Опасность электрического тока
Как показывает опыт, при эксплуатации электрических установок на металлургических заводах наблюдаются поражения работающих электрическим током и ожоги электрической дугой.
В организме человека имеется большое количество воды, содержащей соли, в связи с чем тело человека является проводником электрического тока. При прохождении электрического тока в организме человека протекают различные процессы, из которых наиболее опасным является воздействие тока на нервную систему. В результате раздражения нервной системы останавливается дыхание, а иногда даже наступает паралич сердца.
Электрический ток пройдет через организм человека, если он прикоснется к предмету, находящемуся под напряжением, и включится в цепь тока. Опасные изменения в организме возникают только при включении в цепь тока, т. е. при прохождении тока через тело человека. Если человек находится только под напряжением по отношению к земле, но не замкнулся в цепь тока, то при этом не возникает опасность поражения током. При включении в цепь величина тока, протекающего через организм, будет зависеть от напряжения тока. Кроме того, опасность поражения зависит и от рода тока. В таблице 1 приводятся данные о воздействии тока на организм человека, на основании которых можно принять в качестве безопасной силы тока 10МА для переменного тока и 50МА для постоянного. Ток силой 0,1 а независимо от рода его принято считать смертельно опасным для человека.
Тяжесть поражения электрическим током зависит также от пути прохождения тока в организме человека. Если цепь тока замыкается через область головного мозга или через грудную клетку, то могут быть тяжелые последствия. Если цепь тока замыкается через менее важные органы, например от пальца к пальцу, от пальцев к локтю, от колена ноги к стопе и т. п., минуя мозг и область грудной клетки, то наблюдается несравненно меньшая тяжесть поражения током.
Большое значение для исхода поражения имеет длительность тействия тока на организм. При кратковременном воздействий тока (до 0,1 сек) смертельные поражения обычно не наблюдаются. При воздействии же тока опасной величины в течение 1 сек и более, как правило, возникают смертельные исходы.
Тяжесть поражения электрическим током зависит также от рода тока. Однако при повышении частоты переменного тока опасность смертельного поражения резко уменьшается. Уже при частоте переменного тока напряжением 220В в 250Гц возможность смертельного исхода мало вероятная.
Известное влияние на тяжесть поражения током оказывает площадь контакта с предметами, находящимися под напряжением, и плотность контакта. При увеличении площади и плотности контакта уменьшается сопротивление кожи и, следовательно, возрастает сила тока.
Анализ случаев включения человека в цепь тока
Поражения током в производственных условиях чаще всего происходят в результате прикосновения людей к токоведущим частям, находящимся под опасным напряжением.
В сетях трехфазного переменного тока включение человека в цепь тока может быть двухфазным, когда человек прикасается одновременно к двум фазам, и однофазным, если прикосновение имеет место к одной фазе.
На рис. 1 приведена схема включения человека в цепь между двумя фазами. В этом случае человек оказывается под полным линейным напряжением сети. Сила тока, проходящего от руки к руке через область грудной клетки, составит I= U/Rч. При таком включении ток обычно значительно превышает 0,1 А, т. е. является смертельно опасным. Следует отметить, что в практике значительно чаще возникают поражения током при однофазном включении в цепь тока.
На рис. 2 приведена схема включения человека в цепь тока между фазой и землей. Здесь могут быть два случая в зависимости от режима нейтрали сети. В сетях с заземленной нейтралью (рис. 2,а), прикасаясь к одному из проводов, человек оказывается под фазовым напряжением. Сила тока, проходящего через человека, составит
При недостаточной изоляции от земли сила тока в этом случае может достичь величины, опасной для жизни. Большинство случаев поражения электрическим током в практике происходило именно при таком включении в цепь тока.
В сетях с изолированной нейтралью (рис. 2,6), прикасаясь к одной из фаз, человек включается в цепь тока через сопротивление других фаз. Сила тока при этом составит
Сети с изолированной нейтралью значительно безопасней, нежели сети с заземленной нейтралью, но при том условии, что изоляция этих сетей находится в нормальном состоянии и замыкание одного из проводов на землю будет исключено.
В сетях постоянного тока также могут быть двухполюсные и однополюсные включения в цепь тока.
В сетях постоянного тока, где вторым проводом служит земля, прикосновение к проводу всегда представляет большую опасность, так как сила тока, проходящего через человека, будет зависеть только от величины сопротивления организма человека.
Во всех случаях однофазного и однополюсного включения в цепь соответственно для переменного и постоянного тока исключительное значение имеет изоляция людей от земли и заземленного оборудования. Практически задача изоляции работающих от земли решается устройством токонепроводящих полов или применением изолирующих подставок, резиновых ковриков, диэлектрических галош и бот.
При эксплуатации электрических устройств высокого напряжения необходимо считаться с опасностью поражения током шагового напряжения, сущность которого заключается в следующем: если произойдет обрыв провода воздушной сети или сработает защитное заземление электроустановки, то электрический ток начнет растекаться в землю. Сопротивление растеканию вблизи заземлителя будет велико, так как через близлежащие слои земли ток будет проходить через малое сечение. С увеличением расстояния от заземлителя сопротивление земли будет быстро уменьшаться и на расстоянии приблизительно 20 м от заземлителя потенциал земли приблизится к нулю. Если человек окажется в зоне растекания электрического тока, то между ногой, находящейся ближе к заземлителю, и ногой, отстоящей от заземлителя на расстоянии шага (0,8м), возникнет разность потенциалов (шаговое напряжение) и от ноги к ноге замкнется цепь тока.
Разность потенциалов будет тем больше, чем ближе человек находится от заземлителя. Для защиты от шагового напряжения пользуются диэлектрической резиновой обувью.
Ожоги и меры их предупреждения
Ожоги при эксплуатации электрических установок могут происходить как при включении человека в цепь тока, так и по другим причинам. Ожоги при включении в цепь тока наблюдаются лишь при прикосновении к устройствам высокого напряжения.
К числу возможных причин ожогов при эксплуатации электрических устройств можно отнести воспламенение масла в масляных выключателях и трансформаторах.
Причиной большинства ожогов без включения в цепь тока является электрическая дуга, возникающая, например, при ошибочном отключении под нагрузкой воздушных разъединителей, при отключении рубильников открытого типа, при смене предохранителей под напряжением, при возникновении короткого замыкания и т.п. Последствия ожогов электрической дугой иногда усугубляются воспламенением одежды работающих.
Для предупреждения ожогов необходимо обеспечить строгое выполнение правил устройства электроустановок и технической эксплуатации, а также соблюдение правил техники безопасности при обслуживании электроустановок.
При работах без снятия напряжения электрики должны быть снабжены необходимыми средствами защиты от ожогов (спецодеждой из невоспламеняющегося материала, предохранительными очками, диэлектрическими перчатками с огнезащитными вкладышами и т. п.).
Основные принципы и методы электробезопасности
Для предупреждения поражения людей электрическим током необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
- применять в электроустройствах безопасное напряжение или высокую частоту переменного тока;
- устранять возможность включения людей в цепь тока между двумя фазами (полюсами) или между одной фазой (полюсом) и землей;
- снимать напряжение с токоведущих частей во время работ, связанных с возможностью прикосновения к ним.
Безопасное напряжение 36 в и ниже требуется для переносного электроинструмента, местного и переносного освещения, применяющихся в местах возможного поражения людей электрическим током. Для переносного электроинструмента с успехом применяется также переменный ток повышенной частоты.
Для предупреждения прикосновения к токоведущим частям электрические устройства располагаются в недоступных местах, например на значительной высоте или под землей, а также надежно ограждаются.
Чтобы избежать опасности включения в цепь тока при обслуживании электрических устройств, провода воздушных линий высокого напряжения располагают на значительном расстоянии друг от друга; принимают меры по изоляции людей от земли или металлических частей, связанных с землей, а также от соседних устройств, находящихся под напряжением; токоведущие части покрывают изоляцией; предусматривают специальные меры по защите от электрического тока высокого напряжения, перешедшего на устройства, находящиеся под низким напряжением, а также меры по защите работающих от поражения током в случае возникновения напряжения на устройствах, которые не должны находиться под напряжением.
При выполнении работ на токоведущих частях необходимо предварительно отключать их, исключить возможность ошибочной подачи напряжения на отключенное оборудование. Если же работы выполняются без снятия напряжения в случаях, специально оговоренных правилами технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок, то при работе под напряжением должны быть приняты меры, исключающие опасность включения людей в цепь тока. Особое внимание здесь надо уделять устранению соприкосновения работающих с окружающими металлическими предметами, имеющими связь с землей.
В случае, например, повреждения изоляции обмоток электро двигателя корпус двигателя, его кожух окажутся под фазовым напряжением, а при наличии металлической связи с машинами и агрегатами под напряжением окажутся также и эти устройства. Прикосновение к «пробитому» оборудованию представляет прямую опасность для жизни людей, в связи с чем требуется принимать специальные меры защиты.
Ниже рассматриваются применяемые способы защиты людей от поражения электрическим током в случае возникновения напряжения на оборудовании, не находящемся под напряжением.
Защитное заземление
Защитное заземление представляет собой намеренное электрическое соединение оборудования с землей с помощью заземлителей (рисунок 3). Оно необходимо для того, чтобы в случае возникновения на оборудовании напряжения снизить его до безопасного. При прикосновении к «пробитому» оборудованию человек включается параллельно в цепь тока. Однако благодаря незначительному сопротивлению заземлителей через человека может проходить ток небольшой величины, не опасный для жизни.
Защитное заземление применяется в сетях переменного тока с изолированной нейтралью. Заземляются (зануляются) корпуса электрических машин и аппаратов, трубы для защиты про водки, каркасы распределительных щитов, производственное оборудование и т. д.
В производственных помещениях защитному заземлению подлежит оборудование, которое находится под напряжением выше 150 в по отношению к земле. При напряжении 150—65В относительно земли заземление является обязательным только для особо опасных помещений, взрыво- и пожароопасных помещений и для наружных устройств.
В производственных помещениях без повышенной опасности заземлению при напряжении 150—65 В подлежат лишь части оборудования, которые работающие охватывают руками (рукоятки, маховики и т. п.), а также корпуса электродвигателей, имеющих металлическую связь с агрегатами. В устройствах с напряжением ниже 65 В заземление требуется только в отдельных случаях, предусмотренных специальными правилами. Заземление необязательно для электроустановок с напряжением 220 В и ниже, для административных и жилых, а также некоторых других помещений с сухими деревянными или асфальтовыми полами. Для установок с напряжением выше 1000В защитное заземление должно выполняться обязательно во всех случаях.
Заземлители могут быть как естественные, так и искусственные. В качестве естественных заземлителей применяют проложенные в земле водопроводные трубы, металлические конструкции зданий, имеющие хороший контакт с землей, металлические оболочки кабелей, проложенных в земле, и т. п. Искусственными заземлителями обычно служат забиваемые в землю стальные трубы длиной 2—3 м и диам. 35—50 мм, стальные полосы, площадь поперечного сечения которых 48—100 мм2, или стальные листы. Ввиду того, что одиночные заземлители или группа сосредоточенных заземлителей создают невыгодное распределение потенциалов в почве при растекании тока, пользуются контурным заземлением.
Объекты, подлежащие защитному заземлению, присоединяются к магистралям заземления отдельными ответвлениями. Последовательное включение оборудования к заземляющей магистрали не допускается. Заземляющие магистрали, если они располагаются внутри здания, крепятся на стенах или помещаются в каналах. Присоединение заземляемого оборудования к проводам осуществляется сваркой. В тех случаях, когда возникает необходимость перемещения оборудования при ремонте, сварку- заменяют болтовым соединением. Провода защитного заземления окрашивают в черный цвет.
При эксплуатации электрических установок необходимо вести надзор за плотностью контактов и целостью заземляющих проводов и магистралей. Периодически, не реже одного раза в год, сопротивление заземления должно проверяться специальной аппаратурой. Результаты испытаний записывают в технический паспорт заземляющего устройства.
При расчете заземления в электроустановках напряжением до 1000В сопротивление системы заземления принимают не более 4 Ом, так как при этом напряжение прикосновения не превышает 40В.
Сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя (трубы, стержня), забитого в землю на полную длину, определяется по формуле
Общее сопротивление растеканию заземляющего устройства определяется по формуле
Защитное зануление
Защитное зануление применяется вместо защитного заземления в четырехпроводных сетях напряжением 380/220 и 220/127 В, имеющих глухое заземление нейтрали. Конструктивно зануление представляет собой присоединение подлежащего защите объекта к нулевому проводу сети (рисунок 4). Замена защитного заземления в сетях с глухим заземлением нейтрали напряжением до 1000 в занулением вызвана ненадежной работой заземления в этих условиях.
Дело в том, что при заземлении в случае пробоя на корпус возникающий ток однофазного короткого замыкания между пробитым объектом и заземленной нейтралью по своей величине может оказаться недостаточным для расплавления плавких вставок, в результате чего корпус заземленного устройства длительное время 6удет находиться под опасным для прикосновения потенциалом. При занулении же благодаря шунтированию сопротивления земли и сопротивления заземления нейтрали при пробое на корпус возникающий ток оказывается достаточным для быстрого расплавления плавких вставок или срабатывания максимальной защиты.
Нулевой провод должен быть тщательно -заземлен у источника питания и затем повторно заземлен в сети через каждые 0,2 0,5 км, а также в местах разветвлений и в конце сети.
В системе нулевой защиты все объекты, подлежащие защите, должны быть обязательно присоединены к нулевому проводу. Если хотя бы один из агрегатов не будет присоединен к нулевому проводу, а будет заземлен, то при появлении напряжения на корпусе этого агрегата все зануленные агрегаты могут оказаться под опасным напряжением.
Защитное отключение
Защитное отключение представляет собой выключающее устройство, автоматически срабатывающее при переходе напряжения на корпус защищаемого оборудования.
Как видно из схемы, приведенной на рисунке 5, выключающее устройство состоит из электромагнитной катушки с сердечником. При включенном положении сердечник удерживает рубильник или автомат. В случае же перехода напряжения на корпус защищаемого объекта в катушке появляется ток, сердечник втягивается внутрь катушки, в результате чего рубильник под действием пружины размыкает цепь тока, отключая оборудование.
Преимуществом защитного отключения является мгновенное его действие.
Время отключения составляет приблизительно 0,02 сек. Но защитное отключение отказывает в работе при пригорании контактов или обрыве проводов. Однако применение его рационально, если трудно устроить защитное заземление или зануление (например, при эксплуатации передвижных, а также расположенных вдали от системы заземления или зануления токоприемников).
1— электродвигатель; 2 — пружина; 3—рубильник; 4 — катушка электромагнита; 5 — сердечник электромагнита с защелкой
Меры защиты от перехода тока из сети более высокого напряжения в сеть менее высокого напряжения
Серьезной опасностью при эксплуатации электрических устройств является возможность перехода тока более высокого напряжения в сеть менее высокого напряжения. Это опасное явление наблюдается главным образом при эксплуатации трансформаторов, но может возникнуть также в результате обрыва проводов и соприкосновения проводов высокого напряжения с проводами или установками низкого напряжения. Особенно опасен переход более высокого напряжения в сеть менее высокого у переносных трансформаторов, применяемых для питания электроинструмента и переносных светильников напряжением 36—12 В, так как это связано с реальной угрозой смертельного поражения работающих.
Для защиты от поражения током у трансформаторов с первичным напряжением менее 1000 В и вторичным напряжением ниже 100 В присоединяют один из зажимов вторичной обмотки к системе заземления или зануления. Однако это не дает гарантии полной безопасности для работающих с переносными инструментами или с лампами переносного освещения. В связи с этим вместо понижающих трансформаторов рекомендуется применять генераторы тока с напряжением 36 и 12 В.
Защитные средства
Для защиты работающих от поражения электрическим током и ожогов электрической дугой применяют различные защитные приспособления, приборы и инструменты (штанги, клещи, указатели напряжения, изолирующие подставки, инструмент монтера с изолирующими рукоятками, диэлектрические перчатки, галоши и боты, резиновые коврики).
Защитные средства в зависимости от напряжения, при котором они применяются, подразделяются на две группы: а) до 1000 В; б) более 1000 В. В свою очередь эти средства разделяются на основные и вспомогательные К основным относятся те средства защиты, которые могут длительное время выдерживать рабочее напряжение установки, к вспомогательным — защитные средства, предназначенные для усиления основных средств. Дополнительные средства защиты сами по себе не могут обеспечить безопасности работ и поэтому должны применяться одновременно с основными.
При работах с устройствами, находящимися под низким напряжением, для защиты от поражения током применяют монтерский инструмент (плоскогубцы, кусачки, отвертки и т. п.) с изолирующими ручками и диэлектрические резиновые перчатки. Дополнительными защитными средствами служат изолирующие подставки, резиновые коврики, диэлектрические галоши и боты.
В установках высокого напряжения основными средствами защиты являются изолирующие штанги и клещи, указатели напряжения. В качестве дополнительных средств здесь применяют диэлектрические перчатки, боты и галоши, изолирующие подставки и резиновые коврики.
При выполнении работ на отключенном оборудовании для защиты от поражения током при ошибочной подаче напряжения применяют временные заземления («закоротки»). Устанавливать временные заземления разрешается только после проверки на отсутствие напряжения на токоведующих частях. Во избежание расплавления заземляющих проводов при ошибочной подаче напряжения сечение проводов должно обеспечивать прохождение тока короткого замыкания.
В целях безопасности используются специальные плакаты (предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие).
Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током
Факторами, повышающими опасность электрических установок, являются: влага, токопроводящая пыль, едкие пары и газы (вызывающие разрушение изоляции проводов), высокая температура воздуха, токопроводящие полы, наличие большого количества заземленного металлического оборудования.
По степени опасности поражения током помещения классифицируются следующим образом:
- без повышенной опасности (отсутствуют признаки опасности);
- с повышенной опасностью (наличие одного из признаков опасности);
- особо опасные (наличие двух или более признаков опасности) ; к этой группе относятся также особо сырые помещения и помещения с едкими парами и газами.
Кроме того, помещения, имеющие электроустройства, подразделяются на несколько групп в зависимости от степени доступности устройств для работающих, характера ухода за ними и квалификации персонала, обслуживающего эти помещения.
Требования электробезопасности предъявляемые к электрооборудованию
Проводки
Проводки в производственных помещениях, как правило, должны выполняться из изолированных проводов или кабелей. Допускается применение проводок из неизолированных проводов в помещениях, не опасных в отношении взрыва или пожара, на высоте не менее 3,5 м от пола. Запрещается выполнять проводки из неизолированных проводов там, где по характеру производственных процессов возможно задевание их какими-либо предметами. Расстояние между неизолированными проводами и оборудованием должно быть не менее 1,5 м при регулярном обслуживании оборудования и не менее 1 м при периодическом его обслуживании. При расположении проводки на вы соте менее 2,5 м от земли или пола рабочих площадок или настилов изолированные провода необходимо надежно ограждать или заключать в стальные трубы. Проводка из кабеля с резиновой изоляцией допускается для устройств, находящихся под напряжением до 1000 в. Проводки из шнуров допускаются только в сухих, отапливаемых помещениях при напряжении не более 250 в по отношению к земле. Участки проводов, служащих для подключения передвижных токоприемников к распределительным устройствам, необходимо заключать в резиновый шланг и принимать дополнительные меры по защите проводов от механических и термических повреждений.
Сопротивление изоляции проводок нормируется исходя из расчета 1000 Ом на 1В рабочего напряжения в сети. Сопротивление изоляции проводок должно проверяться не реже одного раза в год в нормальных условиях, а в помещениях с едкими парами и газами и в сырых помещениях — не реже двух раз в год.
Троллейные провода требуется располагать в недоступных для прикосновения местах или же надежно ограждать от прикосновения работающих. На случай обрыва какого-либо из троллейных проводов надо предусматривать защиту, обеспечивающую автоматическое их отключение от сети.
После демонтажа любых токоприемников концы проводов или кабелей необходимо тщательно изолировать.
Выключатели
К воздушным выключателям относятся рубильники и коробчатые выключатели. Рубильники применяются при напряжении в сети до 500 В. При обслуживании рубильников было значительное число несчастных случаев вследствие прикосновения к незащищенным токоведущим частям рубильников и в результате ожогов при возникновении электрической дуги при отключении рубильников. Появление искр и пламени служило также причиной пожаров и взрывов.
Для безопасности рубильники требуется заключать в глухой кожух без щелей для перемещения рукоятки рубильника. Кожухи рубильников необходимо заземлять (занулять). Рубильники необходимо устанавливать так, чтобы их отключение производилось только сверху вниз. Это устраняет опасность самопроизвольного включения отключенного рубильника под действием собственного веса его движущихся частей.
У коробчатых выключателей все металлические части заключаются в коробку из изолирующего материала. Рычажок управления должен быть из токонепроводящего материала.
Для производственного оборудования рекомендуется применять магнитные пускатели (ПМ) с утопленной пусковой кнопкой, позволяющие осуществлять дистанционные отключение и включение токоприемников. Магнитные пускатели автоматически отключают оборудование при падении напряжения его в сети, что способствует безопасной эксплуатации оборудования.
Конструкция масляных выключателей и режим эксплуатации их должны исключать возможность чрезмерного перегревания масла, что может повести к взрывам и пожарам.
Разъединители применяются для отключения и включения электрических цепей, не находящихся под нагрузкой. Во избежание ошибочных включений или отключений разъединителей под нагрузкой, что ведет к авариям и несчастным случаям, необходимо устраивать блокировку, исключающую возможность манипулирования с разъединителями при включенном масляном выключателе.
Предохранители
Предохранители служат для защиты электрических устройств от токов перегрузки и короткого замыкания. Нельзя пользоваться предохранителями, не соответствующими своему назначению, так как это может повести к воспламенению изоляции проводов и возникновению пожаров, а также несчастных случаев.
В практике применяют пробочные, трубчатые, пластинчатые и другие предохранители. Наиболее безопасными являются пробочные предохранители, применяющиеся для сетей напряжением до 250В (осветительные устройства, электродвигатели небольшой мощности). Включать пробочные предохранители в сеть следует таким образом, чтобы при вывинченной пробке под напряжением находился контактный винт корпуса предохранителя, а не его внутренняя нарезная часть. При этом замена предохранителя не представляет опасности.
Применение пластинчатых предохранителей весьма нежелательно в связи с опасностью включения в цепь тока и возможностью ожогов при смене предохранителей. Такие предохранители допускается применять в сетях напряжением не более 220 В.
Замену плавких вставок у предохранителей любого типа необходимо, как правило, производить при снятом напряжении и во всех случаях при отключенной нагрузке. Допускается замена плавких вставок без снятия напряжения, но при обязательном отключении нагрузки и пользовании защитными очками, диэлектрическими перчатками и галошами (ботами). При смене трубчатых предохранителей при напряжении в сети 500 В и более, кроме указанных защитных средств, необходимо применять изолирующие клещи.
Распределительные устройства напряжением до 1000 В
Щиты распределительных устройств следует выполнять так. чтобы все токоведущие части были расположены на задней стороне щитов. На лицевую сторону щитов выносятся лишь рукоятки приводов рубильников и измерительные приборы.
Для предупреждения случайного прикосновения к соседним токоведущим частям распределительные щиты следует применять ячейкового типа с легкими перегородками из изолирующего материала между отдельными присоединениями. Отдельные ячейки нужно снабжать сетчатыми ограждениями, запираемыми на замок.
Если в действующих цехах токоведущие части расположены на лицевой стороне щитов, то их необходимо закрывать кожухами.
Распределительные устройства, располагаемые в металлических ящиках с общей дверцей, опасны, так как при работе возможно одновременное соприкосновение с токоведущими частями и заземленными дверками или стенками ящика.
Штепсельные соединения
При применении штепсельных соединений корпуса штепсельных розеток следует выполнять из токонепроводящих материалов. Для предупреждения случайного прикосновения к токоведущим частям гнезда штепсельной розетки утапливаются в корпусе розетки. Штепсельные соединения не следует устанавливать вблизи заземленных предметов (трубопроводов, оборудования и т. п.). Розетки и вилки при напряжении в сети 12—36 В необходимо окрашивать в цвет, резко отличающийся от окраски штепсельных соединений на 127 и 220 В.
Электродвигатели
С точки зрения техники безопасности желательно применять электродвигатели закрытого типа. Во всяком случае, у электродвигателей открытого типа необходимо ограждать токоведущие части, доступные для случайного прикосновения.
Чтобы избежать поражения током, подводы к электродвигателям должны быть тщательно изолированы и надежно защищены от повреждений. При выводе концов обмоток статора через отверстия в корпусе двигателей провода следует защищать изолирующими втулками. Клеммовые дощечки на корпусе электродвигателей нужно закрывать предохранительными коробками.
Кожухи электродвигателей должны быть надежно заземлены (занулены).
У двигателей, имеющих вентиляционные крыльчатки, отверстия для выхода воздуха следует закрывать предохранительной сеткой.
Особого внимания заслуживают переносные электродвигатели, применяемые для всякого рода переносных инструментов, поскольку они подвергаются толчкам и ударам, нарушающим изоляцию обмоток. Если же корпус окажется под напряжением, то наличие плотного контакта с большой поверхностью соприкосновения создает опасность тяжелого поражения работающих током.
Переносные токоприемники
Основное требование техники безопасности при применении переносного электроинструмента заключается в использовании безопасного напряжения в 36 в в особо опасных помещениях, а также в помещениях с повышенной опасностью, когда по условиям работы нельзя обеспечить должного надзора или изолировать работающих от земли. Важным условием при работе с электроинструментом под напряжением более 36 в является применение повышенной частоты тока (300—1000 Гц). Переносные электроинструменты напряжением более 36В (до 220 В) разрешается эксплуатировать лишь при условии надежной изоляции работающих от земли (используя резиновые перчатки, галоши, коврики и т. п.), наличии штепсельных соединений с заземляющими (зануляющими) контактами и обеспечении квалифицированного надзора за исправностью инструмента. Изоляция токоведущих частей и обмотки электроинструмента должна быть стойкой в отношении механических воздействий и влияния неблагоприятных условий окружающей среды. Надежность защитного заземления (зануления) электроинструмента достигается наличием заземляющего проводника в подводящем проводе и применением штепсельного соединения, обеспечивающего присоединение заземления (зануления) до подачи напряжения на инструмент. С этой целью штепсельная вилка снабжается заземляющим контактом (штырем) большей длины и большего диаметра, чем контакты для включения электроинструмента в цепь тока.
Подводящие провода следует применять шлангового типа с надежной изоляцией и защитой от механических и термических повреждений.
При изготовлении электроинструменты испытываются на электрическую прочность при напряжении не менее 1500 в и подвергаются испытанию при эксплуатации не реже одного раза в три месяца и каждый раз после устранения неполадок или ремонта.
У переносных токоприемников (электроинструменты, переносные светильники, преобразователи частоты, понизительные трансформаторы) перед выдачей их для работы необходимо проверить отсутствие напряжения на корпусе, а также исправность заземления и состояние изоляции подводящих проводов.
При перерывах в работе, а также при переходе на другое место работы переносной инструмент необходимо отключать от электросети.
К переносным понизительным трансформаторам предъявляются следующие требования: они должны обладать высокой электрической прочностью и иметь раздельные обмотки высокого и низкого напряжения, причем выводы первичной и вторичной обмоток необходимо помещать на противоположных сторонах кожуха трансформатора. Для включения в сеть более высокого напряжения требуется применять хорошо изолированный провод с вилкой. Вторичная обмотка и корпус трансформатора должны быть заземлены (занулены) до подключения трансформатора к сети. При работе с переносным электроинструментом или пользовании переносными лампами внутри металлических емкостей трансформатор должен находиться вне этих емкостей.
Электрические печи
Электрические печи представляют опасность поражения током в случае возникновения напряжения на корпусе печи или прикосновения к нагревательным элементам печи, находящимся под напряжением.
Основными мерами безопасности при эксплуатации электропечей является надежное заземление (зануление) корпуса печей и устранение возможности прикосновения к частям, находящимся под напряжением. Для этого подводы тока должны быть хорошо изолированы и защищены от повреждений, а нагревательные элементы скрыты в футеровке печи.
У печей с открытым расположением нагревательных элементов необходимо оборудовать блокировку крышек, тогда в момент подъема крышки напряжение снимается с нагревательных элементов, а при посадке крышки включается снова. Для изоляции работающих от земли на полу у электропечей следует укладывать изолирующий настил.
Электрическое осветительное оборудование
При расположении светильников ниже 2,5 м от уровня пола или рабочих площадок возникает опасность прикосновения к арматуре светильников. В связи с этим в помещениях без повышенной опасности требуется заземлять (занулять) арматуру светильников напряжением выше 110 В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных применять напряжение не выше 36 В. Для предохранения проводов от повреждения места ввода провода в арматуру надо снабжать изолирующими втулками.
Для безопасности следует применять патроны с корпусом из токонепроводящих материалов, например из пластмассы или фарфора. Для взрывоопасных помещений следует применять взрывобезопасные патроны. Фазовый провод должен быть присоединен к внутреннему контакту патрона, так как при присоединении фазового провода к винтовой части патрона в случае прикосновения рукой к цоколю лампочки человек окажется под фазовым напряжением. Смену электроламп надо производить при снятом напряжении. Замена ламп под напряжением разрешается лишь электрикам и в диэлектрических перчатках.
При применении переносных светильников требуется принимать особые меры предосторожности. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных допускается пользование переносными лампами напряжением не выше 36 В, а при наличии особо неблагоприятных условий, например при работе в котлах, резервуарах и т. п., — не более 12 В.
Переносные лампы должны быть заключены в безопасную арматуру. Токоподводящий провод надо применять шлангового типа с надежной изоляцией. В месте ввода провода в рукоятку светильника следует ставить предохранительную резиновую трубку с обортовкой (манжетой) для предупреждения перетирания изоляции провода.
Организационные мероприятия по предупреждению электротравматизма
Большое значение в борьбе с травматизмом при эксплуатации электрических установок, приборов и т. д. имеет правильный подбор кадров и их обучение правилам техники безопасности, а также организация работ в соответствии с требованиями техники безопасности.
Работающие обязаны пройти специальное обучение правилам техники безопасности применительно к кругу выполняемых ими работ, а также практическое обучение мерам по оказанию первой помощи при поражении электрическим током, ожогах, падении с высоты и т. п. Допуск к работам в устройствах высокого напряжения разрешается только после сдачи работающими проверочных экзаменов и присвоения им соответствующей квалификационной группы.
Важной мерой безопасности при обслуживании электрических устройств является применение системы нарядов, согласно которой работы выполняются ори наличии письменного документа — наряда.
Работы без снятия напряжения допускаются лишь в случаях, оговоренных Правилами технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок при условии строгого соблюдения мер безопасности, приведенных в них.
Первая помощь пострадавшим от поражения электрическим током
От своевременной и квалифицированной первой помощи зависит жизнь пострадавших от электрического тока, поэтому все работающие, обслуживающие электрические установки, и весь инженерно-технический персонал металлургических заводов обязаны знать правила оказания первой помощи при поражении электрическим током и уметь организовать и практически осуществить эту помощь.
Прежде всего пострадавшего нужно освободить от тока. При этом надо действовать с максимальной быстротой, однако нельзя забывать и о личной безопасности, так как прикосновение к пострадавшему, находящемуся под напряжением, может повести к включению в цепь тока и человека, оказывающего первую помощь.
Для освобождения пострадавшего от тока легче всего отключить сеть. Если же сеть отключить невозможно, то необходимо прибегать к другим способам, например изоляции пострадавшего от токоведущих частей или от земли. В устройствах низкого напряжения для отделения человека от токоведующих частей можно воспользоваться сухой палкой, шестом, доской, бутылкой, сухим пеньковым канатом, сухой одеждой и т. п. Можно также попытаться оторвать пострадавшего от токоведущих частей, взявшись за края одежды (если одежда сухая), например за полы тужурки. При этом следует стать на сухую доску или подложить под ноги одежду. При наличии диэлектрических перчаток и галош можно отделять пострадавшего от токоведущих частей, не опасаясь поражения током.
Если пострадавший держит в руках один провод и ток проходит через него в землю, то можно попытаться прервать цепь тока, отделив пострадавшего от земли. Для этого можно, например, подсунуть под ноги пострадавшего сухую доску, или попытаться приподнять ноги с земли, пользуясь веревкой или одеждой. Освободить пострадавшего от тока можно, перерубив провода топором с деревянной рукояткой или перерезав провода изолированным инструментом.
В устройствах высокого напряжения при невозможности отключения сети для отделения пострадавшего от токоведущих частей или от земли необходимо пользоваться изолирующей штангой или клещами, рассчитанными на напряжение данной сети, надев предварительно диэлектрические перчатки и боты.
Приступая к искусственному дыханию, необходимо расстегнуть у пострадавшего стесняющие части одежды и освободить рот от крови, слизи, протезов. Искусственное дыхание производится двумя основными способами (рисунок 6). При первом способе пострадавшего кладут спиной вверх (на подстилку, сухие доски и т. п.), оттягивают язык вниз, под голову подкладывают руку, повернув лицо пострадавшего в сторону; другую его руку вытягивают вдоль головы. Затем человек, оказывающий помощь, становится на колени над пострадавшим около его бедер, лицом к голове. Положив ладони на спину пострадавшего в области нижних ребер грудной клетки и обхватив ребра с боков пальцами, по счету «раз, два, три» спасающий на вытянутых руках наклоняет свой корпус вперед и нажимает на нижние ребра пострадавшего. Грудная клетка при этом сжимается и происходит выдох. Затем, не снимая рук со спины пострадавшего, спасающий быстро отводит корпус назад. Грудная клетка пострадавшего несколько расширяется и происходит вдох. Посчитав «четыре, пять, шесть» спасающий снова подает корпус вперед, сжимая вытянутыми руками грудную клетку, и т. д.
При втором способе пострадавшего кладут на спину и подкладывают под лопатки скатку из одежды, для того чтобы голова запрокинулась несколько назад. Пострадавшему раскрывают рот, очищают от слизи и. вытянув язык, слегка оттягивают его к подбородку. После этого человек, оказывающий первую помощь, становится на колени над головой пострадавшего и, захватив его руки у локтя, начинает производить ими движения. По счету «раз, два, три» руки пострадавшего поднимаются кверху и отводятся до отказа за голову. При этом грудная клетка расширяется, легкими засасывается некоторое количество воздуха — происходит вдох. Затем по счету «четыре, пять, шесть» руки приводятся в исходное положение, сгибаются в локтях и прижимаются _ сбоку к грудной клетке. Грудная клетка уменьшается в объеме и воздух выталкивается из легких — происходит выдох. Второй способ является более эффективным.
Нельзя допускать охлаждения пострадавшего, оставляя его лежать на сырой земле, холодном полу и т. п. В подобных случаях нужно уложить пострадавшего на теплую подстилку, укрыть одеялом или теплой одеждой, прикладывать к ногам и туловищу грелки.
При появлении признаков жизни (движение губ, дрожание век, глотательные движения и т. п.) искусственное дыхание необходимо прервать на несколько секунд (10—12 сек) для того, чтобы проверить, не начнет ли пострадавший дышать самостоятельно. Если человек начнет самостоятельно дышать, то искусственное дыхание надо прекратить, так как оно уже может причинить вред пострадавшему.
Нормальный ритм искусственного дыхания должен соответствовать дыханию человека в состоянии покоя, т. е. 14—15 полных циклов (вдохов и выдохов) в минуту.
При искусственном дыхании, когда воздух проходит через дыхательные пути, возникают своеобразные стонущие звуки. При отсутствии таких звуков необходимо подтянуть язык пострадавшего, проверить, не попало ли что-нибудь в дыхательное горло, и продолжать оказание помощи.
Искусственное дыхание нельзя прерывать, например, при перевозке человека в больницу; такие перерывы ведут к гибели пострадавшего.
После приведения пострадавшего в сознание следует отправить его в лечебное учреждение.
К пострадавшим от электрического тока нельзя применять таких способов оказания помощи, как закапывание пораженных током в землю или их сильное встряхивание, подбрасывание и т. п.
Электробезопасность в конвертерном цехе
Машины и аппараты, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, называются электроустановками. Неосторожное обращение с электроэнергией приводит к травмам. Человек не имеет дистантных рецепторов обнаружения электронапряжения и электротока. Действие этих факторов ощущается после соприкосновения с электроносителем, когда защитная реакция организма в неблагополучных случаях уже не помогает или подавляется неотпускающим током.
Электротравматизм вызывается разными причинами: неправильной эксплуатацией электрооборудования; неисправностью изоляции токоведущих частей, защитных устройств (заземления, ограждения, сигнализации, блокировки, защитного отключения); необученностью лиц, обслуживающих установки; нарушениями правил устройства электроустановок (ПУЭ) и др.
Действие тока на человека проявляется в электрическом ударе и местном поражении организма. Электрический удар вызывается случайным прикосновением человека к токоведущей части или к нетоковедущей, оказавшейся под опасным напряжением вследствие неисправности изоляции проводов, заземления (или его отсутствия) и т. п. Поражается весь организм — нервная система, мышцы, ткани и внутренние органы. Мгновенно возникает судорожная реакция мышечных волокон сердца (фибрилляция). Наступает паралич сердца и дыхательной системы, нередко приводящий к смертельному исходу. Местные поражения проявляются в ожогах, чаще всего рук и лица.
Физиологические последствия электрического удара определяются рефлекторным поведением организма. Прохождение тока большой плотности через живое тело раздражает все рецептивное поле центральной нервной системы. Возникает интенсивный импульс в головной мозг и чрезмерное возбуждение многих приемных центров. Сопряженное внутреннее торможение отменяет замыкание их на исполнительные импульсы к осуществлению защитных рефлексов (отстранение от опасной зоны, призыв на помощь). Саморегулирование организма как целостной системы расстраивается. Наступают необратимые функциональные изменения с прекращением кровообращения и дыхания.
Электротравмы с местными повреждениями проявляются в виде электрических ожогов тела. Электрический ожог усугубляет последствия термического ожога за счет проникновения в кожу паров и мельчайших капелек металла, отвердевания и омертвления ее. Местные электротравмы сопровождаются часто механическими ушибами тела при падении пострадавшего.
Степень электропоражения зависит от величины напряжения, частоты и продолжительности действия тока, способа включения человека в сеть (однофазное или двухфазное), состояния организма. Общее сопротивление тела составляет примерно 1000 Ом. Оно снижается при утомлении или болезни человека. Сила поражающего тока в этом случае увеличивается.
Безопасен переменный ток (50—60 Гц) силой до 15 мА и постоянный ток до 25 мА. Эти значения и определяют порог неотпускающего тока. Порог ощущения не превышает 1,5 мА. Ток силой 100 мА — смертелен.
Производственные помещения по признаку электроопасности, с учетом состояния изоляции проводов и возможности перехода напряжения на нетоковедущие части, подразделяются на три категории.
- Помещения без повышенной опасности — сухие, с относительной влажностью не более 60% (временно — не выше 75%), с нормальной температурой воздуха, не запыленные, с электроизолированным полом (лаборатории, конторы).
- Помещения с повышенной опасностью — сырые, с относительной влажностью более 75%, температурой воздуха, длительно превышающей 35°С, с проводящей технологической пылью, оседающей на проводах и разрушающей их изоляцию, проникающей внутрь машин и способствующей утечке тока и замыканию на землю. Имеется опасность одновременного контакта человека с металлоконструкциями, соединенными с землей и с частями электроустановок.
- Помещения особо опасные — с влажностью около 100% и химически агрессивной средой.
Конвертерный цех в этом отношении относится к особо опасным. В нем используется много электрооборудования. Производственные помещения характеризуются повышенной температурой воздуха, значительным содержанием в нем проводящей пыли (плавильной, шлаковой, графитной). Полы обладают токопроводящими свойствами, имеется постоянная опасность одновременного соприкосновения человека с металлоконструкциями и частями электроустановок.
Наиболее частые виды электротравматизма в конвертерном цехе — местные ожоги верхней части тела, причиняемые мгновенной вспышкой электрической дуги. Ими поражается электротехнический персонал (дежурные и ремонтные электрослесари), нарушающий правила электробезопасности. Например, в работе при неснятом напряжении, без применения (или с применением негодных) защитных средств — диэлектрических перчаток, резиновых ковриков; с неисправным ручным инструментом. Особенно часты травмы при устранении неполадок на кранах в магнитных пускателях, рубильниках, замене ламп в осветительной сети, исправлении привода электрифицированных тележек и др.
