специалистов, проводящих аттестацию.
В таких ситуациях аттестационная комиссия выносит мотивированное
решение о том, что измерения и оценка проводиться не будут, условия труда
на данных рабочих местах относятся к опасным. Такое решение оформляют в
письменном виде, оно подписывается членами аттестационной комиссии и
прилагается к материалам аттестации.
Аналогичные рабочие места. Существует такое понятие, как аналогичные
рабочие места. Оценку производственных факторов на таких рабочих местах
проводят на основании данных, полученных при аттестации 20% рабочих
мест (но не менее двух).
Рабочие места признают аналогичными, если:
- профессии или должности имеют одно наименование;
- при ведении однотипного технологического процесса в одинаковом режиме
работы выполняются одни и те же профессиональные обязанности;
- используется однотипное производственное оборудование, инструменты,
приспособления, материалы и сырье;
- ведется работа в одном или нескольких однотипных помещениях или на
открытом воздухе;
- используются однотипные системы вентиляции, кондиционирования
воздуха, отопления и освещения;
- производственное оборудование, транспортные средства и т.п.
расположены на рабочем месте одинаково;
- существует одинаковый набор вредных и (или) опасных производственных
факторов одного класса и степени;
- присутствует одинаковая обеспеченность средствами индивидуальной
защиты (этот пункт появился в новом Порядке).
Если все условия исполняются, рабочие места признают аналогичными. При
выявлении хотя бы одного рабочего места, не отвечающего признакам
аналогичности, оценке подвергаются 100% рабочих мест. После этого
определяется новый перечень рабочих мест, подлежащих аттестации.
На аналогичные рабочие места заполняется одна карта аттестации рабочего
места по условиям труда.
Условия труда и мероприятия по их улучшению, установленные хотя бы для
одного рабочего места из 20% аналогичных рабочих мест, являются едиными
для всех аналогичных рабочих мест (п. 40 Порядка).
Нестационарные рабочие места. Если рабочее место не является
стационарным, порядок его аттестации несколько меняется.
Сначала определяют типичные технологические операции со стабильным
набором и величиной вредных и (или) опасных производственных факторов.
Затем производят оценку этих операций. Время выполнения каждой
операции определяется экспертным путем (на основании локальных
нормативных актов), путем опроса работников и их непосредственных
руководителей.
Об ответственности
Ответственность за проведение аттестации, достоверность и полноту
представления информации в государственную инспекцию труда
возлагается на работодателя. Ответственность за достоверность
проведения измерений и оценок лежит на работодателе и аттестующей
организации.
Напомним, нарушение законодательства о труде и об охране труда грозит
административными штрафами (ст. 5.27 КоАП РФ). Для должностного лица
он составит от 1000 до 5000 руб. (а если оно было ранее подвергнуто
административному наказанию за аналогичное правонарушение, то это
может повлечь дисквалификацию на срок от одного года до трех лет). Для
предпринимателей штраф составит от 1000 до 5000 руб. или
административное приостановление деятельности на срок до 90 суток.
Компания же может расстаться с суммой 30 000 - 50 000 руб., или ее
деятельность приостановят на срок до 90 суток.
Распределение обязанностей по проведению аттестации
В новом Порядке более четко распределены обязанности по организации и
проведению аттестации между ее участниками.
Аттестацию проводят совместно работодатель и аттестующая организация.
Ее привлекают на основании договора гражданско-правового характера (п. 6
Порядка). Ранее аттестующую организацию привлекали лишь при
необходимости.
Аттестационная комиссия
Новый Порядок предусматривает, что аттестационную комиссию
создает работодатель. Он также определяет график проведения работ
по аттестации. Состав аттестационной комиссии. Аттестационная
комиссии должна состоять (п. 10 Порядка):
- из представителей работодателя (руководители структурных
подразделений, юристы, специалисты по кадрам, по труду и заработной
плате, главные специалисты, медицинские работники и иные сотрудники).
Кто-то из них будет возглавлять аттестационную комиссию;
- специалиста по охране труда;
- представителя выборного органа первичной профсоюзной организации или
иного представительного органа работников;
- представителей аттестующей организации. Они и проводят оценку
соответствия условий труда государственным нормативным требованиям
охраны труда (п. п. 14, 20 и 29 Порядка).
В Порядок введена норма, которая касается микропредприятий и компаний
малого бизнеса. Если аттестация проводится у них, состав аттестационной
комиссии может быть сокращен. В нее включают (п. 10 Порядка):
- работодателя (его представителя);
- представителей аттестующей организации;
- представителей выборного органа первичной профсоюзной организации
или иного представительного органа работников (при наличии);
- представителей организации или специалиста, привлекаемых
работодателем по гражданско-правовому договору для осуществления
функций службы охраны труда (специалиста по охране труда).
Обязанности аттестационной комиссии. Согласно п. 12 Порядка
аттестационная комиссия должна выполнять следующие действия:
1. Осуществлять руководство и контроль проведения аттестации на всех ее
этапах.
2. Формировать комплект необходимых для проведения аттестации
нормативных правовых и локальных нормативных актов, организационно
распорядительных и методических документов и организовать их изучение.
3. Составлять перечень рабочих мест, подлежащих аттестации (его образец
дан в Приложении N 1 к Порядку).
4. Готовить предложения по приведению наименований профессий и
должностей работников в соответствие с их наименованием в ЕТКС работ и
профессий рабочих (ЕТКС должностей руководителей, специалистов и
служащих).
5. Присваивать каждому рабочему месту уникальный порядковый номер (не
более восьми знаков).
6. Заполнять и подписывать карты аттестации.
7. Готовить предложения (при необходимости) о внесении изменений и (или)
дополнений в трудовой договор в части обязательства работодателя:
- по обеспечению работника средствами индивидуальной защиты;
- установлению соответствующего режима труда и отдыха;
- по обеспечению сотрудников другими гарантиями и компенсаций за работу
с вредными и (или) опасными условиями труда.
8. По результатам аттестации разрабатывать план мероприятий по
приведению условий труда в соответствие с государственными
нормативными требованиями охраны труда. Так сказано в ст. 211 Трудового
кодекса.
Аттестующая организация
В новых правилах четко определены требования к аттестующей организации.
Ею может являться юридическое лицо, аккредитованное в порядке,
установленном Приказом Минздравсоцразвития России от 01.04.2010 N
205н.
Аттестующая организация должна быть независимым лицом по отношению к
компании, на рабочих местах которой проводится аттестация.
Работодатель вправе привлечь несколько аттестующих организаций.
Работа между ними может быть распределена как по количеству рабочих
мест, подлежащих аттестации, так и по видам выполняемых на рабочих
местах работ.
С аттестующей организацией работодатель заключает договор, по
которому она обязана:
- произвести измерения;
- провести оценку соответствия условий труда государственным
нормативным требованиям охраны труда;
- оформить и подготовить отчет об аттестации;
- представить по требованию работодателя обоснования сделанных выводов.
При проведении аттестации аттестующая организация:
- определяет методы проведения измерений и оценок, количественный и
персональный состав специалистов, проводящих измерения и оценку;
- исследует в полном объеме документацию, связанную с организацией
работы по обеспечению требований охраны труда в компании, на рабочих
местах которой проводится аттестация;
- запрашивает и получает у работодателя (его представителя) разъяснения по
возникшим в ходе аттестации вопросам.
Организация может отказаться от проведения аттестации в случае
непредставления работодателем необходимой документации или отказа
обеспечить требуемые нормативной документацией условия проведения
измерений и оценок.
Как проходит аттестация
Аттестационная комиссия должна оценить соответствие условий труда
государственным нормативным требованиям охраны труда. Для этого
последовательно проводится оценка:
- соответствия условий труда гигиеническим нормативам;
- травмоопасности рабочих мест;
- обеспеченности работников средствами индивидуальной защиты (далее СИЗ);
- условий труда на рабочих местах (комплексная).
Оценка по гигиеническим нормативам
В данном случае аттестующие должны оценить все имеющиеся на рабочем
месте факторы производственной среды и трудового процесса, характерные
для технологического процесса и оборудования, применяемых на данном
месте (п. 15 Порядка).
Перечень факторов производственной среды и трудового процесса,
подлежащих оценке, формируется исходя из государственных нормативных
требований охраны труда, характеристик технологического процесса и
производственного оборудования, применяемых сырья и материалов,
результатов ранее проводившихся измерений показателей вредных и (или)
опасных производственных факторов, а также предложений работников.
Для оценки применяют инструментальные измерения. Кроме того,
анализируют уровни факторов производственной среды и трудового
процесса в ходе осуществления штатных производственных
(технологических) процессов и (или) штатной деятельности организации.
Гигиеническая оценка условий труда должна проводиться в соответствии с
документом "Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды
и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда" (Р 2.2.2006-
05), утвержденным 29.07.2005 Главным государственным санитарным
врачом РФ. Согласно этому Руководству выделяют (табл. 1) четыре класса
вредности и опасности рабочих мест. Все зафиксированные в ходе оценки
гигиенических нормативов данные заносят в протокол измерений и оценок (о
его заполнении мы расскажем в следующем номере).
Оценка травмоопасности рабочих мест
При оценке травмоопасности рабочих мест аттестующая организация
исследует (п. 21 Порядка):
1) производственное оборудование. В частности, проверяются наличие и
соответствие норме:
- комплекта эксплуатационной документации;
- средств защиты работников от воздействия движущихся частей
производственного оборудования, а также разлетающихся предметов;
- ограждений элементов производственного оборудования, повреждение
которых связано с возникновением опасности, включая наличие фиксаторов,
блокировок, герметизирующих и других элементов, сигнальной окраски и
знаков безопасности;
- сигнализаторов нарушений нормального функционирования
производственного оборудования, средств аварийной остановки, включая
наличие устройств, позволяющих исключить возникновение опасных
ситуаций при полном или частичном прекращении энергоснабжения и
последующем его восстановлении, а также повреждении цепи управления
энергоснабжением (самопроизвольного пуска при восстановлении
энергоснабжения, невыполнения уже выданной команды на остановку);
- защиты электрооборудования, электропроводки от различного рода
воздействий;
2) приспособления и инструменты, используемые при осуществлении
технологических процессов;
3) соответствие подготовки работников по вопросам охраны труда
установленным требованиям (совместное Постановление Минтруда России и
Минобразования России от 13.01.2003 N 1/29).
Аттестующая организация выясняет, соответствуют ли вышеуказанные
объекты требованиям охраны труда (их невыполнение может привести к
травмированию работников), в том числе:
- требованиям по защите от механических воздействий;
- требованиям по защите от воздействия электрического тока;
- требованиям по защите от воздействия повышенных или пониженных
температур;
- требованиям по защите от токсического воздействия химических веществ.
Оценивая травмоопасность производственного оборудования, специалисты
анализируют техническую документацию, которая содержит требования
безопасности при выполнении работ, проводят внешний осмотр
оборудования в ходе штатной работы на соответствие его состояния
требованиям действующих нормативных правовых актов по охране труда.
Инструменты и приспособления осматривают и проверяют на предмет
соответствия их состояния требованиям нормативных правовых актов по
охране труда.
Также могут проверить наличие сертификатов или деклараций соответствия
требованиям безопасности.
По результатам оценки травмоопасности условия труда классифицируются
по трем классам.
Оценка обеспеченности работников СИЗ
После того как оценены гигиенические условия труда и травмоопасность
рабочих мест, начинается следующий этап аттестации - оценка
обеспеченности работников средствами индивидуальной защиты.
Для оценки обеспеченности работников СИЗ специалисты аттестующей
организации:
- сопоставляют номенклатуры фактически выданных СИЗ с
соответствующими типовыми нормами бесплатной выдачи работникам СИЗ;
- проверяют наличие сертификатов (деклараций) соответствия СИЗ,
выданных работникам;
- проверяют, выполняется ли порядок обеспечения работников СИЗ
(установлен Приказом Минздравсоцразвития России от 01.06.2009 N 290н);
- оценивают соответствие выданных СИЗ фактическому состоянию условий
труда на рабочем месте.
Рабочее место считается соответствующим требованиям обеспеченности
работников СИЗ при условии соблюдения всех требований по обеспечению
СИЗ. При наличии одного и более несоответствий рабочее место считается
не соответствующим требованиям обеспеченности работников СИЗ.
Если выдача средств индивидуальной защиты предусмотрена типовыми
нормами бесплатной выдачи работникам СИЗ, установленными
законодательством, и требуется по фактическому состоянию условий труда,
оценка обеспеченности работников средствами индивидуальной защиты
оформляется протоколом оценки обеспеченности работников СИЗ на
рабочем месте. Его образец приведен в Приложении N 5 к Порядку.
Для проведения аттестации рабочих мест по условиям труда работодателю
следует подготовить ряд документов
Итоги аттестации
По итогам аттестации производится комплексная оценка состояния условий
труда на рабочем месте. Она включает в себя результаты всех предыдущих
оценок (п. 36 Порядка). В табл. 4 на с. 102 отражена зависимость между
результатами оценки каждого этапа аттестации и итоговым решением (п. 37
Порядка). Обращаем ваше внимание, что понятие "условно аттестовано", как
и ранее, не применяется.
При отнесении условий труда к опасным компания должна разработать и
реализовать комплекс мер, направленных на снижение уровня воздействия
опасных факторов производственной среды и трудового процесса либо на
уменьшение времени их воздействия.
Отчитываемся перед трудовой инспекцией
После проведения аттестации работодатель в течение 10 календарных
дней с даты издания приказа о завершении аттестации и утверждения
отчета об аттестации должен направить в государственную
инспекцию труда в субъекте Российской Федерации (п. 45 Порядка):
- сводную ведомость результатов аттестации рабочих мест по
условиям труда;
- сведения об аттестующей организации.
Компания должна направить документы на бумажном и электронном
носителях.
На электронном носителе эти документы передаются аттестующей
организацией в федеральную систему сбора, обработки и хранения данных.
До вступления в силу нового Порядка аттестации рабочих мест по условиям
труда компания-работодатель должна была направить в трудовую
инспекцию:
- перечень аттестованных рабочих мест;
- ведомости рабочих мест подразделений организации и результатов их
аттестации;
- сводную ведомость рабочих мест организации и результатов их аттестации;
- сведения об аттестующей организации.
Лекция № 3
Санитарно-гигиенические факторы производственной среды
Микроклимат производственных помещений
Освещённость производственных помещений
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Микроклимат производственных помещений
Действие микроклиматических параметров на организм человека
Нормирование параметров микроклимата
Характеристика микроклиматических условий
Контроль состояния микроклиматических условий
Методы и средства обеспечения нормируемых микроклиматических
условий
7. Освещённость производственных помещений
8. Светотехнические величины
9. Связь между люменом и Ваттом. Чувствительность человеческого глаза
10. Нормирование освещённости (естественной, искусственной и
совмещённой)
11. Эксплуатация приборов освещения
Микроклимат производственного помещения
Основными документами в области гигиены труда и производственной
санитарии являются: Система стандартов безопасности труда (ССБТ),
Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий,
Строительные нормы и правила (СНИП).
Эти документы регламентируют величину и степень воздействия на человека
того или иного опасного или вредного производственного фактора.
При этом состояние среды на рабочем месте характеризуется
как комфортное, относительно комфортное, экстремальное и
сверхэкстремальное.
Комфортное состояние - обеспечивает оптимальные показатели
работоспособности,
хорошее самочувствие и сохранение здоровье работающего, предполагает
оптимальные значения санитарно-гигиенических факторов.
Относительно комфортное состояние - обеспечивает заданную
работоспособность и сохранение здоровья работающего в течение
определенного времени ,однако вызывает неприятные субьективные
ощущения и функциональные изменения ,не выходящие за пределы нормы.
Такое состояние среды обусловлено допустимыми значениями санитарно гигиенических факторов.
Экстремальное состояние - приводит к снижению работоспособности и
вызывает функциональные изменения ,выходящие за пределы норм, но не
ведущие к патологическим нарушениям, наступает при предельно
переносимых санитарно гигиенических факторах.
Сверхэкстремальное состояние - приводит к возникновению в организме
работающего патологических изменений.
Общая характеристика воздуха и метеорологические условия рабочей
зоны
Рабочей зоной считается пространство, ограниченное ограждающими
конструкциями производственных помещений, имеющее высоту 2 м над
уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или
непостоянного пребывания работающих. Состав воздуха рабочей зоны
зависит от состава атмосферного воздуха и воздействия на него ряда вредных
производственных факторов, образующихся в процессе трудовой
деятельности человека.
Содержание в воздухе азота, кислорода и инертных газов практически
постоянно. Содержание углекислого газа, окислов азота, сернистых
соединений существенно колеблется и возрастает вблизи больших городов и
промышленных предприятий. Содержание воды в воздухе непостоянно и
может составлять от 0,00002 до 3 % по объему. В воздухе всегда находится
большое число мелких твердых частичек — пылинок: от нескольких
миллионов в 1 м 3 чистого комнатного воздуха до 300 млн. в 1 м 8 воздуха
больших городов.
Для нормальной жизнедеятельности человека важно парциальное дав
ление кислорода. Парциальное давление кислорода воздуха над уровнем
моря составляет 21331 Па (160 мм рт. ст.), при уменьшении его до 18665 Па
(140 мм рт. ст.) появляются первые признаки кислородной недостаточности,
которые легко компенсируются у здоровых людей учащением и углублением
дыхания, ускорением кровотока, увеличением количества эритроцитов и т. д.
При уменьшении парциального давления до 14665 Па (110 мм рт. ст.)
компенсация становится недостаточной и появляются признаки гипоксии, а
уменьшение его до 6666—7999 Па (50—60 мм рт. ст.) опасно для жизни.
Повышение парциального давления кислорода до 101325 Па (760 мм рт. ст.)
переносится здоровыми людьми без отрицательных последствий. Для
нормальной жизнедеятельности человека необходимо, чтобы воздух
помещений содержал не менее 19,5—20 % кислорода.
При обычном парциальном давлении азот инертен. Увеличение его
парциального давления до 0,8— 1,2 МПа приводит к проявлению
наркотического действия. Увеличение содержания азота в воздухе до 93 % и
более может привести к аноксемии и даже смерти.
Содержание углекислого газа — физиологического возбудителя дыха
тельного центра в атмосферном воздухе — составляет обычно 0,03—0,04 %
по объему. Некоторое повышение его концентрации в атмосфере
промышленных городов не опасно для человека. Однако при высоких
концентрациях углекислого газа и снижении парциального давления
кислорода может наступить асфиксия. При содержании его в воздухе 14— 15
% может наступать смерть от паралича дыхательного центра. Увеличение
концентрации СО2 в атмосфере помещений происходит в основном за счет
дыхания и жизнедеятельности людей (взрослый человек в покое при 18—20
°С выделяет около 20 л СО2 в час).
Находящиеся в незначительном количестве в атмосферном воздухе инертные
газы — аргон, гелий, неон, криптон, ксенон при нормальном давлении
индифферентны для организма.
Важно, чтобы воздух имел определенный ионный состав. В воздухе со
держатся отрицательные и положительные ионы, которые по подвижности
разделяют на легкие, средние и тяжелые. Тяжелые ионы образуются в ре
зультате оседания легких ионов на различные частицы: пылинки, капли ту
мана и т. п. В незагрязненном воздухе преимущественно находятся легкие
ионы, а в загрязненном — тяжелые. На жизнедеятельность организма чело
века благотворно влияют отрицательные ионы кислорода воздуха. Содержа
ние легких ионов в воздухе производственных и общественных помещений,
воздушная среда которых подвергается специальной обработке в системах
кондиционирования.
Воздух рабочей зоны редко имеет вышеприведенный химический и ионный
состав, так как многие технологические процессы сопровождаются выде
лением в воздух производственных помещений вредных веществ — паров,
газов, твердых частиц — и генерированием различных излучений.
Загрязнение воздуха приводит к снижению работоспособности и ухудшению
условий труда человека. Вредное действие загрязненного воздуха вызывается
не только первичными компонентами промышленных выбросов, но и
образующимися из них новыми токсичными веществами. Пары, газы и пыли
при концентрациях, превышающих ПДК, могут поражать различные органы
человека или действовать лишь на определенные органы и физиологические
системы человека—нервную систему, почки, печень, кожу и слизистые
оболочки. Действие вредных веществ в условиях высоких температур, шума
и вибраций значительно усугубляется. Загрязнение воздуха может достигать
таких значений, которые приводят к профессиональной заболеваемости и
даже смерти.
Для повышения трудоспособности и сохранения здоровья важно создать для
человека стабильные метеорологические условия — микроклимат воздушной
среды, в понятие которого входят температура, относительная влажность,
скорость движения воздуха и интенсивность теплового облучения.
Между организмом человека и внешней средой происходит непрерывный
процесс теплового обмена, состоящий в передаче вырабатываемого организ
мом тепла в окружающую среду или получении им тепла из внешней среды.
При этом следует учесть, что независимо от температуры окружающей среды
температура тела человека сохраняется постоянной на уровне 36,5-36,8 С.
Установлено, что пределы возможных температур, при которых организм
человека сохраняет жизнеспособность, относительно невелики. Смерть чело-
века наступает при повышении температуры тела до 43 °С и при падении ее
ниже 27—25 °С. Отдача тепла организмом осуществляется конвекцией, излу
чением и испарением влаги. При пониженной температуре среды удельный
вес конвекционных потерь возрастает, а при повышенной увеличиваются по
тери тепла за счет испарения.
Влажность воздуха значительно влияет на терморегуляцию организма
человека. Действие температуры окружающей среды зависит от сопутству
ющей относительной влажности воздуха. Повышенная влажность является
неблагоприятным фактором не только в условиях жары, но и при
пониженной температуре.
Значительное колебание параметров микроклимата приводит к нарушению
терморегуляции организма, т. е. способности организма поддерживать
постоянную температуру тела. Это приводит к нарушению систем
кровообращения, нервной и потоотделительной, что может вызвать
повышение или понижение температуры тела, слабость, головокружение,
иногда и обморок, привести к снижению работоспособности и даже к
профзаболеваниям
Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую
зону помещений, допустимые—на постоянные и непостоянные рабочие
места рабочей зоны. Допустимые показатели устанавливаются в случаях,
когда по технологическим, техническим и экономическим причинам невоз
можно обеспечить оптимальные нормы.
Год разделяют на теплый и холодный периоды. Теплый период — период
года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха
+ 10 °С и выше, а холодный — период, характеризующийся температурой
ниже + 10 °С.
Деление работ на категории — это разграничение работ на основе общих
энергозатрат организма.
Нормирование параметров микроклиматических условий
В зависимости от энергозатрат организма ГОСТ 12.1.005 - 96 ССБТ “
Воздух рабочей зоны, общие санитарно-гигиеничесие требования”
предусматривается три категории работ:
В соответствии с данной таблицей разработаны оптимальные и допустимые
параметры микроклимата, в холодный и теплый период года.
Характеристика микроклиматических условий
Микроклимат производственных помещений - метеорологические условия
внутренней среды этих помещений ,которые определяются действующими на
организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения
воздуха, а также температурой поверхностей ограждающих конструкций и
теплового облучения.
Оптимальные микроклиматические условия - это сочетание параметров
микроклимата ,которые при длительном и систематическом воздействии на
человека
обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без
напряжения механизмов терморегуляции .При этом имеет место быть
состояние теплового комфорта и высокая работоспособность.
Допустимые микроклиматические условия - сочетание параметров
микроклимата
которые при длительном и систематическом воздействии на работающего
могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового
состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов
терморегуляции ,не выходящие за пределы физиологических
приспособительных возможностей .При этом не происходит нарушений в
состоянии здоровья человека, но могут наблюдаться дискомфортные
ощущения, ухудшающие работоспособность и самочувствия работающего.
Работа
Легкая
физическая
Категори
я работы
1а
Энергозатраты
(ккал/ час)
Менее 120
Тяжелая
физическая
P.S.
Производится сидя и не требует физического
напряжения
Сопровождается некоторым физическим
напряжением ( сидя, стоя, ходьба)
1б
Средней
тяжести
Характеристика работы
11а
120 -150
150 - 200
11б
200 -250
111
Более 250
Связана с физическим напряжением (стоя, сидя,
перемещение тяжестей до 1 кг).
Выполняется стоя, связана с ходьбой и переносом
тяжестей весом до 10 кг.
Связана с передвижением и перемещением
тяжестей весом свыше 10 кг.
Термостабильность организма обеспечивается в основном двумя взаимодополняющими
механизмами регуляции - физическим и химическим.
Физическая терморегуляция преимущественно активизируется при опасности перегревания и заключается
в отдаче тепла в окружающую среду. При этом включаются все возможные механизмы теплоотдачи:
теплоизлучение, теплообмен, конвекция и испарение. Теплоизлучение осуществляется за счет
инфракрасных лучей, исходящих от имеющей высокую температуру кожи. Теплопроведение реализуется за
счет разницы температур между кожей и окружающим воздухом. Увеличение этой разницы осуществляется
за счет гиперемии - расширения кожных сосудов и притока сюда большего количества теплой крови от
внутренних органов, из-за чего и окраска кожи при жаре становится розовой. При этом эффективность
теплоотдачи определяется теплопроводностью и теплоемкостью внешней среды: так, эти показатели в
соответствующих температурах для воды в 20-27 раз выше, чем воздуха. Отсюда становится понятным
почему термокомфортная температура воздуха для человека составляет около 18°С, а воды - 34°С.
Теплоотдача за счет испарения пота является весьма эффективной, так как при испарении 1 мл пота с
поверхности тела организм теряет 0,56 ккал тепла. Если учесть, что взрослый человек вырабатывает даже в
условиях низкой двигательной активности около 800 мл пота, то становится понятной эффективность этого
способа.
В различных условиях жизнедеятельности соотношение потерь тепла тем или иным способом заметно
меняется. Так, в покое и при оптимальной температуре воздуха организм 31% образующегося тепла теряет
проведением, 44% - излучением, 22% - испарением (в том числе и за счет влаги с дыхательных путей) и 3%
- конвекцией. При сильном ветре возрастает роль конвекции, при повышении влажности воздуха проведения, а при усиленной работе - испарения (например, при напряженной двигательной активности
испарение пота порой достигает 3-4-х литров в час!).
Эффективность теплоотдачи организма исключительно высока. Биофизические расчеты показывают, что
нарушение этих механизмов даже у находящегося в покое человека привело бы к повышению температуры
его тела в течении часа до 37,5°С, а через 6 часов - до 46-48°С, когда начинается необратимое разрушение
белковых структур.
Химическая терморегуляция приобретает особое значение при опасности переохлаждения организма.
Потеря человеком относительно животных шерстяного покрова сделала его особенно чувствительным к
действию низких температур, о чем свидетельствует тот фактор, что у человека холодовых рецепторов
почти в 30 раз больше, чем тепловых. Вместе с тем совершенствование механизмов адаптации к холоду
привело к тому, что снижение температуры тела человек переносит гораздо легче, чем ее повышение. Так,
грудные дети легко переносят снижение температуры тела на 3-5°С, но тяжело - повышение на 1-2°С.
Взрослый человек без каких-либо последствий переносит переохлаждение до 33-34°С, но теряет сознание
при перегревании от внешних источников до 38,6°С, хотя при лихорадке от инфекции может сохранить
сознание и при 42°С. Вместе с тем отмечены случаи оживления замерзших людей, температура кожи
которых опускалась ниже точки замерзания.
Суть химической терморегуляции заключается в изменении активности обменных процессов в организме:
при высокой внешней температуре она снижается, а при низкой - возрастает. Исследования показывают, что
при снижении окружающей температуры на 1°С у обнаженного человека в покое активность метаболизма
возрастает на 10%. (Однако выключение наркозом и так называемыми нейролептиками высших
регуляторных механизмов термостабильности у теплокровных делает их зависимыми от окружающей
температуры, и при охлаждении температуры их тела до 32°С потребление ими кислорода снижается до
50%, при 20°С -до 20%, а при +1°С -до 1% от исходного уровня.)
Особое значение для поддержания температуры тела играет тонус скелетных мышц, который возрастает при
снижении окружающей температуры и снижается - при потеплении. Показательно, что эти процессы
протекают тем активнее, чем опаснее грозящее нарушение термостабильности. Так, при температуре
воздуха 25-28°С (и особенно в сочетании с высокой влажностью) мышцы в значительной степени
расслаблены, и воспроизводимая ими тепловая энергия ничтожна. Наоборот, при опасности переохлаждения
все большее значение приобретает дрожь - нескоординированные сокращения мышечных волокон, когда
внешняя механическая работа практически полностью отсутствует, и почти вся энергия сокращающихся
волокон переходит в тепловую энергию (это явление получило название несократительного термогенеза).
Нет ничего удивительного в том, что при дрожи теплопродукция организма может возрасти более чем в три
раза, а при напряженной физической работе - в 10 и более раз.
Несомненное значение в химической терморегуляции играют и легкие, которые за счет изменения
активности обмена входящих в их структуру высококалорийных жиров поддерживают относительно
постоянную свою температуру, - именно поэтому при высокой внешней температуре оттекающая от легких
кровь прохладнее, а при низкой - теплее вдыхаемого воздуха.
Физический и химический механизмы терморегуляции работают с высокой степенью согласования
благодаря наличию в ЦНС соответствующего центра в области промежуточного мозга (гипоталамус). Вот
почему при высокой температуре окружающей среды, с одной стороны, усиливается теплоотдача (за счет
повышения температуры кожи, активизации дыхания, усиления процессов испарения пота и т. д.), а с другой
- снижается теплопродукция (за счет снижения тонуса мышц, перехода к усвоению организмом менее
энергосодержащих продуктов); при низких же температурах - наоборот: возрастает теплопродукция и
снижается теплоотдача.
Таким образом, совершенные механизмы терморегуляции человека позволяют поддерживать оптимальную
жизнеспособность в широком диапазоне внешних температур.
Контроль состояния микроклиматических условий
Контроль за состояние микроклимата в производственном помещении
позволяет
поддерживать условия труда близкие к оптимальным.
Температура воздуха на рабочих местах осуществляется термометрами на
уровне1,3-1,5 м от пола в нескольких точках помещения. Если же
температура вблизи пола сильно отличается от температуры окружающих
предметов то необходимо проводить измерения на высоте 0,3- 0,2 м от пола
.Если же проводятся измерения температуры воздуха в условиях тепловых
излучений необходимо применять парные термометры (состоящие из 2
термометров). У одного термометра резервуар заполнения ртути зачернен, у
другого посеребрен. Температура измеряется и затем находится по формуле:
Т= Тч - К( Тч- Тс)
здесь Тч и Тс - показатели температур зачерненного и посеребренного
термометра соответственно. К - параметр парного термометра
(определяется при изготовлении)
Влажность воздуха определяется психрометрами или гигрометрами. При
этом различают абсолютную и относительную влажность. Абсолютная
влажность- масса водяных паров в единице обьема воздуха. Максимальная
влажность - наибольшее возможное количество насыщенных водяных паров
при данной температуре в том же обьеме.
Относительная влажность=Абсолютная влажность/Максимальная
влажность * 100 %.
Для измерения скорости движения воздуха применяются анемометры
(чашечковые при скорости от 9 до 20 м/ с ; крыльчатые при скорости 0,3
10 м/с ).
Человек ощущает движение воздуха с 0,15 м/с; при 36 С этот поток освежает
,а при 40С оказывает неблагоприятное воздействие. Атмосферное давление
измеряется - барометрами.
Методы и средства обеспечения нормируемых
микроклиматических условий
Для того чтобы исключить воздействие на работающего
выделяющихся в помещении вредных веществ, избытков тепла, и т.д.
используется вентиляция (организованный и регулярный воздухообмен в
производственном помещении обеспечивающий создание благоприятных
метеорологических условий и отвечающий требованиям технологического
процесса . Вентиляционные системы обеспечивают необходимые параметры
микроклимата, а также заданный состав воздушной среды рабочей зоны.
В зависимости от сил вызывающих перемещение воздуха различают
естественную и искусственную (механическую ) вентиляцию.
Естественная вентиляция
Вентиляцией называется организованный и регулируемый
воздухообмен. При естественной вентиляции он происходит вследствие
разности температур воздуха в помещении и снаружи, а также в результате
действия ветра. При действии ветра с подветренной стороны зданий
создается пониженное давление, вследствие чего происходит вытяжка
теплого и загрязненного воздуха из помещения; с наветренной стороны
здания создается избыточное давление и свежий воздух поступает в
помещения.
Различают следующие виды естественной вентиляции: неорганизованная и
организованная. При неорганизованной вентиляции поступление и удаление
воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений
(инфильтрация), через окна, форточки, фрамуги, фонари.
Аэрацией зданий называют организованную регулируемую естественную
вентиляцию. Аэрация осуществляется под действием аэростатического и
ветрового давления. Аэрацию применяют в цехах со значительными тепло
выделениями, если концентрация вредных веществ в приточном воздухе не
превышает 30 % ПДК в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если
требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток
наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.
Для притока наружного воздуха в одно- и двух пролетных цехах устраивают
проемы в наружных стенах, располагая низ проемов на высоте: в теплый
период года — 0,3 + 1,8 м; в холодный период года в цехах высотой менее 6
м на высоте не менее 3 м от пола (при этом они оборудуются козырьками или
другими конструктивными элементами, отклоняющими приточный воздух
под углом вверх), в цехах высотой более 6м — на высоте не менее 4 м от
пола.
Для притока наружного воздуха в многопролетных цехах устраивают проемы
в наружных стенах и фонари в “холодных” пролетах, которые должны
чередоваться с “горячими”, причем “холодные” пролеты отделяют от “горя
чих” спущенными сверху перегородками, не доходящими до пола на 2—4 м.
Для удаления воздуха из аэрируемого помещения устраивают незадуваемые
аэрационные и светоаэрационные фонари или шахты различных кон
струкций.
Механическая вентиляция
При механической вентиляции воздухообмен достигается за счет разности
давлений, создаваемой вентилятором. Механическая вентиляция приме
няется в случаях, когда тепловыделения в цехе недостаточны для круглого
дичного использования аэрации, а также если количество или токсичность
выделяющихся в воздух помещения вредных веществ требует
поддерживания постоянного воздухообмена независимо от внешних
метеорологических условий.
При механической вентиляции воздух подвергается предварительной
обработке: подогревается, охлаждается, увлажняется или осушается. Если
удаляемый воздух загрязнен выше ПДК, то он подвергается очистке.
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, вы
тяжной или смешанной (приточно-вытяжной).
Приточная вентиляция обеспечивает подачу в производственные помещения
чистого наружного воздуха. Она может применяться в производственных
помещениях со значительными тепловыделениями и малой концентрацией
вредностей. При этом удаление загрязненного воздуха осуществляется через
фрамуги, дефлекторы или вентиляционные короба.
Вытяжная вентиляция может применяться в производственных поме
щениях, в которых отсутствуют вредные выделения и необходима малая
кратность воздухообмена, во вспомогательных и бытовых помещениях, на
складах.
Приточно-вытяжная вентиляция применяется во всех производственных
помещениях, когда требуется повышенный и особо надежный обмен воздуха.
При этом виде вентиляции целесообразно в производственных помещениях с
малыми выделениями вредных веществ создавать небольшой подпор
воздуха, а в смежных с ними помещениях со значительными выделениями
вредных веществ - приток воздуха должен составлять 95 % объема вытяжки.
Недостающие 5 % приточного воздуха поступают из смежных, более чистых
помещений.
Рециркуляция воздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции приме
няется в холодное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на
подогрев воздуха. При рециркуляции часть воздуха, удаляемого из помеще
ния, после соответствующей очистки от производственных вредных веществ
снова направляется в помещение.
При использовании принципа рециркуляции необходимо соблюдать сле
дующие условия: количество чистого воздуха, поступающего извне, должно
составлять не менее 10 % общего количества воздуха, подаваемого в поме
щение; воздух, поступающий в помещение, должен содержать не более 30 %
вредных веществ 4 класса опасности по отношению к предельно допустимой
концентрации в воздухе рабочей зоны.
Применение рециркуляции недопустимо в производственных помещениях, в
воздушной среде которых могут быть ядовитые примеси, неприятные запахи
и болезнетворные микроорганизмы или может резко увеличиваться
концентрация вредных и взрывоопасных пылей, паров и газов.
Смешанная вентиляция применяется обычно в холодный период года, когда
поступающий воздух необходимо подогревать, что и осуществляется
механической вентиляцией, удаление воздуха из производственного помеще
ния происходит путем естественной вентиляции.
Системы местных отсосов и системы общеобменной вытяжной вентиляции
проектируются отдельно.
Системы общеобменной приточно-вытяжной вентиляции или кондици
онирования воздуха производственных зданий и помещений без
естественного проветривания необходимо проектировать, предусматривая не
менее двух приточных и двух вытяжных вентиляционных установок,
обеспечивающих при выключении одной из них производительность не
менее 50 % требуемого воздухообмена. При проектировании одной
приточной и одной вытяжной установки или кондиционера следует
предусматривать установку резервных вентиляторов с электродвигателями,
включаемых автоматически при остановке основных вентиляторов.
Системы аварийной вентиляции предусматриваются в производственных
помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших
количеств вредных или взрывоопасных веществ, в соответствии с требова
ниями технологической части проекта, ведомственных нормативных доку
ментов и СНиП 2.04.05—84.
Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещения для обес
печения требуемых параметров воздушной среды в рабочей или обслужива
емой зоне помещений, определяется расчетом на основании количества
тепла, влаги и вредных веществ, поступающих в помещения, учитывая
неравномерность их распределения по высоте и площади помещений, а также
учитывая удаление воздуха местными отсосами от оборудования,
общеобменной вентиляцией на технологические или другие нужды (на
горение, на сушку и т. п.).
Местная вентиляция
Местная вентиляция обеспечивает вентиляцию непосредственно у рабочего
места и подразделяется на приточную и вытяжную. Местная приточная
вентиляция служит для создания требуемых условий в ограниченной зоне
помещения, а местная вытяжная —для улавливания вредных веществ не
посредственно у места их выделения. Устройства местной вытяжной
вентиляции (местные отсосы) условно разделяются на отсосы открытого и
закрытого типа.
В зависимости от условий работы и зоны выделения вредных веществ
местные приточные вентиляционные устройства делят на стационарные
(воздушные души, оазисы и завесы), передвижные (воздушные души) и
встроенные (в ручной инструмент и индивидуальные защитные средства).
Воздушное душирование применяется в горячих цехах на местах постоянного
пребывания рабочих, подвергающихся воздействию инфракрасного
излучения интенсивностью 350 Вт/м и более. Для устранения перегрева
организма рабочих приточный воздух направляется непосредственно на по
верхность тела рабочего в виде так называемого воздушного обдувания.
Скорость воздуха зависит от интенсивности инфракрасного излучения и
категории работ.
Воздушные оазисы также являются мерой защиты от теплового излучения.
Они предназначаются для улучшения метеорологических условий на
ограниченной площади помещения, которая отделяется со всех сторон пере
движными перегородками и заполняется чистым воздухом с температурой
ниже, чем температура воздуха в помещении.
Воздушные завесы применяются с целью предотвращения поступления
наружного холодного воздуха в производственные помещения через
открытые двери.
Перспективным, с точки зрения создания нормальных микроклиматических
условий в рабочей зоне, является использование конденсирующих
установок.
По санитарным нормам на каждого работающего должно быть подано не
менее 20 м 3 /ч и не менее 30 м 3/ч, если обьем помещения на одного
работающего менее 20 м . При отсутствии вредных выделений,
количество
3
подаваемого воздуха в помещение с обьемом более 40 м не
регламентируется.
Освещённость производственных помещений
Правильный выбор и расчет освещенности рабочего места и
производственного помещения создает условия для органов зрения
персонала, уменьшает опасность травматизма, способствует повышению
производительности труда.
Освещение, соответствующее санитарным нормам, является главнейшим
условием гигиены труда и культуры производства.
Для рационального освещения необходимо выполнение следующих
условий:
- соответствие уровня освещенности рабочих мест характеру выполняемой
зрительной работы;
- постоянная освещенность рабочих поверхностей во времени (колебания
напряжения сети не должно превышать 4%);
- достаточная и равномерно распределенная яркость освещаемых рабочих
поверхностей.
- отсутствие резких контрастов между яркостью рабочей поверхности и
окружающего пространства;
- отсутствие резких перепадов в освещенности рабочей поверхности ,а также
глубоких теней ;
- отсутствие в поле зрения светящихся поверхностей, обладающих большим
блеском.
Для рационального освещения производственных помещений и рабочих
поверхностей большое значение имеет выбор цвета для окраски потолка,
стен и производственного оборудования.
Светотехнические величины
Здесь мы будем рассматривать только фотометрические величины
(иногда сравнивая их с радиометрическими).
Основной величиной в фотометрии является световой поток.
Световым потоком называют мощность лучистой энергии уцениваемую по
производимому ею световому ощущению на человеческий глаз. За единицу
светового потока принят люмен (лм). За эталон люмена принят световой
поток, излучаемый абсолютно черным телом площадью выходного
отверстия 0,5305 мм при температуре затвердевания платины 1770 С. Люмен
численно равен 1: 683 радиометрического ватта.
Связь между люменом и Ваттом. Чувствительность человеческого глаза
На практике часто световой поток приходится выражать через единицы
мощности. По этой причине возникает необходимость установить связь
между люменом и ваттом. Это связано с тем, что свет с разной длиной волны
вызывает разные зрительные ощущения Наибольшую чувствительность глаз
испытывает к длине волны - 555 нм, надо заметить, что и Солнце
максимальную излучающую способность имеет именно на этой длине волны
( или в диапазоне непосредственно к ней прилегающей). Следует отметить
,что свет с длиной волны меньше - 400 нм и больше 760 нм вообще не
вызывает зрительных ощущений. По этой причине часть шкалы
электромагнитных волн в диапазоне 400 - 760 нм называется видимой
областью. Поскольку свет разных длин волн при одинаковом световом
потоке вызывает различные зрительные ощущения, то так называемая
относительная чувствительность глаза будет обратно пропорциональна
МОНОХРОМАТИЧЕСКИМ МОЩНОСТЯМ, ДАЮЩИМ ОДИНАКОВОЕ ЗРИТЕЛЬНОЕ ОЩУЩЕНИЕ . На
этой основе строится кривая “видности” .
V(l)=b: F(l)
Здесь V(l) - относительная чувствительность глаза (функция видности ). F(l)
-величина монохроматического светового потока , b - коэффициент
пропорциональности, который можно определить исходя из максимального
значения относительной чувствительности глаза. Если длину волны, при
которой V(l) =1 , обозначить через 10 , при L=555 нм, то V(l) =F(l0):F(l) , 10 соответствует максимальной чувствительности глаза, то F(10) - будет
минимальной среди монохроматических мощностей. Как показали
соответствующие измерения, кривая чувствительности глаза изображается
колокообразной кривой.
Сила света - I пространственная плотность светового потока, излучаемого
источника.
I= F: w ; F - световой поток от источника (лм), w- телесный угол (ср).
За единицу телесного угла принят стерадиан. Полный телесный угол - 4π ср.
За единицу силы света принята 1 кд. 1 кд - сила света, испускаемая в
перпендикулярном направлении с поверхности эталонного излучателя
площадью 1: 600000 м при температуре затвердевания платины Т=2045 К и
давлении 101325 Па.
Освещённость - Е является величиной, которая характеризует
поверхностную плотность падающего светового потока. Ее определяют как
отношение светового потока Ф к площади S освещаемой им поверхности: Е
= Ф: S. Единицей освещенности является люкс (лк). Из этого определения
следует, что освещенность ни коим образом не зависит от свойств
освещаемой поверхности
Освещенность конкретной точки на поверхности связана с силой света
соотношением
Е= I*^ s а / r 2
I - сила света по направлению к точке, кд; а - угол между нормалью к
поверхности, которой принадлежит точка, и лучом; г - расстояние от
источника света до точки, м.
Яркость - В - световая величина непосредственно воспринимаемая глазом.
Освещенный или светящийся объект будет тем лучше виден, чем большую
силу света излучает каждый элемент поверхности в направлении
наблюдателя:
В = I / (S *cos а )
I - сила света светящейся точки, кд; Яркость определяется как отношение
силы света в данном направлении к площади проекции излучающей
поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению.
Яркость освещаемых поверхностей зависит от их отражающих свойств,
которые определяются коэффициентом отражения: р= Фе/Ф;
здесь Фе- поток отраженный от поверхности; Ф - поток падающий на
поверхность;
Суммарное значение коэффициентов отражения (р); поглощения(к) и
пропускания ( г ) должно быть равно - 1.
Коэффициент отражения является характеристикой фона, т.е.
поверхности на которой рассматривается обьект различения. При р>0,4 фон
считается светлым,при
0,2 =<р<= 0,4 средним, при р < 0,2 - темным.
Контраст обьекта с фоном : К = |Вф-Во|/Вф , здесь Вф и Во - яркость
соответственно фона и обьекта. При К> 0,5 контраст считается большим,
при 0,2<=К<=0,5 -средним, при К< 0,2 - малым. При равенстве яркостей
фона и обьекта они могут быть различимы по цветности .Переход от одной
яркости поля зрения к другой вызывает адаптацию зрения. Различают
световую - от малой яркости к большой и темновую - от большой яркости к
малой адаптации. В неблагоприятных условиях время адаптации , особенно
темновой, может длится минутами и стать причиной несчастного случая.
Чтобы время адаптации было малым ,наблюдаемые первичные и вторичные
яркости должны отличаться не более чем в 3 - 5 раз.
Степень изменения освещенности во времени при питании ламп
переменным током оценивают коэффициентом пульсации-Кп, %:
Кп=[ ( Emax - Emin ) / 2 Eср] * 100,
где Emax, Emin, Еср - соответственно максимальное, минимальное и среднее
значение освещенности за период протекания тока. Этот показатель у
газоразрядных ламп значительно выше, чем у ламп накаливания, что
обьясняется малой инерционностью свечения люминофора. Пульсации
освещенности вызывают утомление зрения, снижение работоспособности, а
при контроле за движущимися или вращающимися деталями появляется
стробоскопический эффект, когда искажается зрительное восприятие
скорости и направление движения, что может явиться причиной травм.
Ограничение пульсации достигается специальными приемами включения
люминесцентных ламп в осветительную сеть.
Естественное и искусственное освещение производственных помещений
Естественное освещение внутри помещений оценивают коэффициентом
естественной освещенности - КЕО ,% ,который представляет собой
отношение освещенности внутри, в данной точке помещения Е вн к
одновременно измеренной наружной горизонтальной освещенности под
открытым небом - Е нар.
Использование относительного показателя для характеристики
естественного освещения обусловлено чрезвычайно широким диапазоном его
изменения, а также непостоянством во времени.
По конструктивным особенностям естественное освещение
подразделяют на: боковое одностороннее или двухстороннее,
осуществляемое через окна; верхнее, осуществляемое через аэрационные и
зенитные фонари; комбинированное, когда к верхнему освещению
добавляется боковое. В случаях, когда естественного освещения
недостаточно устраивают совмещенное освещение. При этом
дополнительное искусственное освещение применяют не только в темное
время , но и в светлое время суток.
Искусственное освещение по характеру выполняемых задач делят на
рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.
Рабочее освещение устраивают во всех помещениях, предназначенных для
работы, прохода людей и движения транспорта .
Аварийное освещение предназначено на случай внезапного отключения
рабочего освещения .Светильники аварийного освещения питаются от
автономного источника и должны обеспечивать освещенность не менее 5 %
величины рабочего освещения, но не менее 2 лк на рабочих поверхностях(
летняя ночь Е=0,1 - 0,15 лк, осенний пасмурный день 50 лк, ясный летний
день 10000 лк) и не мене 1 лк на территории предприятия.
Эвакуационное освещение включается для эвакуации людей из помещения
в случае опасности . Оно устанавливается в помещениях с числом
работающих более 50, а также в помещениях общественных зданий и
вспомогательных зданий промышленных предприятий , если в них могут
одновременно находится более 100 человек. Освещенность должна быть 0,5
лк - в помещении и 0,2 лк- вне его. Светильники питаются от независимого
источника.
Дежурное освещение включается в рабочее время.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ охраняемой
территории и должно обеспечивать освещенность 0,5 лк.
Для охранного и дежурного освещения территории и помещений в
нерабочее время используют часть светильников рабочего освещения.
По расположению источников света искусственное освещение делится на
общее, местное и комбинированное.
При общей системе освещения светильники располагаются в верхней зоне,
обеспечивая равномерную освещенность рабочего помещения.
При местном освещении световой поток концентрируется непосредственно
на рабочих местах. При использовании только местного освещения световой
поток концентрируется только на рабочем месте и при этом создаются
неблагоприятные условия труда в связи с резкими изменениями контраста,
возрастает вероятность травматизма. На предприятиях использование
местного освещения разрешается только для периодических работ с
переносными лампами.
Комбинированное освещение - подразумевает использование наряду с
общим -местное освещение.
В качестве источников света при искусственном освещении используются
лампы накаливания и газоразрядные лампы. Основными характеристиками
источника света являются : номинальное напряжение, потребляемая
мощность, световой поток, удельная светоотдача и срок службы.
Лампы накаливания. Свет излучает нить из тугоплавкого металла.
Световой поток зависит от потребляемой мощности и температуры нити.
Просты в изготовлении и надежны. Но у них - малая светоотдача (20 лм/Вт),
небольшой срок службы ( 1000 ч) и неблагоприятный спектральный состав ,
в котором преобладает красный и желтые цвета, а это затрудняет
светоразличение. Разновидностью ламп накаливания являются галогенные
лампы, их колбы наполнены парами галогена (например - йода). Это
улучшает характеристики лампы : срок службы - 2000 ч , и повышает
светоотдачу - 22 лм /Вт.
В газоразрядных лампах баллон заполнен парами ртути и инертным газом,
а на его внутреннюю поверхность наносится люминофор ( сернистый цинк, к
примеру). Эти лампы бывают низкого (люминесцентные) и высокого
давления. Срок службы этих ламп - 10000 ч, при светоотдаче 75 лм/Вт ,
малая яркость светящейся поверхности , лучший спектральный состав
(близкий к дневному свету). К недостаткам следует отнести:
- относительная пульсация светового потока (отсутствие инерционности
лампы),
- неустойчивая работа при низких температурах, сложная схема включения.
Как ранее было отмечено - пульсация светового потока может вызвать
стробоскопический эффект, его можно снизить, включая лампы в разные
фазы сети, но полностью устранить его нельзя.
Лампы применяемые в производственных помещениях связи : ЛД -лампы
дневные, ЛБ- белые, ЛДЦ - лампы дневного света правильной цветопередачи
и т.д.
Лампы высокого давления - дуговые ртутные (ДРЛ) - срок службы - 20000 ч,
светоотдача 53 лм/Вт.
Источники света вместе с осветительной арматурой составляют светильник,
он обеспечивает крепление лампы, подачу энергии, предохраняет от
загрязнения, механических повреждений, также предохраняет глаза
работающего от чрезмерной яркости -защитным углом.
Нормирование искусственной и естественной освещённости
Согласно действующим СП 2011 г. для искусственного освещения
регламентирована наименьшая допустимая освещенность рабочих мест, а для
естественного и совмещенного - коэффициент естественной освещенности
КЕО.
Нормы освещенности построены на основе классификации зрительных работ
по определенным количественным признакам. Ведущим признаком ,
определяющим разряд работы , является размер обьекта различения. В
свою очередь разряд делят на четыре подразряда в зависимости от светлоты
фона и контраста между деталями и фоном.
Нормы освещенности зависят от принятой системы освещения . Так при
комбинированном искусственном освещении , как более экономичном,
нормы выше чем при общем. При этом освещенность , создаваемая
светильниками общего освещения, должна составлять 10% от нормируемой,
но не менее 150 лк. Коэффициент пульсации 10-20% в зависимости от
разряда зрительной работы. ( в ряде случаев определение разряда и
подразряда зрительных работ представляет значительную трудность для
специалиста, поэтому вводятся отраслевые нормы для конкретных
помещений и рабочих мест)
Итак, объект различения определяется наименьшим размером предмета
(детали) или его части, которые нужно различать в процессе выполнения
данной работы.
В зависимости от размеров обьекта различения и расстояния предмета от глаз
работающего все работы делятся на восемь разрядов точности. Если
расстояние от глаз до предмета меньше 0,5 м, разряд работы определяется
размером обьекта различения, если больше - отношением размера обьекта
различения к расстоянию от глаз до предмета. Наименьшие размеры обьекта
различения и соответствующие им разряды зрительных работ установлены
при расположении обьекта на расстоянии не более 0,5 м от глаз
работающего:
Характеристика
Разряд
Наименьший линейный
размер
зрительных работ
зрительных работ
обьекта различения,
мм
Наивысшей точности 1
менее 0,15
Очень высокой точности 11
0,15 0,3
Высокой точности
111
0,5
0,3 Средней точности
0,5 1V
1,0
Малой точности
V
5,0
1,0 Грубая
V1
более 5,0
Работа со светящимися V11
материалами
Общие наблюдения за
V111
ходом технологического процесса
Таким образом наименьшая освещенность устанавливается в соответствии с
условиями выполнения зрительных работ: определяется обьектом
различения, фоном и контрастом обьекта различения. При этом нормы
освещенности следует повышатьна одну ступень по шкале освещенности в
следующих случаях:
1.При выполнении работ 1- 4 разрядов, если напряженная зрительная работа
выполняется в течение всего дня;
2.При повышенной опасности травматизма, если освещение от общей
системы освещения 150 лк и менее;
3.
При работе и производственном обучении подростков, если освещение от
общей системы освещения 300 лк и менее:
4. При отсутствии в производственном помещении естественного света и
при постоянном пребывании рабочих, если освещенность от общей системы
освещения
1000лк и менее;
5. При наличии одновременно двух и более признаков освещенность
повышается на одну ступень по шкале освещенности.
В производственных помещениях, где выполняются работы 5 и 6 разрядов
,нормы освещенности следует снижать на 1 ступень по шкале освещенности.
1. При кратковременном пребывании в помещении работающих;
2. В помещениях с оборудованием, не требующим постоянного
обслуживания.
Эксплуатация приборов освещения
Для поддержания на рабочих поверхностях рационального освещения,
надежной и бесперебойной работы устройств освещения необходимо свое
временное и качественное их обслуживание, а также проведение
профилактических осмотров и ремонтов. Для выполнения этих работ
целесообразно иметь специализированную службу.
При эксплуатации осветительных устройств первостепенное значение имеет
своевременная регулярная чистка заполнений световых проемов, све
тильников и ламп, так как коэффициент запаса при светотехнических
расчетах устанавливается в зависимости от числа чисток в год. (2 раза в год
для аудиторий и общественных помещений ).
Вторым по значимости мероприятием является своевременная замена ламп.
Целесообразным является групповой способ замены ламп, при котором они
заменяются не после выхода из строя, а по истечении 75— 80 % но
минального срока службы, что обеспечивает поддержание требуемых
осветительных условий, особенно в помещениях со сложными зрительными
работами. Демонтированные, но еще работающие лампы можно
использовать в подсобных помещениях, где требования к освещению
несколько ниже.
Наличие надежных и безопасных средств доступа к светильникам также
является важным условием правильного и своевременного обслуживания
осветительных установок. Обслуживание светильников со стремянок и
приставных лестниц допускается только при высоте установки до 5 м, а при
большей высоте необходимы специальные устройства или подходы к
светильникам.
При обслуживании и текущем ремонте светильников необходимо соблюдать
правила техники безопасности.
Лекция № 4
Электромагнитные поля и волны
1. Общая характеристика электромагнитного излучения
2. Нормирование зон распространения полей
3. Нормирование воздействия электромагнитного излучения радиочастот
4. Распространение радиоволн
5. Физические поля биологических объектов
6. Биологическая активность электромагнитных волн
7. Средства защиты от электромагнитных полей
8. Ультрафиолетовый диапазон длин волн
9. Инфракрасный диапазон длин волн
10. Лазерное излучение и нормирование лазерного излучения
Общая характеристика электромагнитного излучения
Э лек тром агн и тн ы е волны расп р остран яясь в п р остр ан стве п ер ен о ся т с
с о б о й эл ек тр ом агн и тн ую эн ер ги ю , зак л ю ч ен н ую в эл ек тр и ч еск и х и
м агнитны х полях. В ел и ч и н а
Еи Н
и зм ен яется во врем ен и п о о д н о м у и том у
ж е за к о н у , и соотн ош ен и я м еж д у и х м гн ов ен н ы м и зн ач ен и я м и остаю тся
Еи Н
постоянны м и .
- вел и чи н ы векторн ы е.
В в ак уум е ск орость р асп р остран ен и я эл ек тр ом агн и тн ой волны
с = 3 * 1 0 8 м /с , в п р о с т р а н с т в е з а п о л н е н н о м с р е д о й , е е о п р е д е л я ю т п о ф о р м у л е
: V = c / V (s * μ
),
ε - отн оси тел ьн ая ди элек три ч еск ая п р он и ц аем ость; μ -
о т н о с и т е л ь н а я м а г н и т н а я п р о н и ц а е м о с т ь с р е д ы ( о т н о с и т е л ь н о в а к у у м а ).
Е = U / L , ( В / м ) ; H = I / ( 2 * π * г ), ( А / м ) ; f =
Ш кала
λ < 1 0 -14 м
эл ек тром агн итн ы х
—
1 0 -6 м < λ <
10
10 - 3 м < λ <
10 0 м
γ - и зл уч ен и е;
----- В и д и м ы й д и а п а з о н ;
м - - - - И н ф р а к р а с н ы е в о л н ь ї;
—
м < λ < 10 4 м
10 4 < λ < 10
волн
1 0 -9 м —
X - и зл уч ен и е;
7
1 0 " м ......... У Ф - и з л у ч е н и е ;
390 нм < λ < 780 нм
1
3 0 0 / λ ( м );
косм и ческие лучи
1 0 -14 м < λ < 1 0 -12 м —
1 0 -12 м < λ <
9
10 " м < λ <
с / λ ; f (М Г ц ) =
м
С В Ч - д и ап азон ;
---
- - - “- “-
Р ади овол н ы ( Д ли н н ы е, С р едн и е , К оротк и е )
С в е р х д л и н н ы е волнЫ ;
Э лектром агни тн ы е поля ф и ксирован ны е п р и борам и на Зем л е м ож н о
р аздел и ть н а три к атегор и и :
космическое излучение
( С о л н е ч н а я п о с т о я н н а я = 1 ,4 к В т / м
, в осн овн ом от С олнца
) , п о в сем у ди ап азон у
эл ек тр ом агн и тн ы х волн;
Э лектром агни тн ы е поля
природного
и
техногенного
п рои схож ден и я,
к от ор ы е ок азы в аю т в л и я н и е н а ч ел ов ек а, как в бы ту, так и н а п р о и зв о д ст в е.
При этом действие поля в зависимости от частоты может значительно
отличаться.
Нормирование зон распространения ЭМ полей
Для ЭМП существует три зоны, которые различаются по расстояниям
от источника излучения.
λ
Зона индукции имеет радиус: R = — , где λ - длина волны ЭМИ. В
2π
этой зоне 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
2π
одновременного воздействия на человека напряжённостей электрической и
магнитной составляющих ЭМП, а также плотности потока энергии.
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.
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) *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
Предельно допустимая энергетическая экспозиция
по плотности
по электрической по магнитной
потока энергии
составляющей
составляющей
2
мкВт/см
(В/м)2*ч
(Н/м)2*ч
2
20000,0
200,0
7000,0
Не разработаны
800,0
0,72
800,0
Не разработаны
200,0
.
1
2
3
4
5
30 кГц - 3МГц
3 - 30 МГц
30 - 50 МГц
50 - 300 МГц
0,3 - 300 ГГц
.
.
.
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/см ).
Предельно допустимые значения интенсивности ЭМИ РЧ (ЕПд У, НПд У,
ППЭПДУ) в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня и
допустимое время воздействия в зависимости от интенсивности ЭМИ РЧ
определяются по формулам:
Е пду = (ЭЭЕпду/ Т) 1/2; Т = ЭЭЕпду/ Е2 ;
Нпду = (ЭЭнпду/ Т) 1/2; Т = ЭЭнпду/ Н2 ;
ППЭ пду = ЭЭппэпд ,/ 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/ см для диапазона
частот 0,3 - 300 ГГц). При локальном облучении, к примеру кистей рук
ППЭПДУ = 5000 мкВт/ см2, и не более.
ЭМИ РЧ диапазона
В связи с применением большого количества всевозможных
электроприборов улучшающих коммуникационные, социальные и т.д.
способности человечества изменился электромагнитный фон биосферы.
Под электромагнитным фоном следует понимать любое излучение
радиочастотного диапазона длин волн, который является характерныж
для данной местности или помещения. В общем случае электромагнитный
фон можно разделить на природный и техногенный ( условно).
В свою очередь природный электромагнитный фон может быть
атмосферным или литосферным. Рассмотрим атмосферный фон.
Составляющими его являются:
а) интенсивное излучение при грозовых разрядах ( частота и длительность
зависят от
величины и длительности разрядного тока)
б) предгрозовое радиоизлучение;
в) непрерывно - шумовое радиоизлучение грозовых облаков и циклонов (
сотни МГц).
Физическая природа перечисленных видов излучения обусловлена:
колебаниями поверхностей заряженных капель, с другой стороны их
дроблением и коагуляцией ( слиянием мелких капель в более крупные ).
Излучают радиоволны и различные светящиеся обьекты, возникающие в
атмосфере и имеющие, как правило плазменное происхождение. К примеру
“огни Святого Эльма”. Свечение обусловлено преимущественно дроблением
водных капель и эмиссией с их поверхностей.( название дали итальянские
моряки Средиземного моря и залива Неаполя) Диапазон частот который
характеризует “ огни Св. Эльма” от нескольких
МГц до 3 ГГц, т.е. приходится на область высокой чувствительности
биологической ткани.
В конце 50 и начало 60 годов исследователи обратили внимание на
корреляцию между геологической активностью земной коры и появлением
естественного электромагнитного фона. Такой вид радиоизлучения
называют литосферным. Исследователи предполагают, что этот вид
радиоизлучения происходит при наличии пьезоэлектрического эффекта,
возникающего от механического напряжения горных пород, что приводит к
образованию дополнительного фона естественного происхождения.
( В настоящее время существует много обьяснений причин происходящего,
отметим лишь то, что характеристики такого радиоизлучения зависят от
состава горных пород и температуры до которой они нагреты, к примеру,
извержение вулкана).
Техногенный электромагнитный фон прямо или косвенно связан с
деятельностью человека. При этом техногенный фон может быть как
производственным так и бытовым. Производственный связан с
технологическими процессами : закалка изделий токами высокой частоты ,
плазменная обработка деталей и т.д. Сюда же можно отнести и
электромагнитные поля радиолакационных станций , использование
космической связи , радиотелефонов и т.д.
Бытовой ЭМ фон обусловлен работой радио- и телепередатчиков,
широкого использования СВЧ - печей и радиотелефонов таким образом за 50
лет суточная мощность радиоизлучения возрасла в 50 тыс. раз.
В настоящее время на Земле возникли крупные электромагнитные пятна,
являющиеся порождением мегаполюсов, которые полностью изменили “
внешний геофизический облик” нашей планеты и как следствие ее
светимость в радиочастотном диапазоне превзошла светимость Солнца.
Заметим, электромагнитным загрязнением окружающей среды
называют ситуацию связанную с превышением техногенного ЭМ фона
над природным.
Появление ЭМ фона техногенного происхождения не могло не сказаться
на здоровье населения и жизнедеятельности биообьектов. В настоящее время
известна взаимосвязь между ЭМ излучением и сердечно- сосудистыми
заболеваниями, а также вероятностью нервных расстройств . Более 20 лет
тому назад за рубежом сообщалось об эффекте радиослышимости , суть
которого состояла в том, что люди находящиеся в поле передающей станции
, слышали “ внутренние голоса” , речь , музыку и т.д. Такая реакция
организма на ЭМ - загрязнение основана на возможности детектирования
несущих колебаний во внутренних линейных средах человека с
последующим преобразованием для их дальнейшего восприятия слуховым
нервом.
Помимо этого расположение жилых и служебных помещений “ в прямой
видимости” радио- и телевизионных передатчиков может привести к
усилению электромагнитных полей внутри этих помещений, которые
условно можно представить в виде обьемных резонаторов. (Резонатором
называют полость, окруженную со всех сторон проводящей оболочкой.) В
таких полостях можно возбуждать ЭМ колебания подобно тому, как в
полостях, ограниченных твердыми стенками, можно возбуждать звуковые
колебания.
Для того, чтобы понять принцип работы резонатора необходимо вспомнить
один интересный результат : две волны распространяющиеся навстречу друг
другу , при сложении образуют картину стоячих волн ,и наоборот, любую
стоячую волну ( которая представляет собой пространственное
распределение электрических и магнитных полей можно представить в виде
двух , распространяющихся навстречу друг другу волн.
В о б о и х сл уч ая х ч астоты и х дол ж н ы бы ть оди н ак овы , п р и это м , ч тобы
п у ч н о ст и и узл ы бы л и ч етк о вы р аж ен ы , н е о б х о д и м о , ч тобы ам п л и туда
к олебан ий о б еи х волн бы ли одинаковы . О тсю да н етр удн о понять, п оч ем у
р езон атор ы отк ли каю тся н е на в се к ол ебан и я , а тольк о на те, к оторы е
со д е р ж а т л ю б о е ц е л о е ч и сл о п о л у в о л н п о в сем гео м ет р и ч еск и м р азм ер ам
р езон атор а, п ри это м о ч ев и д н о , ч то к ол ебан и я в р езо н а то р е б у д у т б о л ее
у ст о й ч и в ы м и , есл и п р о в о д я щ и е стен к и р езо н а т о р а п р и х о д я т ся н а узл ы к о
л еб а н и й . И з к у р са ф и зи к и и зв е ст н о , ч то так и е р езо н а т о р ы м о г у т н ак ап ли вать
эн ерги ю .
П р и эт о м у сл о в и я в озн и к н ов ен и я к о л еб а н и й , и х ам п л и туда и дл и тел ь н ость
су щ ест в о в а н и я о п р е д е л я ю т с я как р а зм ер а м и и х а р а к т ер о м ст р о е н и я (
к и р п и ч н ое, п а н ел ь н о е) так и ст еп ен ь ю эк р ан и р ован и я о т р ади ов ол н .
С п о со б н о ст ь так ого р езо н ато р а накапливать Э М эн ер ги ю оп р ед ел я ется его
до б р о тн о сть ю , ч ем бол ьш е вел и ч и н а д о б р о т н о ст и Q
, тем больш е
ок азы в ается в ел и ч и н а н а п р я ж ен н о ст и эл ек т р и ч еск о го поля. Д о б р о т н о с т ь
р езон атор а у д о б н о вы раж ать ч ер ез р еак ти в н ую эн ер ги ю , н ак оп л ен
н у ю в си стем е в р еж и м е устан ов и в ш и хся к ол ебан и й W нак и эн ер ги ю ,
р а с с е я н у ю в р е з о н а т о р е з а о д и н п е р и о д к о л е б а н и й - W р а с , т .е .
Q = W нак/ W рас
О тсю д а п он ятн о, п о ч ем у д ей ст в и е Э М п ол ей и зби р ател ь н о для
р азл и ч н ы х п о м ещ ен и й . С а м о й в ы сок ой д о б р о т н о с т ь ю о б л а д а ет
кабина
р ади ол ок ац и он н ой стан ц и и , затем к руп н оп ан ел ьн ы е дом а с м етал л и ч еск ой
ар м атур ой , а сам ы м и б езо п асн ы м и являю тся палатки. В п о м ещ ен и и
уси ли вается не только Э М ф он техн оген н ого п р ои схож ден и я , но и
п р и р одн ы й . О т сю д а в сев о зм о ж н ы е р асск азы о д о м о в ы х и п о л т ер гей ст а х .
Физические поля биологических объектов
С убстан ц и и , содер ж ащ и еся в тел е чел овека, и зл уч аю т эн ер ги ю
в сл ед ст в и е х а о т и ч еск о го д в и ж ен и я зар я дов . И н т ен си в н о ст ь т еп л о в о го
дв и ж ен и я би ол оги ч еск ого обьек та оп и сы вается ф ор м ул ой Р эл ея - Д ж и нса:
J ( f , T ) = 2 * k * Тя / λ 2 = 2 * χ * k * T * f / c2
гд е χ - к оэф ф и ц и ен т и зл уч ен и я тел а ; k - п остоя н н ая Б ольцм ана, с - ск орость
света; Т я и Т - яр к остн ая и т ер м о д и н а м и ч еск а я тем п ер а ту р ы тела; f - ч аст ота
и зл уч ен и я ; λ - дл и н а волны .
Д ля би ообъ ек та с тем п ературой
бл и зк ой к 3 0 0 К теп л о в о е и зл у ч ен и е
н аи бол ее и н тен си вн о п р о х о д и т в и н ф рак расном ди ап азон е дл и н волн. В этом
д и а п а зо н е ч ел ов ек и зл уч а ет о к ол о 10 м В т с к аж дого сан ти м етр а п о в ер х н о ст и ,
т.о. взрослый человек излучает около 100 Вт и приходится оно на 8 -1 0
мкм, п р и э т о м о н о н е я в л я е т с я ч и с т о г а р м о н и ч е с к и м и п р о м о д у л и р о в а н о
р азл и ч н ы м и б и о л о ги ч еск и м и п р о ц есса м и . П о с л е д н е е о б ст о я т ел ь ст в о сл у ж и т
д и а гн о ст и к о й р азл и ч н ы х за б о л ев а н и й .
Н и зк о ч а с т о т н ы е п о л я ( f = 0 - 1 к Г ц ) св я зан ы
п реи м ущ ествен н о с
эл ек тр отехн и ч еск и м п отен ц и а л о м , которы й хар ак тер и зует
функционирование различных органов и систем человека (сердца, желудка
и т.д. ). Однако электрические поля, создаваемые этими колебаниями, в
значительной степени экранируются высокопроводящими тканями
биообьекта. Что касается магнитных полей, то на них представленная
экранировка не распространяется.
Кроме перечисленных видов ЭМ излучения, жизнедеятельность
биологического обьекта сопровождается также наличием высокочастотных
акустических сигналов ( в виде шума), появление которых связано с
процессами на молекулярном и клеточном уровнях.
Т.о. электромагнитный фон в той или иной мере характерен для любого
живого существа, населяющего нашу планету. К примеру, замечено, что
дециметровые волны ускоряют прорастание семян некоторых растений.
Биологическая активность электромагнитных волн
Механизм биологического действия ЭМ волн отличается значительной
сложностью и в настоящее время мало изучен. Однако это обстоятельство не
мешает разработке основных принципов защиты человека от действия ЭМ
полей.
Биологическая активность ЭМ полей не одинакова в различных диапазонах
длин волн и сильно зависит от длины волны генерируемых колебаний.
Условно любой биологический обьект можно рассматривать с двух точек
зрения:
а) как физическое тело обладающее электрическими и магнитными
свойствами, которые отвечают за его взаимодействие с ЭМ полями, т.е. на
макроуровне.
б) на уровне элементов входящих в состав биологического обьекта , т.е. на
микроуровне , который определяется атомно - молекулярными связями и
химическими превращениями , протекающими непосредственно в
биообьекте под действием ЭМП.
В отличие от растений, человек и другие биообьекты более тонко
реагируют на радиоволны. О способности воздействия СВЧ - излучателя на
состояние человека было известно давно, при этом негативное влияние этого
диапазона длин волн на биообьект гораздо более разрушительно, чем можно
предположить. При всем при этом - женщины более чувствительны к СВЧ полям, чем мужчины.
Все среды организма, отличаются друг от друга значениями ε и σ , в
биофизике принято представлять в виде 2-х групп , изменение
количественного отношения между которыми определяет различное
поглощение радиоволн в данной области . К первой группе следует отнести
подвижные среды ( кровь, спиномозговую жидкость и воздух в легких),
количество которых не постоянно для данной области биообьекта , а ко
второй группе относятся - все остальные среды ( мышцы, костная ткань).
В диапазоне СВЧ диэлектрическая проницаемость и электропроводность
живых тканей изменяется в зависимости от частоты поля. Максимальное
и зм ен ен и е и х ср ед н и х зн а ч ен и й н абл ю д а ется в то й обл асти ди ап азон а, гд е
р азн ость м е ж д у ε и σ
в отм ечен н ы х вы ш е груп п ах б у д ет наибольш ей.
С огл асн о теор и и Д ебая , и зм ен ен и е эл ек тр и ч еск и х пар ам етр ов ж и вы х
тк ан ей о б у сл о в л ен о р езон ан сн ы м п огл о щ ен и ем
Э М поля полярны м и
м ол ек ул ам и тк аней, к огда частота собств ен н ы х к ол ебан и й м ол ек ул в оды и
бел к а н еск ол ь к о м ен ь ш е частоты п р и л о ж ен н о го поля. П ер и о д со б ств ен н ы х
к ол ебан и й Э М поля, при к отор ом п р о и сх о д и т м ак си м ал ьн ое п огл ощ ен и е
м о щ н о ст и , р ассч и ты вается п о ф о р м у л е Д ебая:
ω м = 1 2 * k * Т / ( η * а 3)
где k - постоянн ая Б ольцм ана , Т - абсолю тн ая тем п ер атур а
среды , К ; а -
р а д и у с м о л ек у л , η - в я зк ость воды ; П р и к о м н а т н о й т ем п ер а т у р е эт и ч астоты
со с т а в л я ю т : (д л я в о д ы и б е л к а с о о т в е т с т в е н н о )
сом = 2,8 *1012 c-1 (λ = 0,3 с м ); сом = 6 * 107 с'1 , ( λ = 0,8м ).
Глубина,
н а к оторой п р ои сходи т осл абл ен и е Э М волны би ол оги ч еск ой
т к а н ь ю в е = 2 ,7 р а з, о п р е д е л я е т с я и з с о о т н о ш е н и я :
h = λ / ( 2 * 3 . 1 4 * [ |ε| * s i n δ / 2 ] 1/2)
(4 )
гд е ε - ком пл ек сн ая ди элек три ч еск ая п р он и ц аем ость;
δ - угол ди эл ек тр и ч еск и х п отер ь ж и в ой ткани би ообьек та;
И з п о сл ед н ей ф орм улы в и дн о, что гл уби н а п рон и к н овен и я поля в
б и о л о ги ч еск у ю тк ань за в и си т от ег о ч астоты . Т ак дл я м ы ш еч н ой тк ани п р и
4 6 и 9 7 Г Г ц г л у б и н а п р о н и к н о в е н и я с о с т а в л я е т 0 ,4 м м , а д л я ж и р о в о й т к а н и
- 2 , 6 м м н а ч а с т о т е 4 6 Г Г ц и 1 ,4 н а 9 0 Г Г ц .
Н ео б х о д и м о отм ети ть, что н а ч астотах f > 1 Г Г ц , п огл ощ ен и е эн ер ги и
Э М И зав и си т от ст еп ен и отр аж ен и я р ади ов ол н от п о в ер хн ости тела
ч ел ов ек а. Т ак в д и а п а зо н е ч а ст о т 1 - 10
Г Г ц отр аж аю тся п р и бл и зи тел ьн о 60
% п а д а ю щ ей эн ер ги и и л иш ь 4 0 % п р он и к аю т в тел о ч ел ов ек а, нагревая его
за сч ет п оглощ ен и я.
Р езул ь тат в о зд ей ст в и я Э М И в о сн о в н о м за в и си т от
ч а ст о т ы , а п р и р е з о н а н с е (т е л о и м е е т я р к о в ы р а ж е н н у ю р е з о н а н с н у ю т о ч к у
п р и 1 7 М Г ц ) у в е л и ч и в а е т с я т е р м и ч е с к а я н а г р у з к а в 1 0 0 и б о л е е р а з , т .е . е с л и
д л и н а вол н ы и м е е т т о т ж е сам ы й п о р я д о к в ел и ч и н ы , как и р а зм ер
б и о л о ги ч еск о й си стем ы , - в озн и к ает р езон ан с.
( Воздействие
излучений от сотовых телефонов !!!!)
Э лек тром агн и тн ы е поля ди ап азон ов С В Ч , У В Ч , В Ч
в п о сл ед н и е годы
н а х о д я т в с е б о л ь ш е е п р и м е н е н и е в р а з л и ч н ы х о б л а с т я х н а у к и и т е х н и к и .:
р а д и о л о к а ц и и ,м н о г о к а н а л ь н о й р а д и о с в я з и , р а д и о н а в и г а ц и и и т .д .
В ы сок оч астотн ы е эл ек тр ом агн и тн ы е п ол я об р а зу ю т ся в р а б о ч и х
п о м ещ ен и я х во врем я р аботы ген ер а то р о в в ы сок ой ч астоты . И сточ н и к ам и
и зл уч ен и я Э М И м огут бы ть ген ер атор ы эл ек тр ом агн и тн ы х к ол ебан и й ,
антен ны е устр ой ств а, отдел ьн ы е С В Ч бл ок и ( м агн етр он ы , к ли строны , лам пы
бегущ ей волны ) , л ин и и п ер едач от ген ер атор ов к ан тен н е или ее
эк ви вален т, к атодн ы е вы воды м агн етр он ов , отвер сти я и щ ел и в соч л ен ен и и
т р а к т а п е р е д а ч и э н е р г и и в о л н и т .д . И н т е н с и в н о с т ь э л е к т р о м а г н и т н о г о п о л я
на р абоч и х м естах к ол ебл ется в зав и си м ости от м ощ н ости ген ератора,
расстояния рабочего места от источника излучения и отражений от
различных металлических поверхностей.
Поскольку биологическое действие ЭМП СВЧ диапазона носит ярко
выраженный тепловой эффект, то принято для характеристики этого
диапазона использовать ППЭ, такая характеристика этого диапазона
наиболее приемлема еще и в связи с тем, что излучение этого диапазона
влияет на биологические обьекты с большей эффективностью воздействия.
Значения этого параметра изменяется в широких пределах в зависимости от
конструктивных особенностей излучателя, расстояния до него и от мощности
установки. Степень облучения обслуживающего персонала от различных
типов СВЧ генераторов зависит от их средней мощности, способа
использования генерируемой энергии и передачи ее в пространство ,от типа ,
ширины диаграммы направленности, коэффициента усиления антенных
устройств, высоты их подьема над уровнем земли, наличия утечек в
отдельных СВЧ блоках.
Защита от воздействия электромагнитных полей
Защита от ЭМП - цикл работ направленный на обеспечение безопасности
людей (непосредственно связанных с ЭМП или проживающих вблизи
станций) находящихся в зоне действия радиопередатчиков .В настоящее
время разработано и освоено много способов и средств защиты людей от
радиоизлучений. Их условно можно разделить на:
1. Защита временем; 2. Защита расстоянием; 3. Снижение интенсивности
излучения непосредственно в самом источнике излучения; 4.
Экранирование источника излучения; 5.Защита рабочего места от ЭМП;
6. Экранирование обслуживающего персонала путем использования
индивидуальных способов защиты.
1 Защита временем применяется в тех случаях, когда отсутствует
возможность уменьшить интенсивность ЭМП до ПДУ. Допустимое время
облучения находят из выражения : T = W/ ППЭ пду; Т=ЭЭе/ Е2 пду ;
2 Защита расстоянием применяется ,если нельзя снизить интенсивность
облучения другими способами, в том числе и сокращением времени
пребывания человека в зоне облучения. Определить безопасное расстояние
при обслуживании ВЧ. УВЧ генераторов можно с использованием
выражения:
г = (30 * P * G )1/2 / E пду.
Где Е пду - допустимая напряженность электрической составляющей поля,
В/м;
Р - средняя выходная мощность, в ваттах;
G - коэффициент направленности антенны;
В СВЧ диапазоне :
г = [(P * G) / ( 12,56 * ППЭ пду.) ]1/2
Защита расстоянием - наиболее эффективный методы может применяться как
в производственных условиях, так и в условиях населенных мест.
3 . Этот способ защиты также уменьшает воздействие ЭМП и достигается
при замене данного передатчика на менее мощный либо необходимо менять
режим работы генератора используя режим “щадящего” излучения.
Также эффективно использование эквивалентной нагрузки при настройки
станции. Для снижения воздействий ЭМП на радио - и телестанциях
применяется два способа :
а) уменьшение энергии источника излучения ; б ) организация
дистанционного управления и контроля передатчиками . Эффективность
первого способа достигается за счет полного экранирования фидеров и
передатчиков . Второго - применением защиты пульта управления и
выносом контрольной аппаратуры в защищенную зону.
4. В зависимости от характера и мощности источника излучения, диапазона
длин волн особенностей производственного процесса рекомендуется
несколько типов экранов:
а) отражающие - сплошные металлические, б) сетчатые металлические,
в) мягкие металлические (эластичные ) с хлопчатобумажной или другой
ниткой и г) поглощающие экраны..
Отражающие экраны - Наиболее распространенным радиоотражающим
материалом являются металлические листы . Наиболее оптимальный
материал для экрана должен обеспечить заданную величину ослабления
ЭМП в рабочем диапазоне частот; антикоррозийную стойкость и
механическую крепость . Большенству этих условий отвечают используемые
в настоящее время листовые материалы (сталь, медь, латунь, алюминий),
которые обладают высокой отражающей способностью и обеспечивают
необходимую эффективность экранирования. Все экраны должны тщательно
заземляться.
Физичность процесса экранирования состоит в том, что не соответствует
волновое сопротивление экрана (металла), из которого изготовлен экран , и
окружающего воздуха Чем выше это различие , чем выше магнитная
проницаемость и проводимость металла, тем сильнее эффект экранирования.
Поэтому экранирующий эффект у магнитных материалов выше ,чем у
немагнитных. К примеру, сталь, медь, алюминий - идут по экранирующим
свойствам соответственно.
Эффективность экранирования характеризуется отношением
напряженности ЭМП в какой -либо точке пространства без экрана и
напряженности поля в этой же точке с экраном. Э1=Е/ Е э > 1 или Э2 = Н/ Н
э >1
Для СВЧ диапазона: Эсвч = ППЭ/ ППЭ э.
Обычно коэффициент экранирования выражается в децибеллах:
а1= 20 lg Э1 или а2 = 20 lg Э2 ,
П р и эт о м р асч ет эк ран и рован и я сл ед у ет п р ов оди ть п о сл ед у ю щ ем у
алгоритм у:
1. В з а в и с и м о с т и о т д л и н ы в о л н ы н а р а б о ч е м м е с т е , у д а л е н н о м о т и с т о ч н и к а н а
расстоян ии - d , оп р едел яется E
или Н , либо П П Э.
2. Р а с с ч и т ы в а е т с я н у ж н а я с т е п е н ь о с л а б л е н и я Э М П .
3. О п р е д е л я е т с я т о л щ и н а э к р а н а в з а в и с и м о с т и о т и с п о л ь з у е м о г о м а т е р и а л а и
н уж н ой степ ен и осл абл ен и я .
П П Э п о д с ч и т ы в а е т с я п о ф о р м у л е : П П Э = P * G / ( 1 2 , 5 6 * d 2),
G -
к о эф ф и ц и ен т н а п р а в л ен н о го д ей ст в и я ан тен н ы .
С теп ен ь осл абл ен и я Э М К устан авли вается и з соотн ош ен и я:
1/ М
= Н / Н доп и л и
Г д е Н доп. и
1 / М = П П Э / П П Э доп.
П П Э доп. - д о п у с т и м ы е з н а ч е н и я м а г н и т н о й с о с т а в л я ю щ е й и
П П Э с о о т в е т с т в е н н о (т о ж е , ч то П Д У ).
Т .о . п о и з в е с т н ы м з н а ч е н и я м м о ж н о о п р е д е л и т ь т о л щ и н у э к р а н а :
δ = - (n
* M ) /
[ ( ω * μ * ε ) / 2 ] 1/2 ,
Д л я в ол н м и л л и м ет р о в о го , са н т и м ет р о в о го , д ец и м ет р о в о го ди ап азон а:
δ = - ( n * M ) /
{ 2 * [ ( ω * μ * ε ) / 2 ] 1/2} ,
г д е ω = (6 ,2 8 * f ) - у г л о в а я ч а ст о т а ; μ - м а г н и т н а я п р о н и ц а е м о с т ь эк р а н а ;
σ - у д е л ь н а я п р о в о д и м о с т ь ( д л я м е д и - 5 , 8 * 1 0 7 С м /м , д л я с т а л и - 9 , 6 * 1 0 6
С м / м .)
С етч аты е эк ран ы - и м ею т м н о го ч и сл ен н ы е п р еи м у щ ест в а п р и со зд а н и и
ги б к и х и л и п р о тя ж ен н ы х эк ран ов. Х ар ак тер и сти к и эт и х эк р ан ов х у ж е ч ем
сп л ош н ы х и и х ц ел есо о б р а зн о п р и м ен ять дл я о сл абл ен и я м о щ н о сти Э М И в
2 0 - 3 0 дБ .
Э л а сти ч н ы е эк ран ы - п р ед н а зн а ч ен ы дл я и зго т о в л ен и я за н а в е сей , ш т о р ,
д р а п и р о в о к , о д е ж д ы - к о м б и н и з о н о в , х а л а т о в и т .д . С т е п е н ь э к р а н и р о в а н и я
зав и си т от длин ы
волны ( с ув ел и ч ен и ем ее степ ен ь экранирования
в о зр а с т а е т ).
П о гл о щ а ю щ и е эк ран ы - о б ес п еч и в а ю т со зд а н и е у сл о в и й , эк в и в ал ен тн ы х
безгр ан и ч н ом у св о б о д н о м у п ростран ству, и ум ен ьш ает отр аж ен н ое Э М П . В
к ач естве п о гл о щ а ю щ и х эк ран ов и сп о л ь зу ю тся м атериалы и з др ев еси н ы ,
к а у ч у к а , щ и х т о о б р а з н ы е п о к р ы т и я и т .д .
О н и д ол ж н ы удов л етв ор я ть сл ед у ю щ и м условиям :
1. М и н и м а л ь н о й в е л и ч и н о й о т р а ж е н н о й э н е р г и и в ш и р о к о м ч а с т о т н о м
ди ап азон е.
2. Б о л ь ш о й в е л и ч и н о й з а т у х а н и я п р о н и к а ю щ и х в н у т р ь м а т е р и а л а и з л у ч е н и й
3. Н е м е н я т ь п о л я р и з а ц и и о т р а ж е н н ы х Э М К .
4. Н е з н а ч и т е л ь н о и з м е н я т ь в е л и ч и н у о т р а ж е н и я э н е р г и и в з а в и с и м о с т и о т у г л а
паден и я.
Х о р о ш и м и п огл ощ аю щ и м и св ой ств ам и обл адает к он струк ци я,
вы полненн ая и з гоф ри р ован н ого м еталла в ф орм е треугольн и к а н а
п о в ер х н о ст и к о т о р о г о н ак л ады в аю тся к ов р и к и и з п о г л о щ а ю щ его м атер и ал а.
Т акая ф ор м а в со ч етан и и с п огл ощ аю щ и м м атер и ал ом
обеспеч ивает
сущ ествен н ое осл абл ен и е п адаю щ ей эн ер ги и за счет м ногократного
отр аж ен и я и п оглощ ен и я.
И н д и в и д у а л ь н ы е с р е д с т в а защ и ты
- к н и м п р и н адл еж ат сп ец иальн ая
о д е ж д а ,в ы п о л н е н н а я и з м е т а л л и з и р о в а н н о й т к а н и , и з а щ и т н ы е о ч к и .
Д л я за щ и т ы гл а з р а б о т а ю щ и х о т и зл у ч е н и й С В Ч
ди ап азон а п р и м ен яю т
сп ец и а л ь н ы е оч к и - О Р З -5 , в ы п о л н ен н ы е и з п о л и р о в а н н о го ст ек л а в о с н о в у
к о т о р о го д о б а в л ен а дв у о к и сь ол ова, оп р ава в ы п ол н ен а и з р ези н ы с
в п р ессо в а н н о й м ет а л л и ч еск о й сет к о й н а р ези н у н ак л еен а м етал л и зи р ов ан н ая
ткань. О ч к и о сл а б л я ю т Э М И д о 2 5 дБ ( п р и д л и н е в ол н ы
Т ак ж е ш и р ок о п р и м ен я ю тся стек л а для очк ов и ок он
н ан есен и ем
о т 1 с м ).
с двойны м
д в у о к и си ол ова, о сл а б л ен и е - 4 0 дБ .
З а м ет и м , ч то и с п о л ь зо в а н и е с р е д с т в и н д и в и д у а л ь н о й за щ и т ы
в озм ож н о
только при кр атк оврем ен н ы х р а ботах и являю тся м ер ой авари йн ого
характера.
Ультрафиолетовый диапазон длин волн
О т 1 0 н м д о 4 0 0 н м . У Ф И о т 1 0 н м д о 2 0 0 н м - в а к у у м н ы й , т .к . н е
м ож ет и зл уч ен и е с такой дл и н ой волны расп ростран яться в в о зд у х е,
п оск ол ь к у и м п огл ощ ается . Э то т д и а п а зо н так ж е о бзы в ается д ал ек ой
обл асть ю У Ф И . 2 0 0 - 4 0 0 н м - бл и ж н яя область.
С м ед и ц и н ск о й точ к и зр ен и я обл а сть С - 2 0 0 -2 8 0 н м , В - 2 8 0 - 3 2 0 н м ,
А - 3 2 0 -4 0 0 нм . И сточ н и к ам и это го и зл уч ен и я м о гу т бы ть тв ер ды е тела,
нагреты е д о тем п ер атур ы вы ш е 3 0 0 0 К и ч ем вы ш е тем п ер атур а тем бол ьш е
см ещ ен и е в к ор отк ов ол н ов ую обл асть - λ = (2 8 9 8 м км * К ) / Т
(м к м ), т а к ж е
источ н ик ам и У Ф И м огут бы ть ртутн ы е и к сен он ов ы е лам пы окна которы х,
л и б о сам и к ол бы , и зготов л ен ы и з кварца, естеств ен н ы м и сточ н и к ом У Ф И
явл яется С о л н ц е , н о ч ер ез а т м о сф ер у п р о х о д я т тол ьк о л у ч и с λ > 2 9 0 н м .
Е стеств ен н ы м и и сточ н и к ам и У Ф И являю тся З в езды и в сев о зм о ж н ы е
тум ан н ости . П о и зм ен ен и я м и н тен си вн ости и длины волны
УФИ
в
н астоя щ ее врем я и зуч ается ди н ам и к а п р о и сх о д я щ и х и зм ен ен и й в свети л ах .
У Ф И п огл ощ ается в ер хн и м и сл оям и тк аней р астен и й и би ол оги ч еск и х
объ ек тов.
П ри этом п р о и сх о д и т хи м и ч еск ое и зм ен ен и е м ол ек ул би оп ол и м еров . М алы е
дозы У Ф И , в соотв етств ую щ ем ди а п азо н е дл и н волн , сп о со б ст в у ю т
обр азов ан и ю витам ин а D , п р и этом
свойства. Б ол ьш и е д о зы
ул уч ш аю тся
в едут к повреж ден иям
им м ун обиол оги ческ ие
глаз и кож и.
Регистрация УФИ, приборы и методы (Самостоятельная проработка)
Инфракрасный диапазон длин волн
Э л е к т р о м а г н и т н ы й д и а п а з о н д л и н в о л н 7 6 0 н м -2 * 1 0 6 н м , в п л о т ь д о
р а д и о в о л н С В Ч д и а п а з о н а . И К - д и а п а з о н д е л я т н а б л и ж н и й - 0 ,7 6 - 2 ,5 м к м ,
с р е д н и й - 2 ,5 - 5 0 м к м ;д а л е к и й 5 0 - 2 0 0 0 м к м . Э т о т д и а п а з о н п р и
в о здей ств и и на би ол оги ч еск и е объ ек ты со зд а ет о щ у щ ен и е теп л а, п о это м у
его н азы в аю т теп л овы м . Р а сп р ед ел ен и е эн ер ги и и зл у ч ен и я ч ел о в еч еск о го
тел а в И К -о б л а с т и б л и зк о к р а с п р е д е л е н и ю эн ер ги и а б с о л ю т н о ч ер н о го тел а
с м а к с и м у м о м λ = 9 ,5 м к м . М о щ н ы м
естественн ы м источн ик ом И К -
и зл у ен и я явл яется С ол н ц е. И ск у сст в ен н ы м и и сточ н и к ам и И К - и зл уч ен и я
я в л я ю т с я л а м п ы н а к а л и в а н и я , р т у т н ы е л а м п ы ,г а з о в ы е и П П
л азер ы .
С п ек тр ы э т о г о в и д а и зл у ч ен и я м о г у т бы ть как л и н ей ч а т ы м и (о т о т д е л ь н ы х
атом ов и м ол ек ул ) так и сп л ош н ы м и ( сп ек тры н агр еты х тв ер д ы х и ж и д к и х
т е л ). Л а зе р ы , и з л у ч а ю щ и е в И К о б л а с т и , и с п о л ь з у ю т в о п т и ч е с к о й св я зи ,
техн ол оги и , м едиц ин е.
Лазерное излучение (ЛИ)
Л азер н ое и зл уч ен и е представляет со б о й особы й в и д Э М И ,
г е н е р и р у е м о г о в д и а п а з о н е д л и н в о л н 0 ,1 - 1 0 0 0 м к м . О т л и ч и е м э т о г о в и д а
и зл у ч ен и я явл я ется м о н о х р о м а т и ч н о ст ь , к о гер ен т н о ст ь и вы сок ая ст еп ен ь
н а п р а в л ен н о ст и . П р и о ц е н к е б и о л о г и ч е с к о г о эф ф ек т а с л е д у е т р азл и ч ать
п рям ое, отр аж ен н ое и р ассеян н ое и зл уч ен и е, в зав и си м ости от длин ы волны ,
дл и тел ь н ости и м п ул ьса, частоты сл едов ан и я и м п ул ь сов , п л ощ ади
о б л у ч а ем ы х уч астк ов и о с о б е н н о с т е й о б л у ч а ем о й ткани. И зл у ч ен и е с д л и н о й
в ол н ы 3 8 0 - 1 4 0 0 н м п р ед ст а в л я е т н а и б о л ь ш у ю о п а с н о с т ь д л я сетч а тк и гл аза,
а и зл у ч ен и е с д л и н ой волн ы 180 - 3 8 0 нм и свы ш е 1400 нм - дл я п ер ед н и х
с р е д гл аза.
П ри в оздей ств и и Л И в н еп р ер ы в н ом р еж и м е п р ео бл а д а ю т в осн о в н ом
теп л ов ы е эф ф ек ты , сл ед ст в и ем к отор ы х явл яется коагуляц и я бел к а, а п р и
б ол ь ш и х м о щ н о стя х и сп а р ен и е би отк ан и . С теп ен ь в о зд ей ств и я за в и си т от
первон ачально п огл ощ ен н ой эн ерги и . М и н и м ал ьн ое п ов р еж ден и е к ож и
р а з в и в а е т с я у ж е п р и п л о т н о с т и э н е р г и и 0 ,1 - 1 Д ж / с м
. Л азер н ое и зл уч ен и е
д а л ь н е й И К о б л а с т и (с в ы ш е 1 4 0 0 н м ) с п о с о б н о п р о н и к а т ь ч е р е з б и о т к а н и н а
зн а ч и т ел ь н у ю г л у б и н у , п о в р еж д а я в н у т р ен н и е органы . И м п у л ь сн ы й ж е
-2
р еж и м р аботы л азер а ( 10
c ) св я за н с п р ео б р а зо в а н и ем эн ер г и и и зл у ч ен и я в
э н е р г и ю м е х а н и ч е с к и х к о л е б а н и й ,в ч а с т н о с т и , в э н е р г и ю у д а р н о й в о л н ы .
Л И н а и б о л ее оп асн о для тк ан ей , которы е м ак си м альн о п огл ощ аю т эн ер ги ю
и зл уч ен и я . П о в р еж д е н и е сетч атк и п о д р а зд ел я ю т на в р ем ен н о е н а р у ш ен и е
зр ен и я и п о в р еж д ен и е в ед у щ и е к п о л н о й п о т ер и зр ен и я , в за в и си м о ст и от
д л и н ы в о л н ы Л И , м о щ н о с т и , в и д а и з л у ч е н и я и т .д . З е л е н ы е и г о л у б ы е г л а з а
б о л е е у я зв и м ы , ч ем к ари е.
Д л и т е л ь н о е в о зд е й с т в и е д и ф ф у з н о о т р а ж е н н о г о Л И в ы зы в ает
н есп ец и ф и ч еск и е, п р еи м ущ еств ен н о вегетати вн о со су д и сты е н ар уш ен и я,
ф ун кц ион альны е сдви ги м огут н абл ю даться и со сторон ы н ервн ой си стем ы ,
се р д е ч н о -со су д и ст о й и ж ел ез в н утр ен н ей сек р ец и и .
Нормирование лазерного излучения
П ри н ор м и р ован и и Л И устан авли ваю тся п р ед ел ь н о доп усти м ы е
ур овн и Л И для д в у х усл ов и й обл уч ен и я - одн ок р атн ого и хр он и ч еск ого, для
т р е х д и а п а зо н о в д л и н волн:
180 - 300 нм, 300 - 1400 нм, 1400 - 100000 нм. Нормируемыми параметрами
являются экспозиция - Н и облученность - Е.
Гигиеническая регламентация ЛИ производится по СНиП устройства и
эксплуатации лазеров - СН-5804-91.
Для определения ПДУ (Н и Е) при воздействии ЛИ на кожу усреднение
производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 * 10 м . Для
определении ПДУ при ЛИ на глаза в диапазоне 180 - 300 нм и 1400 - 100000
нм усреднение производится также по апертуре диаметром
1,1 * 10- м, в диапазоне 380 - 1400 нм - по апертуре диаметром 7*10- м.
Нормируются также энергия W и мощность P излучения, прошедшего через
указанные ограничивающие апертуры. ПДУ ЛИ существенно отличаются в
зависимости от длины волны, длительности одиночного импульса ,частоты
следования импульсов, также установлены различные ПДУ при воздействии
на глаза и кожу.
В зависимости от выходной энергии (мощности ) и ПДУ при однократном
воздействии генерируемого излучения по степени опасности лазеры
разделяют на 4 класса опасности :
1 класс - не представляют опасности для глаз и кожи;
2 класс - представляют опасность при облучении глаз прямым или зеркально
отраженным излучением;
3 класс - представляет опасность при облучении глаз прямым ,зеркально
отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см
от диффузно отражающей поверхности и при облучении кожи прямым или
зеркально отраженным излучением;
4 класс - представляет опасность при облучении кожи диффузно
отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей
поверхности.
Λ
Λ
Лекция 5
Шум и вибрация. Защита от шума и вибрации
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Общая характеристика шума
Биологический фактор шума. Действие шума на организм человека
Классификация шума
Нормирование шума
Методы и средства борьбы с шумом
Защита от производственной вибрации
Защита от ультразвука
Защита от инфразвука
Общая характеристика шума
Ш у м я вл яется х а о т и ч еск и м со ч ет а н и ем зв у к о в р а зл и ч н о й ч астоты и
и н тен си вн ости и одн и м из н аи бол ее р асп р остран ен н ы х ф акторов вн еш н ей
ср еды . Звук п р едстав л я ет с о б о й в ол н ов о е к о л еба н и е у п р у го й ср еды , при
к отор ом в озн и к ает и зб ы т о ч н о е дав л ен и е. Э то и зб ы т о ч н о е дав л ен и е
бл агодар я уп р угости ок р уж аю щ его в о зд у х а п ер едает ся от сл оя к сл ою
в о з д у х а , в ы з ы в а я т е м с а м ы м п о я в л е н и е з в у к о в ы х в о л н . Т .о . ш у м , к а к
ф и зи ч еск ое явл ен и е, п р едстав ляет со б о й в ол н ообр азн о р асп р остран яем ы е
к о л е б а н и я ч а с т и ц у п р у г о й с р е д ы ( в о з д у х а , в л а г и и т .д .) ; о н о п р е д е л я е т с я :
а) зв ук ов ы м д а в л ен и ем ; б ) п л о т н о ст ь ю зв у к о в о й эн ер ги и ; в)
и н т е н с и в н о с т ь ю и г) ч а ст о т о й зв ук а. Ш у м , как ф и зи о л о г и ч е с к о е я в л ен и й
о п р е д е л я е т с я у р о в н е м г р о м к о с т и (Ф о н - е д и н и ц а и з м е р е н и я у р о в н я
гр ом к ости , субъ ек ти вн ая вел ичи на, н о п р и ч астоте в 1000 Г ц 1 ф он р авен 1
дБ и гр о м к о ст ь ю зв у к а - та к ж е за в и с и т о т и н д и в и д у а л ь н ы х о с о б е н н о с т е й
чел овека, и зм ер я ется в сон , 1 со н = 4 0 ф он. С ущ еств ует ш кала гр ом к ости по
к о т о р о й м о ж н о х а р а к т е р и зо в а т ь г р о м к о с т ь и у р о в е н ь г р о м к о с т и ).
Г л ав н ой хар ак тер и сти к ой ш ум а являю тся ур о в н и и н тен си в н ости
(с и л ы ) и г р о м к о с т и , т а к ж е ч а с т о т а зв у к а .
Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па,
колебательной скоростью v, м/с, интенсивностью I, Вт/м и частотой f,
Гц.
П р и р а сп р остр ан ен и и зв у к о в о й волн ы части ц ы в о зд у х а или ж и д к о сти
испы ты ваю т к ол ебан и я ок ол о п ол ож ен и я равн овесия. С к орость, с к отор ой
к ол ебл ю тся частиц ы ср еды отн оси тел ь н о св о его п ол ож ен и я р авн овеси я , н а
з ы в а е т с я к о л е б а т е л ь н о й с к о р о с т ь ю , м /с : v = р / ( р * с ) ,
г д е р — зв у к о в о е дав л ен и е. П а; р * с — у д ел ь н о е ак усти ч еск ое соп р от и в л ел
н и е с р е д ы , П а · с /м ; р — п л о т н о с т ь с р е д ы , к г /м , с — с к о р о с т ь з в у к а в с р е д е
м /с .
2
И н т е н с и в н о с т ь зв у к а , В т /м , св я за н а с о зв у к о в ы м д а в л е н и е м з а в и с и м о с т ь ю
I = = p v = p 2/ ( р * с ) ,
Д и а п а зо н сл ы ш и м ы х ч а ст о т зв у к а л еж и т в п р ед ел а х 2 0 — 2 0 0 0 0 Г ц. Н а и
бол ь ш ей ч ув ств и тел ьн ость ю к зв у к у сл у х о в о й апп арат ч ел ов ек а о б л а д а ет
ч а ст о т е 1кГц.
100 0 Г ц , к о т о р о е ед в а о щ у щ а ется ч ел о в еч еск и м у х о м , н азы в ается п о р о го м
с л ы ш и м о с т и р о = 2 · 1 0 -6 П а , а с о о т в е т с т в у ю щ а я е м у и н т е н с и в н о с т ь 1 о = 1 0 -12
2
2
2
2
В т /м . П р и зв у к о в о м д а в л е н и и 2 • 10 П а и и н т е н с и в н о с т и зв у к а 10 В т /м
в о зн и к аю т б ол ев ы е ощ ущ ен и я ; так и е зн ач ен и я н азы в аю тся бол ев ы м
п ор огом . М е ж д у п о р о го м сл ы ш и м ости и бол ев ы м п ор огом л еж и т обл асть
с л ы ш и м о с т и . Т а к к а к б о л е в о й п о р о г п р е в ы ш а е т п о р о г с л ы ш и м о с т и в 1 0 14 р а з
п о и н т ен си в н о ст и зв у к а и в 10
р аз п о зв у к о в о м у д а в л ен и ю , то п ол ь зов ать ся
дл я о ц ен к и зв у к а а б со л ю тн ы м и зн ач ен и я м и и н т ен си в н о ст и зв у к а и л и зв у к о
в ого давлен и я н еу д о б н о . П о эт о м у для у д о б ст в а в ы чи сл ен и й п ри нято о ц ен и
вать и н т е н си в н о ст ь зв у к а и зв у к о в о е д а в л е н и е в о т н о си т ел ь н ы х
л о г а р и ф м и ч е с к и х е д и н и ц а х — д е ц и б е л а х (д Б ), т. е. п о о т н о ш е н и ю к
зн ач ен и я м п о р о га сл ы ш и м ости . Т аким о б р а зо м , ур ов ен ь зв у к о в о го давлен и я,
дБ , вы раж ается зав и си м о сть ю
L = 2 0 1 g ( p / p 0),
где
р—
ср ед н ек в а д р а т и ч н о е зв у к о в о е д а в л ен и е. П а;
ро—
пороговое ср едн е
к в а д р а ти ч н о е зв у к о в о е д а в л е н и е, П а. У р о в ен ь и н т е н си в н о ст и зв у к а , дБ
L=
1 0 l g ( I / I o ) = 2 0 l g ( p/po ).
Ч у в ст в и т ел ь н о ст ь с л у х а п а д а ет с п о н и ж е н и е м ч а ст о ты зв ук а. Д л я т о г о ч то б ы
п р и б л и зи ть р езул ь таты о б ъ ек ти в н ы х и зм ер ен и й к су б ъ ек т и в н о м у
в осп р и яти ю , вводят п он я ти е к ор р ек ти р ован н ого ур овн я зв ук ов ого давлен и я
( у р о в н я з в у к о в о й м о щ н о с т и и т . п .) . К о р р е к ц и я з а к л ю ч а е т с я в т о м , ч т о в в о
дятся за в и ся щ и е о т ч астоты зв у к а п оп р авк и к у р о в н ю со о т в ет ст в у ю щ ей в е
личины . К ор р ек ти р ов ан н ы й ур ов ен ь зв у к о в о го давл ен и я L a= L — A L a
н а з ы в а е т с я у р о в н е м з в у к а и и з м е р я е т с я в д Б [А ] .
С тан дар тн ы е зн ач ен и я к ор р ек ти р ов к и п р и в одя тся в табл и ц е.
П оэтом у для ор и ен ти ровоч н ой оценк и п остоя н н ого ш и р ок оп ол осн ого ш ум а
н а р а б о ч и х м е с т а х Г О С Т 1 2 .1 .0 0 3 — 8 3 д о п у с к а е т п р и н и м а т ь у р о в е н ь з в у к а в
д Б ( А ) , и з м е р я е м ы й н а в р е м е н н о й х а р а к т е р и с т и к е “М е д л е н н о ” ш у м о м е р а и
определяем ы й по ф орм уле
L A = 2 0 1 g (p A/po ),
где рА— среднеквадратичное звуковое давление с
учетом коррекции “А” шумомера, Па.
Биологический фактор шума. Действие шума на организм человека
Ш у м о м н азы в аю т в сяк и й н еж ел а тел ь н ы й дл я ч ел о в ек а зв ук и л и
к о м п л ек с зв у к о в . О б ы ч н о ш у м я в л я ется со ч е т а н и е м зв у к о в р а зл и ч н о й
ч астоты и и н тен си в н ости . Ш ум ов ы х р аздр аж и тел ей м н ож ест в о. Э то
п р о и з в о д с т в е н н ы е , г о р о д с к и е , т р а н с п о р т н ы е , ж и л и щ н о - б ы т о в ы е ш у м ы и т .д .
Таким образом, научно-технический прогресс острее ставит проблему
сложных взаимоотношений между производством, средой обитания человека
и его здоровьем.
Источниками звуков и шумов являются механические колебания
различных тел. Шум, как и звук, имеет волновую природу. Звуковая
волна, создаваемая колебаниями механических тел, вызывает в
воздушной среде изменение давления (сжатие и разрежение), которое
воспринимается органами слуха, как звук.
Звук физически характеризуется частотой и уровнем интенсивности
(силы) звука. Человек способен воспринимать звуки в диапазоне от 16-20 Гц
до 16-20 кГц. Ниже 16-20 Гц - инфразвуки, а свыше 20 кГц - ультразвуки.
Слуховой аппарат человека их не улавливает, но они могут оказывать
негативное влияние на организм человека. Например, инфразвуки частотой
порядка 9 Гц воспринимаются человеком как сильный дискомфортный
фактор. Они вызывают состояние страха, панического ужаса.
Все воспринимаемые человеком звуки могут быть оценены уровнями
звукового давления. Разные уровни по-разному действуют на человека.
Человек начинает слышать примерно от 20 дБ и выше, в зависимости от
состояния слухового аппарата и возраста человека.
От 0 до 20 дБ - гнетущая тишина. Сильный дискомфортный фактор.
Человек всегда жил в мире звуков и абсолютная тишина его пугает. Недаром
одним из тяжелых испытаний космонавты считают пребывание в
сурдокамере. Каждого, кто оказывается в ней, сразу начинают беспокоить
звуки и шорохи, в обычных условиях остающиеся незамеченными: удары
сердца, пульса, дыхание и даже шорох ресниц. Эти обычно неслышимые
звуки, в условиях абсолютной тишины воспринимаются человеком с такой
интенсивностью, что у лиц долгое время находившихся в сурдокамере, могут
стать причиной серьезных психических расстройств.
От 20 до 40 дБ - область комфорта. Это шумы природного
происхождения: шум морского прибоя, листвы, дождя, журчание ручья и
другие естественные шумы. Они благотворно влияют на человеческий
организм, успокаивают, усыпляют. Записанные на магнитофон, эти
“приятные” шумы можно использовать вместо снотворных средств. В
Японии, например, продают подушки, в которые вмонтирован аппарат,
имитирующий звуки дождевых капель, падающих в ритме человеческого
пульса. Такой шум навевает сон.
От 40 до 70 дБ - область полезной и бесполезной информации. Это
звуки радио, телевизора, речи, шум легкового автомобиля и т.д., некоторые
производственные шумы. Кого-то они раздражают, кого-то - нет, но вредных
физиологических изменений в органах слуха человека нет. Зато бывают в
центральной нервной системе. От 80 до 120 дБ - область производственных
шумов. Появляются вредные физиологические изменения организма
человека.
Гигиенические характеристики шума в различных отраслях
промышленности приведены ниже:
грузовики, мотоциклы -80 - 100 дБ;
строительные и путевые машины - 90 - 120 дБ;
бульдозеры , снегоочистители - 99 - 102 дБ;
электродвигатели общепромышленного назначения 60 - 95 дБ,
отдельные типы двигателей генерируют шум до 100-140 дБ;
компрессоры - 107 - 112 дБ;
вентиляторы и системы кондиционирования воздуха - 60 - 65 дБ.
120-130 дБ - болевой порог. Звуковое давление здесь столь велико, что
оно воспринимается органами слуха уже не как звук, а как давление,
вызывающее боль.
Многочисленными исследованиями установлено, что шум является
общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может
влиять на все органы и системы организма человека. Наиболее полно изучено
влияние шума на слуховой орган человека. Неблагоприятное действие шума
на человека зависит не только от уровня звукового давления и частотного
диапазона шума, но и от равномерности воздействия в течение рабочего
времени.
Шум оказывает непосредственное воздействие на слуховой анализатор.
Действуя как акустический раздражитель, вызывает в слуховом анализаторе
дистрофические изменения различной степени выраженности в зависимости
от интенсивности и длительности воздействия. Многочисленные
исследования показали (Л. ), что шум с высокой информационной
значимостью, даже при сравнительно небольших уровнях (52-62 дБ),
оказывает не только раздражающее действие, но при многолетнем
воздействии может вызвать стойкое снижение слуха. Длительное
воздействие шума с уровнями выше 80 дБ приводит к профессиональной
тугоухости, т.е. необратимому снижению слуховой чувствительности.
Тугоухость возникает быстрее, если шум носит импульсный характер, с
колеблющимся уровнем громкости. Сверхмощные звуки и ударные волны
также способствуют развитию тугоухости.
Восприимчивость уха человека к звукам не стабильна. С возрастом она
меняется: наибольшая острота слуха наблюдается в детском возрасте, а затем
постепенно снижается, причем звуки высокой частоты уже не
воспринимаются. Но это нормальный процесс понижения слуховой
чувствительности. Восприимчивость уха может быть понижена (и весьма
значительно) и другими нежелательными факторами, ведущими к частичной
или полной глухоте. Самый грозный среди этих факторов - шум.
От шума у человека возникают сердечно-сосудистые заболевания. Шум
может быть источником гипертонии. У лиц, находящихся в
производственных помещениях с уровнями шума 90-100 дБ уже через два
часа работы верхнее и нижнее артериальные давления возрастали в среднем
на 20-30 мм ртутного столба и эти уровни сохранялись до конца смены. Шум
оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы,
снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. И чем
больше интенсивность шума, тем хуже мы видим и медленнее реагируем на
происходящее. Шум ведет к резкому ослаблению внимания. Психологи и
гигиенисты убеждены, что так называемый “шумовой синдром” - одна из
причин неврозов.
Шум изменяет деятельность мозга. Под его действием в коре мозга
возникает очаг резкого возбуждения, нарушается окислительная и
восстановительная способность мозга. Высокочастотный шум вызывает
торможение коры и возбуждение подкорковых образований. Поэтому он
угнетающе действует на психику, способствует значительному
расходованию нервной энергии, вызывает чувство тревоги, неуверенности,
быстрой утомляемости.
Действие шума сказывается также на деятельности желез внутренней
секреции и других органов. Так, например, появляются изменения в процессе
отделения и составе желудочного сока. Шум вызывает нарушение
координации движений, равновесия тела, изменение силы и тонуса мышц,
мешает отдыху и нарушает сон.
Опасность шума в том, что его вредное действие на организм
совершается незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу.
Против шума организм человека практически беззащитен. Ослепительный,
яркий луч света заставляет человека инстинктивно зажмуриться. Тот же
инстинкт спасает его от ожога, заставляя отдергивать руку от горячей
поверхности. А вот на воздействие шумов у человека нет защитной реакции.
Классификация шума
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с
непрерывным спектром шириной более октавы; тональный, в спектре
которого имеются выраженные дискретные тона. По временным ха
рактеристикам шум делится на постоянный, уровень звука которого за вось
мичасовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более
чем на 5 дБ А; непостоянный, уровень звука которого за восьмичасовой ра
бочий день изменяется во времени более чем на 5 дБ А. В свою очередь непо
стоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени, уровень звука
которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый, уровень звука
которого ступенчато изменяется (на 5дБ А и более), причем длительность ин
тервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и
более; импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов,
каждый длительностью менее 1 с.
По происхождению шумы делятся на механические, возникающие в ре
зультате движения отдельных узлов и деталей установок, машин (металло
обрабатывающие станки, вибро- и ударостенды и т. д.); аэродинамические,
возникающие в результате истечения сжатого воздуха, газов или
перемещения газообразных сред с большой скоростью (компрессорные и
вентиляционные установки); гидродинамические, возникающие вследствие
стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитация,
турбулентность потока, гидравлические удары — это насосы и др.);
электромагнитные, возникающие в электрических машинах, установках,
приборах и аппаратах (шум силовых трансформаторов за счет действия
магнитострикции и т. д.).
Воздействие шума на человека может вызывать различные общебиологи
ческие раздражения, патологические изменения, функциональные расстрой
ства и механические повреждения. Длительное воздействие интенсивного
шума может привести к патологическому состоянию слухового органа, к его
утомлению и возникновению профессионального заболевания —
тугоухости, а при уровнях 120— 140 дБ А способен вызвать механическое
повреждение органов слуха (разрыв барабанной перепонки). Признаком
заболевания слухового рецептора являются головные боли и шум в ушах,
иногда потеря равновесия и тошнота.
Шум вызывает изменения сердечно-сосудистой системы, сопровождаемые
нарушениями тонуса и ритма сердечных сокращений, изменяется артериаль
ное давление. Шум приводит к нарушению нормальной функции желудка —
уменьшается выделение желудочного сока и изменяется кислотность (возни
кает гастрит). Особенно подвержена воздействию центральная нервная систе
ма. Отмечались изменения в органе зрения человека (снижается
устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность
к различным цветам и др.) и вестибулярном аппарате, повышение внутри
черепного давления, нарушение в обменных процессах организма и т. п.
Шум ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и
восприятие информации (слежение, сбор информации и мышление), снижает
производительность труда, увеличивает брак в работе, создает предпосылки
к возникновению несчастных случаев.
Нормирование шума с 1990 г. осуществляется в соответствии с “Сани
тарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах” взамен
ГОСТ 12.1.003—83, действовавшего до 1989 г.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни
звуковых давлений (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими
частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.
Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума
на рабочих местах при ориентировочной оценке принимать уровень звука (дБ
А), измеренный на временной характеристике “медленно” шумомера по
ГОСТ 17187— 85.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является
интегральный параметр — эквивалентный (по энергии) уровень звука (дБ А),
определяемый в соответствии с утвержденными Минздравом СССР “Мето-
дическими указаниями по проведению измерений и гигиенической оценки
шумов на рабочих местах” № 1844—78 .
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни
звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать в
соответствии с Санитарными нормами.
Для отдельных видов трудовой деятельности (профессий) должны умень
шаться допустимые уровни звука при разработке отраслевой регламентиру
ющей документации с учетом категории тяжести и напряженности труда
(рис. )
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБ А
должны быть обозначены знаками безопасности (ГОСТ 12.4.026—76). Ра
ботающих в этих зонах снабжают средствами индивидуальной защиты
(ГОСТ 12.4.051—78).
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными
уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
Контроль уровней шума согласно ГОСТ 12.1.003— 83 и “Санитарным нор
мам допустимых уровней шума на рабочих местах” должен осуществляться
на предприятиях не реже одного раза в год.
Измерение шума выполняется в такой последовательности; сначала вы
являют наиболее шумные узлы и измеряют спектры на рабочих местах, затем
определяют длительность воздействия шума на обслуживающий персонал и
полученные значения сравнивают с допустимыми значениями.
Методы и средства борьбы с шумом
В соответствии с Санитарными нормами допустимых уровней шума на
рабочих местах СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96, защита от шума должна достигаться
разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов
коллективной защиты по ГОСТ 12.1.003— 83 и средств индивидуальной
защиты по ГОСТ 12.1.036—81, а также строительно-акустическими
методами. Основными средствами коллективной защиты являются: снижение
шума в источнике его возникновения и на пути его распространения.
Методы, которые снижают шум непосредственно в самом источнике, под
разделяются на средства, снижающие возбуждение шума, и средства, снижа
ющие звукоизлучающую способность источника шума..
Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости от
среды подразделяются на средства, снижающие передачу воздушного шума,
и средства, снижающие передачу структурного шума.
Средства защиты от шума в зависимости от использования дополнительного
источника энергии подразделяются на пассивные, в которых не используется
дополнительный источник энергии, и активные, в которых используется
дополнительный источник энергии.
Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа
реализации подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные и
организационно-технические.
Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа дей
ствия подразделяются на средства звукоизоляции, средства звукопоглоще
ния, средства виброизоляции, средства демпфирования и глушители
шума.
Архитектурно-планировочные методы защиты включают: рациональные
акустические решения планировок зданий и генеральных планов объектов;
рациональное размещение технологического оборудования, машин и
механизмов, рациональное размещение рабочих мест, рациональное
акустическое планирование зон и режима движения транспортных средств и
транспортных потоков, создание шумозащищенных зон в различных местах
нахождения человека.
Организационно-технические методы включают применение малошумных
технологических процессов (изменение технологии производства, способа
обработки и транспортирования материала и др.); оснащение машин и уста
новок средствами дистанционного управления и автоматического контроля;
применение малошумных установок, изменение конструктивных элементов
машин, их сборочных единиц; совершенствование технологии ремонта и
обслуживания установок; использование рациональных режимов труда и
отдыха работников.
К числу основных строительно-акустических мероприятий по снижению
шума в цехах относятся выбор и установка наименее шумящего оборудова
ния; устройство кожухов, глушителей, экранов; рациональная планировка
территории предприятия, при которой объекты, требующие защиты от шума
(лабораторные корпуса, вычислительные центры и т. п.), максимально уда
лены от шумных открытых установок и помещений; рациональная поэтажная
планировка зданий и размещение шумного оборудования в здании; устрой
ство виброизолированных фундаментов и амортизаторов под оборудование
для предотвращения передачи вибраций на строительные конструкции. Эти
мероприятия включают также устройство глушителей шума на выхлопе и
всасывании технологического оборудования, а также глушение шума
вентиляционных установок; применение виброизолирующих покрытий для
виброизоляции воздуховодов; устройство звукоизолированных кабин
наблюдения, управления и т. п.; применение выгородок, экранов для защиты
рабочих мест от шума, а также для выгородки наиболее шумных машин и
установок в цехе.
Шум снижают также облицовка звукопоглощающими материалами потолка и
стен, установка штучных звукопоглотителей; подбор звукоизолирующих
ограждений, перекрытий, дверей и окон; отделение менее шумных участков
и конторских помещений стенками и перегородками, имеющими доста
точную звукоизоляцию; размещение станков, стендов и другого оборудова
ния с возможно меньшей плотностью (расстояние между станками не менее
1,5 м), что позволяет применять дополнительные средства для снижения
шума — экраны или выгородки; объединение, по возможности, станков в
группы по степени шумности с полным или частичным отделением наиболее
шумной группы от остального оборудования.
При выборе формы и объема помещения следует отдавать предпочтение
вытянутой форме и плоскому звукопоглощающему потолку с минимально
необходимой высотой.
К акустическим средствам защиты от шума относят также демпфирование,
звукоизоляцию и звукопоглощение.
Снижения шума с помощью средств демпфирования добиваются покрытием
излучающей поверхности демпфирующими материалами, имеющими
большое внутреннее сопротивление (мастика, войлок и т.д.)
Защита от производственной вибрации
Вибрацией называют любые механические колебания упругих тел, про
являющиеся в их перемещении в пространстве или в изменении их
формы. Колебания тел с частотой ниже 16 Гц воспринимаются
организмом как вибрация, а колебания с частотой 16...20 Гц и более —
одновременно как вибрация и как звук. Источниками вибраций являются
различные технологические процессы, станки, установки, вибростенды,
механизмы, машины (электродвигатели, вентиляторы, трансформаторы,
насосы, компрессоры, вибромельницы и др.) и их рабочие органы. В одних
случаях причиной возбуждения вибраций является возвратно
поступательные движения системы, в других случаях — неуравновешенные
вращающиеся массы, в третьих случаях — удары деталей.
В зависимости от воздействия на человека вибрация делится на общую и
локальную.
Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего
или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма, местная
(локальная) — вовлекает в колебательные движения лишь отдельные части
тела (руки, ноги).
Основными гигиеническими характеристиками вибрации, определяющими ее
воздействие на человека, являются среднеквадратичные значения
виброскорости v, м/с, или ее логарифмические уровни, дБ, в октавных
полосах частот.
Логарифмические уровни виброскорости, дБ, определяются по формуле
Lv =201 g v/5 *10 - 8,
где v — среднеквадратичное значение виброскорости, м/с; 5 * 10 " — опор
ная виброскорость, м/с.
Человек начинает ощущать вибрацию при колебательной скорости 10 - 4 м/с,
а при скорости 1 м/с и при определенных частотах эти вибрации вызывают
страх, боль, гнев или растерянность. Влияние вибрации на человека зависит и
от направления ее действия — вертикального и горизонтального. Весьма
опасными являются колебания рабочих мест, имеющие частоту, резонансную
с колебаниями отдельных органов или частей тела человека. Так, весь
организм и большинство внутренних органов резонируют при действии
колебаний с частотой 6...9 Гц, голова — 17...25 Гц, для стоящего на
вибрирующей поверхности человека имеется два резонансных пика: на ча
стотах 5.,,12 и 17..,25 Гц, для сидящего — на частотах 4.,,6 Гц.
Систематическое воздействие вибрации приводит к различным нарушениям
здоровья человека и может стать причиной вибрационной болезни. Общая
вибрация воздействует на нервную систему, сердечно-сосудистую систему,
наступают изменения в вестибулярном аппарате, нарушается обмен веществ,
возникают головные боли, нарушается сон, понижается работоспособность,
ухудшается самочувствие. Локальная вибрация вызывает различную степень
сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений.
Спазмы сосудов начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяются
на всю кисть, предплечье и сосуды сердца. При совместном воздействии
наблюдаются еще вегетативно-сосудистые, вестибулярные и другие
расстройства.
Виброболезнь относится к группе профзаболеваний. С целью исключения
возможности возникновения вибрационной болезни ограничивают
параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками
работающих. Стандарт рекомендует гигиеническую оценку вибрации
проводить одним из следующих методов: частотным (спектральным)
анализом нормируемого параметра; интегральной оценкой на частоте норми
руемого параметра; дозой вибрации.
При частотном анализе нормируемыми параметрами являются средние
квадратичные значения виброскорости о и их логарифмические уровни Ly
или виброускорения а для локальной вибрации в октавных полосах частот, а
для общей вибрации — в октавных или 1/3 октавных полосах частот.
Основными методами коллективной виброзащиты являются снижение
вибраций воздействием на источник возбуждения; отстройка от режима ре
зонанса; вибродемпфирование; динамическое гашение колебаний и
изменение конструктивных элементов установок и строительных
конструкций.
Борьба с вибрацией воздействием на источник возбуждения заключается в
выборе таких кинематических и технологических схем, при которых динами
ческие процессы, вызванные ударами, резкими ускорениями, были бы иск
лючены или предельно снижены. Это достигается заменой кулачковых и кри
вошипных механизмов механизмами с гидроприводами, штамповки —
прессованием и т. д.
Отстройка от режима резонанса достигается за счет отстройки собственных
частот установки или ее отдельных узлов и деталей от частоты вынужда
ющей силы либо изменения массы или жесткости установки, либо установки
нового рабочего режима.
Вибродемпфирование —это процесс уменьшения уровня вибраций установки
путем превращения энергии механических колебаний в тепловую и
достигается за счет использования конструкционных материалов с большим
внутренним трением (пластмасс, резины), нанесением на вибрирующие
поверхности слоя упруговязких материалов (твердой или мягкой пластмассы,
винипора, пенопласта, рубероида) или мастичных покрытий,
представляющих смесь синтетических смол и наполнителей. Область
применения вибропоглощающего покрытия определяется интервалом частот
и температур.
Виброизоляция — это уменьшение передачи колебаний от источника
возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых
между ними. В качестве таких устройств могут быть виброизоляторы
(пружинные, резиновые, комбинированные и др.), гибкие вставки в
коммуникациях воздуховодов ив местах их прохождения через строительные
конструкции, упругие прокладки в узлах крепления воздуховодов,
“плавающие” полы (настил пола отделяется от перекрытия упругими
прокладками) и др.
Для снижения вибраций на путях ее распространения конструктивные эле
менты установок, приборов, аппаратов и строительных конструкций
изменяются за счет введения ребер жесткости.
Средства индивидуальной виброзащиты подразделяются на СИЗ для рук, ног
и тела оператора. В качестве СИЗ для рук применяются рукавицы и перчатки,
вкладыши и прокладки . Виброзащитная обувь согласно изготавливается в
виде сапог, полусапог и полуботинок с упругодемпфирующим низом обуви.
Средства защиты для тела подразделяются на нагрудники, пояса,
специальные костюмы, изготовленные из упругодемпфирующих материалов.
В целях профилактики вибрационной болезни рекомендуется специаль
ный режим труда и отдыха. Общее время контакта с вибрирующими установ
ками, отвечающими требованиям санитарных норм, не должно превышать
2/3 длительности рабочей смены, а непрерывная продолжительность одно
разового воздействия, включая и микропаузы, входящие в данную операцию,
не должна превышать 15—20 мин.
Вибрацию измеряют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.034—81
СТ СЭВ 1931) “Вибрация. Общие требования к проведению измерений”.
Санитарные нормы вибрации в СН 2.2.4/2.1.8.566-96.
Защита от ультразвука
Ультразвук представляет собой волновое колебание упругой среды с ча
стотой свыше 20 кГц. Ультразвук характеризуется ультразвуковыми давле
нием (Па), интенсивностью (Вт/м ) и частотой колебания. Согласно ГОСТ
12.1.001—83 ультразвуковой диапазон частот подразделяется на
низкочастотные колебания (от 1,12 • 104 до 1,0 • 105 Гц),
распространяющиеся воздушным и контактным путем, и высокочастотные
колебания (от 1,0 • 105 до 1,0 109 Гц), распространяющиеся только
контактным путем.
Низкочастотный ультразвук хорошо распространяется в воздухе, а
высокочастотный практически не распространяется, зато в упругих средах
(воде, металле и др.) ультразвук распространяется без потерь на большие
расстояния.
Биологическое воздействие ультразвука на организм зависит от
длительности воздействия, интенсивности, частоты и характера УЗК. У рабо
тающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются нарушения
нервной и сердечно-сосудистой систем, изменение давления, состава и
свойств крови, слухового и вестибулярного аппарата и т. п. Часты жалобы на
головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.
Основными регламентирующими документами являются “Санитарные
нормы и правила при работе на промышленных ультразвуковых установках”,
ГОСТ 12.1.001—83 “ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности” и
ГОСТ 12.2.051—80 “ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое.
Требования безопасности”.
При определении ультразвуковой характеристики измерения проводят не
менее чем в 4 контрольных точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 0,5
м от контура установок и не менее 2 м от окружающих поверхностей. Рас
стояние между точками измерения не должно превышать 1 м. Измерение
уровней звукового давления, распространяющегося в воздушной среде,
проводят согласно ГОСТ 12.4.077—79.
Существует несколько способов снижения уровня звукового давления УЗК:
снижение ультразвука в источнике, звукопоглощение и звукоизоляция.
Наиболее эффективное средство — звукоизоляция. Хорошие звукоизоли
рующие свойства имеют металлические кожухи из листов стали толщиной
1,5—2 мм, покрытые резиной толщиной до 1 мм. Применяют различные
материалы, пористую резину, поролон и органическое стекло.
Непосредственный контакт рабочих с источниками УЗК можно устранить
следующими методами: механизацией и автоматизацией процессов при
пайке, очистке и обезжиривании деталей и т. д.; применением автоблоки
ровки, т. е. автоматического отключения установок при выполнении вспомо
гательных операций (загрузка и выгрузка продукции и т. д.); применением
приспособлений для фиксации положения источника УЗК или обрабатыва
емой детали; применением индивидуальных средств защиты в виде двойных
перчаток (хлопчатобумажных и резиновых), отражающих УЗК слоем
воздуха, противошумов по ГОСТ 12.4.051—78 (при защите от УЗК,
распространяющегося в воздушной среде); склеиванием призматических и
плоских щупов виброизолирующими материалами (резиной толщиной 1 мм)
в местах соприкосновения пальцев рук оператора с источником ультразвука.
Зоны с уровнями УЗК, превышающими предельно допустимые, должны быть
обозначены предупреждающими знаком “Осторожно! Прочие опасности” по
ГОСТ 12.4.026—76.
Защита от инфразвука
Инфразвук представляет собой волновое колебание упругой среды с ча
стотой менее 20 Гц и также характеризуется инфразвуковым давлением (Па),
интенсивностью (Вт/м ), частотой колебаний (Гц). В производственных усло
виях основными источниками инфразвука (ИЗ) являются двигатели внутрен
него сгорания, реактивные двигатели, вентиляторы, компрессоры, двигатели
катеров, сталеплавильные печи, автомобили, дизельные установки, машины
и механизмы, совершающие возвратно-поступательное или вращательное
движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду.
Инфразвук характеризуется высокой проникающей и биологической
способностью. Он может оказать сильное воздействие как на состояние, так и
на поведение людей (легкая тошнота, ощущение вращения, непроизвольное
вращение глазных яблок и чувство неудобства) и является потенциально
опасным для здоровья человека. При воздействии ИЗ стенка брюшного
пресса входит в резонанс на частоте 3— 5 Гц, грудная клетка — 40 Гц.
Инфразвук вызывает усиленные колебания внутренних органов человека,
затрудненное дыхание, изменение ритма сердечных сокращений, общее
недомогание, сдвиг порога слышимости на высоких частотах, утомление,
головную боль, вестибулярные нарушения и т.д.
При интенсивности инфразвука 180 дБ происходит разрушение легочных
альвеол, что ведет к смерти. Звук ракет 140— 155 дБ люди переносят не более
3 мин. Самолеты, автомашины, морские и речные транспортные средства
120— 140 дБ вызывают усталость, притупленность внимания.
Особенно неблагоприятные последствия вызывает ИЗ с частотой 2... 15
Гц, так как возможно его совпадение с альфа-ритмом биотоков мозга. В связи
с возникновением резонансных явлений в организме человека наиболее
опасна частота 7 Гц.
В соответствии с СН 22-74—80 уровни звукового давления в октавных
полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц должны быть не
более 105 дБ, а на частоте 32 Гц не более 102 дБ.
Снижение интенсивности инфразвука может быть достигнуто различными
способами: изменением режима работы устройства (увеличением быстроход
ности), его конструкции, звукоизоляцией источника, поглощением звуковой
энергии с помощью глушителей шума, а также с помощью механического
преобразователя частоты. Защита расстоянием здесь неприменима,
поскольку это связано с малым затуханием ИЗ при его распространении в
воздухе.
Бороться с негативным воздействием ИЗ можно за счет увеличения
быстроходности технологического оборудования, снижением интенсивности
аэродинамических процессов.
Лекция № 6
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
1.
2.
3.
4.
Действие электрического тока на организм человека
Виды электротравм
Электрическое сопротивление тело человека
Факторы, влияющие на механизм поражения человека электрическим
током
5. Механизм смерти человека от действия электрического тока
Действие электрического тока на организм человека
Электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение
живых тканей и при этом проявляется:
Термическое действие тока - выраженное в ожогах участков тела, нагреве
до высоких температур сосудов, нервов, сердца, печени легких и других
органов, что вызывает функциональные расстройства.
Электролитическое действие тока - выражается в разложении
органической жидкости (в том числе и крови), что проявляется в изменении
ее физико- химических свойств.
Механическое действие тока - выражается в разрыве биологических
тканей, стенок кровеносных сосудов и т.д. в результате
электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного
образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.
Биологическое действие тока - выражается в раздражении и возбуждении
тканей организма. Это действие тока присуще только живой ткани,
поскольку ранее перечисленные ведут к процессам свойственным и неживой
природе. К примеру, случайное прикосновение человека к токоведущим
проводам электроустановки может привести как к ожогу ( термическое
действие)так и к непроизвольному захвату этого провода в результате
рефлекторного действия ( через центральную нервную систему) - ярко
выраженное биологическое действие тока.
Указанные выше действия электрического тока ведут к электротравмам.
Виды электротравм
Различают два вида электрических травм:
местные электротравмы и общие электротравмы или электрический удар поражается весь организм в результате нарушения нормальной деятельности
жизненно важных органов.
1. Местные электротравмы - нарушение целостности ( местное )тканей,
вызванное действием электрического тока или электрической дуги.
Возможен летальный исход, но крайне редко, при этом причиной смерти
является не электрический ток, а повреждения организма, вызванное током.
Местные электротравмы можно дифференцировать как - электрические
ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения
и электроофтальмия.
а) Электрические ожоги - наиболее распространенный вид электротравм,
может сопровождаться другими травмами - знаками, металлизация кожи и
электроофтальмия. Ожог может быть токовым (контактным) и дуговым.
Токовый ожог - следствие преобразования энергии электрического тока,
проходящего через тело человека, в тепловую. он возможен при работе на
электроустановках напряжением не выше 2 кВ. Физичность процесса
описывается исходя из того, что в месте контакта тела с токоведущей частью
плотность тока достигает больших значений, так как площадь
соприкосновения невелика при большом сопротивлении рогового слоя.
Поэтому максимальное количество теплоты выделяется в месте контакта
проводника с кожей.
Дуговой ожог - обусловлен воздействием на человека электрической дуги,
возникающей при любых напряжениях. При высоких напряжениях - чаще
летальный исход.
б) Электрические знаки - представляют собой резко очерченные пятна
серого или бледно-розового цвета на поверхности тела человека,
подвергшегося воздействию тока. Пораженный участок кожи представляет
собой затвердевшую мозоль овальной или круглой формы. Обычно
электрические знаки безболезнены и со временем сходят.
в) Металлизация кожи - проникновение в верхние слои кожи мельчайших
частичек металла, расплавившегося при воздействии электрической дуги.
Это связано, к примеру, с коротким замыканием и т.д. Обычно с течением
времени поврежденный участок кожи сходит, лишь при поражении глаз
процесс лечения приобретает длительный характер и вероятность излечения
очень мала. Поэтому работы, при которых возможно появление
электрической дуги, необходимо проводить в защитных очках.
г) Механические повреждения - являются следствием резких
непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока,
проходящего через тело человека. Результатом , как правило, является
разрыв сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и даже переломы костей.
д) Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз - роговицы и
коньюктивы, возникающее в результате воздействия мощного потока
ультрафиолетовых лучей. Такое возможно при наличии электрической дуги,
в спектральный состав которой входит и ультрафиолет.
Электрический удар - наиболее опасный вид поражения всего организма
человека. При этом может и не быть внешних проявлений на теле, однако в
организме возникает возбуждение живых тканей, нарушение нормальной
работы жизненно важных органов и систем.
Электрическое сопротивление тела человека
Электрическое сопротивление цепи человека Rh представляет собой
эквивалентное сопротивление нескольких элементов - сопротивление тела
человека - гч, сопротивление одежды - го, сопротивление опорной
поверхности ног - г н: Rh= гч+ го+ гн.
Главным фактором, определяющим сопротивление тело человека,
является кожа.
Строение кожи сложно, но следует выделить два основных слоя (наиболее
интересно в плане сопротивления электрическому току): эпидермис наружный слой и дерма - внутренний слой.
Эпидермис - верхний (роговой) слой кожи человека не имеющий
кровеносных сосудов и нервов, с сопротивлением до 105Ом его можно
рассматривать как диэлектрик толщиной до 0,2 мм. Общее электрическое
сопротивление тела человека зависит от величины сопротивления рогового
слоя. Ростковый слой эпидермиса находится за роговым и его сопротивление
достигает величины до 5*10 Ом.
Дерма - внутренние слои кожи , соединительные и эластичные ткани
между которыми находятся кровеносные и лимфатические сосуды, нервные
окончания и т.д. Сопротивление дермы достигает 700 Ом.
Внутренние ткани тела - имеют сопротивление до 500 Ом и обладают
относительно хорошей проводимостью.
Условно, сопротивление тела человека, можно считать состоящим из трех
последовательно включенных сопротивлений (по пути рука - рука) (рис. 1),
имеющих активную и емкостную составляющие. Опыты показывают, что
внутреннее сопротивление тела человека Кв можно рассматривать как чисто
активное.
При малой емкости, когда ее значением можно пренебречь: zh= Rh. Часто в
расчетах принимают Rh= 1000 Ом.
Факторы, влияющие на механизм поражения человека электрическим
током
Состояние кожи
Сопротивление тела человека зависит от состояния кожи в месте
прикосновения к токоведущим частям, и оно резко падает, если на коже
имеются:
а) механические повреждения ( порезы, царапины, ссадины и т.д.). Таким
образом, при наличии повреждений рогового слоя сопротивление близко к
сопротивлению внутренних тканей;
б) увлажнение кожи;
в) потоотделение;
г) загрязнение кожи;
Род и частота тока
Опыты показывают - электрическое сопротивление тела человека больше
постоянному току, чем переменному. Исходя из этих позиций, следовало бы
ожидать, что увеличение частоты приведет к повышению этой опасности.
Однако это предположение справедливо лишь в диапазоне частот 0 - 50 Гц.
Дальнейшее повышение частоты уменьшает опасность поражения, и она
полностью исчезает при частоте 450 -500 кГц, но при этом остается
опасность получения ожогов.
Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 450 В считается более
опасным, чем постоянный напряжением 500 В, но с увеличении напряжения
постоянный ток становится опаснее переменного частотой в 50 Гц.
Величина тока
Величина тока, протекающего через тело человека, является основным
фактором определяющем исход поражения. Рассмотрим, как изменяется
опасность воздействия тока в зависимости от его величины.
а) Ощутимый ток. Человек начинает ощущать воздействие электрического
тока величиной около 1,1 мА, для переменного тока частотой 50 Гц и 6 мА
постоянного тока. Электрический ток вызывающий при прохождении через
организм ощутимые раздражения называют ощутимым током.
б) Неотпускающий ток. Переменный ток величиной около 15мА (50 Гц) при
прохождении через тело человека вызывает едва переносимую боль, а
судороги мышц рук настолько сильны, что человек сам не в состоянии их
преодолеть.
Такой ток называется неотпускающим и наименьшее его значение
называют пороговым неотпускающим током.. Этот ток не вызывает
немедленного поражения человека, но при длительном его воздействии
сопротивление тела человека уменьшается и усиливаются боли, результатом
может явиться нарушение деятельности жизненно важных органов, что в
конечном счете может привести к летальному исходу.
Пороговое значение неотпускающего постоянного тока 50 - 80 мА.
Следует отметить, что пороговое значение неотпускающего тока, как и
ощутимого, зависит от индивидуальных особенностей человека. И здесь
рассматриваются только средние значения.
г) Фибрилляционный ток. Электрический ток, проходящий через тело
человека и вызывающий фибрилляцию сердца называют фибрилляционным
током. При частоте 50 Гц фибрилляционными считаются токи от 50 мА до 5
А. Среднее значение фибрилляционного тока 100 мА. Для постоянного тока
среднее значение 300 мА, верхним пределом является 5А. Заметим, что
указанные значения пороговых фибрилляционных токов справедливы при
условии длительного прохождения тока через человека (не менее 1 - 3 с) по
пути рука - рука или рука ноги.
Ток величиной более 5 А, как переменный так и постоянный при
прохождении по выше обозначенном пути вызывает немедленную
остановку сердца.
Повышение напряжения,
приложенного к телу человека, вызывает уменьшение сопротивления тела
человека в десятки раз, и закон Ома в данном случае применим условно.
Эспериментальные данные были получены в США: при 60Гц, U=50 В;
Rh=1,6 - 2,0 кОм; U=2000 В - Rh=200 Ом.
Продолжительность воздействия тока.
Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или
смертельного исхода. Такая зависимость обьясняется тем, что с увеличением
времени воздействия тока на живую ткань повышаются его значение падает сопротивление тела человека, растут последствия воздействия тока на
организм, и вероятность летального исхода возрастает с учетом прохождения
тока через жизненно важные органы.
Влияние пути тока на исход поражения.
Путь тока через тело человека играет существенную роль в исходе
поражения. Так если он проходит через сердце, легкие, головной мозгопасность поражения очень велика. В тоже время прохождение тока другими
путями может быть лишь рефлекторным.
Наиболее часто ток проходит через тело человека по пути рука - рука,
затем правя рука - ноги. Другие петли возникают реже. Это - левая рука ноги; нога - нога; голова - ноги; голова - руки; и т.д.
Наиболее опасными являются петли: голова - руки; голова - ноги. В этих
случаях ток проходит через головной и спинной мозг.
Индивидуальные особенности людей.
Установлено, вполне здоровые люди легче переносят электрические
удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к
электрическому току обладают лица, страдающие болезнями кожи,
сердечно-сосудистой системы и т.д. Западные источник и информации
сообщают о том, что электрическим ударам подвержены: алкоголики,
эпилептики, истерические больные и т.д. В нашей стране, отчасти, с этой
позицией согласны, однако в большей степени склонны утверждать о том,
что квалификация специалиста гарантирует ему безопасную работу с
электроустановками и токоведущими частями. С учетом указанных
обстоятельств отечественные правила техники безопасности
предусматривают обязательное медицинское освидетельствование персонала
обслуживающего действующие электроустановки, как при поступлении на
работу так и периодически 1 раз в 2 года, обязательную проверку знаний
персонала работающего с электроустановками, надзор и контроль при
выполнении трудовых операций.
Механизм смерти человека от действия электрического тока
Смерть - прекращение взаимодействия организма с окружающей средой;
утрата основных физиологических процессов: сознания, дыхания ,
сердцебиения, отсутствие реакции на внешние раздражители. В более
широком смысле смерть - необратимые изменения в организме , связанные с
прекращением обмена веществ в нем.
Различают 2 вида смерти: клиническую и биологическую.
Клиническая (мнимая) смерть - переходное состояние от жизни к смерти,
наступает с прекращением деятельности сердца и легких. При этом первыми
погибаю клетки головного мозга. Последствия такой смерти, если даже
человек выжил, весьма печальны поскольку возможна психологическая
неполноценность. Длительность клинической смерти с момента прекращения
сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток головного мозга
4 - 6 минут. У физически здоровых людей 7 - 8 минут. Это период, когда
возможно оказание помощи пострадавшему.
Биологическая смерть - необратимое явление, характеризующееся
прекращением биологических процессов в клетках организма и распадом
биологических структур.
Первая помощь пострадавшему от электрического тока включает два этапа:
освобождение пострадавшего от действия электрического тока и оказание
ему первой доврачебной помощи.
Освобождение пострадавшего от действия электрического тока включает:
Быстрое отключение той части электроустановки, которой пострадавший
касается (выключатель, рубильник и т.д.). Если же это невозможно из-за
больших расстояний то при напряжениях до 1000 В токоведущие провода
можно перерубить топором либо перекусить с использованием инструмента с
изолированными ручками, при этом необходимо надеть средства
индивидуальной защиты - диэлектрические перчатки, галоши и перерубать
каждый провод в отдельности При этом необходимо самому соблюдать
правила безопасности
Лучше действовать одной рукой, не прикасаться к телу пострадавшего, а при
необходимости оттянуть пострадавшего за одежду от места трагедии.
При напряжении свыше 1000 В обязательно использовать электрозащитные
средства рассчитанные на напряжения выше 1000 В.
Меры первой доврачебной помощи зависят о состояния пострадавшего.
Следует помнить, что состояние клинической смерти длится до 8 минут и
поэтому необходимо принять экстренные меры к оказанию первой
доврачебной помощи. Прежде всего следует определить состояние
пострадавшего, положив его на спину и проверить наличие дыхания и
пульса. Вся проверка должна занимать не более 15 - 20 секунд. Никогда
нельзя самому ставить диагноз - смерть! Это приоритет врача! Поэтому до
приезда врача необходимо проводить искусственное дыхание и закрытый
массаж сердца.
Искусственное дыхание обеспечивает газообмен в организме пострадавшего.
Его можно проводить с использованием, как аппаратных средств, так и без
них - вручную.
Последовательность срочных мер по оказанию доврачебной помощи:
- Положить пострадавшего на горизонтальную поверхность.
- Запрокинуть голову, предварительно освободив рот.
- Приступить к искусственному дыханию - рот в рот, для чего сделать
самому 2 -3 вздоха, глубоко вздохнуть и выдуть этот воздух в рот
пострадашему, закрывая при этом его нос, грудная клетка пострадавшего при
этом должна подниматься. Затем дать ему возможность свободно выдохнуть.
Если пульса нет - делать закрытый массаж сердца. Место массажа
находится на расстоянии 4 см от конца грудины.
Если помощь оказывает 1 человек, то он должен чередовать свои действия:
2 вздоха в рот пострадавшему затем 15 компрессий грудины.
Если 2 человека, то один выполняет искусственное дыхание, а другой
закрытый массаж сердца. На один вдох пять компрессий грудины.
Выполнять до приезда врача.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Действие электрического тока на организм человека.
2. Виды поражения электрическим током.
3. Местные электротравмы и электрический удар.
4. Ток ощутимый, не отпускающий, фибрилляционный.
5. Сопротивление тела человека.
6. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.
7. Первая помощь пострадавшему от воздействия электрического тока.
Лекция № 7
Основы электробезопасности
1. Анализ опасности поражения током при эксплуатации электрических
сетей
Случаи поражения человека электрическим током являются следствием
его прикосновения не менее чем к двум точкам электрической цепи, между
которыми существует электрическое напряжение. Опасность такого
прикосновения оценивается по напряжению прикосновения, которое зависит
от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь,
напряжения сети, режимом нейтрали, степени изоляции токоведущих частей
от земли, а также емкостью токоведущих частей от земли и т.д.
Главным фактором, по которому оценивается электробезопасность сети,
является значение тока протекающего через тело человека в случае его
прикосновения к токоведущим частям.
Сети переменного тока бывают однофазные и многофазные. В
промышленности применяются преимущественно трехфазные и значительно
реже однофазные.
Поэтому, в данном разделе, рассмотрим сети в порядке их значимости.
Систему трех ЭДС, сдвинутых по фазе относительно друг друга называют
трехфазной. Если ЭДС равны по амплитуде и сдвинуты по фазе на угол 120
градусов, то такую систему называют симметричной трехфазной системой.
Совокупность устройств, относящихся к одному из токов трехфазной
системы ЭДС, называют фазой. Фазы принято обозначать буквами А, В, С.
Также обозначают начала обмоток трехфазного генератора, а через X, Y, Z их концы.
Для источников и приемников трехфазных цепей существует две схемы
соединения: звездой и треугольником. В первом случае все концы X, Y, Z
соединены между собой. Во втором случае к концу каждой обмотки
подсоединяют начало следующей обмотки, при этом образуется замкнутый
контур, состоящий из трех источников ЭДС с различными фазами.
Мы остановимся на схеме соединения звездой.
Если концы обмоток трехфазной системы соединить между собой, то общая
точка соединения обмоток называется нейтралью или нейтральной точкой
A
B
a
b
обмотки источника (потребителя) энергии, напряжение которой
относительно всех внешних выводов обмоток одинаково по абсолютному
значению (рис. 2)
Заземленная нейтральная точка называется нулевой точкой.
Нейтраль, заземленная путем непосредственного присоединения к
заземлителю или через малое сопротивление называют также
глухозаземленной нейтралью. Проводник, присоединенный к нейтральной
точке, называется нейтральным проводником, а к нулевой точке - нулевым
проводником.
Наличие нейтрального провода в цепи с несимметричной нагрузкой (Nn
)позволяет выравнивать напряжения на фазах приемника и поддерживает их
неизменными, равные фазным напряжениям источника(рис 3). Напряжения
между началом и концом фазы источника называется фазным (иф). Фазными
токами (1ф) называют токи, проходящие через каждую фазу источника или
приемника.
При генерировании, передаче и преобразовании электрической энергии
трехфазные сети имеют ряд преимуществ по сравнению с однофазными:
- меньший расход металла на провода;
- меньший расход стали в трансформаторах;
- простота получения вращающегося поля;
- меньшие пульсации момента на валу роторов генераторов и двигателей.
Электрические сети и электроустановки разделяют на две группы:
напряжением до 1000 В и свыше 1000 В.
В зависимости от режима нейтрали и наличия нулевого провода различают
следующие трехфазные сети:
І.трехпроводная с изолированной нейтралью; 2. трехпроводная с
заземленной нейтралью; 3. четырехпроводная с изолированной нейтралью;
4.четырехпроводная с заземленной нейтралью.
Согласно "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ) в нашей стране
применяют до 1000 В - первую и четвертую схемы сетей, а свыше 1000 В первую и вторую. Четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью не
применяется, поскольку невозможно обеспечить безопасность персоналу,
работающему с ней. Каждая из сетей характеризуется своими технико
экономическими, эксплуатационными и другими показателями, а также
различной степенью электробезопаснсти.
Рассмотрим трехфазную трехпроводную сеть с изолированной нейтралью
Иф
WWW1
лЛЛЛЛЛЛ
WWW1
////////////////////////////////////////////////////////////
Рис.3
Рис. 4
Исв
(рис.4). Представим сопротивления и емкости проводов относительно земли
распределенными по всей длине сети в виде соответствующих
сопротивлений ( Ra, Rb, R c ^ емкостей(Са, Cb, Cc).
( Емкостная составляющая рассматривается, если протяженность сети более
1км. Опасность использования такой сети будет обоснована ниже.).
Заметим, что а) напряжение между нейтралью и началом обмотки
генератора ( трансформатора) - фазное напряжение (иф), б) напряжение
между линейными проводами сети - линейное напряжение (ил).
Соотношение между фазным напряжением и линейным можно легко
определить при рассмотрении векторной диаграммы (рис.5) - и л = иф* V 3.
Замечания а) и б) относятся и для сети с заземленной нейтралью.
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) сопротивле
ние изоляции не соответствует требованиям, обусловленным ПУЭ.
Схема включения человека в цепь тока может быть различной, но наиболее
характерны две схемы включения: между двумя фазами электрической сети и
между фазой и землей. Применительно к сетям переменного тока первая
схема соответствует двухфазному прикосновению, а вторая - однофазному.
Двухфазное прикосновение наиболее опасно, поскольку человек попадает
под линейное напряжение. Однофазное прикосновение менее опасно чем
двухфазное, т.к. ток проходящий через человека , ограничивается влиянием
многих факторов - сопротивлениями: изоляции, тела человека, его одежды,
обуви и т д.
Рассмотрим более детально особенности эксплуатации сети с
изолированой нейтралью.
1. Нормальный режим работы сети, напряжением до 1000 В,
протяженностью до 1 км. Сделаем допущение, что фазные напряжения
равны и симметричны, а сопротивления изоляции проводов относительно
земли одинаковы. В этом
случае человек,
совершивший
C
однополюсное
B
прикосновение к сети
замыкает собой два
A
контура через
сопротивления изоляции
(или сопротивления токам
утечки).
Рассматривая
Рис. 5
сопротивления Ra, Rb, Rc
как включенную в звезду нагрузку, у которой нулевой точкой является земля,
строим диаграмму напряжений относительно земли, как для обычной
симметричной нагрузки. Потенциал нулевой точки (земли) этой нагрузки
совпадает с потенциалом нулевой точки источника тока (рис.6).
До прикосновения человека к
И
токоведущей части, (рис.6), токи
утечки Ia, Ib, Ic
равны, т.к. равны сопротивления
токам утечки, при Иа = ИЬ = Ис, по
отношению к земле.. При этом:Иа
=Ia*Ra, ИЬ = Ib*Rb, Ис = Ic*Rc. Ио напряжение нейтрали источника тока
относительно земли ( вследствие
полной симметрии системы).
В случае прикосновения человека к
фазе А (рис.6) сопротивление
изоляции ее по отношению к земле
уменьшится и станет равным: Ra1=Rh*Ra/ (Rh+Ra). В результате нарушится
симметрия системы и произойдет перераспределение напряжений
всех фаз по отношению к земле. Нулевая точка рассматриваемой нагрузки
переместится из точки О в точку О”. Нулевая точка источника приобретет по
отношению ее и земли некоторое напряжение Ио представленное на (рис.7)
вектором ОО”. Напряжение первой фазы уменьшится до величины И”Л вектор О”А.
Напряжения других фаз увеличатся до значений И”Ь и И”с, представленные
векторами O”B и O”C. Т.о. новое состояние системы может быть
представлено:
для фазы А: И”а=Иа - Ио, фазы В - И”Ь=ИЬ-Ио, фазы С - И”с=Ис-Ио, Ио>0.
На основании закона Кирхгофа: Ia+Ib+Ic+Ih=0, отсюда:
(И а-И о)^а + (ИЬ-Ио)^Ь + (Ис- И о)^с+ (И а-И о )/^ = 0
(1)
приняв во внимание: Ra=Rb=Rc=R, последнее выражение примет вид:
(Иа+ИЬ+Ис)/Я - ЗИо/R + Иа/Rh - Ио/Rh =0.
(2)
Ранее было отмечено: Иа+ИЬ+Ис=0, тогда
-ЗИо/R + Иа/Rh - Ио/Rh = 0.
(3 )
Отсюда напряжение нулевой точки источника по отношению к земле: будет
равно
Ио=( Иa*R)/(3Rh + R).
(4)
C
Тогда ток через тело:
Б
Ih = (Иа - Ио)/КЬ = 3Иа/(3КЬ + R)
(5)
Л
Принимая во внимание, что Иа равно фазному напряжению и
находится в фазе с Ио и переходя от
//////////
Рис.7
век торов к м гн ов ен н ом у зн ач ен и ю получим :
Ih = 3 И ф / (3 R h + R ).
(6 )
К ак в и дн о и з п о сл ед н его вы раж ения,
ток ч ер ез тел о ч ел овек а, в дан н ом
сл уч ае, оп р едел яется соп роти в л ен и ем
и зол я ц и и . П о эт о м у н е о б х о д и м о
Иф
^
Ил
-АДА/W1
C
-лЛАЛААЛ
B
осущ ествлять п остоян н ы й контроль за
A
со сто я н и ем и зол я ц и и в сети с
и зол и р ов ан н ой нейтралью .
2. В сл уч ае есл и соп р оти в л ен и я
и золяц и и н е равны - R a, R b , R c , ток
ч ер ез тел о чел овек а оп р ед ел я ется в
/////////////////////////////////////////////////////////////
Рис. 8
с о о т в е т с т в и и с (1 ):
I h = ( V 3 * ^ * R a * V ( R b 2 + R b * R c + R c 2) / R h * ( R a * R b + R b * R c + R c * R a ) +
R a * R b * R c ...(7).
3. Е с л и п р о т я ж е н н о с т ь с е т и б о л е е 1 к м , т о т о к ч е р е з т е л о ч е л о в е к а
о п р ед ел я ет ся н ал и ч и ем ем к о ст н о й соста в л я ю щ ей и н е за в и си т от
соп р от и в л ен и я и зо л я ц и и п р о в о д о в , д а ж е есл и п ри н ять и х зн ач ен и я равн ы м и
бескон ечн ости .
Ш = 3 и ф * о * С / (1 + ( 3 R h * r o * C ) 2) 1/2
(8 )
Т .о . т о к ч е р е з т е л о ч е л о в е к а о п р е д е л я е т с я в е л и ч и н о й е м к о с т и (С а , C b , C c =
C ). П о э т о м у т а к а я с е т ь и с п о л ь з у е т с я л о к а л ь н о , ч т о б ы и з б е ж а т ь п о я в л е н и я
ем к остн ой составляю щ ей . С ети , обл ада ю щ и е бол ьш ой ем к остью , очен ь
оп асн ы и п о сл е и х отк л ю ч ен и я о т и сточ н и к а тока. П р и к осн ов ен и е к
п р ов одам так и х сетей р ав н оси л ь н о п р и к осн ов ен и ю к обк л адк ам зар я ж ен н ого
к он ден сатора. У стр ан ен и я оп асн ости п ор аж ен и я ем к остн ы м ток ом п осл е
сн яти я н ап р яж ен и я м о ж н о за зем л ен и ем п р о в о д о в сети .
С ети с и зол и р ов ан н ой н ей трал ью , обл ада ю щ и е бол ьш ой ем к остью , м ен ее
эф ф ек ти вн ы в о тн о ш ен и и б езо п а сн о ст и , ч ем сети с за зем л ен н о й нейтралью .
Рис.10
П ри л ю бы х зн ач ен и я х соп р оти в л ен и й и зол я ц и и д в у х п о л ю сн о е
п р и к осн овен и е к тр ехф азн ой тр ехп р ов одн ой сети п р и води т к том у, что
ч ел ов ек сов ер ш и вш и й д в у х п о л ю сн о е п р и к о сн о в ен и е ( к п ри м еру: р ук а р у к а ) п о п а д а е т п о д л и н е й н о е н а п р я ж е н и е ( р и с .8 ) и т о к ч е р е з н е г о б у д е т
определяться:
Ш =Ц д/ Rh.
( 9 ). Б е з у с л о в н о , п р и м е н е н и е
эл е к т р о т е х н и ч е с к и х с р е д с т в за щ и т ы (д и эл е к т р и ч ес к и е п ер ч а т к и )
зн ач и т ел ь н о сн и зи т н егати в н ост ь в оздей ств и я . П р и ав ар и й н ой си туац и и
( р и с .9 ) н е о б х о д и м о о б р а т и т ь в н и м а н и е н а к о н т у р п о д к л ю ч е н и я ч е л о в е к а к
се т и , н о ч а щ е т о к п р о х о д я щ и й ч е р е з т е л о ч ел о в ек а , как и в сл у ч а е
д в у х п о л ю сн о го п р и к осн овен и я , оп р едел яется л и н ей н ы м н ап р яж ен и ем и
соп р оти в л ен и ем тел а ч ел ов ек аШ = Ш / Rh.
Теперь рассмотрим трехфазную четырехпроводную сеть с
глухозаземленной нейтралью, н а р я ж е н и е м д о 1 0 0 0 В ( р и с . 1 0 ).
Т акая сеть
Ua
Рис.11
(3 8 0 / 2 2 0 В ) п р и м ен я ется в п р ом ы ш л ен н ости
и быту.
С о п р о т и в л е н и е з а з е м л е н н о й н е й т р а л и в д а н н ы х с е т я х (4 О м ) зн а ч и т ел ь н о
н и ж е с о п р о т и в л е н и й т о к а м у т е ч к и . Н а р и с . 1 0 , 11
п ок азан а ее сх е м а и
век торн ая ди агр ам м а, п р и н ор м ал ь н ом р еж и м е р аботы . О д н о п о л ю сн о е
п р и к о сн о в ен и е ч ел ов ек а к ф азе А в ед ет к
о б р а зо в а н и ю за м к н у то й эл ек тр и ч еск о й цепи:
о б м о т к а ф азы А т р а н с ф о р м а т о р а - п р о в о д А ч ел о в ек - зем л я , со п р о т и в л ен и е R o. Т аки м
обр азом , соп роти влен и я токам утечк и вне д а н
н ого контура. И ток ч ер ез тело ч еловек а б у д ет
о п р ед ел я т ь ся и з вы раж ени я:
Ш = И ф / (R h + R o )
(1 0 )
Н о п оск ол ьк у R o < < R h , тогда:
Ш =И ф/ R h
И н а в е к т о р н о й д и а г р а м м е ( р и с . 11 ) и з м е н е н и й н е б у д е т . Т .е . п р и
одн оп ол ю сн ом при к осн овен и и к сети опасн ость пораж ен ия б у д ет в сец ел о
оп р едел яться н ап р яж ен и ем сети и эл ек тр и ч еск и м соп р оти в л ен и ем тела
ч ел овек а.
Н о п о ск о л ь к у к о н т у р п о с л е д о в а т ел ь н ы й (Ih = c o n st), т о в р еа л ь н ы х
усл ов и я х в озм ож н о в к л ю ч ен и е с соп р оти в л ен и ем тела человека
с о п р о т и в л е н и я е г о о б у в и , п о л а п о м е щ е н и я и т .д . Т .е .
Ш =И ф/ ( R h+r об + г п)
(1 1 )
П р и д в у х п о л ю с н о м п р и к о сн о в ен и и , как и в сл у ч а е се т и с и зо л и р о в а н н о й
нейтралью :
Ш =И л/ R h
(1 2 )
П р и авари й н ом р еж и м е р аботы сети , к п р и м ер у, ч ел ов ек п р и к осн ул ся к ф азе
В , а ф а з а А за м к н у л а с ь н а з е м л ю , (р и с . 1 2 ), н а п р я ж е н и е ф а зы А
р асп р ед ел я ется п р оп ор ц и он ал ь н о со п р о ти в л ен и ю р астекан ия ток а в м есте
за м ы к а н и я R зм и с о п р о т и в л е н и ю з а з е м л е н н о й н е й т р а л и R o . П р и э т о м
н а п р я ж е н и е о т н о с и т е л ь н о зе м л и в т о ч к е за м ы к а н и я н а зе м л ю : И зм = Iз * R з м , а
н ул ев ой точк и тр ан сф ор м атор а - И о = Iз*R o
(1 3 )
И з в е к т о р н о й д и а г р а м м ы , (р и с . 1 3 ), с л е д у е т , ч т о в д е й с т в и т е л ь н о с т и
напряж ение п р и лож ен н ое к телу
ч ел ов ек а н еск ольк о бол ьш е
Н о учиты вая, что И а= И Ь = И с= И ф ,
и т .к . R o о ч е н ь м а л о , т о в р а с ч е т а х
аварийном р еж и м е работы сети с
гл ухозазем л ен н ой нейтралью ток
ч ер ез тел о ч еловек а оп р едел яется,
как и п р и о д н о п о л ю с н о м
13
р с
п р и к о сн о в ен и и , ф азн ы м
.
нап ряж ением и соп роти влен и ем
тел а человека:
Однофазные сети м о г у т
Ш =Ш / Rh
(1 5 )
бы ть д в ух п р о в од н ы м и и зол и р ован н ы м и от зем л и
и л и с зазем л ен н ы м п р о в о д о м и од н оп р о в од н ы м и , к огда роль в тор ого п р о в о д а
и г р а е т з е м л я , р е л ь с и т .д . К д в у х п р о в о д н ы м и з о л и р о в а н н ы м о т з е м л и
си стем ам отн осятся си стем ы р асп р едел ен и я эл ек три ческой эн ер ги и на
п остоя н н ом и одн оф азн ом п ер ем ен н ом токах.
Н а ( р и с .1 4 ) п о к а з а н а с х е м а п р и к о с н о в е н и я ч е л о в е к а к о д н о м у и з п р о в о д о в
д в у х - п р о в о д н о й сети , и зо л и р о в а н н о й о т зем л и . З д есь И - п ол н о е
н а п р я ж е н и е , н а п р я ж е н и е м е ж д у п р о в о д а м и ; ИИ - н а п р я ж е н и е п о д к о т о р о е
п оп адает ч ел ов ек в сл уч ае п р и к осн овен и я к ток ов едущ и м п р оводам : R h с о п р о т и в л е н и е т е л а ч е л о в е к а ; r1 и r 2 - с о п р о т и в л е н и я п р о в о д о в п о
о т н о ш ен и ю к зем л е. В р езул ь т ате о д н о п о л ю сн о г о п р и к осн ов ен и я ч ел ов ек
о к а з ы в а е т с я п о д к л ю ч е н н ы м п а р а л л е л ь н о к с о п р о т и в л е н и ю r1 и
п о с л е д о в а т е л ь н о к r2. П р и э т о м п р о и з о й д е т п е р е р а с п р е д е л е н и е н а п р я ж е н и й
п р ов одов п о отн о ш ен и ю к зем л е. Д ля н агл я дн ости н ар и суем эк ви вал ен тн ую
с х е м у , ( р и с . 1 4 а ). И з н е е в и д н о , ч т о
И = И п р + I2 * r2 = И Ь + (Ih + I1 )* r 2
(1 6 )
учиты вая, что
Ih = Ш /R h
и
П
=Ш /г1
(1 7 )
получим:
U = U h + { ( U h /R h + U h /r 1 ) } * r2 ,
(1 8 )
о т сю д а вы раж аем U h:
U h= U *R 1*R h/ ( R 1*R 2+R 1*R h+R 2*R h)
(1 9 )
Т ок ч ер ез тел о ч ел ов ек а о п р ед ел и т ся и з вы раж ени я:
Ih = U h / R h = U * г1 / ( r 1 * r 2 + r 1 * R h + r 2 * R h ),
(2 0 )
Е сл и п р и н я ть в о в н и м а н и е , ч т о r1 = r2 = r, п о л у ч и м : U h = U / (2 R h + r ),
Ih = U / (2 R h + r )
тогда ток
(2 1 )
И з п о л у ч ен н ы х р езул ьтатов сд ел а ем вы воды :
И з вы р аж ен и я (2 1 ) сл ед у е т , ч то ч ем б о л ь ш е
со п р о ти в л ен и е и зол я ц и и п р ов о до в п о о тн о ш ен и ю к
зем л е, тем м ен ь ш е ток ч ер ез тел о чел овека.
И з вы раж ени я (2 0 ) сл ед у ет , что ч ем бол ьш е
со п р о ти в л ен и е и зол я ц и и п р ов од а к к отор ом у
п ри касается ч ел овек , тем бол ьш и й ток п отеч ет ч ер ез
ч е л о в е к а , в с л у ч а е , к о г д а r1 Ф r 2 .
П ри д в у х п о л ю сн о м п р и к осн овен и и ток ч ер ез тело
ч ел ов ек а оп р едел яется соп р оти в л ен и ем тела
ч ел овек а и полны м напряж ением :
Ih = U / R h.
(2 2 )
П р и а в а р и й н о м р е ж и м е та к ж е как и п р и
д в ухп ол ю сн ом при косн овени и I h = U / R h ., п о с к о л ь к у R з м < < r 1 , r 2 , R h , ( р и с .1 4 б ) .
Сеть с заземленным проводом
Н а ( р и с .1 5 ) п р е д с т а в л е н а с х е м а д в у х п р о в о д н о й с е т и
Р и с.1 4
с зазем л ен н ы м п р о в о д о м .
П р и к осн ов ен и е к н езазем л ен н ом у п р ов оду п р и ведет
к то м у, что п оявится дв еточ к и п р и со ед и н ен и я к сети
и ч ер ез ч ел овек а
п о т еч е т ток . Е го в ел и ч и н а равна:
Ih = U / (R h + R o ),
(2 3 )
е с л и п р е н е б р е ч ь в е л и ч и н о й R o , т о г д а I h = U /R h .
Е сл и ж е принять во вн и м ан и е соп р оти в л ен и е об ув и и пола, то
Ih = U / (R h + R п + R о б )
(2 4 )
П р и к осн ов ен и е к зазем л ен н ом у п р ов оду ч асто счи тается безоп асн ы м ,
п оск ол ьк у н а п р я ж ен и е его о т н о си т ел ь н о зем л и н езн ач и т ел ь н о. В сам ом д е л е ,
ч ел ов ек п р и к осн ув ш и й ся к за зем л ен н о м у п р о в о д у , р и с. 15, ок азы вается п о д
нап ряж ением :
Ш ^ н г * R аб
(2 5 )
г д е !н г - то к н а гр у зк и , R а б - со п р о т и в л е н и е п р о в о д а н а у ч а ст к е - а б , О м .
П ри норм альны х усл ови ях работы сети , дей стви тел ьн о, это напряж ение
н ев ел и к о , н о п р и к о р о т к о м за м ы к а н и и т о к р езк о в о зр а ст а е т и п о т ер я
нап ряж ен и я дости гает п оч ти 100% И . П ри оди н ак овом сеч ен и и п р ов одов
н а п р я ж е н и е в т о ч к е d б л и з к о к п о л о в и н е н а п р я ж е н и я с е т и . Т .о . п р и
аварийны х си туац и я х н ап р яж ен и е м о ж ет дости гать оп асн ы х для человека
ТАБЛИЦА 1
зн ач ен и й .
АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ТОКОМ В РАЗЛИЧНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
Характер прикосновения
N
п/п
Режим нейтрали
Расчетная формула
1.
Однополюсное
прикосновение к трехфазной
сети норм. режим раб.
И.Н
Ra=Rb=Rc=R
R>0,5 МОм, L<1
км
Ih= 3Иф/ (3Rh + R)
2.
Однополюсное
прикосновение к трехфазной
сети норм. режим раб
ИН
Ra> Rb> Rc>R
R>0,5 МОм, L<1
км
Ih= V 3*^*R a*V
Rb2+Rb *Rc+Rc2/
И.Н
Ra=Rb=Rc=R
R>0,5 МОм, L>1
км
З.Н, И.Н
Ш=3*Иф*^*С)/ V1+(
3*Rh*ro*C)2
З.Н..
Ih = Иф / (Rh+Rc)
Однополюсное
прикосновение к трехфазной
сети
аварийный режим
И.Н
Ih = Ил./ Rh
З.Н..
Ih = Иф / Rh
Однополюсное
прикосновение,
двухпроводная сеть. НР
Без
заземляющего
провода; R1>R2
R1 = R2
С заземляющим
проводом
Ih = W R1 / (R1R2+R1Rh+R2Rh)
3.
Однополюсное
прикосновение к трех-фазной
сети
4.
Двухполюсноеприкосновение
к трех- фазной сети
Однополюсное
прикосновение к трехфазной
сети
норм. режим раб
5.
6.
7.
8.
Однополюсное
прикосновение,
двухпроводная сеть. НР
Rh(RaRb+RbRc+RcRa)+RaRbRc
Ih = Ил./ Rh
Ih = И / (2Rh+R)
Ih = И / Rh
ВЫ БО Р СХЕМ Ы СЕТИ ТРЕХ Ф А ЗН О ГО ТО К А
П р и н а п р я ж ен и и д о 1 0 0 0 В , как о т м еч а л о сь р а н ее , р а сп р о ст р а н ен и е
п о л у ч и л и д в е сх ем ы сети: т р ех ф а зн а я т р ех п р о в о д н а я с и зо л и р о в а н н о й
н ей тр ал ью и тр ехф азн ая ч еты р ех п р о в о д н а я с за зем л ен н о й н ей трал ью . В ы б о р
сх ем ы сет и о су щ ест в л я ется как п о т ех н о л о ги ч еск и м т р еб о в а н и я м , так и п о
усл ови ям эл ек тр обезоп асн ости .
П о техн ол оги ч еск и м тр ебован и ям п р ед п оч тен и е отдается
ч ет ы р ех п р о в о д н о й сети , п оск ол ьк у он а п озв ол я ет и сп ол ьзовать дв а р а б о ч и х
н а п р я ж е н и я - л и н е й н о е и ф а з н о е . Т .о . м о ж н о п и т а т ь к а к с и л о в у ю н а г р у з к у ,
н ап р я ж ен и ем 3 8 0 В , так и о св ет и тел ь н у ю сеть, н ап р я ж ен и ем 2 2 0 В .
П о условиям безоп асн ости п р едп оч тен и е сл едует отдать тр ехп р ов одн ой
тр ехф азн ой сети
с и зол и р ован н ой н ейтралью , в соответстви и с ран ее
п р ов еден н ы м р а ссм о т р ен и ем сетей . О дн ак о эт и сети до л ж н ы бы ть
ср авн и тел ьн о к ор отк и м и , н е п о д в ер ж ен н ы е в о зд ей ст в и ю агр есси в н ы х ср ед и
н аходящ и хся п о д п остоян н ы и н ад зор ом эл ек тр отехн и ч еск ого персонала.
П У Э р ек ом ен дует п р и м ен ен и е эти х сетей при повы ш ен н ы х тр ебов ан и ях
безоп асн ости , к при м еру, для п ередв и ж н ы х установок.
С ети с гл у х о за зем л ен н о й сл ед у ет п ри м ен ять там , гд е н ев о зм о ж н о
о б ес п еч и т ь н а д л е ж а щ у ю и зо л я ц и ю т о к о в е д у щ и х п р о в о д о в , к о гд а н ел ь зя
бы стр о оты ск ать п о в р е ж д е н и е и зо л я ц и и и л и к о гд а ем к остн ы е ток и
за м ы к а н и я н а з е м л ю д о с т и г а ю т б о л ь ш и х зн а ч е н и й .
П р и н ап р яж ен и и вы ш е 1000 В п р и м ен я ю тся тр ех п р о в о д н ы е тр ехф азн ы е
сети с и зол и р ов ан ой и за зем л ен н о й нейтралью .
П о техн ол оги ч еск и м требован и ям в соответстви и с п р едп и сан и ям и П У Э ,
дл я н ап р яж ен и й 110 кВ и вы ш е п р ед п о ч т ен и е отдается сети с эф ф ек ти вн ы м
зазем л ен и ем нейтрали ( п утем н еп оср ед ств ен н ого п р и соеди н ен и я к
за зе м л и т е л ю - н а г л у х о ). Д л я с е т е й н а п р я ж е н и е м о т 1 0 0 0 В д о 3 5 к В П У Э
устан авл и вает р еж и м работы с и зол и р ов ан н ой ней трал ью , н е
п р и соед и н ен н ой к зазем л я ю щ ем у устр ой ств у или п р и соед и н ен н ой к н ем у
ч е р е з п р и б о р ы с и г н а л и з а ц и и , и з м е р е н и я , з а щ и т ы и т. д .
П о условиям безоп асн ости в сетях напряж ением вы ш е 1000 В
п р е д п о ч т е н и е о т д а е т с я с е т и с и з о л и р о в а н н о й н е й т р а л ь ю , т .к . з а щ и т н а я р о л ь
и зо л я ц и и у тр а ч и в а ется и з-за б о л ь ш о й ем к о ст и п р о в о д о в о т н о си т ел ь н о зе м л и
и д л я ч ел о в ек а о д и н а к о в о о п а с н о п р и к о с н о в е н и е как к п р о в о д у се т и с
и з о л и р о в а н н о й т а к и з а з е м л е н н о й н е й т р а л ь ю . В с в я з и с т е м ,ч т о п р и
н ап р я ж ен и я х вы ш е 1000 В , в сетя х с и зол и р ов ан н ой н ей трал ью в озм ож н ы
д у г о в ы е за м ы к а н и я ф азы н а зе м л ю , а в о к р у г м е с т а за м ы к а н и я м о г у т
в о з н и к а т ь и д о л г о с у щ е с т в о в а т ь в ы с о к и е п о т е н ц и а л ы , т .е . б о л ь ш и е
н ап р я ж ен и я п р и к о сн о в ен и я и ш ага. В то в р ем я как в сет и с за зем л ен н о й
н ей тр ал ью п р о и зо й д ет бы стр ое отк л ю ч ен и е п о в р еж д ен н о го участк а
р ел ей н о й за щ и т о й и т ем сам ы м о тп а д а ет в о зм о ж н а я о п а сн о сть дл я ч еловека.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМ О ПРО ВЕРКИ
1. Т р е х ф а з н а я т р е х п р о в о д н а я с е т ь с и з о л и р о в а н н о й н е й т р а л ь ю :
а) норм альны й р еж и м р аботы сети , о д н о п о л ю сн о е и д в у х п о л ю сн о е
при к он овен и е;
б ) ав ари й н ы й р еж и м р а б о ты сети .
2. Т р ехф азн ая ч еты р ехп р ов о дн а я сеть с за зем л ен н о й нейтралью :
а) н ор м аль н ы й р еж и м р аботы сети;
б ) авари йн ы й р еж и м р аботы сети .
3. О д н о ф а зн а я д в у х п р о в о д н а я сеть.
Л ек ц и и № 8, 9
1.
2.
3
4
5
6
Основы электробезопасности (продолжение)
Сопротивление растеканию тока в землю
Напряжение прикосновения и шаговое напряжение
Защитные меры при работе с электроустановками
Помещения по степени опасности и доступности
Квалификация персонала по технике безопасности
Организационные и технические мероприятия по предупреждению
поражения человека электрическим током
Сопротивление растеканию тока в землю
П р и зам ы к ан и и т о к о в е д у щ и х п р о в о д о в н а зе м л ю м е ж д у к о р п у са м и
эл ек тр о о б о р у д о в а н и я и зем л ей , а так ж е м еж д у отдел ь н ы м и точ к ам и грунта,
г д е в о зм о ж н о н а х о ж д е н и е л ю д ей , в озн и к аю т н ап р яж ен и я , в есь м а, оп асн ы е
дл я ч ел ов ек а. Д л я о ц ен к и эт о й о п а с н о с т и н е о б х о д и м о р а ссм о т р ет ь зак он
р асп р едел ен и я п отен ц и ал ов на п ов ер хн ости грун та при р астек ан и и в н ем
ток а. Р а ссм о тр и м сх е м у р астек ан и я ток а в зем л е, счи тая, ч то ток в зем л ю
стек ает ч ер ез п о л у сф ер и ч еск и й зазем л и тел ь р а д и у со м - х , п о гр у ж ен н ы й в
о д н о р о д н ы й г р у н т с у д е л ь н ы м с о п р о т и в л е н и е м - р ( р и с . 1 6 ).
Рис.1
Зазем л и тел ь - п р ов одн и к н еп о ср ед ст в ен н о н аходя щ и й ся в
соп р и к осн ов ен и и с зем л ей . О ди н оч н ы й п р ов одн и к , н аходящ и й ся в контакте с
зе м л ей , н азы в ается о д и н о ч н ы м за зем л и т ел ем и л и за зем л я ю щ и м эл ек т р о д о м ,
а зазем л и тел ь, состоя щ и й и з н еск ол ь к и х парал лельн о со ед и н ен н ы х
эл ек т р о д о в н азы в ается гр уп п ов ы м за зем л и т ел ем . В эт о м сл у ч а е ток
з а м ы к а н и я L· б у д е т с т е к а т ь с п о в е р х н о с т и з а з е м л и т е л я п о н а п р а в л е н и ю
р а д и у с о в о т за зем л и т ел я как о т ц ен т р а сф ер ы . П р и ст ек а н и и то к а в зе м л ю
вокруг зазем л и тел я о б р а зу ет ся зо н а р астекан ия тока, в к отор ой с
у в ел и ч ен и ем р асст оя н и я о т за зем л и тел я п л о тн о ст ь ток а у м ен ь ш а ет ся
в сл ед ст в и е в озр астан и я сеч ен и я зем л и , ч ер ез к о т о р о е п р о тек а ет ток .
Т ео р ети ч еск и п ол е р астекан ия п р ости р ается д о беск о н еч н о сти . О дн ак о, в
р еал ьн ы х у сл о в и я х н а р асст о я н и и 1 м от м ест а стек ан и я ток а п от ен ц и ал
у м е н ь ш а ет ся н а 68 % , а н а р а сст о я н и и 2 0 м о т м е ст а за м ы к а н и я н а зе м л ю
п р а к т и ч е с к и р а в е н 0 ( 2 0 м - р а д и у с з о н ы р а с т е к а н и я т о к а ).
Т о ч к и п о ч в ы , л е ж а щ и е в н е з о н ы р а с т е к а н и я т о к а , н а з ы в а ю т с я “з е м л е й ” в
эл ек т р о т ех н и ч еск о м см ы сл е слова.
В ы д е л и в н а р а с с т о я н и и х (т о ч к а А ) о т за з е м л и т е л я э л е м е н т а р н ы й с л о й
тол щ и н ой dx, получи м п аден и е напряж ения в этом сл ое
dU =E dx
(2 )
г д е Е - н а п р я ж ен н о сть эл ек т р и ч еск о го п ол я в т о й ж е точ к е (А ), равн ая
со г л а с н о за к о н у О м а:
E = δρ
(3 )
г д е р - у д е л ь н о е со п р о т и в л ен и е грун та.
П аден и е нап ряж ения в эл ем ен тар н ом ш аровом сл ое тол щ и н ой dх б у д ет
равно:
d U = I 3р2 d x
2π
//1Ч
(4 )
Р а з н о с т ь п о т е н ц и а л о в м е ж д у д в у м я т о ч к а м и н а п о в е р х н о с т и з е м л и :т о ч к о й А
и б е с к о н е ч н о у д а л е н н о й о т н е е т о ч к о й , б у д е т равна:
/ 3р ‘г d x = 13р
φ = fdU =
= iI f P
(5 )
J
2 π2 πJ ^x x 2
2 τπ
2nx,
x1
1
М а к с и м а л ь н ы й п о т е н ц и а л б у д е т п р и н а и м е н ь ш е м з н а ч е н и и - х , т .е . п р и
x ------ > r ( н а з а з е м л и т е л е ) :
^3 = π
2πr
(6 )
Н а п р я ж е н и е м е ж д у к а к о й -л и б о за з е м л е н н о й ч а ст ь ю эл ек т р о у ст а н о в к и и
точ к ам и зем л и , н а х о д я щ и м и ся в н е зо н ы р астек ан и я ток а, н азы в ается
н а п р я ж е н и е м о т н о с т и е л ь н о з е м л и U 3 .О т н о ш е н и е э т о г о н а п р я ж е н и я И з к т о к у
/ 3, п р о т ек а ю щ ем у ч ер ез за зем л и тел ь в зем л ю , н азы в ается со п р о т и в л ен и ем
зазем л и тел я :
R, = ^ = Р
Ι3 2 π
(7 )
О н о и м еет три составляю щ и е: со п р о ти в л ен и е сам ого зазем л и тел я ,
со п р о т и в л ен и е м е ж д у за зем л и т ел ем и гр у н т о м и со п р о т и в л ен и е грун та.
Н апряж ен и е прикосновения
Е сл и в эл ек тр оустан овк е п р ои зош ел п р о б о й и золяц и и на к ор п ус,
п р и соеди н ен н ы й к зазем л и тел ю , то в се устан овк и и м ею щ и е м етал ли ч еск ую
св я зь с э т и м к о р п у с о м , п р и о б р е т а ю т п о т е н ц и а л о т н о с и т е л ь н о зе м л и , р ав н ы й
п о т е н ц и а л у за з е м л и т е л я (6 ). Р а с п р е д е л е н и е п о т е н ц и а л о в о к о л о за зе м л и т е л я
л ю б о й эл ек тр оустан ов к и п р ед став л я ется в в и д е к ри вой ( рис. 17) .
П р и к осн ов ен и е чел овек а р ук ой к м етал л и ч еск ой части, со ед и н ен н о й с
за зем л и т ел ей , в ед ет к т о м у , ч то р ук а п р и о б р ет а ет п о т ен ц и а л зазем л я ти я φρ .
О д н о в р ем ен н о ч ел ов ек м о ж е т касаться н огам и то ч ек п оч вы с д р у ги м
п о т е н ц и а л о м φ Η. В р е з у л ь т а т е м е ж д у р у к о й и н о г а м и ч е л о в е к а в о з н и к а е т
р азн ость п отен ц и ал ов .
Н а п р я ж е н и е п р и к о с н о в е н и я ( U np) - э т о р а з н о с т ь п о т е н ц и а л о в д в у х т о ч е к
эл ек т р и ч еск о й ц е п и , к о т о р ы х о д н о в р е м е н н о к асается ч ел овек :
Unp = R J h
(8 )
U np = φ3 - φ 0α = φ 3 (1 - — ) = φ 3 ^
φ οα
d = 1- φ
φ3
(9 )
(1 0 )
Д ля ч еловек а п ри к асаю щ егося к п ервой устан овк и , которы й стои т
н еп о с р е д ст в ен н о н а д за зем л и т ел ем р азн ость п о т ен ц и а л о в м е ж д у р ук о й и
н о г а м и р а в н а U np = 0 - б е з о п а с н ы й с л у ч а й .
Н а п р я ж е н и е п р и к о с н о в е н и я . U np =
φ3 - φ Η - у в е л и ч и в а е т с я п о м е р е у д а л е н и я о т
за зем л и тел я и д о ст и г а ет м ак си м ал ь н ого зн а ч ен и я , к о гд а ч ел ов ек к асается
эл ек т р о у ст а н о в к и н а х о д я сь в н е зо н ы р астек ан и я.
Напряжение шага (шаговое напряжение)
Ч ел ов ек , и д у щ и й п о п о в ер х н о сти зем л и в зо н е р астекан ия тока,
ок а зы в а ется п о д н а п р я ж е н и е м , н е к асая сь к а к и х -л и б о ч а ст ей
эл ек т р о у ст а н о в о к . Э т о п р о и с х о д и т п о т о м у , ч то у д а л ен н ы е н а р а зн ы е
расстоян и я от зазем л и тел я точк и почвы , к отор ы х о д н о в р ем ен н о к асаю тся
н о ги ч ел ов ек а, и м ею т р азн ы е п отен ц и ал ы .
Н а п р я ж ен и е ш ага н азы в ается р азн ость п о т ен ц и а л а д в у х то ч ек н а
п о в ер х н о сти зем л и в зо н е р астекан ия тока, н а к отор ы х о д н о в р ем ен н о стои т
ч е л о в е к ( р и с .1 7 ) .
и ш
= φ χ - φ x+a
г д е x - р а сст о я н и е от за зем л и тел я д о о д н о й н оги ; а - ш аг ч ел ов ек а, при
р а с ч е т е а = 0 ,8 м
и ш
Т .к .
=φ
χ
- φ χ+α
(1 1 )
φ χ и φ χ +α я в л я ю т с я ч а с т я м и п о т е н ц и а л а з а з е м л и т е л я
ч асти этого потен ци ала. Е сл и φχ =
:
2πχ
U ш = φ χ - φ χ+a = - — ^
— г
2 πχ ( χ + a )
φ3, р а з н о с т ь и х -
φ χ+α =
χ+α
2 π ( χ + a)
·
(1 2 )
И з ф о р м у л ы и ш - п а д а ет п о м е р е у д а л е н и я о т за зем л и т ел я (м е с т а зам ы к ан и я
н а з е м л ю ) . Б о л е е 2 0 м иш = 0 ;
Рис. 2
К а к в и д н о и з п о л у ч е н н о г о в ы р а ж е н и я и и з (р и с . 1 7 ), н а п р я ж е н и е ш а г а
за в и си т о т дл и н ы ш ага и р а сст о я н и я о т м е с т а зам ы к ан и я н а зе м л ю .
Н а п р я ж е н и е ш а га и м е е т м а к си м а л ь н о е зн а ч е н и е в б л и зи м е с т а зам ы к ан и я и
ум ен ьш ается по м ер е удал ен и я от н его. Н а р асстоян и и 10— 2 0 м от м еста
зам ы к ан и я н а п р я ж ен и е ш ага п р ак ти ч еск и и сч еза ет .
О п а сн о ст ь в о зд ей ст в и я н ап р я ж ен и й ш ага зак л ю ч ается в том , ч то ток ,
п р о т ек а я п о п у т и « н о г а — н о г а » , в ы зы в ает и н т е н с и в н ы е с у д о р о г и м ы ш ц , ч то
п р и в о ди т к п а д ен и ю ч ел ов ек а н а зем л ю , в р езул ь тате ч его он м о ж ет
к осн уть ся р ук ам и зем л и и в озн и к н ет п уть ток а «р ук и — н о ги » ,
п р едстав л я ю щ и й бол ьш ую оп асн ость для чел овека. П ри этом увел и чи вается
так ж е р а сст о я н и е м е ж д у точ к ам и зем л и , к о т о р ы х о н б у д е т касаться.
И зб еж а ть п ор аж ен и я эл ек тр и ч еск и м ток ом от в оздей ств и я н ап р яж ен и й ш ага
м о ж н о п р и м ен ен и ем д и эл е к т р и ч еск и х б о т , гал ош , к ов р и к ов. Д л я защ и ты от
оп а сн о го в оздей ств и я н ап р яж ен и я п р и к осн ов ен и я п о м и м о ук азан н ы х ср едств
защ и ты с л е д у е т п р и м ен я ть д и эл е к т р и ч еск и е п ер ч атк и , и зо л и р у ю щ и е ш тан ги ,
и н с т р у м е н т с и зо л и р о в а н н ы м и р у ч к а м и и т. п.
Защ ит н ы е м ер ы при р а б о т е с элект роуст ан овкам и
И ск л ю ч и тел ь н о в а ж н о е зн а ч ен и е дл я п р ед отв р ащ ен и я эл ек тр отр авм ати зм а
и м ее т пр ави л ьн ая ор ган и зац и я о б сл у ж и в а н и я д е й с т в у ю щ и х
эл ек тр оустан овок , п р ов еден и е р ем он тн ы х м он таж н ы х и проф ил ак ти ческ и х
р абот. П ри эт о м п о д правил ьн ой ор ган и зац и ей п он и м ается ст р огое
в ы п ол н ен и е р яда о р ган и зац и он н ы х и тех н и ч еск и х м ер оп р и я ти й и ср едств ,
устан ов л ен н ы х дей ст в у ю щ и м и «П рави лам и техн и ч еск ой эк сп л уатац и и
эл ек троустан овок п отреби тел ей и правила техники безоп асн ости при
эк с п л у а т а ц и и э л е к т р о у с т а н о в о к п о т р е б и т е л е й » (П Т Э и П Т Б п о т р е б и т е л е й ) и
«П р а в и л а м и у с т р о й с т в а э л ек т р о у ст а н о в о к » (П У Э ).
Д ей ст в у ю щ и м и н азы ваю т эл ек тр оустан ов к и , к отор ы е н аход я т ся п о д
н ап р я ж ен и ем л и бо н а к отор ы х н ет н ап р яж ен и я, н о о н о м о ж ет бы ть п о д ан о
в к л ю ч ен и ем вы к л ю ч ател я, м а гн и т н о го п уск ател я и л и д р у г о й
к ом м утац и он н ой аппаратуры .
О круж аю щ ая ср еда п ом ещ ени я, в котором н аходи тся обор удован и е ,
в оздей ств ует на эл ек тр и ч еск ую и зол я ц и ю п р и боров , устр ой ств ,
эл ек тр и ч еск ое соп р о т и в л ен и е тел а ч ел ов ек а м о ж ет создавать у сл ов и я для
пор аж ен и я обсл уж и в аю щ его п ер сон ал а эл ек три ческ и м током . В этом
о т н о ш ен и и р азл и ч аю т п р о и зв о д ст в ен н ы е п о м ещ ен и я с п о в ы ш ен н о й
оп асн остью , о со б о опасны е и б ез п овы ш ен ной опасности.
Помещения по степени опасности и доступности
В бол ьш и н ств е сл уч аев б езо п а сн о е о б сл у ж и в а н и е уста н о в о к за в и си т от
у с л о в и й с р е д ы п о м е щ е н и я . Н а л и ч и е в л аги (1 0 0 % ), е д к и х п а р о в , га зо в ,
п р ов одя щ ая пы ль, в ы сок ая тем п ер а т у р а - сн и ж а ю т со п р о т и в л ен и е и зо л я ц и и
и р азр уш аю т ее. К р о м е т о г о м ен я ется и эл ек т р и ч еск о е со п р о т и в л ен и е тел а
ч ел о в ек а п р и в о зд ей ст в и и в ы ш е п е р е ч и с л е н н ы х п а р а м етр о в . В э т о й св я зи
в ы д ел и м п р и зн ак и
повышенной опасности :
- сы р о с т ь (о т н о с и т е л ь н а я в л а ж н о с т ь б о л е е 7 5 % ) л и б о н а л и ч и е
ток оп р ов одя щ ей пы ли;
- ток оп р ов одя щ и е полы ;
- п о в ы ш е н н а я т е м п е р а т у р а в о з д у х а ( б о л е е 3 5 С );
- в о зм о ж н о ст ь о д н о в р ем ен н о го п р и к о сн о в ен и я к то к о п р о в о д я щ и м ч астям и
за зем л ен н ы м к ор п усам ;
особой опасности я в л я ю т с я
:
- н а л и ч и е с ы р о с т и ( д о 1 0 0 % );
- хи м и ч еск и активная ср еда.
Т .о . п о м е щ е н и я п о с т е п е н и о п а с н о с т и п о д р а з д е л я ю т с я н а:
1
помещения без повышенной опасности
особой
- о т с у т ст в у ю т п р и зн а к и как
о п а сн о ст и так и п ов ы ш ен н о й о п а сн о сти .
2 . помещения
с повышенной опасностью
- п р и сутствует хотя бы оди н
п р и зн ак п о в ы ш ен н о й о п а сн о ст и ;
3.
особо опасные помещения
- н ал и ч и е о д н о г о п р и зн ак а о с о б о й о п а с н о с т и
л и б о д в у х п р и зн ак ов п о в ы ш ен н о й о п а сн о ст и .
П о с т е п е н и д о с т у п н о с т и п о м е щ е н и я п о д р а з д е л я ю т с я н а:
электротехнические
- доступ н ы только квалиф ицированном у
эл ек тр отехн и ч еск ом у п ерсоналу;
производственные
- доступ н ы для обсл уж и ваю щ его персонал а не
эл ек тр отехн и ч еск и х сп ец и альн остей;
бытовые
- ж и л ы е , с т о л о в ы е , к о н т о р с к и е и т .д . в к о т о р ы х о б о р у д о в а н и е
д оступ н ы для ш и р ок и х сл оев н аселен ия;
Работа на открытом воздухе приравнивается к работам в особо опасных
помещениях.
Квалификация персонала по технике безопасности
Первая квалификационная группа - п р и с в а и в а е т с я л и ц а м , с в я з а н н ы м
обсл уж и в ан и ем эл ек тр отехн и ч еск и х устан овок , н о н е и м ею щ и м
с
эл ек тр отехн и ч еск и х зн ан и й , отч етл и вого п р едстав л ен и я о б о п асн остя х и
м ер ах б езо п а сн о ст и при р аботах на эл ек тр оустан овк ах. Э ти л и ц а п р оходя т
и н ст р у к т а ж н е р еж е о д н о г о р аза в г о д , и у д о с т о в е р е н и я п о эт о й
к в ал и ф и к ац и он н ой гр у п п е и м н е вы дается.
Вторая квалификационная группа -
п р и сваи вается л иц ам , и м ею щ и м
эл ем ен тар н ы е т ех н и ч еск и е зн ан и я п о эл ек тр отехн и к е, отч етл и в ое
п р ед ст а в л ен и е о б о п а с н о с т я х , зн а н и я о сн о в н ы х м ер п р ед о ст о р о ж н о ст и ,
о б щ ее п р едстав л ен и е о н азн ач ен и и и п р и м ен ен и и тех н и ч еск и х ср едств
з а щ и т ы . Э т а г р у п п а п р и с в а и в а е т с я : р а д и о о п е р а т о р а м 1, 2 , 3 - к л а с с о в ,
м о т о р и ст а м , св ар щ и к ам р а б о т а ю щ и м с н а п р я ж ен и ем д о 1 0 0 0 В , так ж е л и ц ам
н е эл ек тр отехн и ч еск и х сп ец и ал ьн остей , р аботаю щ и х с эл ек тр оустан овк ам и .
С таж работы - н е м ен ее 1 м есяц а.
Третья квалификационная группа -
п ри сваи вается л иц ам , и м ею щ и м
эл ем ен т а р н ы е зн а н и я в о б л а ст и эл ек т р о т ех н и к и и зн а к о м ы м с у ст р о й с т в о м и
обсл уж и в ан и ем элек троустан овок , и м ею щ и м достаточ н о н ад еж н ое
п р едстав л ен и е о б о п асн остя х при р аботе на эл ек тр оустан овк ах, зн ан и е ТБ в
о б ь ем е в ы п ол н я ем ы х р абот, зн ан и я п о ок азан и ю п ер в ой п ом ощ и .
П ри сваи вается эл ек тр ом он тер ам , сл есарям , оп ер ати в н ом у состав у
э л е к т р о с т а н ц и й и т . д ., р а б о т а ю щ и м с н а п р я ж е н и е м в ы ш е 1 0 0 0 В .
Четвертая квалификационная группа -
п р и сваи вается л и ц ам , и м ею щ и м
зн а н и е п о эл ек тр отехн и к е и ТБ в о б ь ем е техн и к ум а, а так ж е зн а ю щ и х
у с т р о й ст в о о б с л у ж и в а е м о й уст а н о в к и . П р и св а и в а ет ся м о н т ер а м св я зи - 5 ,6
р а з р я д о в , а н т е н щ и к а м - м а ч т о в и к а м , и н ж е н е р а м и т е х н и к а м и т .д .
Пятая квалификационная группа -
пр и св аи в ается л и ц ам , зн а ю щ и м схем ы
и о б о р у д о в а н и я с в о е г о у ч а с т к а , з н а н и я п о Т Б , о п ы т п о н а д з о р у и т .д .
П р и св аи в ается нач альн и к ам п р ед п р и я ти й , главн ы м и н ж ен ер а м , и н ж ен ер а м
п о Т Б , н а ч а л ь н и к а м ц е х о в и т .д .
П ер и оди ч еск ая проверк а зн ан и й п р ов оди тся раз в го д , для п ер сон ал а
н еп о ср ед ств ен н о о бсл уж и в аю щ его эл ек тр оустан овк и и раз в три год а для лиц
н е св я зан н ы х с о б сл у ж и в а н и ем эл ек т р о у ст а н о в о к вкл ю чая и н ж ен ер о в п о ТБ.
Организационные и технические мероприятия по предупреждению
поражения человека электрическим током
К ор ган и зац и он н ы м м ер оп р и я ти ям отн осятся:
а) оф ор м л ен и е нар ядом н а р аботу или устн ы м р асп ор яж ен и ем ;
б ) д о п у с к к р а б о т е (и н с т р у к т а ж );
в) н ад зор во врем я работы ;
г) оф ор м л ен и е переры ва в р аботе, п ер ев од ов на д р у го е р абоч ее м есто,
окончания работы .
К тех н и ч еск и м м ер оп р и я ти ям отн осятся:
а) отк л ю ч ен и е о б о р у д о в а н и я на участк е.
б ) вы веш и ван ие п р ед уп р еди тел ь н ы х плакатов, огр аж ден и е м еста работ.
в) п роверка отсутстви я напряж ения.
г) н а л о ж ен и е зазем л ен и я .
В зав и си м ости от вида эл ек троустан овк и , н ом и н альн ого напряж ения, реж и м а
нейтрали, усл ов и й ср еды , д о ст у п н о сти эл ек тр ообор удов ан и я при м ен яется
н е о б х о д и м ы й к ом п л ек с т е х н и ч еск и х защ и т н ы х м ер.
К защ и тн ы м м ер ам отн осятся:
1.
2.
Э л ек тр и ч еск ая и зол я ц и я т о к о в е д у щ и х ч астей ;
П р и м е н е н и е м а л ы х н а п р я ж е н и й (н а п р я ж е н и я н е б о л е е 4 2 В , д л я о с о б о
о п а с н ы х п о м е щ е н и й - 12 В );
3. Э л е к т р и ч е с к о е р а зд е л е н и е с е т е й (п р е д п о л а г а е т р а зд е л е н и е се т и н а
о т д е л ь н ы е э л е к т р и ч е с к и н е св я за н н ы е м е ж д у с о б о й у ч а с т к и );
4. В ы р ав н и в ан и е п отен ц и ал ов ;
5
Д в о й н а я и зол я ц и я ;
6. З а щ и т н о е за зе м л е н и е ;
7. З а н у л е н и е;
8 .З а щ и т н о е о т к л ю ч е н и е ;
Электрическая изоляция токоведущих частей
Ф и зи ч еск и й см ы сл и зо л я ц и и как за щ и т н о й м ер ы за к л ю ч а ет ся в
о гр а н и ч ен и и зн а ч ен и я си л ы ток а, п р о т ек а ю щ его ч ер ез т ел о ч ел ов ек а п р и
р азл и ч н ы х о б ст о я т ел ь ст в а х , в о зн и к а ю щ и х в п р о ц е с с е эк сп л у а та ц и и
эл ек тр оустан овок .
С о сто я н и е и зол я ц и и за в и си т от м атериал а и зол я ц и и , к он стр ук ц и й
эл ек т р о у ст а н о в к и , а так ж е о т у сл о в и й п р о и зв о д ст в ен н о й среды :
тем п ературы , вл аж н ости , наличия в в о зд у ш н о й ср ед е пы ли, едк и х паров.
К ач еств о и зол я ц и и хар ак тер и зуется ее соп р о т и в л ен и ем ток у утечки . В
соответстви и с П У Э ток утечк и л ю б о го участк а сети м еж д у двум я
п р е д о х р а н и т е л я м и д о л ж е н б ы т ь н е б о л е е 0 ,0 0 1 А . В ч а с т н о с т и , в
эл ек тр оустан ов к ах д о 10 0 0 В м и н и м ал ьн ое зн а ч ен и е соп р оти в л ен и я
и зол яц и и си ловы х и осв ети тел ь н ы х эл ек тр оп р ов одок на уч астк е м еж д у
см еж ны м и п р едохран ителям и или за п осл едн и м и предохран ителям и м еж ду
л ю б ы м п р о в о д о м и з е м л е й д о л ж н о б ы т ь н е м е н е е 0 ,5 М О м .
Д ля кон троля состоя н и я эл ек тр и ч еск ой и золяц и и п р ов одя т п ер и оди ч еск и е
и сп ы тан и я и золяц и и . Н ор м ы и ср ок и и сп ы тан и й эл ек тр о у ста н о в о к
нап ряж ением до 1000 В при капитальны х и тек ущ и х р ем он тах п р и веден ы в
П Т Э и П Т Б п отреби тел ей . Д ля и зм ерен и я и и спы таний соп роти влен и я
и золяц и и в эл ек тр оустан ов к ах н ап р яж ен и ем д о 1000 В п р и м ен яю т
м егом м етры ти п а M l 101. М егом м етр п р едставляет с о б о й ген ер атор
п остоя н н ого тока, п р и води м ы й во вращ ен и е от руки. В о д н о м с ни м к ор п усе
р а зм ещ ен м агн и тоэл ек тр и ч еск и й и зм ер и тел ьн ы й п р и б о р п о ст о я н н о го тока.
Д ля и зм ер ен и й вы бирается м егом м етр с таким р асч етом , чтобы
и зм ери тел ьн ое н ап р яж ен и е бы ло н еск олько бол ьш е н ом и н альн ого
н ап р яж ен и я эл ек тр оустан овк и . П р ом ы ш л ен н ость вы п уск ает м егом м етр ы M l
101 н а н а п р я ж ен и е 1 0 0 , 5 0 0 и 1 0 0 0 В с п р ед ел а м и и зм е р е н и й со о т в ет ст в ен н о :
0— 100, 0— 500, 0— 1000 М О м .
П ер и о д и ч ес к и е и зм ер ен и я со п р о т и в л ен и я и зо л я ц и и п о зв о л я ю т вы явить
л ю бы е п ов р еж ден и я в эл ек тр оустан овк ах. О днак о в п ер и о д , к огда не
п р ов одя тся и зм ер ен и я, н е и ск л ю ч ен а в озм о ж н о сть п ор аж ен и я человека
эл ек тр и ч еск и м т о к о м и з-за у х у д ш е н и я и зол я ц и и . У стр ан и ть и л и св ест и к
м и н и м ум у аварийны е п ов р еж ден и я и золяц и и в озм ож н о п р и м ен ен и ем
м ето д о в и п р и б о р о в н еп р ер ы в н ого к он тр ол я и зо л яции. В н астоя щ ее врем я
и сп ол ь зую т п р и бор ы д в у х типов: на п остоя н н ом оп ер ати в н ом ток е и
вен ти л ьн ы е. П р и н ц и п р аботы и х о сн о в а н на и зм ер ен и и в ы р аботан н ого ток а,
зн а ч ен и е си л ы к о т о р о го о п р ед ел я ет ся со с т о я н и ем и зол я ц и и . П р и сн и ж ен и и
соп р оти в л ен и я и зол я ц и и д о п р ед ел ь н о д о п у ст и м о й величи ны п р и б о р п о д а ет
зв ук ов ой и л и св етов ой сигнал. К таким п р и бор ам м о ж н о отн ест и п р и бор ы
П К И , Т К Т -6 0 , п р ед н а зн а ч ен н ы е дл я н е п р ер ы в н о г о к о н тр о л я и з о л яц и и в
сетя х ч астотой 50 Гц.
Применение малых напряжений
У м ен ь ш ен и е нап ряж ен и я эл ек тр оустан овк и м ож ет сущ еств ен н о повы сить
усл о в и я эл ек т р о б езо п а сн о ст и . Т ак п р и н ап р я ж ен и и 10— 12 В и
эл ек тр и ч еск ом соп р оти в л ен и и тел а ч ел ов ек а 5— 6 кО м си ла ток а,
п р отек аю щ его ч ер ез ч ел овек а, н е п ревы си т 2 м А . Т акой ток б езо п а сен д аж е
при дл и тел ь н ом п р о х о ж д ен и и ч ер ез тел о чел овека. О дн ак о п о в сем ест н о е
п р и м ен ен и е стол ь н и зк и х н а п р я ж ен и й н е в о зм о ж н о и з-за н е о б х о д и м о с т и
п ол уч ен и я н ео б х о д и м о й м ощ н ости п ер ен осн ы х элек троприем ни ков. П оэтом у
дл я п р ои зв о д ств ен н ы х ц ел ей у стан ов л ен а категори я м ал ы х н ап р яж ен и й , к
которы м отн ося т нап р яж ен и я н е б о л ее 4 2 В . В п р ои зв одств ен н ы х
п ом ещ ен и я х с п овы ш ен н ой оп асн остью для питания р уч н ого и н струм ен та,
п ер ен о сн ы х светильн ик ов п р и м ен яется н ап р яж ен и е 4 2 В , а для п ом ещ ен и й
о с о б о о п а с н ы х — 12 В .
М алы е нап ряж ения п ол уч аю т ч ер ез п он и ж аю щ и е трансф орм аторы . Д ля
за щ и т ы ч ел о в ек а в сл у ч а е п е р е х о д а п е р в и ч н о г о н а п р я ж ен и я 3 8 0 /2 2 0 В н а
ст о р о н у н и зк ого н ап р яж ен и я втор и чн ы е обм отк и тр ан сф ор м атор ов
за зем л я ю тся в сетя х с и зол и р ов ан н ой н ей тр ал ью и со ед и н я ю тся с н ул евы м
защ и тн ы м п р о в о д н и к о м в сет я х с г л у х о за зем л ен н о й н ей тр ал ью .
Электрическое разделение сетей
Т ак ое р азд ел ен и е п р едп ол агает р аздел ен и е сети на отдел ьн ы е, эл ек тр и ч еск и
н е св я зан н ы е м е ж д у с о б о й у ч аст к и с п о м о щ ь ю р а зд ел и т ел ь н ы х
тр ан сф ор м аторов . П овы ш ен и е эл ек тр о безо п а сн ости п р о и сх о д и т за сч ет
ум ен ь ш ен и я ем к ости сети и повы ш ен ия соп р оти в л ен и я и золяц и и ф аз сети
о тн о си тел ь н о зем л и .
Выравнивание потенциалов
Э т о т е х н и ч е с к о е с р е д с т в о за щ и т ы п р и м ен я ет с я д л я сн и ж ен и я н а п р я ж ен и й
п р и к о сн о в ен и я и ш ага. В ы р ав н и в ан и я п о т ен ц и а л о в д о с т и г а ю т п у т ем
у ст р о й ст в а к о н тур н ы х за зем л и тел ей . П р и стек ан и и ток а с так ого к о н ту р н о го
за зем л и т ел я у ч аст к и зе м л и в н утр и к он тур а п р и о б р е т а ю т п о т ен ц и а л , бл и зк и й
к п о т ен ц и а л у за зем л и тел я . Т ем сам ы м сн и ж а ю т ся м ак си м ал ьн ы е зн а ч ен и я
н а п р я ж ен и й п р и к о сн о в ен и я и ш ага.
В п р ои зв одств ен н ы х п ом ещ ен и я х вы равнивание п отен ц и ал ов
о су щ ест в л я ет ся с о е д и н е н и е м м ет а л л и ч еск и х ст о ек ( к п р и м ер у Э В М ),
к ор п усов апп аратов свети л ьн и к ов и д р у го го о б о р у д о в а н и я со в сем и
д о ст у п н ы м и для п р и к о сн о в ен и я м етал л и ч еск и м и к он стр ук ц и я м и зд а н и я ,
с о о р у ж е н и я , а так ж е с к о н т у р о м -ш и н о й за щ и т н о го за зем л ен и я .
Двойная изоляция
Э т о с р е д с т в о за щ и т ы п р е д п о л а г а е т п р и м е н е н и е к р о м е о с н о в н о й , р а б о ч ей
и зол я ц и и т о к о в ед у щ и х ч астей ещ е о д н о го сл оя до п о л н и тел ь н о й и зол я ц и и ,
и зол и р ую щ ей чел овек а от м етал л и ч еск и х н ето к о в ед у щ и х ч астей , которы е
м о г у т сл у ч а й н о ок азать ся п о д н ап р я ж ен и ем . П р и п р и м ен ен и и
эл ек тр о о б о р у д о в а н и я с д в о й н о й и зол я ц и ей н е т р еб у ет ся н и за зем л ен и я , ни
за н у л ен и я и х к ор п усов .
Защитное заземление
В эл ек т р о у ст а н о в к а х с и зо л и р о в а н н о й н ей т р а л ь ю п р и зам ы к ан и и
т о к о в е д у щ и х ч а ст ей н а к о р п у с е т о к за м ы к а н и я п р о х о д и т ч ер ез
со п р о т и в л е н и я и зо л я ц и и н е п о в р е ж д е н н ы х ф аз. П р и э т о м н а э л е м е н т а х
п о в р еж д ен н ы х эл ек тр о у ста н о в о к в озн и к ает н а п р я ж ен и е, п р о п о р ц и о н а л ь н о е
т о к у за м ы к а н и я и с о п р о т и в л е н и ю р а ст ек а н и я ег о в зе м л е . У м ен ь ш а я
соп роти в л ен и е р астек ан и ю тока, доби ваю тся сн и ж ен и я нап ряж ения на
к ор п усах эл ек тр оустан овок в аварийном р еж и м е работы . Защ и тн ое
зазем л ен и е — эт о осн овн ая техн и ч еск ая м ер а, п р и м ен яем ая в сетя х с
и зол и р ов ан н ой нейтралью . П о д ни м п он и м аю т п р ед н ам ер ен н ое
эл ек тр и ч еск ое со ед и н ен и е с зем л ей или ее эк ви вал ен том м етал л и ч еск и х
н е т о к о в е д у щ и х ч а ст ей , к отор ы е м о г у т ок азать ся п о д н ап р я ж ен и ем . Н а
р и с .1 8 п о к а з а н а э л е к т р о у с т а н о в к а , п о д к л ю ч е н н а я к с е т и с и з о л и р о в а н н о й
н ей т р а л ь ю , в к о т о р о й п р о и зо ш л о за м ы к а н и е о д н о й и з ф аз н а к о р п у с. К о р п у с
эл ек тр оустан ов к и , к отор ого к асается ч ел ов ек , со е д и н ен с зем л ей ч ер ез
з а з е м л я ю щ е е у с т р о й с т в о ,с с о п р о т и в л е н и е м р а с т е к а н и ю т о к а R з м . Т о г д а т о к
ч ер ез тел о чел овек а б у д ет оп р едел яться и з вы раж ения
где
а = R зм / ( R h + Rзм)
/У Г / 7 / / / / / / %? / / / / / ? ?
“ FI3M
Р и с . 18
О тсю д а м о ж н о сдел ать вы вод, что п р и н ц и п дей ств и я защ и тн ого зазем л ен и я
за к л ю ч а ется в у м ен ь ш ен и и си л ы ток а, п р о т ек а ю щ его ч ер ез т ел о ч ел ов ек а.
В соотв етств и и с П У Э защ и т н о е за зем л ен и е п р и м ен я ю т во в сех
эл ек тр оустан овк ах п ер ем ен н ого ток а нап ряж ен и ем 3 8 0 В и вы ш е и
п о с т о я н н о го то к а 4 4 0 В и вы ш е. В п о м ещ ен и я х с п о в ы ш ен н о й о п а сн о ст ь ю
зазем л ен и ю п од л еж ат эл ек троустан овк и п ер ем ен н ого тока н ап р яж ен и ем 4 2 В
и п остоянн ого тока 110В .
Защ итн ом у зазем л ен и ю п одл еж ат к орп уса эл ек трически х м аш ин,
тран сф ор м аторов, обол оч к и к абел ей , м еталли ческ и е огр аж ден и я
эл ек тр оустан овок , при воды эл ек тр и ч еск и х аппаратов, м етал ли ческ и е к орп уса
п ер едв и ж н ы х и п ер ен о сн ы х эл ек тр оп р и ем н и к ов.
П о д за щ и т н ы м за зе м л е н и е м п р и н я то п о н и м а т ь со в о к у п н о с т ь за зем л и т ел я и
за зем л я ю щ и х п р ов одн и к ов . С ам за зем л и тел ь п р ед ста в л я ет с о б о й п р о в о д н и к
или гр уп п у п р оводн и к ов, н аходящ и хся в н еп оср едств ен н ом соп ри к осн овен и и
с зем л ей . Р азл и ч аю т и ск у сст в ен н ы е и ест ест в ен н ы е зазем л и тел и . В к ач естве
е с т е с т в е н н ы х за з е м л и т е л е й и с п о л ь з у ю т ст а л ь н ы е т р у б о п р о в о д ы (к р о м е
т р у б о п р о в о д о в газов и г о р ю ч и х ж и д к о ст е й ), о б са д н ы е тр у б ы а р тези а н ск и х
ск важ и н, м етал л и ч еск и е обол оч к и к абел ей , ж ел езо б ет о н н ы е ф ун дам енты .
И ск у сств ен н ы е за зем л и тел и в ы п ол н яю тся и з гор и зон тал ь н ы х или
в ертик альны х п р ов одн и к ов . Д л и н а гор и зон тал ь н ы х за зем л и тел ей вы би р ается
в за в и си м о ст и о т р азм ер ов п л ощ ад к и н а к о т о р о й со о р у ж а ет ся за зем л я ю щ ее
у стр о й ств о . В ер ти к ал ьн ы е за зем л и тел и и зготов л я ю т и з стальны х угол к ов ,
тр у б , ст ер ж н ей , п о гр у ж а ем ы х в гр у н т м ехан и зи р ов ан н ы м сп о со б о м . П о
в ер хн и м кон цам и х свариваю т гор и зон тал ь н ой соеди н и т ел ь н ой п ол осой .
З азем л я ю щ и е п р ов одн и к и п р едн азн ач ен ы дл я эл ек тр и ч еск ого со ед и н ен и я
зазем л я ем ы х ч астей эл ек тр оустан ов ок с зазем л и тел ем . Зазем л яю щ и м и
п р оводн и к ам и м огут бы ть сп ец и ал ьн о п р ед усм отр ен н ы е для эт о й ц ели
п р о в о д н и к и , м е т а л л и ч е с к и е к о н с т р у к ц и и з д а н и й (ф е р м ы , к о л о н н ы ), а р м а ту р а
ж ел езо б ето н н ы х строи тельн ы х кон струк ц и й , обол оч к и кабелей. З азем л я ю
щ и е п р ов одн и к и , н аход я щ и еся в п ом ещ ен и и , дол ж н ы бы ть д оступ н ы для
о см о тр а и н а д еж н о защ и щ ен ы о т м ех а н и ч еск и х п о в р еж д ен и й .
П о м е щ ен и я о б о р у д у ю т к о н т у р о м -ш и н о й за щ и т н о го за зем л ен и я ,
эл ек т р и ч еск и с о е д и н е н н о й с за зем л и т ел ем . К о н т у р -ш и н а ук л ад ы в ает ся в
в и д е сетк и с р а зм ер о м яч ей ки 1 2 0 0 X 1 2 0 0 м м п о д в сей п л ощ ад ью ,
за н и м а ем о й Э В М . В м ест а х п ер есеч ен и я п р ов одн и к и сетк и , вы п ол н яем ы е из
м е д н о г о п р о в о д а с е ч е н и е м н е м е н е е 6 м м 2, с п а и в а ю т с я , а к э л е м е н т а м
м аш ин ы и за зем л и тел ю сетк а п о д со ед и н я ет ся с п о м о щ ь ю б о л то в о го
соеди н ен и я . В се п одл еж ащ и е зазем л ен и ю эл ем ен ты Э В М п р и соеди н я ю т к
к о н т у р у -ш и н е о т д ел ь н ы м и за зем л я ю щ и м и п р о в о д н и к а м и , н е д о п у с к а я и х
п о с л е д о в а т е л ь н о г о в к л ю ч ен и я , так как п р и н а р у ш ен и и ц е л о с т н о с т и о д н о г о
с о е д и н ен и я н еза зем л ен н ы м и м о г у т ок азать ся ср а зу н еск ол ь к о
эл ек тропотреби телей .
К о р п у са п ер ен о сн ы х эл ек тр оп р и ем н и к ов зазем л я ю т отдельн ы м
зазем л я ю щ и м п р ов о д н и к о м , п о сто я н н о п одк л ю ч ен н ы м о д н и м к он ц ом к
к о р п у су , а д р уги м к за зем л я ю щ ем у к он так ту со ед и н ен и я . В и л к а и р озетк а
так ого со е д и н ен и я у ст р о ен ы так, что за зем л я ю щ и й к он так т н е м о ж е т бы ть
в к л ю ч ен в ф а зу , и п р и в к л ю ч ен и и о н за м ы к а ется п ер в ы м , д о в к л ю ч ен и я
р абоч и х контактов.
В м аш и н н о м за л е В Ц п р е д у с м о т р е н а т а к ж е к о н т у р -ш и н а с х е м н о г о
зазем л ен и я , сл уж ащ ая дл я п ов ы ш ен и я п о м ех о у ст о й ч и в о ст и Э В М . Э тот
контур вы полняю т и з м едн ой ш ины сеч ен и ем н е м ен ее 120 м м
и
п р о к л а д ы в а ю т п а р а л л ел ь н о к о н т у р у -ш и н е за щ и т н о г о за зе м л е н и я и
и зо л и р о в а н н о о т н е е . К о н т у р ы -ш и н ы с х е м н о г о и за щ и т н о г о з а з е м л е н и й
соеди н яю тся м еж ду собой .
П У Э п р ед усм от р ен о зазем л ен и е н ул ев ой точк и си лов ого тран сф орм атора,
п р и эт о м со п р о т и в л ен и е за зем л я ю щ его у ст р о и л а н е д о л ж н о превы ш ать 2 , 4 и
8 О м при ли н ей н ы х нап ряж ениях соответствен н о 6 6 0 , 38 0 и 2 2 0 В .
В сети с гл у х о за зем л ен н о й н ей трал ью нейтраль тр ан сф ор м атор а
н еп о ср ед ств ен н о соед и н я ю т с зазем л и тел ем , В сети с и зол и р ов ан н ой
ней трал ью нейтраль тр ан сф ор м атор а со ед и н я ю т с зазем л и тел ем ч ер ез
п р о б и в н о й п р е д о х р а н и т е л ь (р и с . 2 ), с о с т о я щ и й и з д в у х э л е к т р о д о в ,
р аздел ен н ы х тон к ой сл ю дя н ой п р ок ладк ой с отверстиям и . Э тот
п р едохран итель при оп р ед ел ен н ом напряж ении проби вается и соеди н я ет тем
(
1
I
сам ы м н у л ев у ю точ к у тр ан сф ор м атор а с зем л ей .
Р и с. 19
З азем л ен и е н ул ев ой точк и си л ов ого трансф орм атора:
а — в сети с гл у х о за зем л ен н о й нейтралью ;
б — в сети с и зол и р ован н ой нейтралью
Р асч ет защ и тн ого за зем л ен и я зак л ю ч ается в о п р ед ел ен и и о сн о в н ы х его
п ар ам етр ов — ч и сл а, р а зм ер о в и р а зм ещ ен и я в ер ти к ал ь н ы х эл ек т р о д о в , а
так ж е длин ы гор и зон тал ьн ы х со еди н и тел ь н ы х ш и н , при к оторы х о б щ ее
соп роти в л ен и е р астек ан и ю тока н е п ревы си т соотв етствую щ ее,
р егл а м ен ти р у ем о е П У Э зн ач ен и е. В эл ек тр оустан ов к ах н ап р я ж ен и ем д о 1000
В со п р о т и в л ен и е за зем л я ю щ его у ст р о й ст в а н е д о л ж н о превы ш ать 4 О м . П р и
м о щ н о сти и сточ н и к а пи тан ия м ен ее 100 к В А зазем л я ю щ и е у ст р о й ств а м огут
и м еть соп р о т и в л ен и е н е б о л ее 10 О м . С оп р от и в л ен и е р астек ан и ю зав и си т от
гео м ет р и ч еск и х р азм ер ов эл ем ен т о в за зем л и тел я , гл уби н ы за л о ж ен и я ,
у д ел ь н о г о со п р о т и в л ен и я грунта.
К он трол ь за состоя н и ем зазем л я ю щ его устр ой ств а п р ов одя т р егул я р н о н е
р еж е о д н о го р аза в го д в п ер и о д н аи м ен ь ш ей п р о в о д и м о сти грунта. Е сл и
ок аж ется, что соп р оти в л ен и е зазем л я ю щ его устр ой ств а бол ьш е
н ор м и р уем ого, то его сл ед у ет п р и вести в соотв етств и е с н ор м ой . У м ен ьш ить
соп р о ти в л ен и е м о ж н о п у т ем со л ев о й о бр а бо тк и гр ун та в ок р уг зазем л и тел я ,
ув л аж н ен и я гр ун та или заби в к и д оп ол н и тел ь н ы х эл ек тр одов. С оп р оти в л ен и е
растек ан и ю защ и тн ого зазем л ен и я к он тр ол и р ую т п р и п ом ощ и и зм ер и тел ей
со п р о т и в л ен и я за зем л ен и я ти п о в М С -0 8 , М 4 1 6 и др.
Р а сч ёт соп рот и вл ен и я зазем л я ю щ его уст рой ст ва
1. С о п р о т и в л е н и е р а с т е к а н и ю т о к а о д и н о ч н о г о э л е к т р о д а в с и с т е м е
за щ и т н о го за зем л ен и я , о п р ед ел я ет ся п о ф ор м уле:
R = -ї—
Р · (1
2L + —
1 · ln------і 4t + L ),)
R3
(ln—
3 2π£
d
2
4t - L
гд е ρ = ψ ρ 1 - у д ел ь н о е соп р о т и в л ен и е гр ун та, О м м , с у ч ет о м
к л и м а т и ч е с к о г о к о э ф ф и ц и е н т а ψ ( д л я с р е д н е й п о л о с ы ψ = 1 ,3 ) и ρ 1
-
у д ел ь н о го соп р оти в л ен и я гр ун та, О м м , и зм ер ен н о го в м ест е уст р о й ств а
за з е м л и т е л я ; L - д л и н а в е р т и к а л ь н о г о з а з е м л и т е л я , м ; d = 0 ,9 5 b
- для уголка
с ш и р и н ой пол к и b , м; t - р асстоя н и е от п о в ер х н о сти зем л и д о сер еди н ы
в ер ти к альн ого зазем л и тел я , м;
t = t 0 + L /2 .
2. К о л и ч ест в о в ер ти к ал ьн ы х эа зем л и т ел ей о п р ед ел я ет ся п о ф ор м ул е:
n =
--R -,
3
3
Л тр · R
где
η ΤΡ - к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я в е р т и к а л ь н ы х з а з е м л и т е л е й ,
оп р едел яется и з таблиц ы , п о предвари тельн о н ай ден н ом у отн ош ен и ю :
a /L ;
a - р а с с т о я н и я м е ж д у з а з е м л и т е л я м и , L - д л и н а за з е м л и т е л я . (п р и
р а з м е щ е н и и з а з е м л и т е л е й в р я д .)
3. Д л и н а с о е д и н и т е л ь н о й п о л о с ы , в ы п о л н е н н о й и з п о л о с о в о й ст а л и ,
оп р едел яется и з соотн ош ен и я:
L n = (n -1 )-a ,
гд е n - к ол и ч ество вертик альны х заэем л и тел ей .
4. С оеди н и тел ь н ая п о л о са и м еет св о е соп р о т и в л ен и е р астек ан и ю ток а,
к о т о р о е о п р е д е л я е т с я и з ф о р м у л ы ::
р
Rn =
где b1 ш и рина п ол осы , м;
-
р
2
π
г2
· l n -------------- n —
η
0 , 5
· b 1 ·
,
t0
t0 - г л у б и н а е е п о г р у ж е н и я в гр у н т , м.
5. О б щ е е с о п р о т и в л е н и е з а з е м л я ю щ е г о у с т р о й с т в а о п р е д е л и т с я и з ф о р м у л ы :
R0
R 3
·
Rn
R 3 · Л п о л + R n · Л тр
·
n
г д е η ηοη - к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я г о р и з о н т а л ь н о г о п о л о с о в о г о э л е м е н т а ,
оп р едел яется п о м ет о д у и н тер п ол яц и и в соотв етстви и с табл и ц ей .
6. П о л у ч е н н ы й р езу л ь т а т н е о б х о д и м о ср а в н и ть с R: е с л и о н н е б о л ь ш е
зн ач ен и я , о п р ед ел ен н о го Г О С Т о м , то р а сч ет п р о в ед ен п р ави л ьн о, а есл и
п р ев о сх о д и т , то , ув ел и ч и в к ол и ч ество вертик альны х эл ек тр одов и
со о т в етст в ен н о и зм ен и в зн ач ен и я к оэф ф и ц и ен тов и сп ол ьзов ан и я , р асч ет
сл ед у ет п овтор и ть д о т е х п ор , п ок а н е б у д ет в ы ш еобозн ач ен н ого
соответстви я R 0 < R. Т аким обр азом сл ед у ет доби ться оп тим ального
со о т н о ш ен и я м е ж д у к ол и ч еств ом вертик альны х эл ек тр о д о в и
к оэф ф и ц и ен там и и сп ол ьзован и я , при к оторы х соп р оти в л ен и е р астек ан и ю
ток а в сей си стем ы за щ и т н о го за зем л ен и я н е п р ев о сх о д и л о бы зн ач ен и я ,
оп р едел ен н ого Г О С Т ом .
Зануление
К ак и зв е с т н о , т р ех ф а зн ы е се т и п е р е м е н н о г о ток а м о г у т р а б о та ть как с
и зол и р ов ан н ой , так и с зазем л ен н ой нейтралью . В так и х сетя х н ап р яж ен и ем
д о 100 0 В за щ и т а п ер со н а л а от п о р а ж ен и я эл ек тр и ч еск и м ток ом
о с у щ е с т в л я е т с я з а н у л е н е м ( « защитным
занулением», соответствии с
ПУЭ).
З а н у л е н и ем н азы в ается п р ед н а м е р е н н о е эл ек т р и ч еск о е с о е д и н е н и е с
н ул ев ы м защ и тн ы м п р о в о д н и к о м м етал л и ч еск и х н ет о к о в ед у щ и х ч астей ,
к о т о р ы е м о г у т о к а з а т ь с я п о д н а п р я ж е н и е м (Г О С Т 1 2 .1 .0 0 9 — 0 6 ).
Защ и тн ы й эф ф ек т за н у л ен и я , зак л ю ч ается в у м ен ь ш ен и и дл и тел ь н ости
зам ы к ан и я н а к о р п у с, а сл ед о в а т е л ь н о , в со к р а щ ен и и в р ем ен и в о зд ей ст в и я
эл ек тр и ч еск ого ток а н а чел овека. Э то д о ст и га ется со ед и н ен и ем
м етал л и ч еск и х к ор п усов эл ек тр оустан овк и с н ул евы м п р о в о д о м п и таю щ его
тр а н сф о р м а т о р а . Т а к о е с о е д и н е н и е п р ев р а щ а ет л ю б о е за м ы к а н и е н а к о р п у с в
к о р о т к о е за м ы к а н и е, п р и к о т о р о м ср абаты в ает м ак си м ал ьн ая ток ов ая за щ и т а
(п л а в к а я в ст а в к а и л и а в т о м а т и ч е с к и й в ы к л ю ч а т е л ь ), о т к л ю ч а я
п о в р еж д ен н у ю эл ек тр о у ста н о в к у о т сети .
- с
■ -
в
от
Р и с. 3
В с е т и с з а н у л е н и е м ( р и с .3 ) с л е д у е т
р а зл и ч а ть н у л е в о й за щ и т н ы й п р о в о д н и к (Н З )
и н у л е в о й р а б о ч и й п р о в о д н и к (H P ). Н у л е в ы м
защ и тн ы м п р о в о д н и к о м н азы в аю т п р о в о д н и к , со е д и н я ю щ и й за н у л я ем ы е
ч асти с за зем л ен н о й н ей трал ьн ой точ к ой ген ер атор а или тр ан сф ор м атора.
Н ул евой р абоч и й п р оводн и к сл уж и т для питания эл ек троп ри ем н и к а, и он
т о ж е п од к л ю ч ен к за зем л ен н о й н ейтрали и сточ н и к а питания. Р ассм отр и м
п р и н ц и п д ей ст в и я зан ул ен и я .
Д ля обесп еч ен и я н а д еж н о го и бы стр ого отк лю чен и я п ов р еж д ен ой
эл ек т р о у ст а н о в к и си л а т о к а к о р о т к о г о за м ы к а н и я д о л ж н а д о ст и г а т ь
о п р ед ел ен н о го зн ач ен и я , к о то р о е за в и си т от соп р оти в л ен и я ф азн ого и
н у л ев о го за щ и т н о го п р ов одн и к ов . И зв ест н о так ж е, что врем я срабаты ван ия
м ак си м ал ьн ой ток ов ой эащ и ты
о п р ед ел я ет ся о т н о ш ен и ем си лы ток а
зам ы к а н и я к си л е н о м и н а л ь н о г о т о к а п л а в к о й в став к и и л и ав том ата.
В соответстви и с эти м п ер в ое тр ебов ан и е П У Э в отн ош ен и и вы полнения
за н у л ен и я о п р ед ел я ет , ч то п р о в о д и м о ст ь ф азн ы х и н у л ев ы х защ и т н ы х
п р о в о д н и к о в д о л ж н а бы ть в ы бр ан а так ой , ч тобы п р и зам ы к ан и и н а к о р п ус
в о зн и к а л т о к к о р о т к о г о за м ы к а н и я , п р ев ы ш а ю щ и й н е м е н е е ч ем в 3 р аза
н о м и н а л ь н ы й то к б л и ж а й ш ей п л ав к ой вставки .
В т о р о е тр еб о в а н и е П У Э зак л ю ч ается в то м , что соп р о т и в л ен и е н у л ев о го
за щ и т н о г о п р о в о д н и к а н е д о л ж н о п р ев ы ш а ть б о л е е ч ем в 2 р аза
соп р оти в л ен и е ф азн ого провода. П ри вы пол нени и этого тр ебов ан и я п ер в ое
у сл о в и е п оч ти в сегд а в ы п ол н я ется автом ати ч еск и . П о эт о м у за д а ч а
ор ган и зац и и за н у л ен и я св о д и тся к п р ав и л ьн ом у в ы б о р у соп р оти в л ен и я
н ул евого проводника.
С л ед у ет отм ети ть, что в сетя х с гл у х о за зем л ен н о й н ей тр ал ью при м ен ять
о д н о за щ и т н о е за зе м л е н и е н ел ь зя , так как в эт о м сл у ч а е н е б у д у т о б е с п е ч ен ы
н ео б х о д и м ы е усл ов и я эл ек тр обезоп асн ости .
В ы б о р сеч ен и я н ул ев ого защ и тн ого п р ов одн и к а при м ед н ы х или
а л ю м и н и ев ы х ж и л а х в есь м а п р о ст , так как ег о се ч ен и е в эт о м сл у ч а е д о л ж н о
бы ть н е м е н е е 50% сеч ен и я ф азн ого п р ов ода. П р и стальн ы х н ул ев ы х
защ и т н ы х п р о в о д н и к а х с л ед у е т и сп ол ь зов ать табл и ц ы , п р и в ед ен н ы е в П У Э ,
гд е дан ы у д ел ь н ы е зн ач ен и я соп р о т и в л ен и я стальн ы х п р о в о д н и к о в для
р а зл и ч н ы х з н а ч е н и й т о к а за м ы к а н и я .
Д л я о б ес п еч ен и я р аботы за н у л ен и я н у л ев о й защ и тн ы й п р о в о д н и к д о л ж ен
и м еть н адеж н ы е со ед и н ен и я и дол ж н а обесп еч и в ать ся н еп р ер ы в н ость ц еп и
от к аж дого к ор п уса эл ек тр оустан овк и д о н ей трал и источника. Ч тобы
ум ен ь ш и ть со п р о т и в л ен и е ц еп и за н у л ен и я , защ и тн ы й н у л ев о й п р о в о дн и к
со ед и н я ю т со в сем и за зем л ен н ы м и м етал л и ч еск и м и к он струк ци ям и :
м етал ли ч еск и м и к он струк ц и ям и зд ан и й , ар м атур ой ж ел езо б ет о н н ы х
строи тел ьн ы х к он стр ук ц и й , м етал ли ч еск и м и к он струк ц и ям и
п р о и зв о д ст в ен н о г о н азн ач ен и я . К р о м е э т о г о , н у л ев о й защ и т н ы й п р о в о д н и к
п о д л еж и т п ов тор н ом у за зем л ен и ю , что сн и ж ает п отен ц и ал зан ул ен н ы х
к о р п у со в и н а п р я ж ен и е п р и к о сн о в ен и я в сл у ч а е обр ы в а ц еп и за н у л ен и я .
У о д н о ф а зн ы х эл ек т р о п р и ем н и к о в (п е р е н о с н ы х св ет и л ь н и к ов , р у ч н о г о
э л е к т р о и н с т р у м е н т а и д р .) , к о т о р ы е в к л ю ч а ю т с я м е ж д у .ф а з н ы м и н у л е в ы м
рабоч и м п р оводн и к ам и , зан ул ен и е осущ ествл яется отдельны м п р оводн и к ом ,
к отор ы й со е д и н я ет к о р п у с эл ек тр о п р и ем н и к а с н ул ев ы м защ и тн ы м
п р ов одн и к ом и которы й о д н ов р ем ен н о н е м о ж ет сл уж и ть п р ов одн и к ом для
р а б о ч его ток а, так как п р и о б р ы в е р а б о ч ег о н у л ев о г о п р о в о д н и к а (
п ерегор ан и и п р едохран и тел я ) все п о д со ед и н ен н ы е к н ем у к ор п уса окаж утся
п о д ф азн ы м н ап р я ж ен и ем . Ч т о б ы о б ес п еч и т ь н еп р ер ы в н ость ц е п и за н у л ен и я ,
за п р ещ а ется уст а н о в к а в н у л ев о й защ и тн ы й п р о в о д н и к п л авк и х вставок
в ы к л ю ч ател ей . И ск л ю ч ен и е д о п у ск а е т ся тол ь к о в сл у ч а е, к о г д а вы к лю чатель
о д н ов р ем ен н о с отк л ю ч ен и ем н ул ев ы х п р ов одн и к ов отк лю чает в се п р ов ода,
н аходящ и еся п о д напряж ением .
К о н т у р -ш и н а , п р ок л ады в аем ая п о д в сей п л о щ а д ь ю м аш и н ы , со е д и н я ет с я с
н ул ев ы м п р о в о д н и к о м в р а сп р ед ел и тел ь н о м си л о в о м щ ите.
Расчёт зануления
З ан ул ен и е д ол ж н о обесп еч и ть бы стр ое и н а д еж н о е автом ати ческ ое
о т к л ю ч ен и е п о в р еж д ен н ы х у ч аст к ов сети .
П р и за м ы к а н и и ф азы н а за н у л е н н ы й к о р п у с у с т а н о в к а а в т о м а т и ч еск и
о т к л ю ч а ет с я , е с л и зн а ч е н и е т о к а , о д н о ф а з н о г о к о р о т к о г о за м ы к а н и я ,
у д о в л е т в о р я ю т у с л о в и ю : I k > Ы ном ; г д е
1 ном - н о м и н а л ь н ы й т о к п л а в к о й
вставк ой .
З н а ч ен и е к о э ф ф и ц и ен т а k п р и н и м а ет ся в за в и с и м о ст и о т т и п а защ и ты
эл ек тр оустан ов к и . Е сл и защ и т а о су щ ест в л я ется ав том ати ч еск и м
вы клю чателем А В , k =
1,25 + 1,4
Е сл и у ст а н о в к а защ и щ ается п л авк и м и п р ед о х р а н и т ел я м и , врем я
п е р е г о р а н и я к о т о р ы х з а в и с и т о т т о к а (у м е н ь ш а е т с я с р о с т о м т о к а ), т о с
ц ел ь ю бы стр ого отк лю чен и я приним аю т: k >
3
Е сл и сто и т автом ат с о б р а тн о й за в и си м о й от ток а хар ак тер и сти к ой , п о д о б н о
харак тери сти к е п р ед охр ан и тел ей , то k >
В о в зр ы в ооп асн ы х п ом ещ ен и ях:
k =
3
6 .
З н а ч е н и е I k 3 _ З а в и с я т о т и ф и с о п р о т и в л е н и й 2"Т/ 3 + ζ
, 3 - ~п
U *.
Ik = — ^
— +
3
ZT 3 - к о м п л е к с н о е с о п р о т и в л е н и е о д н о й ф а з н о й о б м о т к и т р а н с ф о р м а т о р а .
Z n = { ^ ф + К н .з .) + ( Х ф + Х н .з .+ Х п ) }
п ол н ое соп р оти в л ен и е петл и «ф аза -
н ол ь »; г д е R ф и Х ф -а к т и в н о е и и н д у к т и в н о е со п р о т и в л е н и е ф а зн о го
п р о в о д н и к а .; Я н .з .и Х н . з . - а к т и в н о е и и н д у к т и в н о е с о п р о т и в л е н и е н у л е в о г о
за щ и т н о г о п р о в о д н и к а ; Х п - и н д у к т и в н о е с о п р о т и в л е н и е « ф а за -н о л ь » .
О бы ч н о эти вел и ч и н ы н е р ассч и ты ваю т, а с еч ен и е н у л ев о го за щ и т н о го
п р ов одн и к а и его м атериал п р и н и м аю тся зар ан ее и з усл ов и я , ч тобы полная
п р о в о ди м о сть н у л ев о го защ и тн ого п р ов одн и к а бы л а н е м ен ее 50% п о л н о й
п р ов оди м ости ф азн ого провода.
1 > - ζφ или
< 2ζφ -П У Э
Э т о у с л о в и е у с т а н о в л е н о П У Э , т .к . п р а к т и к а п о к а з а л а , ч т о п р и т а к о й
п р о в о д и м о с т и I k б у д е т и м е т ь т р е б у е м о е з н а ч е н и е , т .е .
1k
> k I HOM .
Т .о . р а с ч е т з а н у л е н и я н а о т к л ю ч а ю щ у ю с п о с о б н о с т ь я в л я е т с я п о в е р о ч н ы м
р а сч ет о м п р ав и л ьн ости в ы бор а п р о в о д и м о ст и н у л ев о го за щ и т н о го
п р о в о д н и к а , а т о ч н е е - д о с т а т о ч н о й п р о в о д и м о с т и п е т л и « ф а за -н у л ь » .
П о П У Э соп р оти в л ен и е зазем л ен и я н ей трал и при
U = 2 2 0 /1 2 7 В
не более 8 Ом
U = 3 8 0 /2 2 0 В
не более 4 Ом
U = 6 6 0 /3 8 0 В
не более 2 Ом
П о П У Э о б щ ее соп р оти в л ен и е за зем л и тел ей в сех п ов тор н ы х зазем л ен и й
н ул ев о го р а б оч его п р о в о да о д н о й л и н и и в н а и б о л ее н еб л агоп р и я тн ое врем я
г о д а д о л ж н о бы ть:
5 Ом -
660В
10 О м - 3 8 0 В
20 Ом - 220 В
П р и эт о м о д и н о ч н о е п о в т о р н о е за зем л ен и е н е д о л ж н о превы ш ать
15 О м - 6 6 0 В
30 Ом - 380 В
60 Ом - 220 В
КОНТРОЛЬ ИСПРАВНОСТИ ЗАНУЛЕНИЯ
П о окончании м он таж ны х и рем он тн ы х р абот, а такж е в п р оц ессе
эк сп л уатац и и си стем ы зан ул ен и я п р ов оди тся п р ов оер к а соответстви я
зан ул ен и я тр убов ан и ям П У Э . П ри этом
и зм ер я ется соп р оти в л ен и е
за зем л ен и я н ей трал и и п ов тор н ы х за зем л ен и й н у л ев о го п р оводн и к а;
п р ов ер я ется со ст о я н и е эл ем ен т о в за зем л я ю щ и х у ст р ой ств , , и зм ер я ется
с о п р о т и в л е н и е п е т л и « ф а з а - н о л ь » .Э т и п р о в е р к и и и з м е р е н и я п р о в о д я т с я в
соответстви и с требован и ям и П У Э .
Защитное отключение
С т ати сти к а эл ек тр о тр а в м а ти зм а п ок азы в ает, ч то н а и б о л ь ш е е ч и сл о
эл ек тр отравм п р о и сх о д и т п ри
н еп о ср ед ств ен н о м п р и к осн ов ен и и чел овек а к
т о к о в е д у щ и м ч а с т я м , т. е . п р и н о р м а л ь н о м
р еж и м е работы эл ек троустан овк и. П ри этом
ни одн о и з р ассм отр ен н ы х вы ш е техн и ч еск и х
ср е д с т в за щ и т ы н е в с о с т о я н и и о б е с п е ч и т ь
за щ и т у ч еловек а.
Р и с. 4
Защ и тн ое отк лю ч ен и е п редставляет со б о й
бы стр од ей ств ую щ ую защ и ту, об есп еч и в а ю щ у ю ав том ати ч еск ое отк л ю ч ен и е
эл ек тр оустан ов к и от сети п ри в озн и к н ов ен и и в н ей о п а сн о сти п ор аж ен и я
ч е л о в е к а т о к о м (Г О С Т 1 2 .4 .1 5 5 — 8 5 ). Т а к а я о п а с н о с т ь в о з н и к а е т , к ак б ы л о
п ок азан о вы ш е, п р и п р и к о сн о в ен и и ч ел ов ек а к то к о в ед у щ и м ч астям и л и при
н а р у ш ен и и и зол я ц и и и зам ы к ан и и т о к о в ед у щ и х ч а ст ей н а к ор п ус. З а щ и тн о е
о т к л ю ч ен и е м о ж е т п р и м ен я ть ся как са м о ст о я т ел ь н о е за щ и т н о е ср ед с т в о , так
и со в м е ст н о с защ и тн ы м за зем л ен и е м и л и за н у л ен и ем .
З а щ и т н о е о т к л ю ч ен и е п р и м ен я ю т в с е т я х как с и зо л и р о в а н н о й , так и с
за зем л ен н о й нейтрал ью . П р и н ц и п р аботы у стр ой ств а за щ и т н о го отк лю ч ен и я
(У З О ) за к л ю ч а ет ся в п о с т о я н н о м к о н т р о л е н е к о т о р о й в х о д н о й в ел и ч и н ы ,
св я зан н ой с п ар ам етр ам и эл ек т р о б езо п а сн о ст и , ср ав н ен и и ее с н ор м ати в н ой
и отк л ю ч ен и и к он тр ол и р уем ой эл ек тр оустан овк и от сети при превы ш ен и и
к он тр ол ьн ого зн ач ен и я .
Э ф ф ек ти в н ость си стем защ и тн ого отк лю чен и я оп р едел яется и х
бы стр одей ств и ем , п оск ол ьк у п р и м алы х дл и тел ь н остя х в оздей ств и я тока на
ч ел ов ек а д о п у ст и м о е зн а ч ен и е его си лы м о ж ет бы ть зн ач и тел ь н о бол ьш е.
Н аи бол ьш ее р асп р остран ен и е в эк сп л уатац и и п ол уч и л и У З О , р абота к оторы х
н е за в и си т о т д р у г и х и с п о л ь зу ем ы х т е х н и ч еск и х ср ед ст в защ и ты и
о бесп еч и в ает защ и ту чел овек а при его сл уч ай н ом п р и к осн ов ен и и к
то к о в ед у щ и м частям эл ек тр оустан ов к и .
Н а ри с. 3 п ок азан а п р и н ц и п и ал ьн ая сх е м а У З О н а н ап р я ж ен и и н у л ев о й
п о сл ед о в а т ел ь н о сти , п р ед н азн ач ен н ая дл я р аботы в сетя х с и зол и р ов ан н ой
н ейтралью . Р а бота уст р о й ств а п р отек ает сл ед у ю щ и м о бр азом . П о д к л ю ч ен и е
п о т р е б и т е л я к с е т и п р о и зв о д и т с я н а ж а т и ем к н о п к и П (« П У С К » )- К а т у ш к а
м а г н и т н о г о п у с к а т е л я (М П ) п о л у ч а е т ч е р е з з а м к н у т ы е к о н т а к т ы к н о п к и С
(« С Т О П » ) п и т а н и е и за м ы к а ет св о и кон так ты . Э л е к т р о п о т р еб и т ел ь
в кл ю ч ается, а катуш к а М П , н еза в и си м о о т п о л о ж ен и я к н опк и П , ч ер ез св ой
к о н та к т и н о р м а л ь н о за м к н у т ы й к о н та к т р е л е за щ и т ы (Р З ) п о д к л ю ч а е т с я к
сет и . Р е л е за щ и т ы в к л ю ч ен о м е ж д у н ей т р а л ь ю т р а н с ф о р м а т о р а и
зазем л я ю щ и м устр ой ств о м . П р и р авен стве соп р оти в л ен и й и зол я ц и и
п р ов одов сети отн оси тел ьн о зем л и и отсутств и и п р и к осн ов ен и я чел овек а к
то к о в ед у щ и м частям н а п р я ж ен и е н а о б м о т к е р ел е Р З равн о н ул ю . П о эт о м у
о б м о т к а о б е с т о ч е н а , к он так ты р ел е Р З за м к н у ты , и п о т р еб и т ел ь п о л у ч а ет
эл ек тр оп и тан и е. П р и п р и к осн ов ен и и ч ел ов ек а, н ап р и м ер , к п р о в о д у 1
соп р оти в л ен и е п р ов од а А отн оси тел ь н о зем л и ум ен ь ш и тся, и нар уш и тся
си м м етр и я соп р оти в л ен и й п р ов одов сети отн оси тел ь н о зем л и и м еж д у
н ей тр ал ью тр ан сф ор м атор а и зем л ей в озн и к н ет н ек о т о р о е н ап р яж ен и е. Р ел е
за щ и т ы ср абаты в ает и ег о кон так ты р азм ы к аю тся , о б ес т о ч и в а я к атуш к у
м агн и тн ого пуск ател я М П , которая в св ою оч ер ед ь отк лю чает
эл ек тр оустан ов к у от сети. А н ал оги ч н о п р о и зо й д ет отк л ю ч ен и е
эл ек т р о у ст а н о в к и и в сл у ч а е за м ы к а н и я ф азы се т и н а к о р п у с.
В сетя х с гл ухозазем л ен н ой нейтралью и сп ол ь зую т сх ем у У З О н а ток е
н у л ев о й п о сл ед о в а т ел ь н о ст и . В х о д н ы м си гн ал ом эт о й сх ем ы явл яется ток
втори чн ой обм отк и тр ан сф орм атора тока н ул ев ой п осл едовател ьн ости
{Т Т Н П }, п о д к л ю ч е н н о й к о б м о т к е р е л е за щ и т ы Р З , п ер в и ч н ы е о б м о т к и
к о т о р о го в к л ю ч ен ы в о в се ф азн ы е п р о в о д а и н у л ев о й р а б о ч и й п р ов од н и к
за щ и щ а ем о й н агр узк и .
О сн о в н ы м и т р еб о в а н и я м и , к о т о р ы е п р ед ъ я в л я ю т к У З О , являю тся:
ч у в ст в и т ел ь н о ст ь и в р ем я ср абаты ван и я. П о д ч у в ст в и т ел ь н о ст ь ю и л и
у ст а в к о й ср абаты в ан и я п о н и м а ю т зн а ч ен и е си л ы ток а, п р о х о д я щ е г о ч ер ез
тел о чел овека, при к отор ом п р о и сх о д и т срабаты ван ие устр ой ств а. Д ля
у л уч ш ен и я защ и тн ы х ф ун к ц и й У З О стрем я тся сн и зи ть устав к у
ср абаты ван и я, д о в ед я ее д о зн ач ен и я о щ у т и м о го тока. В р е м я ср абаты ван и я
У З О оп р ед ел я ется м ак си м альн о в о зм о ж н о й си л ой тока, которы й м ож ет
протекать ч ер ез тел о ч ел ов ек а п ри его н еп о ср ед ст в ен н о м п р и к осн овен и и к
т о к о в е д у щ и м ч а с т я м э л е к т р о у с т а н о в к и , и н а х о д и т с я и з з а в и с и м о с т и : t = f ( I H).
Защита от статического электричества
П о су щ ест в ую щ и м п р едстав л ен и я м , стати ч еск ое эл ек тр и ч еств о
в о зн и к а ет в р езу л ь т а те сл о ж н ы х п р о ц есс о в , св я зан н ы х с п е р е р а с п р ед е л е н и ем
эл ек трон ов и и он ов при соп р и к осн ов ен и и д в у х п ов ер хн остей н ео д н о р о д н ы х
ж и дк и х или твер ды х вещ еств , н а к оторы х о бр азуется д в ой н ой эл ек трич ески й
сл ой. П ри м ехан и ч еск ом р а здел ен и и п о в ер х н о стей п р о и сх о д и т р аздел ен и е
за р я д о в э т о г о д в о й н о г о эл ек т р и ч еск о г о сл оя. П р и эт о м м е ж д у р а зд ел ен н ы м и
п о в ер х н о ст я м и , н е су щ и м и эл ек т р и ч еск и й зар я д, о б р а зу ет ся р а зн о сть
п о т ен ц и ал ов и в озн и к ает эл ек тр и ч еск о е п ол е. Т ак и е п р о ц ессы м о гу т
н абл ю даться при др обл ен и и тв ер ды х тел, отн оси тел ьн ом п ер ем ещ ен и и дв у х
н аход я щ и хся в контакте тел, сл оев ж и дк ости ил и сы п уч и х ср едств.
Э л ек т р и ч еск и е за р я д ы н а п о в е р х н о с т и т в ер д ы х т ел о б р а зу ю т с я в сл у ч а я х ,
есл и р азд ел я ю щ и еся п о в ер х н о сти или х о тя бы о д н а и з н и х о б л а д а ет
ди элек три ч еск и м и свойствам и . Е сл и ж е о б е кон так ти рую щ и е п ов ер хн ости
эл ек т р о п р о в о д и м ы , т о в о зн и к а ю щ и е эл ек т р и ч еск и е зар я ды м г н о в ен н о
р а ссе и в а ю т с я (р ел а к с и р у ю т ) и эл ек т р и за ц и я н е п р о и с х о д и т .
П о м ер е увел и ч ен и я расстоян и я м еж д у п ов ер хн остя м и увеличи вается
р а зн о ст ь и х п о т ен ц и а л о в и п р и д о с т и ж е н и и п о р о г о в о г о зн а ч ен и я ,
о п р ед ел я ем ого эл ек тр и ч еск ой п р оч н ость ю газовой ср еды , п р о и сх о д и т
и с к р о в о й р азр я д . В о зн и к н о в е н и е и ск р о в о г о р а зр я д а п р ед ст а в л я е т с о б о й
н а и б о л ь ш у ю о п а с н о с т ь ст а т и ч е с к о г о эл ек т р и ч ес т в а , так как е с л и
в ы дел я ю щ ая ся в р азр я д е эн ер ги я р ав н а и л и б о л ь ш е м и н и м ал ь н ой эн ер ги и
в о сп л а м ен ен и я р азл и ч н ы х с м е с е й п ар ов , газов и п ы л и с в о зд у х о м , то
в о зн и к а е т о п а с н о с т ь в зр ы в а, п о ж а р а .
Э л е к т р и ч е с к и й т о к и с к р о в о г о р а зр я д а м а л и н е м о ж е т в ы зв ать п о р а ж е н и я
ч ел ов ек а. О дн ак о р азр я д ст а т и ч еск о го эл ек тр и ч еств а, о щ у щ а ем ы й ч ел о в ек о м
как б о л е зн е н н ы й у к о л , м о ж е т в н е к о т о р ы х сл у ч а я х я в и ть ся к о с в е н н о й
п р и ч и н о й н е сч а с т н о г о сл уч ая . К р о м е т о г о , за р я д ы ст а т и ч еск о го
эл ек тр и ч еств а часто в ед у т к бр ак у п р одук ц и и . Так, стати ч еск ое
эл ек т р и ч ест в о в 3 9 сл у ч а ев и з 1 0 0 я в л я ется п р и ч и н о й в зр ы в о в и л и п о ж а р о в , в
38 — эл ек тр и ч еск и х удар ов л ю д ей и в 23 — т ехн ол оги ч еск и х деф ек тов.
В п р о и зв о д ст в ен н ы х п о м ещ ен и я х р азр я д н ы е ток и ст а ти ч еск о го
эл ек тр и ч еств а ч ащ е в сег о в о зн и к аю т п р и п р и к о сн о в ен и и о б сл у ж и в а ю щ его
п е р с о н а л а к л ю б о м у и з э л е м е н т о в п р и б о р о в . Т а к и е р а зр я д ы о п а с н о с т и д л я
чел овек а н е п р едставляю т, одн ак о, к р ом е н еп р и ятн ы х ощ ущ ен и й , он и м огут
п р и в е с т и к в ы х о д у и з ст р о я э т о г о п р и б о р а ( к п р и м е р у Э В М ).
В ел и ч и н ы в о зн и к а ю щ и х р азр я д ов ст а ти ч еск о го эл ек тр и ч еств а за в и ся т от
эл ек тр и ч еск и х св ой ств к он так ти рую щ и х м атер и ал ов, в п ер в ую оч ер ед ь — от
у д е л ь н о г о э л е к т р и ч е с к о г о с о п р о т и в л е н и я м а т е р и а л о в .. П р и р = = 1 0 5 О м * м и
м ен ее м атериал ы н е эл ек т р и зу ю тся , а п р и р = 1 0
и б о л ее О м * м — сильно
эл ек тр и зую тся .
Д ля сн и ж ен и я вел и ч и н в озн и к аю щ и х зар я дов стати ч еск ого эл ек тр и ч еств а в
п ом ещ ен и и покры тие техн ол оги ч еск и х п ол ов сл едует вы полнять из
од н о сл о й н о го п ол и ви н и л хл ор и дн ого ан ти стати ческ ого л и н олеум а. Д руги м
м е т о д о м защ и ты я вл яется н ей т р ал и зац и я за р я д а ст а т и ч еск о го эл ек тр и ч еств а
и он и зи р ов ан н ы м газом . В п р о м ы ш л ен н о сти ш и р ок о п р и м ен я ю т р а д и о
активны е н ей трал и затор ы .
К о б щ и м м ер а м за щ и т ы о т ст а т и ч еск о г о эл ек т р и ч ес т в а в п о м е щ е н и и м о ж н о
о тн ести о б щ ее и м ест н о е у в л а ж н ен и е в о зд уха.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМ О ПРО ВЕРКИ
1. С о п р о т и в л е н и е р а с т е к а н и ю т о к а п р и з а м ы к а н и и т о к о в е д у щ е г о п р о в о д н и к а
на зем л ю .
2. Н ап р я ж ен и е п р и к о сн о в ен и я и ш а го в о е н ап р я ж ен и е.
3. О р г а н и за ц и о н н ы е и т е х н и ч е с к и е м ер о п р и я т и я п о п р е д у п р е ж д е н и ю
п ор аж ен и я чел овек а эл ек тр и ч еск и м током .
3 . Т е х н и ч е с к и е з а щ и т н ы е м е р ы в э л е к т р о у с т а н о в к а х .: .а ) Э л е к т р и ч е с к а я
и зол я ц и я т о к о в е д у щ и х ч астей ; б ) В ы р ав н и в ан и е п отен ц и ал ов ; в) Д вой н ая
и зол яц и я; г) З а щ и т н о е за зем л ен и е; д ) З а н у л ен и е; е ) З а щ и т н о е о тк л ю ч ен и е; ж )
П р и м ен ен и е м алы х нап ряж ений ; з) Э л ек три ч еск ое р аздел ен и е сетей .
4. Р а сч ет со п р от и в л ен и я за щ и т н о го зазем л ен и я .
5. Р а с ч е т за н у л е н и я .
6. З а щ и т а о т э л е к т р о с т а т и ч е с к о г о эл ек т р и ч ест в а .
Лекция № 10, 11
Чрезвычайные ситуации (ЧС). Противопожарная защита
I. Классификация чрезвычайных ситуаций (ЧС). Понятия о
чрезвычайной ситуации природного и техногенного характера.
1. Конфликтные и бесконфликтные ЧС.
2. Геологические ЧС. Природные пожары.
3. Метеорологические и гидрологические ЧС.
II. Фазы развития аварий на промышленных объектах.
III. Декларация безопасности для проектируемых и
действующих предприятий
IV. Чрезвычайные ситуации при пожарах и взрывах.
1. Вредные и травмирующие факторы ЧС при взрывах и пожарах
2. Пожар и способы его тушения
3. Средства пожаротушения
V. Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций
VI. Молниезащита
Классификация чрезвычайных ситуаций (ЧС)
В Ф ед ер а л ь н о м за к о н е «О за щ и т е н а сел ен и я и тер р и т ор и й от
ч р езвы ч ай н ы х си ту а ц и й п р и р о д н о го и т ех н о г е н н о г о хар ак тер а»
ч р е з в ы ч а й н а я с и т у а ц и я о п р е д е л я е т с я к а к « обстановка
на определенной
территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного
явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут
повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью
людей или окружающей природной среде, значительные материальные
потери и нарушения условий жизнедеятельности людей».
О п р ед ел ен и е Ч С явл яется о сн о в о й
при р еш ен и и в оп р осов к л ассиф ик аци и
Ч С п р и р о д н о г о и т е х н о г е н н о г о х а р а к тер а , э т о гл авн ая со ста в н а я ч асть
н а у ч н о -м е т о д и ч е с к о г о п о д х о д а п о о б е с п е ч е н и ю п р о т и в о д ей ст в и я
ч р езвы ч ай н ы м си туац и я м .
Т о ж е Ч С - с о с т о я н и е о б ъ ек т а , т е р р и т о р и и и л и ак в атор и и , как п р а в и л о п о с л е
« Ч р езв ы ч а й н о г о п р о и с ш е с т в и я » (Ч П ) - с о б ы т и е п р о и с х о д я щ е е
к р атк ов р ем ен н о и о б л а д а ю щ ее вы сок им у р о в н ем н егати в н ого в оздей ств и я на
л ю д ей , п р и р одн ы е и м атер и ал ьн ы е р есур сы .
И сто ч н и к о м Ч С явл яется о п а сн о е п р и р о д н о е я в л ен и е, авария и л и
о п асн ое тех н о ген н о е п р ои сш еств и е, ш и р ок о расп р остран ен н ая
и н ф ек ц и он н ая бол езн ь л ю д ей , сел ь ск охозя й ств ен н ы х ж и в отн ы х и р астен и й , а
так ж е п р и м ен ен и е со в р ем ен н ы х ср ед ст в п о р а ж ен и я , в р езул ь тате ч его
п р о и зо ш л а и л и м о ж е т п р о и зо й т и ч р езвы ч ай н ая си туац и я .
В к аж дом кон кретном сл уч ае Ч С обусл ов л и вается оп ерати вн ой обстан овк ой .
Оперативная обстановка в районе чрезвычайной ситуации - это
характеристика зоны ЧС, полученная на определенный момент времени
и содержащая сведения о ее состоянии, поступивших для нее требуемых
ресурсах, проведенных работах, а также о различного рода внешних
факторах, относящихся к данному событию.
Ц ел есо о б р а зн о такж е оцени вать обстан ов к у н а той или и н ой
тер р и т ор и и , г д е су щ ест в у ет у г р о за в озн и к н ов ен и я Ч С .
Д л я п он и м ан и я су т и ч р езвы ч ай н ы х си ту а ц и й в а ж н о е м ест о за н и м а ю т
терм ины
«авария», «катастрофа», «бедствие».
1. А в а р и я - ч р е з в ы ч а й н о е с о б ы т и е т е х н о г е н н о г о х а р а к т е р а , п р о и с ш е д ш е е п о
к он струк ти вн ы м , п р ои зв од ств ен н ы м , тех н о л о ги ч еск и м или
эк сп л у а та ц и о н н ы м п р и ч и н ам , л и б о и з-за сл у ч а й н ы х в н еш н и х в о зд ей ст в и й , и
зак л ю ч аю щ ееся в п о в р еж д ен и и , в ы х о д е и з строя, р азр уш ен и и тех н и ч еск и х
устрой ств или соор уж ен и й .
2. П р о и зв о д ст в ен н а я и л и тр ан сп ор тн ая к атастр оф а - к руп ная авария,
п о в л ек ш ая з а с о б о й ч ел о в еч е ск и е ж ер тв ы , зн а ч и т ел ь н ы й м атер и ал ь н ы й
ущ ер б и др уги е тяж елы е п осл едстви я.
3. Опасное природное явление - стихийное событие природного про
исхождения, которое по своей интенсивности, масштабу распрост
ранения и продолжительности может вызвать отрицательные по
следствия для жизнедеятельности людей, экономики и природной среды.
4 . С т и х и й н о е б е д с т в и е - к а т а с т р о ф и ч е с к о е п р и р о д н о е я в л е н и е (и л и п р о ц е с с ),
к о т о р ы й м о ж е т в ы зв ать м н о г о ч и с л е н н ы е ч е л о в е ч е с к и е ж ер т в ы ,
зн ач и тел ьн ы й м атер и ал ьн ы й у щ ер б и д р у ги е тя ж ел ы е п осл едств и я .
5. Э к о л о г и ч е с к о е б е д с т в и е (э к о л о г и ч е с к а я к а т а с т р о ф а ) ч р е з в ы ч а й н о е
со б ы т и е о с о б о к р уп н ы х м а сш т а б о в , ч р езв ы ч ай н ое и зм е н ен и е (п о д
в оздей ств и ем ан троп оген н ы х ф акторов) состоя н и я суш и , атм осф еры ,
ги др осф ер ы и би осф ер ы и отри ц ательн о п овл и явш ее н а зд ор ов ь е л ю д ей , и х
ду х о в н у ю сф ер у, ср ед у обитани я, эк он ом и к у или ген оф он д. Э к ол оги ческ и е
бедств и я часто соп р ов ож даю тся н еобрати м ы м и и зм ен ен и ям и п р и р одн ой
ср еды .
6. О п а с н о с т ь ю в Ч С н а зы в а ет ся с о с т о я н и е , п р и к о т о р о м с о зд а л а с ь и л и
в ер оя тн а у г р о за в озн и к н ов ен и я п о р а ж а ю щ и х ф ак тор ов и в о зд ей ст в и й
и сточ н и к а Ч С н а н а сел ен и е, объ ек ты эк он ом и к и и о к р у ж а ю щ у ю п р и р о д н у ю
ср еду в зон е ЧС.
В с е о п а сн о ст и п о и сточ н и к ам и х в озн и к н ов ен и я п р и н я то дел и ть н а
ест ест вен н ы е и а н т р о п о ген н ы е.
локальные, местные,
территориальные, региональные, федеральные и трансграничные.
К локальной о т н о с и т с я ч р е з в ы ч а й н а я с и т у а ц и я , в р е з у л ь т а т е к о т о р о й
Т ак ж е ч р езвы ч ай н ы е си ту а ц и и п о д р а зд ел я ю т ся н а
п остр адал о н е б о л ее 10 ч ел ов ек , л и б о н ар уш ен ы у сл ов и я ж и зн ед ея тел ь н о ст и
н е б о л е е 1 0 0 ч ел о в ек , л и б о м а т ер и а л ь н ы й у щ е р б со ст а в л я ет н е б о л е е 1 ты с.
м и н и м ал ьн ы х р азм ер ов оплаты тр уда.
К местной
о т н о си т ся ч р езвы ч ай н ая си туац и я , в р езу л ь т а те к о т о р о й
п о стр ада л о свы ш е 10, н о н е б о л ее 50 ч ел ов ек , л и б о н ар уш ен ы усл ов и я
ж и зн ед ея т ел ь н о ст и свы ш е 100, н о н е б о л ее 3 0 0 ч ел ов ек , л и б о м атери ал ьн ы й
у щ е р б с о с т а в л я е т с в ы ш е 1 т ы с ., н о н е б о л е е 5 т ы с . м и н и м а л ь н ы х р а з м е р о в
оплаты труда.
К территориальной
о т н о си т ся Ч С , в р езул ь т ате к о т о р о й п о стр а д а л о от 50
д о 500 человек , л и бо наруш ен ы усл ови я ж и зн едея тел ь н ости от 3 0 0 д о 500
ч е л о в е к , л и б о м а т е р и а л ь н ы й у щ е р б с о с т а в и л о т 5 т ы с. д о 0 ,5 м л н .
м и н и м ал ьн ы х р азм ер ов оплаты тр у д а и зо н а ч р езвы ч ай н ой си т у а ц и и н е
вы ходи т за п р едел ы субъ ек та Р осси й ск ой Ф едерац и и .
К региональной и федеральной
со о т в е т ст в е н н о о т н о ся т ся Ч С , в р езул ь т ате
к отор ой п остр адал о от 50 д о 5 0 0 и свы ш е 5 0 0 ч ел ов ек , л и б о н ар уш ен ы
усл ов и я ж и зн ед ея тел ь н о ст и от 5 0 0 д о 1 0 0 0 и свы ш е 1 0 0 0 - ч ел ов ек , л и б о
м а т е р и а л ь н ы й у щ е р б с о с т а в л я е т о т 0 ,5 д о 5 м л н . и с в ы ш е 5 м л н .
м и н и м ал ьн ы х р азм ер ов оплаты тр у д а и зо н а ч р езвы ч ай н ой си ту а ц и и
охваты вает тер р и тор и ю д в у х су б ъ ек то в Р Ф и л и в ы х о д и т за и х пр едел ы .
К трансграничной
о т н о си т ся ч р езвы ч ай н ая си туац и я , п о р а ж а ю щ и е ф ак торы
к отор ой в ы ходя т за п р едел ы Р Ф или Ч С , к оторая п р ои зош л а за р у б еж о м и
затр аги в ает тер р и тор и ю РФ .
Фазы развития аварий на промышленных объектах
Чрезвычайные ситуации, в том числе аварии на промышленных
объектах, в своем развитии проходят пять условных типовых фаз:
— первая — н а к о п л е н и е о т к л о н е н и й о т н о р м а л ь н о г о с о с т о я н и я и л и
проц есса;
—
вторая —
и н и ц и и р о в а н и е ч р е зв ы ч а й н о г о с о б ы т и я (а в а р и и , к а т а ст р о ф ы
и л и с т и х и й н о г о б е д с т в и я ), п р и ч ем п о д ч р езв ы ч а й н ы м с о б ы т и е м м о ж н о
поним ать собы ти е антроп огенн ого или п р и родн ого п рои схож ден и я. Д ля
сл уч ая ав ар и и н а п р о и зв о д ст в е в э т о т п е р и о д п р ед п р и я т и е и л и ег о часть
п ер ех о д я т в н еста би л ь н о е со сто я н и е, к огда появляется ф актор
н еу ст о й ч и в о ст и : эт о т п е р и о д м о ж н о н азвать « а в а р и й н о й си т у а ц и ей » —
авария ещ е н е п р ои зош л а, н о ее п р ед п осы л к и н ал и ц о. В эт о т п ер и о д , в р яде
сл уч аев ещ е м о ж е т сущ ест в ов ать реал ьн ая в о зм о ж н о ст ь л и б о ее
п р едотврати ть, л и бо сущ ест в ен н о ум ен ьш и ть ее м асш табы ;
—
третья —
п р о ц есс ч р езвы ч ай н ого собы ти я , во врем я к отор ого п р о и сх о д и т
н еп о ср ед ст в ен н о е в озд ей ст в и е на л ю д ей , объ ек ты и п р и р од н ую ср ед у
перви ч н ы х п ор аж аю щ и х ф акторов; при аварии на п р ои зв одств е в это т п ер и о д
п р о и сх о д и т в ы св обож ден и е эн ер ги и , вещ ества, к оторое м ож ет н осить
р азр уш и тел ь н ы й хар ак тер ; п р и эт о м м асш табы п о с л е д ст в и й и хар ак тер
п р отек ан и я аварии в зн ач и тел ь н ой ст еп ен и оп р ед ел я ю тся н е начальны м
собы ти ем , а стр ук тур ой предп р и яти я и и сп о л ь зу ем о й на н ем техн ол оги ей ;
эт а о с о б е н н о с т ь за т р у д н я ет п р о гн о зи р о в а н и е р азв и ти я н а ст у п и в ш ег о
бедстви я;
—
четвертая —
в ы ход аварии за п р едел ы тер р и тор и и п р едп р и яти я и
дей ст в и е остаточ н ы х ф акторов п ораж ен ия;
— пятая—
л и к ви дац и я п о сл ед ст в и й авари и и п р и р о д н ы х катастроф ;
у ст р а н ен и е р езул ьтатов д ей ств и я о п а сн ы х ф ак тор ов, п о р о ж д ен н ы х авари ей
или сти хи й н ы м бедств и ем ; п р о в ед ен и е сп асательн ы х р абот в оч аге аварии
или в р айон е сти хи й н ого бедстви я и в прим ы каю щ их к объ ек ту
п остр адав ш и х зон ах.
В н астоя щ ее врем я су щ ест в у ю т д в а о сн о в н ы х н ап равл ен ия м и н и м и зац и и
в ер о я тн о сти в озн и к н ов ен и я и п о сл ед ст в и й Ч С н а п р ом ы ш л ен н ы х объ ек тах.
П ер в о е н ап р ав л ен и е за к л ю ч а ется в р а зр а б о тк е т е х н и ч еск и х и
о р га н и за ц и о н н ы х м ер оп р и я ти й , у м ен ь ш а ю щ и х в ер оя тн ость р еал и зац и и
оп асн ого п ор аж аю щ его п отен ц и ала сов р ем ен н ы х техн и ч еск и х си стем . В
р ам к ах эт о г о н ап р авл ен и я т ех н и ч еск и е си стем ы сн а б ж а ю т защ и тн ы м и
у с т р о й с т в а м и — с р е д с т в а м и в зр ы в о в и п о ж а р о -за щ и т ы т е х н о л о г и ч е с к о г о
о б о р у д о в а н и я , эл ек тр о- и м ол н и езащ и ты , л ок ал и зац и и и ту ш ен и я п ож ар ов и
т. д .
В т о р о е н а п р а в л ен и е за к л ю ч а ется в п о д го т о в к е объ ек та , о б сл у ж и в а ю щ е го
п ерсон ал а, сл уж б гр аж дан ск ой обор он ы и н асел ен и я к дей стви ям в усл ов и я х
ЧС.
О сн о в о й в т ор ого н ап р авл ен и я явл яется ф о р м и р ов ан и е п л ан ов д ей ст в и й в
Ч С , дл я со зд а н и я к от ор ы х н уж н ы д етал ь н ы е р азр аботк и сц ен ар и ев
в о зм о ж н ы х аварий и катастр оф н а к он к р етн ы х объ ек тах. Д ля это го
н е о б х о д и м о расп ол агать эк сп ер и м ен тал ьн ы м и и стати сти ч еск и м и дан н ы м и о
ф и зи ч еск и х и х и м и ч еск и х явл ен и ях, состав л я ю щ и х в о зм о ж н у ю аварию ;
п р о гн о зи р о в а ть р азм ер ы и ст еп ен ь п о р а ж ен и я о б ъ ек т а п р и в о зд ей ст в и и н а
н его п о р а ж а ю щ и х ф ак тор ов р азл и ч н ы х в и дов .
С целью осущ ествл ен и я контроля за собл ю д ен и ем м ер безоп асн ости , оценки
достаточ н ости и эф ф ек ти вн ости м ероприятий по п р ед уп р еж ден и ю и
л и к в и дац и и ч р езвы ч ай н ы х си ту а ц и й н а п р ом ы ш л ен н ы х о б ъ ек та х
П р а в и т е л ь с т в о Р о с с и й с к о й Ф е д е р а ц и и п о с т а н о в л е н и е м о т 1 и ю л я 1 9 9 5 г. №
67 5 «О дек л арац и и б езо п а сн о ст и п р ом ы ш л ен н ого объ ек та Р осси й ск ой
Ф ед ер а ц и и » в вел о дл я п р ед п р и я ти й , у ч р еж д ен и й , о р ган и зац и й и д р у ги х
ю р и ди ч еск и х лиц в сех ф орм собств ен н ости , и м ею щ и х в св оем составе
п р о и зв о д ств а п ов ы ш ен н ой о п а сн о сти обя за тел ь н у ю р азр аботк у
декларации
промышленной безопасности.
Декларация промышленной безопасности для проектируемых
и действующих предприятий
П р и к а з о м М Ч С Р о с с и и и Г о с г о р т е х н а д з о р а Р о с с и и о т 4 а п р е л я 1 9 9 6 г. №
2 2 2 /5 9 в в е д е н в д ей с т в и е « П о р я д о к р а зр а б о т к и д ек л а р а ц и и б е з о п а с н о с т и
п р ом ы ш л ен н ого объ ек та Р осси й ск ой Ф едерац и и ».
С огл асн о это го п остан ов л ен и я дек л арац и я б езо п а сн о ст и п р ом ы ш л ен н ого
о б ъ ек та является д о к у м ен т о м , в к отор ом отр аж ен ы хар ак тер и м асш табы
оп асн остей н а п ром ы ш л ен н ом объ ек те и вы работанн ы е м ероп рияти я по
о б есп еч ен и ю п ром ы ш лен ной безоп асн ости и готовн ости к дей стви ям в
т е х н о г е н н ы х ч р езв ы ч ай н ы х си туац и я х. Д ек л ар ац и я р азр абаты в ается как дл я
д ей ст в ую щ и х, так и для п р оек ти р уем ы х п редприяти й.
Как итоговый документ декларация безопасности включает следующие
разделы : о б щ а я и н ф о р м а ц и я о б о б ъ е к т е ; а н а л и з о п а с н о с т и п р о м ы ш л е н н о г о
объ ек та; о б ес п еч ен и е го т о в н о сти п р о м ы ш л ен н о го объ ек та к л ок ал и зац и и и
л и к ви дац и и ч р езвы ч ай н ы х си туац и й ; и н ф о р м и р о в а н и е о б щ еств ен н о сти ; и
при лож ен и я, вклю чаю щ ие си туац и он н ы й план объ ек та и и н ф орм ац и он н ы й
л и ст.
Д ек лараци я б езо п а сн о ст и д ей ст в у ю щ его п р ом ы ш л ен н ого объ ек та с о со б о
оп асн ы м и п р о и зв о д ст в а м и является обя зател ь н ы м д о к у м ен т о м , к оторы й
р а зр а б а т ы в а ет ся о р г а н и за ц и е й с о б с т в е н н ы м и с и л а м и (и л и о р г а н и за ц и е й ,
и м ею щ ей л и ц ен зи ю на так ой в и д р а б о т ) и п р ед став л я ется в органы
Г осгор техн адзор а Р осси и при п ол уч ен и и л и ц ен зи и на осущ ествл ен и е
п р ом ы ш л ен н о й д ея т ел ь н о ст и , св я зан н ой с п о в ы ш ен н о й о п а сн о ст ь ю
п р о и з в о д с т в .. Д л я о б ъ е к т о в , н е с в я з а н н ы х с п р о и з в о д с т в о м м а т е р и а л ь н ы х
ц е н н о с т е й ( т р а н с п о р т а , с в я з и , л и н и й э л е к т р о п е р е д а ч и т. п . ) у с т о й ч и в о с т ь
оп р едел яется сп о со б н о сть ю обьек та вы полнять свои ф ункции. П о д
устой ч и в ость ю техн и ч еск ой си стем ы п он и м ается в о зм о ж н ость сохранять
работосп особн ость при ЧС.
Повышение устойчивости технических систем и объектов
достигается главным образом организационно-техническими
мероприятиями, которым всегда предшествует исследование
устойчивости конкретного объекта.
Н а п ер в о м эта п е и ссл ед о в а н и я а н ал и зи р ую т у ст о й ч и в о ст ь и уя зв и м о сть его
эл ем ен тов в усл ов и я х Ч С , а такж е оц ен и ваю т опасн ость и н е будут
участвовать в п р ои зв одств е осн ов н ой п р одук ц и и в сл уч ае Ч С .
У стан ав л и в аю т о сн о в н ы е о с о б е н н о с т и и х к он ст р ук ц и и , ук азы в аю т
т е х н и ч еск и е д а н н ы е, эт а ж н о ст ь , д л и н у и в ы со т у , в и д кар к аса, ст ен о в ы е
зап ол н ен и я , св етовы е п р оем ы , к р овлю , п ерекры тия, степ ен ь и зн о са ,
огн есто й к о сть зд ан и я , ч и сл о р а б о ч и х и сл у ж а щ и х , о д н о в р ем ен н о н а
х о д я щ и х с я в з д а н и и (н а и б о л ь ш а я р а б о ч а я с м е н а ), н а л и ч и е в с т р о е н н ы х в
зд а н и е и в бл и зи р а сп о л о ж ен н ы х у б еж и щ , н ал и ч и е в зд а н и и ср ед ств
эвакуац ии и и х проп уск н ая сп особн ость .
П ри оц ен к е вн утр ен н ей планировки территори и объ ек та оп р едел яется
в ли ян и е п л о т н о ст и и ти п а за стр о й к и н а в о зм о ж н о ст ь в озн и к н ов ен и я и
р а сп р о ст р а н ен и я п о ж а р о в , о б р а зо в а н и я за в а л о в в х о д о в в у б е ж и щ а и
п р о х о д о в м е ж д у зд ан и я м и . О с о б о е в н и м ан и е о б р а щ ает ся на уч астк и , гд е
м о гу т в озн и к н уть втор и ч н ы е ф акторы п ор аж ен и я . Т ак и м и и сточ н и к ам и
я в л я ю тся: е м к о с т и с Л В Ж (л е г к о в о с п л а м е н я ю щ и е с я ж и д к о с т и ) и С Д Я В
(с и л ь н о д е й с т в у ю щ и е я д о в и т ы е в е щ е с т в а ), с к л а д ы В В (в зр ы в ч а т ы х в е щ е с т в )
и в зр ы в ооп асн ы е т ех н о л о ги ч еск и е устан ов к и ; т ех н о л о ги ч еск и е
к о м м у н и к а ц и и , р а зр у ш е н и е к о т о р ы х м о ж е т в ы зв ать п о ж а р ы , в зр ы в ы и
загазов ан н ость , склады л егк ов осп л ам ен я ю щ и хся м атер и ал ов, ам м иачн ы е
устан ов к и и др. П ри это м п р о гн о зи р ую тся п осл едств и я сл ед у ю щ и х
п роц ессов:
— утеч к и тя ж ел ы х и л егк и х газов и л и ток си ч н ы х ды м ов;
— р ассеи в ан и я п р одук тов сгоран и я во в н утр ен н и х п ом ещ ен и ях;
— пож ары ци стер н , к ол одц ев, ф онтанов;
— н агр ева и и сп ар ен и я ж и д к остей в б а ссей н а х и ем костях;
— в о зд ей ст в и е н а ч ел ов ек а п р одук тов гор ен и я и и н ы х х и м и ч еск и х вещ еств;
— радиац ион ного теп л ообм ен а при пож арах;
— в зр ы в о в п а р о в Л В Ж ;
— о б р а зо в а н и я у д а р н о й в о л н ы в р езу л ь т а т е в зр ы в о в п а р о в Л В Ж , с о с у д о в ,
н а х о д я щ и х с я п о д д а в л е н и ем , в зр ы в ов в за к р ы ты х и о тк р ы ты х п о м ещ ен и я х ;
р а с п р о с т р а н е н и е п л а м е н и в з д а н и я х и с о о р у ж е н и я х о б ъ е к т а и т. п .
Т ехн ол оги ч еск и й п р о ц есс и зуч ается с у ч ет о м сп ец и ф и к и п р ои зв о дств а н а
в р ем я Ч С (и зм ен е н и е т е х н о л о г и и , ч а ст и ч н о е п р ек р а щ ен и е п р о и зв о д ст в а ,
п е р е к л ю ч е н и е н а п р о и з в о д с т в о н о в о й п р о д у к ц и и и т . п .) . О ц е н и в а е т с я
м и н и м у м и в о зм о ж н о ст ь зам ен ы эн ер го н о си т ел ей ; в о зм о ж н о ст ь ав то н о м н о й
р а б о ты о т д ел ь н ы х стан к ов , у ст а н о в о к и ц е х о в объ ек та; зап а сы и м е с т а
р асп ол ож ен и я С Д Я В , Л В Ж и гор ю ч и х вещ еств; сп о со б ы безавар и й н ой
остан овк и п р ои зв одств а в усл о в и я х Ч С . О со б о е в н и м ан и е удел я ется
и зу ч ен и ю си стем газосн абж ен и я , п оск ол ьк у р азр уш ен и е эт и х си стем м ож ет
п р и вести к п ояв лен и ю втор и чн ы х п ор аж аю щ и х ф акторов.
П ри и ссл едов ан и и си стем уп р авлен и я п р о и зв о дств о м н а объ ек те и зуч аю т
р а с с т а н о в к у с и л и с о с т о я н и е п у н к т о в у п р а в л е н и я и н а д е ж н о с т и у зл о в св я зи ;
о п р ед ел я ю т и сто ч н и к и п о п о л н ен и я р а б о ч ей си лы , а н а л и зи р у ю т в о зм о ж н о ст и
в за и м о за м ен я ем о ст и р у к о в о д я щ его со ст а в а объ ек та.
Чрезвычайные ситуации при пожарах и взрывах
Под взрывом принято понимать широкий круг явлений, связанных с
выделением за очень короткий промежуток времени большого
количества энергии в ограниченном пространстве. О б ы ч н о в з р ы в ы
св я зан ы с п р ев р а щ ен и я м и в ещ е ст в а в р езу л ь т а т е х и м и ч е с к о й р еа к ц и и и л и в
р езул ь тате я д ер н ы х п р ев р ащ ен и й . Н а прак тик е ч ащ е д р у ги х в стр еч аю тся
с л е д у ю щ и е т и п ы в зр ы в о в : с в о б о д н ы й в о зд у ш н ы й в зр ы в , н а зе м н ы й
(п р и з е м н ы й ) в зр ы в , в зр ы в в н у т р и п о м е щ е н и я (в н у т р е н н и й в зр ы в ), а т а к ж е
в зр ы в ы б о л ь ш и х г а з о о б р а з н ы х о б л а к о в в а т м о с ф е р е .
К с в о б о д н ы м в о зд у ш н ы м в зр ы в ам о т н о с я т в зр ы в ы , п р о и с х о д я щ и е н а
зн ач и т ел ь н ой в ы соте о т п о в ер х н о ст и зем л и , п р и эт о м н е п р о и сх о д и т
у си л е н и я у д а р н о й в ол н ы м е ж д у ц е н т р о м в зр ы в а и о б ъ ек т о м з а сч ет
отр аж ен и я . И зб ы т о ч н о е д а в л ен и е н а ф р о н т е и д л и т ел ь н о ст ь ф азы сж ати я
за в и с я т о т э н е р г и и в зр ы в а (м а с с ы , з а р я д а В В ) , в ы со т ы ц е н т р а в зр ы в а н а д
п о в е р х н о с т ь ю З е м л и , у с л о в и й в зр ы в а и р а сст о я н и я R о т эп и ц ен т р а .
Е с л и в зр ы в п р о и с х о д и т н а п о в е р х н о с т и З е м л и , т о в о зд у ш н а я у д а р н а я в о л н а
о т в зр ы в а у си л и в а ет ся з а сч е т отр а ж ен и я . П а р а м ет р ы у д а р н о й в ол н ы
р а ссч и т ы в а ю т п о ф о р м у л а м в о з д у ш н о г о в зр ы в а, о д н а к о в е л и ч и н у э н е р г и и
в зр ы в а у д в а и в а ю т ;
Б о л е е сл о ж н ы е п р о ц есс ы п р о и с х о д я т п р и в зр ы в ах в п р и зем н ы х сл о я х
а т м о сф ер ы . П р и э т и х в зр ы в ах о б р а зу ю т с я сф ер и ч е ск и е в о зд у ш н ы е у д а р н ы е
волны , р асп р остр ан я ю щ и еся в п ростр ан стве в в и де обл асти сж ати я —
р а зр я ж ен и я . Ф р о н т в о зд у ш н о й у д а р н о й в ол н ы х а р а к т е р и зу е т ся ск ач к ом
давлен и я, тем п ер атур ы , п л отн ости и ск ор ости части ц в оздуха. П ри
до ст и ж ен и и сф ер и ч еск ой уд а р н о й волны зем н о й п ов ер хн ости он а отр аж ается
от н ее, что п р и в оди т к ф ор м и р ован и ю о тр аж ен н ой волны . Н а н ек отор ом
р а с с т о я н и и о т эп и ц е н т р а в зр ы в а (п р о е к ц и и ц е н т р а в зр ы в а н а з е м н у ю
п ов ер хн ость ) ф ронты п р ям ой и отр аж ен н ой удар н ы х волн сл иваю тся,
об р азуя го л о в н у ю в ол н у, и м ею щ у ю ф р он т, н орм альны й к п о в ер х н о сти З ем л и
и п ер ем ещ аю щ и й ся вдоль ее п овер хн ости . О бласть п ростран ства, где
о т су т ст в у ет н а л о ж ен и е и сл и я н и е ф р он тов , н азы в ается зо н о й р егул я р н ого
отраж ен ия, а обл асть п р остр ан ства, в к о тор о й р асп р остр ан я ется гол овн ая
в о л н а ,— з о н о й н е р е г у л я р н о г о о т р а ж е н и я .
С м ом ен та п р и хода ф ронта в о зд у ш н ой удар н ой волны в точку н азем н ой
п о в ер х н о ст и дав л ен и е р езк о п ов ы ш ается д о м ак си м ал ьн ого зн ач ен и я , а за т ем
убы в ает д о атм осф ер н ого и н и ж е. П ер и о д п ов ы ш ен н ого и збы точ н ого
д ав л ен и я н азы в ается ф азой сж ати я , а п ер и о д п о н и ж ен н о г о дав л ен и я — ф азой
р азр еж ен и я .
Д ей ств и е в о зд у ш н о й уд а р н о й волны на здан и я и со ор у ж ен и я оп р едел я ется н е
тольк о и збы точ н ы м д ав л ен и ем , н о и д ей ст в и ем ск о р о стн о го н ап ор а
воздуш н ы х м асс, вел и ч и н у к оторого м ож н о оп р едел и ть п о сл ед у ю щ ем у
соотнош ени ю :
В н у т р е н н и й в зр ы в х а р а к т е р и зу е т с я т е м , ч т о н а г р у зк а в о з д е й с т в у е т н а о б ъ ек т
и зн утр и . В о зн и к а ю щ и е н агр узк и зав и ся т о т м н о ги х ф акторов:
ти п а в зр ы в ч атого в ещ еств а , его м а ссы , п ол н оты за п о л н ен и я в н у т р ен н его
о б ъ е м а п о м е щ е н и я в зр ы в ч аты м в е щ е с т в о м , е г о м е с т о п о л о ж е н и я в о
в н у т р е н н е м о б ъ е м е и т. д .
Процесс горения. П р и ч и н а м и
в зр ы в ов м о г у т бы ть б о л ь ш и е га зо в ы е о б л а к а ,
о бр азую щ и еся при утеч к ах ил и в н езап н ом р азр уш ен и и герм ети ч н ы х
е м к о с т е й , т р у б о п р о в о д о в и т. п. П р о ц е с с в зр ы в а и л и г о р е н и я т а к и х г а з о в ы х
облаков и м еет ряд сп ец и ф и ч еск и х осо б ен н о стей , что п ри води т к
н ео б х о д и м о ст и рассм отр еть эти п р оц ессы отдельн о. О бр азую щ и еся в
атм осф ер е газовы е обл ак а чащ е в сего и м ею т си га р о о б р а зн у ю ф ор м у,
в ы т я н у т у ю п о н а п р а в л е н и ю в етр а. И н и ц и а т о р ы г о р е н и я и л и в зр ы в а в э т и х
сл уч ая х н ося т чащ е в сего сл уч ай н ы й характер. П р и ч ем в о сп л а м ен ен и е н е
в с е г д а с о п р о в о ж д а е т с я в зр ы в ом .
П ри п л охом п ерем еш и ван и и газообр азн ы х вещ еств с атм осф ерн ы м в о зд у х о м
в зр ы в а в о о б щ е н е н а б л ю д а е т с я . В э т о м с л у ч а е п р и в о с п л а м е н е н и и г а з о - и л и
п ар ов оздуш н ой см еси от м еста и н и ц и и р ован и я с дозв ук ов ой ск ор ость ю б у д ет
р асп р остр ан я ть ся « в ол н а го р ен и я » . Т ак как р а сп р о ст р а н ен и е п л а м ен и
п р о и сх о д и т со ср авн и тел ьн о н и зк ой до зв у к о в о й ск ор ость ю , в в ол н е гор ен и я
д а в л ен и е н е повы ш ается. В так ом п р о ц ес с е и м еет м ест о тол ьк о р асш и р ен и е
пр одук тов гор ен и я за сч ет и х нагрева в зо н е п лам ени , и давлен и е усп ев ает
вы ровняться п о в сем у о бъ ем у . М ед л ен н ы й р еж и м гор ен и я обл ак а с н ар у ж н ой
п ов ер хн ости с больш им вы дел ен ием л уч и стой эн ер ги и м ож ет при вести к
обр азов ан и ю м н ож еств а очагов п ож ар ов н а п р ом ы ш л ен н ом объ ек те.
Пожар и способы его тушения
П о д п ож ар ом обы ч н о п он и м аю т н ек он тр оли руем ы й п р о ц есс горен и я,
соп р ов ож даю щ и й ся ун и ч тож ен и ем м атериальн ы х ц ен н о стей и создаю щ и й
о п а сн о ст ь дл я ж и зн и л ю д ей . П о ж а р м о ж е т п р и н и м ать р азл и ч н ы е ф ор м ы ,
одн ак о в се он и , в к он еч н ом сч ете, сводятся к хи м и ч еск ой реакц ии м еж д у
г о р ю ч и м и в е щ е с т в а м и и к и с л о р о д о м в о з д у х а (и л и и н ы м в и д о м
ок и сл и тел ьн ы х ср ед ), в о зн и к а ю щ ей п р и н ал и ч и и и н и ц и а т о р а го р ен и я и л и в
усл ов и я х сам овосп л ам ен ен и я.
О б р а зо в а н и е п л а м ен и св я зан о с га зо о б р а зн ы м со с т о я н и ем в ещ еств , п о э т о м у
гор ен и е ж и дк и х и твер ды х вещ еств п р едп ол агает и х п ер ех о д в газообр азн ую
ф азу. В сл у ч а е г о р ен и я ж и д к о с т е й э т о т п р о ц е с с о б ы ч н о за к л ю ч а ется в
п р остом ки пени и с и сп ар ен и ем у повер хн ости . П ри гор ен и и почти в сех
тв ер ды х м атер и ал ов обр азов ан и е вещ еств, сп о со б н ы х ул етуч и ваться с
п о в ер х н о сти м атер и ал а, и п о п а д а н и е и х в обл асть п л ам ен и п р о и сх о д и т п утем
х и м и ч е с к о г о р а з л о ж е н и я (п и р о л и за ). Б о л ь ш и н с т в о п о ж а р о в с в я за н о с
го р ен и ем тв ер ды х м атер и ал ов , х о тя начальная стади я п о ж а р а м о ж ет бы ть
св я зан а с го р ен и ем ж и д к и х и га зо о б р а зн ы х го р ю ч и х в ещ еств , ш и р ок о
и сп о л ь зу ем ы х в со в р ем ен н о м п р ом ы ш л ен н ом п р ои зв одств е.
П р и го р ен и и п р и н я то п о д р а зд ел я т ь д в а реж и м а: р еж и м , в к о т о р о м го р ю ч ее
вещ ество обр азует о д н о р о д н у ю см есь с к и сл ор одом или в о зд у х о м до начала
г о р е н и я (к и н е т и ч е с к о е п л а м я ), и р е ж и м , в к о т о р о м г о р ю ч е е и о к и сл и т ел ь
п ерв он ач ал ьн о р аздел ен ы , а гор ен и е п р отек ает в обл асти и х п ер ем еш и в ан и я
(д и ф ф у зи о н н о е г о р е н и е ). З а р ед к и м и с к л ю ч е н и е м п р и о б ш и р н ы х п о ж а р а х
в стр еч ается ди ф ф узи он н ы й р еж и м гор ен и я , п р и к отор ом ск ор ость гор ен и я во
м н огом оп р едел яется ск орость ю п оступ л ен и я в зо н у гор ен и я обр азую щ и хся
л етуч и х гор ю ч и х вещ еств. В сл уч ае гор ен и я тв ер ды х м атер и ал ов ск орость
п о с т у п л ен и я л ет у ч и х в ещ ест в н е п о с р е д с т в е н н о св я зан а с и н т ен си в н о ст ь ю
т еп л о о б м ен а в зо н е к он так та п л ам ен и и тв ер д о го го р ю ч его вещ ества.
М ассов ая ск ор ость вы горани я зав и си т от теп л о в ого п оток а, в осп р и н и м а ем о го
тв ер д ы м го р ю ч и м , и ег о ф и зи к о -х и м и ч ес к и х св ой ств .
Т еп л о в о й п оток , п о сту п а ю щ и й и з зон ы гор ен и я к тв ер д о м у го р ю ч ем у ,
сущ еств ен н ы м об р а зо м зав и си т от эн ер ги и , в ы дел ен н ой в п р о ц ессе гор ен и я,
и от усл ов и й теп л ообм ен а м еж д у зо н о й горен ия и п ов ер хн остью твер дого
го р ю ч его . В э т и х у сл о в и я х р еж и м и ск ор ость го р ен и я м о гу т в зн ач и тел ь н ой
ст еп ен и зав и сеть о т ф и зи ч еск о го со сто я н и я го р ю ч его в ещ еств а, его
р а сп р ед ел ен и я в п р о ст р а н ст в е и хар ак тер и сти к о к р у ж а ю щ ей ср еды .
П о ж а р о в зр ы в о о п а сн о ст ь в ещ ест в х а р а к т ер и зу ет ся м н о ги м и п ар ам етр ам и :
т ем п ер а т у р а м и в о сп л а м ен ен и я , в сп ы ш к и , са м о в о зго р а н и я , н и ж н и м (Н К П В ) и
в ер х н и м (В К П В ) к о н ц ен т р а ц и о н н ы м и п р ед ел а м и в осп л ам ен ен и я ; ск о р о ст ь ю
р а с п р о с т р а н е н и я п л а м е н и , л и н е й н о й и м а с с о в о й (в г р а м м а х в с е к у н д у )
ск ор остя м и гор ен и я и вы горания вещ еств.
П о д в о с п л а м е н е н и е м п о н и м а ет с я в о зг о р а н и е (в о зн и к н о в ен и е го р ен и я п о д
в о з д е й с т в и е м и с т о ч н и к а за ж и г а н и я ), с о п р о в о ж д а ю щ е е с я п о я в л е н и е м
п лам ени. Т ем п ература в осп л ам ен ен и я — м иним альная тем п ер атур а вещ ества,
п р и к о т о р о й п р о и с х о д и т за г о р а н и е (н ек о н т р о л и р у ем о е г о р е н и е в н е
с п е ц и а л ь н о г о о ч а га ).
Т ем п ер атур а вспы ш к и — м и н и м ал ьн ая тем п ер а ту р а го р ю ч его в ещ еств а, п р и
к о т о р о й н а д его п о в ер х н о ст ь ю о б р а зу ю т с я газы и п ар ы , с п о с о б н ы е
в с п ы х и в а т ь (в с п ы х и в а т ь — б ы с т р о с г о р а т ь б е з о б р а з о в а н и я с ж а т ы х г а з о в ) в
в о з д у х е о т и с т о ч н и к а за ж и г а н и я (г о р я щ е г о и л и р а с к а л е н н о г о т е л а , а т а к ж е
эл ек т р и ч еск о го р азр яд а, о б л а д а ю щ и х за п а со м эн ер ги и и т ем п ер а т у р о й ,
д о с т а т о ч н ы м и д л я в о зн и к н о в е н и я г о р е н и я в е щ е с т в а ). Т е м п е р а т у р а
са м о в о зг о р а н и я - сам ая н и зк а я т е м п ер а т у р а , п р и к о т о р о й п р о и с х о д и т р езк о е
у в е л и ч е н и е с к о р о с т и э к з о т е р м и ч е с к о й р е а к ц и и (п р и о т с у т с т в и и и с т о ч н и к а
з а ж и г а н и я ), за к а н ч и в а ю щ е е с я п л а м е н н ы м г о р е н и е м . К о н ц е н т р а ц и о н н ы е
п р е д е л ы в о с п л а м е н е н и я — м и н и м а л ь н а я (н и ж н и й п р е д е л ) и м а к си м а л ь н а я
(в ер х н и й п р е д е л ) к о н ц ен т р а ц и и , к о т о р ы е х а р а к т е р и зу ю т о б л а ст и
восплам енени я.
Т ем п ер атур а всп ы ш к и , са м о в о сп л а м ен ен и я и в о сп л а м ен ен и я го р ю ч и х
ж и дк остей оп р ед ел я ется эк сп ер и м ен тал ьн о или р асчетны м п утем согл асн о
Г О С Т 1 2 .1 .0 4 4 — 8 9 . Н и ж н и й и в е р х н и й к о н ц е н т р а ц и о н н ы й п р е д е л ы
в осп л ам ен ен и я газов, п ар ов и го р ю ч и х п ы лей так ж е м о гу т оп р ед ел я ться
э к с п е р и м е н т а л ь н о и л и р а с ч е т н ы м п у т е м с о г л а с н о Г О С Т 1 2 .1 .0 4 1 — 8 3 * ,
Г О С Т 1 2 .1 .0 4 4 — 8 9 и л и р у к о в о д с т в у п о « Р а с ч е т у о с н о в н ы х п о к а з а т е л е й
п ож ар о в зр ы в оо п а сн о сти в ещ еств и м атер и ал ов».
П о ж ар ов зр ы в ооп асн ость п р о и зв о д ств а оп р ед ел я ется пар ам етр ам и
п ож ар ооп асн ости и к оли чеством и сп ол ьзуем ы х в техн ол оги ч еск и х п р оц ессах
м атер и ал ов и вещ еств, кон струк ти вн ы м и осо б ен н о стя м и и р еж и м ам и работы
о б о р у д о в а н и я , н ал и ч и ем в о зм о ж н ы х и ст о ч н и к о в за ж и га н и я и у сл о в и й дл я
бы стр ого р асп р остран ен и я огн я в сл уч ае, пож ара.
П о ст еп ен и п ож ар н ой оп асн о сти п р ои зв одств а дел ятся на сл ед у ю щ и е
к атегор и и:
- к а т ег о р и я А - св я за н н а я с п р и м е н е н и е м в е щ е с т в , в о с п л а м е н е н и е и л и в зр ы в
к отор ы х м о ж е т п о сл ед о в а т ь в р езул ь тате в о зд ей ст в и я в оды , к и сл о р о д а ,
в о зд у х а , ж и д к о ст е й с т е м п ер а т у р о й всп ы ш к и п ар ов 2 8 С и н и ж е, го р ю ч и х
газов , н и ж н и й п р ед ел в зр ы в а ем о сти
к о т о р ы х 10% и м е н е е п о о т н о ш ен и ю к
о б ъ ем у в о зд у х а п р и п р и м ен ен и и эт и х газов и ж и д к о ст е й в к ол и ч еств ах,
обр азую щ и х с в о зд у х о м
в зр ы в о о п а сн ы е см еси .
- к атегор и я Б - п р о и зв о д ст в а , св я зан н ы е с п р и м ен ен и ем ж и д к о ст е й с
тем п ер а т у р о й вспы ш к и п ар ов 2 0 -1 2 0 С и г о р ю ч и х газов, н и ж н и й п р ед ел
в зр ы в а ем о ст и к о т о р ы х б о л е е 10% п о о т н о ш е н и ю к о б ъ е м у в о з д у х а .
- к атегор и я В - п р о и зв о д ст в а св я зан н ы е с о б р а б о т к о й и л и п р и м ен ен и ем
тв ер ды х сгор аем ы х в ещ еств и м атери алов, а так ж е ж и д к о стей с
т е м п е р а т у р о й в с п ы ш к и п а р о в 1 2 0 С ..
- к атегор и я Г - п р о и зв о д ст в а , св я зан н ы е с о б р а б о т к о й н е сго р а ем ы х в ещ еств
и м атериалов в горяч ем , раск ал ен н ом или р асп л ав л ен н ом состоя н и и ,
со п р ов ож д аю щ и еся в ы дел ен и ем л уч и сто го теп л а, искр, плам ени .
- к атегор и я Д
- п р о и зв о д ст в а , св я зан н ы е с о б р а б о т к о й
н есгор аем ы х вещ еств
и м атериалов в х о л о д н о м состоян и и .
К атегор и и п о м ещ ен и й о п р ед ел я ю т ся п у т ем п о сл ед о в а т ел ь н о й п р овер к и
п р и н а д л е ж н о с т и п о м е щ е н и я к к а т его р и я м о т в ы с ш е й (А ) к н и зш е й (Д ).
К а тего р и ю зд ан и я о п р ед ел я ю т согл асн о сл ед у ю щ и м р ек ом ен дац и ям :
— зд а н и е отн оси тся к категор и и А , есл и в н ем сум м ар н ая пл ощ адь
п ом ещ ен и й категор и и А п р евы ш ает 5 % в сех п о м ещ ен и й , или 2 0 0 м . В
случае обор удов ан и я п ом ещ ен и й устан овкам и автом атическ ого п ож ар о
туш ен и я д о п у ск а ется н е отн оси ть к к атегор и и А здан и я и со о р у ж ен и я , в
к о т о р ы х д о л я п о м е щ е н и й к а т е г о р и и А м е н е е 2 5 % ( н о н е б о л е е 1 0 0 0 м );
— к к атегор и и Б о тн ося т здан и я и со о р у ж ен и я , есл и о н и н е отн ося тся к
категор и и А и сум м ар н ая п л ощ адь п ом ещ ен и й категор и й А и Б превы ш ает 5
% сум м ар н ой п л ощ ади в сех п ом ещ ен и й , или 2 0 0 м , доп уск ается н е отн оси ть
зд а н и е к категори и
Б,
есл и сум м ар н ая п л ощ адь п ом ещ ен и й к атегор и и А и Б в
зд а н и и н е п р евы ш ает 2 5 % сум м а р н о й п л ощ ад и в сех р азм ещ ен н ы х в н ем
п о м е щ е н и й (н о н е б о л е е
1000 м ) и эти п ом ещ ен и я обор удую тся с
устан овк ам и автом ати ческ ого п ож аротуш ен и я;
— зд а н и е отн оси тся к к атегори и В , если он о н е отн оси тся к к атегори и А или
Б и с у м м а р н а я п л о щ а д ь п о м е щ е н и й к а т е г о р и й А , Б и В п р ев ы ш а ет 5 % ( 10
%, есл и в зд а н и и отсутств ую т п ом ещ ен и я категор и й А и Б ) сум м ар н ой
п л ощ ади в сех п ом ещ ен и й . В сл уч ае о б ор уд ов ан и я п ом ещ ен и й категор и и А , Б
и В устан овк ам и автом ати ческ ого п ож ар отуш ен и я доп уск ается н е отн оси ть
зд а н и е к к атегори и В , есл и сум м ар н ая п л ощ адь п ом ещ ен и й к атегор и и А , Б и
В н е п р ев ы ш а ет 2 5 % (н о н е б о л е е 3 5 0 0 м ) с у м м а р н о й п л о щ а д и в с е х
р азм ещ ен н ы х в н ем п ом ещ ен и й ;
— есл и зд а н и е н е отн оси тся к категор и ям А , Б и В и сум м ар н ая п л ощ адь
п ом ещ ен и й А , Б, В и Г превы ш ает 5 % сум м ар н ой п л ощ ади в сех п ом ещ ен и й ,
то зд а н и е отн оси тся к категор и и Г; доп уск ается н е отн оси ть зд а н и е к
к атегор и и Г , есл и сум м ар н ая п л ощ адь п о м ещ ен и й категор и й А , Б, В и Г в
зд а н и и н е п р евы ш ает 2 5 % сум м а р н о й п л ощ ад и в сех р а зм ещ ен н ы х в н ем
п о м е щ е н и й (н о н е б о л е е 5 0 0 0 м ), а п о м е щ е н и я к а т е г о р и й А , Б , В и Г
о б о р у д у ю т устан овк ам и автом ати ческого пож аротуш ен и я;
— зд ан и я , н е о тн есен н ы е к категор и ям А , Б , В и Г , о тн ося т к к атегор и и Д .
Н а об ъ ек та х к атегор и й В , Г и Д в озн и к н ов ен и е о тдел ь н ы х п ож ар ов б у д ет
за в и сет ь о т ст еп е н и о гн ест о й к о ст и зд а н и й , а о б р а зо в а н и е сп л о ш н ы х
п о ж а р о в — о т п л о т н о ст и застр ой к и .
П о д огн естой к ость ю п он и м аю т сп о со б н о сть строи тел ьн ой кон струк ци и
соп ротивляться в озд ей ст в и ю вы сок ой тем п ер атур ы в усл ов и я х п ож ар а и
вы полнять при этом св ои обы чн ы е эк сп л уатац и он ны е ф ункции.
В р е м я (в ч а с а х ) о т н а ч а л а и с п ы т а н и я к о н с т р у к ц и и н а о г н е с т о й к о с т ь д о
м ом ен та, п р и к отор ом он а тер я ет сп о со б н о ст ь сохр ан я ть н есу щ и е или
о г р а ж д а ю щ и е ф у н к ц и и , н а з ы в а е т с я п р е д е л о м о г н е с т о й к о с т и ..
П отер я н есу щ ей сп о со б н о ст и оп р едел яется обр уш ен и ем кон струк ц и и или
в озн и к н ов ен и ем п р ед ел ь н ы х д еф о р м а ц и й и о б о зн а ч а ет ся и н д ек со м R . П отер я
огр аж даю щ и х ф ункций определ яется п отерей ц ел остн ости или
теп л ои зол и р ую щ ей сп особн ости . П отеря ц ел остн ости обусл ов л ен а
п р он и к н ов ен и ем п р одук тов сгоран и я за и зо л и р у ю щ у ю п р егр аду и
обозн ач ается и н д ек сом Е. П отер я теп л ои зол и р ую щ ей сп о со б н о ст и
оп р едел яется п овы ш ен и ем тем п ературы на н еобогр ев аем ой п ов ер хн ости
кон струк ц и и в ср ед н ем б о л ее ч ем н а 140 С ил и в л ю б о й точк е этой
п о в е р х н о с т и б о л е е ч е м н а 1 8 0 С и о б о з н а ч а е т с я и н д е к с о м J.
О сн овн ы е п ол ож ен и я м етодов испы тани й кон струк ц и й на огн естой к ость
и з л о ж е н ы в Г О С Т 3 0 2 4 7 .0 — 9 4 « К о н с т р у к ц и и ст р о и т ел ь н ы е . М е т о д ы
и с п ы т а н и й н а о г н е с т о й к о с т ь . О б щ и е т р е б о в а н и я » и Г О С Т 3 0 2 4 7 .1 — 9 4
«К он стр ук ц и и строи тел ьн ы е. М ет о д ы и сп ы тан и й н а огн естой к ость . Н есу щ и е
и огр аж даю щ и е кон струк ц и и ».
С теп ен ь огн естой к ости здан и я оп р едел яется огн естой к ость ю его
к он стр ук ц и й и п о д р а зд ел я ется н а пять ст еп ен и о гн ест о й к о сти с I п о V в
соответстви и со С Н и П 2 1 — 0 1 — 97.
П о м а с ш т а б а м и и н т е н с и в н о с т и п о ж а р ы м о ж н о п о д р а з д е л и т ь н а:
— о тд ел ь н ы й п о ж а р , в о зн и к а ю щ и й в о т д е л ь н о м зд а н и и (с о о р у ж е н и и и л и в
н еб о л ь ш о й и зо л и р о в а н н о й гр у п п е зд ан и й ;
— сп л о ш н о й п ож ар , х а р ак тер и зую щ и й ся о д н ов р ем ен н ы м и н тен си вн ы м
гор ен и ем п р еобл ад аю щ его чи сл а зд а н и й и со о р у ж ен и й на о п р ед ел ен н ом
у ч а с т к е з а с т р о й к и ( б о л е е 5 0 % );
— огн евой ш торм , особая ф орм а распростран яю щ егося сп лош н ого пож ара,
о бр азую щ ая ся в у сл о в и я х в о сх о д я щ его п оток а н агр еты х п р од ук тов сгоран и я
и бы стр ого п оступ л ен и я в ст о р о н у ц ен тр а о гн ев ого ш тор м а зн ач и тел ьн ого
к о л и ч е с т в а с в е ж е г о в о з д у х а ( в е т е р с о с к о р о с т ь ю 5 0 к м /ч );
— м ассовы й п ож ар , обр азую щ и й ся при наличии в м естн ости сов ок уп н ости
отдельн ы х и сп лош н ы х пож аров. Р асп р остр ан ен и е п ож ар ов и п р евращ ен и е
и х в сп лош н ы е п ож ар ы п р оч и х равны х у сл о в и я х оп р едел я ется п л отн остью
за стр о й к и тер р и т ор и и объ ек та. О вли ян и и п л о тн о ст и р азм ещ ен и я зд а н и й и
соор уж ен и и на вероятн ость расп р остран ен и я п ож ара м ож н о суди ть по
о р и ен ти р о в о ч н ы м дан н ы м , п р и в ед ен н ы м н и ж е:
Р а ссто я н и е м е ж д у зд ан и я м и , м
5
10
15 2 0 3 0 4 0
50
70
90
В ер оя тн ость расп р остран ен и я п о
ж а р а ,% .............................................................
100
87 66 47 27 23
9
3
2
0.
Средства пожаротушения
К о сн о в н ы м в и д а м т е х н и к и , п р е д н а зн а ч е н н о й д л я за щ и т ы р а зл и ч н ы х
о бъ ек тов о т п о ж ар ов , о тн ося тся ср ед ст в а си гн ал и зац и и и п ож ар отуш ен и я .
П ож ар н ая си гн ал и зац и я д о л ж н а бы стр о и т о ч н о со о б щ а т ь о п о ж а р е с
у к а за н и ем м е ст а его в озн и к н ов ен и я . Н а и б о л е е н а д еж н о й си ст е м о й п о ж а р н о й
си гн ал и зац и и явл яется эл ек тр и ч еск ая п ож ар н ая си гн ал и зац и я . Н а и б о л ее
со в ер ш ен н ы е ви ды так ой си гн ал и зац и и д о п о л н и т ел ь н о о б есп еч и в а ю т
автом ати ческ и й в в од в дей ст в и е п р ед у см о т р ен н ы х н а объ ек те ср едств
п о ж а р о т у ш ен и я . Т ак и е ви ды си гн ал и зац и и в к л ю ч аю т в се б я п ож ар н ы е
и зв ещ а тел и , у ст а н о в л ен н ы е в защ и щ а ем ы х п о м ещ ен и я х и вк л ю ч ен н ы е в
си гн а л ь н у ю л и н и ю ; п р и ем н о -к о н т р о л ь н у ю с т а н ц и ю , и с т о ч н и к п и та н и я ,
зв у к о в ы е и св ет ов ы е ср ед ст в а си гн а л и за ц и и , а так ж е ав том ати ч еск и е
устан овк и п ож ар отуш ен и я и ды м оудален и я.
Н а д еж н о ст ь эл ек тр и ч еск о й си стем ы си гн ал и зац и и о б есп еч и в а ет ся т ем , что
в се е е эл ем е н т ы и св я зи м е ж д у н и м и п о с т о я н н о н а х о д я т с я п о д н а п р я ж ен и ем .
Э тим обесп еч и в ается осущ ествл ен и е п остоя н н ого контроля за исправностью
установки .
В а ж н ей ш и м эл ем ен т о м си стем ы си гн ал и зац и и явл яю тся п ож ар н ы е
и звещ ател и , к оторы е п р ео б р а зу ю т ф и зи ч еск и е парам етры , х ар ак тер и зую щ и е
п о ж а р , в эл ек т р и ч еск и е си гн алы . П о с п о с о б у п р и в ед ен и я в д ей ст в и е
и звещ ал и п о д р а зд ел я ю т н а р уч н ы е и ав том ати ч еск и е. Р уч н ы е и звещ ател и
в ы д а ю т в л и н и ю св я зи эл ек гр и ч еск и й си гн а л о п р е д е л е н н о й ф ор м ы в м о м ен т
наж атия кнопки. А в том ати ч еск и е п ож ар н ы е и звещ ател и вк лю чаю тся при
и зм ен ен и и п ар ам етр ов о к р у ж а ю щ ей ср ед ы в м о м ен т в озн и к н ов ен и я п ож ар а.
В за в и с и м о ст и о т ф ак тор а, в ы зы в аю щ его ср абаты в ан и е датч и к а, и зв ещ а тел и
п од р аздел я ю тся н а теп л овы е ды м овы е, световы е и к ом би н и р ов ан н ы е.
Н аи бол ь ш ее р асп р остр ан ен и е п ол уч и л и теп л овы е и зв ещ ател и ,
чувстви тельн ы е эл ем ен ты которы х м огут бы ть би м етал л и ч еск и м и ,
терм опарны м и, полупроводниковы м и.
Д ы м овы е п ож ар н ы е и звещ ател и , р еаги р ую щ и е н а ды м , и м ею т в кач естве
ч у в ств и тел ь н ого эл ем ен т а ф о т о эл ем ен т и л и и о н и за ц и о н н ы е к ам еры , а так ж е
ди ф ф ер ен ц и ал ь н о е ф отор ел е. Д ы м ов ы е и зв еш ател и бы ваю т д в у х т и п о в :
точ еч н ы е, си гн ал и зи р ую щ и е о п оя в л ен и и ды м а в м ест е и х устан ов к и , и
л и н е й н о -о б ъ е м н ы е , р а б о т а ю щ и е н а п р и н ц и п е за т е н е н и я св ет о в о г о л у ч а
м е ж д у п р и ем н и к ом и и зл уч ател ем . С ветовы е п ож ар н ы е и звещ ател и
осн о в а н ы н а ф и к сац и и р азл и ч н ы х со ст а в н ы х ч а ст ей сп ек тр а отк ры того
п лам ени . Ч увстви тел ьн ы е эл ем ен ты так их датчик ов р еаги р ую т на
у л ь тр аф и ол етов ую и л и и н ф р ак р асн ую обл асть сп ек тр а оп ти ч еск ого
и зл уч ен и я .
Н аи бол ьш ей и н ер ц и он н остью обл адаю т тепловы е датчики, м ен ьш ей —
световы е.
К о м п л ек с м ер оп р и я ти й , н ап р ав л ен н ы х н а у ст р а н ен и е п р и ч и н в озн и к н ов ен и я
п ож ар а и созд ан и е усл ов и й , при которы х п р од ол ж ен и е гор ен и я б у д ет
н ев о зм о ж н ы м , н азы в ается
пожаротушением .
Д ля ликвидации пр оц есса
го р ен и я н е о б х о д и м о п рек ратить п о д а ч у в зо н у го р ен и я л и б о го р ю ч его , л и б о
ок и сл и тел я, и л и ум ен ь ш и ть п о д в о д теп л о в о го п о т о к а в зо н у р еакц ии . Э то
достигается:
— си льны м о х л а ж д ен и ем оч ага гор ен и я или гор я щ его м атер и ал а с п ом ощ ь ю
в е щ е с т в (н а п р и м е р в о д ы ), о б л а д а ю щ и х б о л ь ш о й т е п л о е м к о с т ь ю ;
— и зол я ц и ей очага гор ен и я от атм осф ер н ого в о зд у х а или сн и ж ен и ем
кон ц ен трац и и к и сл ор ода в в о зд у х е п утем п одач и в зо н у гор ен и я и н ертн ы х
ком пон ен тов;
— п р и м ен ен и ем сп ец и альн ы х хи м и ч еск и х ср едств, тор м озя щ и х ск орость
реак ц и и оки слен ия;
— м ех а н и ч еск и м ср ы в ом п л а м ен и си л ь н ой ст р у ей газа и л и воды ;
— со зд а н и ем усл ов и й огн еп р егр аж ден и я, при к оторы х плам я
расп р остр ан я ется ч ер ез у зк и е каналы , сеч ен и е к отор ы х м ен ь ш е туш ащ его
д и а м е т р а ..
Д л я д о ст и ж ен и я в ы ш еук азан н ы х эф ф ек то в о н а сто я щ ее врем я в к ач естве
ср едств туш ен и я и сп ол ьзую т:
— в о д у , которая п од ается в оч аг п ож ар а сп л ош н ой или р асп ы лен н ой струёй .
— р а зл и ч н ы е в и д ы п е н (х и м и ч е с к а я и л и в о з д у ш н о -м е х а н и ч е с к а я ),
п р ед ст а в л я ю щ и х с о б о й п узы р ьк и в о зд у х а и л и у гл ек и сл о го газа, о к р у ж ен н ы е
тон к ой п л ен к ой воды ;
— и н ер тн ы е газов ы е р а збав и тел и , в к ач еств е к о т ор ы х м о г у т и сп ол ьзов аться :
у г л е к и с л ы й г а з , а з о т , а р г о н , в о д я н о й п а р , д ы м о в ы е г а з ы и т .д .;
— го м о ген н ы е и н ги б и т о р ы — н и зк ок и п я щ и е га л о ген о у гл ев о д о р о д ы ;
— гетер оген н ы е ин ги биторы — огн етуш ащ и е порош ки;
— к о м би н и р ов ан н ы е составы .
В о д а является н а и б о л ее ш и р ок о п р и м ен я ем ы м ср ед ст в о м туш ен и я .
О бесп еч ен и е предп ри яти й и р еги он ов н еобходи м ы м объ ем ом воды для
п о ж а р о т у ш ен и я о б ы ч н о п р о и зв о д и т ся и з о б щ е й (г о р о д с к о й ) сети
в о д о п р о в о д а или из п ож ар н ы х в одоем ов и ем к остей . Т ребован и я к си стем ам
п р о т и в о п о ж а р н о г о в о д о с н а б ж е н и я и з л о ж е н ы в С Н и П 2 .0 4 .0 2 — 8 4
« В о д о с н а б ж е н и е . Н а р у ж н ы е с е т и и с о о р у ж е н и я » и в С Н и П 2 .0 4 .0 1 — 8 5
« В н у т р е н н и й в о д о п р о в о д и к ан ал и зац и я зд а н и й » .
Д ля п ож ар отуш ен и я в п ом ещ ен и я х и сп о л ь зую т автом ати ческ и е
огн егаси тельн ы е устрой ства. Н аи бол ее ш и р ок ое р асп р остран ен и е п олучи ли
устан ов к и , которы е в в к ач естве р асп р едел и тел ь н ы х устр ой ств и сп ол ь зую т
сп р и н к л ер н ы е и д р е н ч е р н ы е го л о вк и .
С п р и н к л е р н а я го л о в к а - это п р и бор , автом ати ческ и отк ры ваю щ ий в ы ход
в о д ы п р и п о в ы ш ен и и т ем п ер а т у р ы в н у тр и п о м ещ ен и я , в ы зв а н н о й
в озн и к н ов ен и ем п ож ар а. О на автом ати ч еск и вкл ю чается п ри п ов ы ш ен и и
тем п ер атур ы ср ед ы д о за д а н н о г о п р ед ел а. Д атч и к ом является сам а
сп ри н к л ерн ая гол овк а, сн а б ж ен н а я л егк оп л авк и м зам к ом , к оторы й
р асп л авляется п р и п ов ы ш ен и и тем п ер атур ы и отк ры вается о тв ер ст и е в
т р у б о п р о в о д е с в о д о й н а д оч агом пож ар а. О ди н сп ри н к л ер устан ав л и ваю т на
площ ади
6 - 9 м
п ом ещ ен и я в за в и си м о сти от п о ж а р н о й о п а сн о сти
п р ои зв од ств а. Д р е н ч е р н ы е
системы
п р ед н а зн а ч ен ы дн я обр азов ан и я
в о д я н ы х за в е с , д л я за щ и т ы зд а н и я о т в о зго р а н и я п р и п о ж а р е в с о с е д н е м
со о р у ж ен и и , дл я обр азов ан и я в одя н ы х за в ес в п о м ещ ен и и с ц ел ь ю
п р ед у п р еж д ен и я р а сп р о ст р а н ен и я огн я и дл я п р о т и в о п о ж а р н о й заш и ты в
у сл о в и я х п ов ы ш ен н ой п о ж а р н о й оп асн ости . Д р ен ч ер н ая си стем а вклю чается
в р уч н ую или ав том ати ч еск и п о си гн ал у автом ати ч еск ого и звещ ател я о
п о ж а р е с п о м о щ ь ю к о н т р о л ь н о -п у с к о в о го у зл а , р а зм е щ а е м о г о на
м аги стр альн ом тр убоп р ов од е. О т сп ри н к л ерн ой си стем ы
он а отл и ч ается тем ,
что н е и м ее т л егк оп л ав к ого за м к а и е е о тв ер ст и я п о ст о я н н о откры ты .
В сп ри н к лерн ы х и др ен ч ер н ы х си стем ах м огут п ри м ен яться, п ом и м о воды , и
в о зд у ш н о -м е х а н и ч е с к и е п ен ы .
П олуч аю т п ен у в стац и он арн ы х, п ередв и ж н ы х, п ер ен осн ы х устр ой ств ах и
р уч н ы х огн етуш и тел ях. В к ач естве п ож ар отуш ащ его вещ еств а ш и р ок ое
р а сп р о ст р а н ен и е п о л у ч и л а п ен а с л е д у ю щ е г о состав а: 8 0 % у г л ек и сл о г о газа,
1 9 ,7 % ж и д к о с т и ( в о д ы ) и 0 ,3 % п е н о о б р а з у ю щ е г о в е щ е с т в а .
Л и к ви д а ц и я п осл едст ви й ч резвы ч ай н ы х си т уац и й
Л и к ви дац и я ч р езвы ч ай н ой си туац и и осущ еств л я ется си л ам и и
ср ед ств а м и п р ед п р и я ти й , у ч р еж д ен и й и ор ган и зац и й н еза в и си м о от и х
о р г а н и за ц и о н н о -п р а в о в о й ф о р м ы , о р г а н о в м е с т н о г о са м о у п р а в л е н и я ,
органов и сп ол н и тел ь н ой власти субъ ек тов Р Ф
, на
территории которы х
сл о ж и л а сь ч р езвы ч ай н ая си туац и я , п о д р у к о в о д ст в о м со о т в е т ст в у ю щ и х
к о м и сси й п о ч р езвы ч ай н ы м си туац и я м .
К л и к в и дац и и Ч С м о гу т п р и вл ек аться В о о р у ж ен н ы е си лы Р Ф , В о й с к а М Ч С
Р Ф , др уги е войск а и в ои н ск и е ф ор м и рован и я в соотв етств и и с
зак он одател ь ств ом Р о сси й ск о й Ф едер ац и и .
Л ик ви даци я Ч С сч и тается зав ер ш ен н ой п о ок он ч ан и и п р ов еден и я авари й н о
сп асательн ы х работ.
С п асательн ы е и д р у ги е н ео тл о ж н ы е работы в оч агах п ор аж ен и я вклю чаю т:
— р а зв ед к у оч ага п о р аж ен и я , в р езул ь т ате к о т о р о й п о л у ч а ю т и сти н н ы е
дан н ы е о сл ож и вш ей ся обстан овк е;
— л ок ал и зац и ю и т у ш ен и е п о ж а р о в , сп а сен и е л ю д е й и з гор я щ и х здан и й ;
— р озы ск и вск ры ти е зав ал ен н ы х защ и т н ы х со о р у ж ен и й , р озы ск и
и зв л еч ен и е и з зав ал ов п о стр ад ав ш и х;
— ок азан и е п о стр адав ш и м м ед и ц и н ск о й п о м о щ и , эв ак уац и я п о р а ж ен н ы х в
м ед и ц и н ск и е у ч р еж д ен и я , эв ак уац и я н асел ен и я и з зо н в о зм о ж н о го
к а т а ст р о ф и ч еск о г о в о зд е й с т в и я (за т о п л ен и я , р а д и а ц и о н н о г о и д р у г о г о
за р а ж е н и я );
— санитарная обр аботк а л ю д ей , обеззар аж и в ан и е тран сп ор та, техн и ч еск и х
си стем , зд а н и й , со о р у ж ен и й и п р ом ы ш л ен н ы х объ ек тов;
— н е о т л о ж н ы е а в а р и й н о -в о с с т а н о в и т е л ь н ы е р а б о т ы н а п р о м ы ш л е н н ы х
объ ек тах.
Р азв едк а в кратч айш ие ср ок и д о л ж н а устан ов и ть хар ак тер и границы
р азр уш ен и й и п ож ар ов , степ ен ь р ади оак ти вн ого и и н ого в и д а зар аж ен и я в
р азл и ч н ы х р а й о н а х оч ага, н ал и ч и е п о р а ж ен н ы х л ю д е й и и х со с т о я н и е,
в о зм о ж н ы е п ути в в о д а сп асател ь н ы х ф ор м и р ован и й и эвак уац и и
п остр адав ш и х. П о дан н ы м р азв едк и о п р ед ел я ю т о б ъ ем ы р а б о т, у то ч н я ю т
с п о с о б ы в ед ен и я сп аса тел ь н ы х и ав ар и й н ы х р а б о т , р азр абаты в аю т п л ан
л и к ви дац и и п о сл ед ст в и й ч р езвы ч ай н ого собы тия.
В п л ан ах л и к ви дац и и п о сл ед ст в и й н ам еч аю т кон кретны й п ер еч ен ь
н еотл ож н ы х р абот, устан авли ваю т и х оч ер едн ость. С уч етом объ ем ов и
ср ок ов п р о в ед ен и я сп асател ь н ы х р а б о т о п р ед ел я ю т си лы и ср ед с т в а и х
вы полнения. В п ер в ую оч ер ед ь в п л ан е н ео б х о д и м о п р едусм атр и вать р аботы ,
нап равл ен ны е н а п р ек р ащ ен и е в оздей ств и я в н еш н его ф ак тора н а объ ек т
(е с л и э т о в о зм о ж н о ), л о к а л и за ц и ю о ч а га п о р а ж ен и я , п о с т а н о в к а ср ед с т в ,
п р еп я тств ую щ и х р асп р остр ан ен и ю о п а сн о сти п о тер р и тор и и объ ек та. Д ля
св оев р ем ен н ого и у сп еш н ого п р ов еден и я сп асательн ы х р абот п л ан и руется
п р о в ед ен и е ц ел ого р яда н еотл ож н ы х м ероприятий:
— у ст р о й ст в о п р и н е о б х о д и м о с т и п р о е зд о в в зав ал ах и н а за гр я зн ен н ы х
у ч а с т к а х ; о б о р у д о в а н и е в р е м е н н ы х п у т е й д в и ж е н и я т р а н с п о р т а (т а к
н а зы в а ем ы х к о л о н н ы х п у т е й );
— л о к а л и за ц и я ав ар и й н а се т я х к о м м у н а л ь н о -эн е р ге т и ч еск и х си стем ;
в осстан ов л ен и е отдел ь н ы х п ов р еж ден н ы х уч астк ов эн ер гети ч еск и х и
в одоп р оводн ы х сетей и сооруж ен ий ;
— ук р еп л ен и е и о б р у ш ен и е к он струк ц и й здан и й и со ор уж ен и й ,
п р еп я тствую щ и х б езо п а сн о м у п р о в ед ен и ю сп асательн ы х работ.
В к ач естве сп асательн ы х си л и сп ол ь зу ю т о бу ч ен н ы е сп асательны е
ф орм ирован ия, создаваем ы е забл агов р ем ен н о, а такж е вновь сф ор м и
рованны е п одр аздел ен и я из чи сла работников пром ы ш лен ного объ ек та
(п о д р а з д е л е н и й г р а ж д а н с к о й о б о р о н ы о б ъ е к т а ). С п а с а т е л ь н ы е ф о р м и р о в а н и я
м огут бы ть п одч и н ен ы р ук ов одств у объ ек та или адм и н и страц и и район а,
гор ода, области .
В к а ч ест в е т е х н и ч е с к и х ср ед с т в и с п о л ь зу ю т как о б ъ ек т о в у ю т е х н и к у
(б у л ь д о зе р ы , эк ск а в а то р ы со см ен н ы м о б о р у д о в а н и е м , а в т о м о б и л и -с а
м освал ы , ав тогр ей дер ы , м отор н ы е и п р и ц еп н ы е катки, п н ев м ати ч еск и й
и н с т р у м е н т и т. д .) , т а к и с п е ц т е х н и к у , н а х о д я щ у ю с я в р а с п о р я ж е н и и
сп асател ь н ы х ф ор м и р ован и й . О с о б о е м ест о в о р ган и зац и и и в ед ен и и
сп асател ь н ы х р а б о т за н и м а ет п ои ск и о с в о б о ж д е н и е и з-п о д зав ал ов
пострадавш их.
С п а сен и е л ю д е й , п о п а в ш и х в зав ал ы , н а ч и н а ю т с тщ а т ел ь н о го о см о т р а
зав ал а, п р и эт о м у ст р а н я ю т у сл о в и я , с п о с о б с т в у ю щ и е о б р у ш е н и ю о т д ел ь н ы х
к он струк ц и й .
Зн ач и тел ьн ая ч асть р а б о т в о ч а ге п о р а ж ен и я п р и х о д и т ся н а л о к а л и за ц и ю и
л и к ви дац и ю п ож ар ов . Э ти р аботы п р о и зв о дя т ф ор м и р ован и я п о ж ар отуш ен и я
си стем ы гр аж дан ск ой обор он ы , ш татн ы е п ож ар н ы е части п р ом ы ш л ен н ы х
объ ек тов , п ож ар н ы е части тер р и тор и ал ьн ого п одч и н ен и я во в заи м одей ств и и
со сп асательн ы м и ф орм ирован иям и .
О ч ен ь в а ж н о как м о ж н о б ы ст р ее о ц ен и ть о б ст а н о в к у , п р ед у га д а т ь р азв и ти е
п о ж а р о в и н а эт о й о сн о в е п ри н ять п р ав и л ьн ое р еш ен и е п о и х л ок ал и зац и и и
т у ш е н и ю . П р и л о к а л и за ц и и н а п у т и р а с п р о с т р а н е н и я о гн я (с у ч е т о м
н ап р авл ен и я ветр а) у ст р а и в а ю т отсеч н ы е п ол осы : н а н ап р авл ен и и
р асп р остр ан ен и я п ож ар а р азби р аю т или о б р у ш и в а ю т сгор аем ы е к он стр ук ц и и
зд ан и й , п ол н ость ю удал я ю т и з о тсеч н о й п ол осы л егк овозгор аем ы е
м атериалы и су х у ю расти тельность: дл я со зд а н и я о тсеч н о й п ол осы ш и р и н ой
д о 50— 100 м н е о б х о д и м а дор ож н ая техника.
— п ож ар в здан и и расп ростран яется п р еи м ущ ествен н о п о лиф товы м ш ахтам ,
л ест н и ч н ы м клеткам , п о в ен ти л я ц и он н ы м к ор обам ;
— ц елы е ок он н ы е п р оем ы в горящ ем здан и и св и детел ь ств ую т о том , что в
этом п ом ещ ен и и н ет л ю д ей или он и н е в состоя н и и добр аться д о окон;
— си л ь н о е п л ам я в о к о н н ы х п р о ем а х св и д ет ел ь ст в у ет о п о л н о м р азв и ти и
п ож ар а п р и б о л ь ш о м к ол и ч еств е сго р а ем ы х м атериал ов;
— си л ь н о е за д ы м л ен и е б е з п л а м ен и — п р и зн ак б ы ст р о го р а сп р о ст р а н ен и я
огн я ск ры ты м и п у т я м и и п о к о н стр ук ц и я м ; ес л и п р и эт о м ды м г у с т о й и
тем н ы й , то это озн ач ает гор ен и е п ри н едо ст а тк е к и сл ор ода.
Р а б о та м п о л и к в и дац и и оч агов п о р а ж ен и я С Д Я В , как п р ав и л о,
п р ед ш еств ую т ил и п р ов одятся о д н ов р ем ен н о м ероп р и яти я, нап равл ен ны е на
сн и ж ен и е вел ич и ны в ы бр оса и р астек ан и я С Д Я В н а м ест н о ст и , у м ен ь ш ен и я
и н тен си вн ости и сп арен и я ядови ты х вещ еств и сн и ж ен и е глуби н ы
р асп р остр ан ен и я зар аж ен н ого в оздуха.
Молниезащита
Молниезащитой н а з ы в а е т с я
к о м п л ек с за щ и т н ы х у ст р о й ст в ,
п р ед н азн ач ен н ы х для о б есп еч ен и я б езо п а сн о ст и л ю д ей , со х р а н н о ст и зд а н и й
и с о о р у ж е н и й , о б о р у д о в а н и я и м а т ер и а л о в о т в о зм о ж н ы х в зр ы в о в , за г о р а н и й
и р азр уш ен и й , в о зн и к а ю щ и х п р и в о зд ей ст в и и м ол н и и .
П ри прям ом уд ар е м ол н и я и м еет н еп оср едств ен н ы й контакт с п ор аж аем ы м
о б ъ е к т о м , с о п р о в о ж д а е м ы й к р а т к о в р е м ен н ы м (и м п у л ь с н ы м ) т о к о м м о л н и и .
П ом и м о п р ям ого удар а пр оявлен и я м ол н и й м огут бы ть в в и де
эл ек тр остати ч еск ой и эл ек тр ом агн и тн ой ин дук ци и .
Э л ек т р остати ч еск ая и н д у к ц и я за к л ю ч а ется в т о м , ч то н а н а зем н ы х п р ед м ет а х
в р езул ь т ате и зм е н ен и й эл ек тр и ч еск ого п ол я гр о зо в о го обл ак а н ав одя тся
оп асн ы е эл ек тр и ч еск и е п отен ц и ал ы , в р езул ь тате ч его в о зм о ж н о и ск р ен и е
м еж д у отдельн ы м и м еталли ческ и м и эл ем ен там и кон струк ц и й и
оборудования.
Э л ек тр ом агн и тн ая и н д у к ц и я за к л ю ч а ется в н а в ед ен и и п о т ен ц и а л о в в
н езам к н уты х м етал л и ч еск и х к о н ту р а х в р езул ь тате и зм ен ен и й то к а м ол н и и
(и з м е н е н и й м а г н и т н о г о п о л я ), с о з д а ю щ е м о п а с н о с т ь и с к р е н и я в м е с т а х
сбл и ж ен и я эти х контуров.
П р и гр о зе во в р ем я у д а р о в м о л н и и в р азл и ч н ы е объ ек ты , н а х о д я щ и еся в дал и
от здан и й и со о р у ж ен и й , в о зм о ж ен за н о с в ы сок и х эл ек тр и ч еск и х
п отен ц и ал ов в защ и щ аем ое зд а н и е п о в н еш н и м м еталли ческ и м соор уж ен и я м
и к о м м у н и к а ц и я м (э с т а к а д ы , м о н о р е л ь с ы , к а н а т н ы е д о р о г и , т р у б о п р о в о д ы ,
к а б е л и с м е т а л л и ч е с к и м и о б о л о ч к а м и и д р .) . Д л я п р и е м а э л е к т р и ч е с к о г о
р азр я д а м ол н и и и о т в о д а ее ток ов в зе м л ю сл у ж а т сп ец и ал ьн ы е у ст р о й ств а ,
н азы ваем ы е м о л н и ео т в о д а м и .
М о л н и е о т в о д с о с т о и т и з н е с у щ е й ч а ст и (о п о р ы ), м о л н и е п р и е м н и к а ,
т о к о о тв о д а и зазем л и тел я . Н а и б о л ее р асп р остр ан ен ы стер ж н ев ы е и тр осов ы е
м о л н и е о т в о д ы . К а ж д ы й м о л н и е о т в о д и м е е т о п р е д е л е н н у ю з о н у за щ и т ы —
ч асть п р остр ан ств а, в п р ед ел а х к о т о р о го о б есп еч и в а ет ся за щ и т а зд а н и й и
соор уж ен и й от прям ы х ударов м олнии.
З д а н и я и с о о р у ж ен и я отр а сл и св я зи , д о л ж н ы бы ть за щ и щ ен ы о т п р я м ы х
удар ов м ол н и й , эл ек тр остати ч еск ой и эл ек тр ом агн и тн ой и н дук ц и й и от за
н о са в ы сок и х п отен ц и ал ов ч ер ез н ад зем н ы е и п од зем н ы е м етал ли ч еск и е
ком м уникации.
П р и п р о х о ж д ен и и ток а м ол н и и ч ер ез м о л н и ео т в о д н а п оч в е в бл и зи
за зем л и т ел ей м о г у т в озн и к н уть о п а сн ы е дл я л ю д е й п отен ц и ал ы . П о эт о м у
н е о б х о д и м о за зем л и т ел и м о л н и ео т в о д о в р азм ещ ать в р ед к о п о с ещ а ем ы х
м естах в удал ен и и н а 5 м и бол ее от п р оезж и х и п еш еходн ы х дорог.
Т о к о о т в о д ы сл ед у е т р асп ол агать в о т д а л ен и и о т в х о д о в в здан и я . П р и защ и те
от прям ы х удар ов м ол н и й отдел ь н ы х н ебол ь ш и х здан и й и со о р у ж ен и й ,
н е о б х о д и м о и сп ол ьзовать в к ач естве м о л н и ео т в о д о в вы тяж ны е тр убы ,
в о д о н а п о р н ы е б а ш н и , в о з д у ш н ы е л и н и и э л е к т р о п е р е д а ч и и т .д .
В к а ч ест в е за щ и т ы о т п р я м ы х у д а р о в м о л н и и зд а н и й и с о о р у ж е н и й , с л е д у е т
п р и м ен ять отдел ь н о стоя щ и е стер ж н ев ы е или тр осов ы е м о л н и ео тв о д ы , а при
н ев озм ож н ости и х соор уж ен и я доп уск ается устан ов к а и золи рован н ы х
м ол н и еотв одов н а сам ом защ и щ аем ом соо р у ж ен и и . П ри устан ов к е отдел ь н о
стоящ и х и и золи рован н ы х стер ж н евы х или тр осов ы х м ол н и еотв одов н е о б
х о д и м о удалять эл ем ен ты м о л н и ео т в о д а от защ и щ аем ого объ ек та и
п од зем н ы х м етал ли ч еск и х соор уж ен и й н а достаточ н о б езо п а сн о е расстоян ие.
В о и зб еж а н и е за н о са в ы сок и х эл ек тр и ч еск и х п отен ц и ал ов в защ и щ аем ы е
соор уж ен и я п о п од зем н ы м м етал ли ч еск и м ком м ун ик аци ям н ео б х о д и м о
за зем л и т ел и за щ и т ы о т п р я м ы х у д а р о в м о л н и и и п о д в о д ы к н и м р а сп о л а га т ь
н а р асстоян и и о п р ед ел ен н ом П У Э и П ТБ.
Д ля здан и й и со о р у ж ен и й в ы сотой б о л ее 30 м в сл учаях, к огда устр ой ств о
отдел ь н о стоящ его ил и и зол и р ов ан н ого м о л н и ео т в о д а н е п р едставляется
в озм ож н ы м , за щ и т у о т прям ы х у д а р о в м ол н и и д о п у ск а ется осущ ествл я ть
устан овк ой на здан и и или соор уж ен и и н еи зол и ров ан н ы х стер ж н евы х или
тр осов ы х м ол н и еотв одов л и бо н ал ож ен и ем м ол н и еп р и ем н ой сетк и на
н ем етал л и ч еск ую к р ов л ю , л и б о и сп ол ь зов ан и ем в кач естве
м о л н и еп р и ем н и к а м етал л и ч еск ой к ровли здан и я . В эт о м сл уч ае д о л ж н о бы ть
н е м е н е е д в у х т о к о о т в о д о в , а м ол н и еп р и ем н ая сетк а д о л ж н а бы ть
и зго т о в л ен а и з стал ь н ой п р ов ол ок и д и а м ет р о м 6 — 8 м м с яч ей к ам и
площ адью не более 36 м
с п р ов ар к ой узл ов . М етал л и ч еск и е эл ем ен т ы зд ан и я
и л и с о о р у ж е н и я , р а с п о л о ж е н н ы е н а к р ы ш е ( т р у б ы , о г р а ж д е н и я и д р .) ,
до л ж н ы бы ть со ед и н ен ы п р о в о д н и к о м со стал ь н ой к р ов л ей и л и сетк ой , а
н ем ета л л и ч еск и е ч асти , в озв ы ш аю щ и еся н а д к р ов л ей , о б о р у д о в а н ы
доп олн и тел ьн ы м и стерж н евы м и м ол н и еп ри ем н и к ам и , п р и соеди н ен н ы м и к
м етал л у кры ш и и л и сетки .
Т ок оотводы , соеди н я ю щ и е м ол н и еп р и ем н ую сетк у или м еталл кровли с
зазем л и тел я м и , пр ок лады ваю тся п о в сем углам здан и я и н е б о л ее ч ем ч ер ез
каж ды е 25 м п о его п ер и м етр у. В кач естве ток о о тв о до в при так ом у стр ой ств е
р ек о м ен д у ет ся и сп ол ьзов ать в се и м ею щ и еся н ар уж н ы е вертик альны е
с т а л ь н ы е к о н с т р у к ц и и з д а н и я и л и с о о р у ж е н и я (к о л о н н ы , п о ж а р н ы е
л е с т н и ц ы и д р .) п р и у с л о в и и и х н е п р е р ы в н о й э л е к т р и ч е с к о й с в я з и . П о
к аж дом у этаж у ил и н е б о л ее ч ем ч ер ез к аж ды е 9 м п о в ы соте н е о б х о д и м о
п р о л о ж и т ь стал ь н ы е п о я са (п о л о с ы ) дл я в ы р авн и в ан и я п о т ен ц и а л о в , к к о т о
ры м сл ед у ет п р и соеди н ять в се ток оотв оды , м еталли ческ и е кон струк ц и и и
о б о р у д о в а н и е , у ст а н о в л ен н о е в н утр и здан и я .
К аж ды й ток оотв од такого устр ой ств а п р и соеди н я ю т к отдел ь н ом у
за зем л и тел ю с и м п ул ьсн ы м со п р о ти в л ен и ем н е б о л ее 5 О м или к за м к н у то м у
к он тур у, у л о ж ен н о м у п о п ер и м етр у здан и я , вел и чи н а соп р оти в лен и я
к отор ого н е н ор м и р уется . П р и эт о м р ек о м ен д у ется и сп ол ьзовать
со в м ещ ен н о е за зем л я ю щ ее у ст р о й ст в о от п р я м ы х у д а р о в м о л н и и , за щ и т н о го
за зем л ен и я эл ек тр о у ста н о в о к и защ и ты от эл ек тр о ста ти ч еск о й и н дук ц и и .
К р ом е то го , к зазем л и тел ю дол ж н ы бы ть п р и со ед и н ен ы так ж е в се вводи м ы е
в защ и щ аем ое здан и е п од зем н ы е м етал ли ческ и е тр убоп р ов оды и обол оч к и
к а б ел ей . П р и э т о м о т д е л ь н о й за щ и т ы о т э л ек т р о ст а т и ч е с к о й и н д у к ц и и н е
требуется.
Защ ита от эл ек тростати ческой ин дук ц и и в здан и я х и соор уж ен и я х,
за щ и щ а ем ы х о т п р я м ы х у д а р о в м о л н и ей о т д ел ь н о ст оя щ и м и и л и
и зол и р ован н ы м и стер ж н ев ы м и и л и тр осов ы м и м о л н и ео т в о д а м и ,
вы пол н яется п утем п р и со ед и н ен и я м етал л и ч еск и х к ор п усов в сего
обор удов ан и я к сп ец и ал ь н ом у зазем л и тел ю ил и к защ и тн ом у за зем л ен и ю
эл ек тр ооборудов ан и я . С оп роти влен и е р астек ан и ю тока п ром ы ш л ен н ой
ч астоты сп ец и а л ь н о го за зем л и т ел я д о л ж н о бы ть н е б о л е е 10 О м .
Д л я защ и ты от эл ек т р о м а гн и т н о й и н д у к ц и и м е ж д у т р у б о п р о в о д а м и и
д р у ги м и п р отя ж ен н ы м и м етал л и ч еск и м и п р ед м ет а м и в м е ст а х и х в заи м н ого
с б л и ж е н и я н а р а сст о я н и е 10 см и м е н е е ч ер ез к а ж д ы е 2 0 м д л и н ы с л е д у е т
п ри вари вать стальн ы е п ер ем ы ч к и , с тем ч тобы н е бы л о н езам к н уты х
контуров.
Д л я за щ и т ы о т за н о с а в ы со к и х п о т ен ц и а л о в п о п о д зе м н ы м т р у б о п р о в о д а м и
обол оч к ам к абел ей и х п е р е д в в о д о м в зд а н и е п р и со ед и н я ю т к зазем л и тел я м
за щ и т ы о т э л ек т р о ст а т и ч ес к о й и н д у к ц и и и л и к за щ и т н о м у за з е м л е н и ю
эл ек т р о о б о р у д о в а н и я . Д л я за щ и т ы о т з а н о с а в ы со к и х эл е к т р и ч е с к и х
п отен ц и алов п о вн еш н и м ком м ун ик аци ям вн еш н и е м еталли ческ и е
к он струк ц и и и тр убоп р ов оды н а в воде и н а бл и ж ай ш ей к соо р у ж ен и ю оп ор е
с л е д у е т п р и со ед и н я т ь к за зем л и т ел ю с со п р о т и в л е н и ем н е б о л е е 10 О м , а
так ж е ч ер ез к аж ды е 2 5 0 — 3 0 0 м вдоль трассы эстак ады п р и соеди н я ть
т р у б о п р о в о д ы к за зем л и тел я м . В в о д в зд а н и я эл ек т р о сет е й д о 1 0 0 0 В , а так ж е
л и н и й тел еф о н а и р ади о н ео б х о д и м о осущ ествл ять к абел ем ил и к абел ьн ой
вставкой д л и н о й н е м ен ее 50 м. В эт о м сл уч ае м етал л и ч еск ую о б о л о ч к у
кабеля н ад о п р и соеди н я ть у в в о да в со о р у ж ен и е к защ и тн ом у за зем л ен и ю
эл ек т р о о б о р у д о в а н и я здан и я . В в о д ы л и н и й н а п р я ж ен и ем вы ш е 1 0 0 0 В
в ы полняю тся в соотв етств и и с П У Э .