Основи електробезпеки

Електрика промислова, статична і атмосферна

Промислова електрика — це електричний струм, який виробляється промисловими установками та індивідуальними джерелами струму для використання на виробництві та в побуті. Вона виробляється електричними генераторами на електростанціях та гальванічними елементами в акумуляторах.

Основними параметрами струму є напруга і сила струму.

 Статична електрика — це заряди електрики, що накопичуються на виробничому обладнанні, речах побуту, на тілі чи одязі людини внаслідок контактного або індуктивного впливу. Сила струму даного виду електрики, як правило, дуже мала, але потенціал напруги може бути досить великим. Внаслідок цього статична напруга може стати небезпечною для життя людини, як на виробництві, так і в побуті.

Фізична дія статичної електрики залежить від звільненої під час розряду енергії і може відчуватися як слабкий, помірний, сильний укол або поштовх.

Атмосферна електрика — це явище природи, пов’язане із взаємодією електричних зарядів, що утворюються внаслідок електризації грозових хмар під час руху потужних повітряних потоків.

Найбільш небезпечним є прямий удар блискавки оскільки при цьому протягом 10с у каналі блискавки виникає струм силою 200-500кА, розігріваючи його до 30000⁰С. Зустрічається також кульова блискавка, яка з’являється одночасно із лінійною недалеко від місця її удару. Вона має вигляд вогняної кулі Ø 10-12см.

Розряд атмосферної електрики — блискавка може завдати людині велику шкоду, якщо не вжити заходів щодо захисту і не виконувати правила поведінки під час грози.

Особливості ураження електричним струмом

На початку заняття були згадані незнайомі Вам слова, до яких тепер доцільно повернутися і дати визначення:

Електробезпека — система організаційних і технічних заходів та засобів, що забезпечують захист людей від шкідливої і небезпечної дії електричного струму, електричної дуги, електричного поля і статичної електрики.

Електротравма — травма, спричинена дією на організм людини електричного струму і (або) електричної дуги.

Електротравматизм — явище, що характеризується сукупністю електротравм.

Електротравми відбуваються при потраплянні людини під напругу в результаті доторкання до елементів електроустаткування, проводів, які знаходяться під напругою та якщо людина знаходиться поблизу дроту, який знаходиться під напругою і лежить на землі (напруга кроку).

Близько 90% смертельних уражень електричним струмом трапляється в електроустановках напругою 127-380В.

До нещасних випадків призводить також застосування в особливо небезпечних приміщеннях підвищеної небезпеки напруги понад 42В.

Вплив електричного струму на організм людини

Електроустаткування, з яким доводиться мати справу практично всім працівникам на виробництві, становить значну потенційну небезпеку, тому при отриманні електротравми, протікання струму через тіло людини супроводжується термічними, електролітичними та біологічними ефектами.

Тривалість проходження струму через організм впливає на кінцевий результат ураження: чим довше проходження струму, тим більша можливість тяжкого і смертельного наслідку.

Електричні травми, їх види

Електротравма — це травма, яка спричинена дією електроструму чи електродуги.

За наслідками електротравми підрозділяють на два види:

    Місцеві електротравми, спричиняють місцеве ушкодження організму;

    Загальні (електричні удари), уражається весь організм.

Електричний опік — може бути поверхневим (ураження шкіри) та внутрішнім (ураження внутрішніх органів і тканин тіла) і залежить від величини струму чи електричної дуги.

Електричні знаки — являють собою плями сірого чи блідо-жовтого кольору у вигляді мозоля на поверхні шкіри в місці контакту з струмопровідними частинами.

Металізація шкіри — це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших часток металу, що розплавляється внаслідок дії електричної дуги. Ушкодження ділянка шкіри стає твердою та шорсткою.

Електроофтальмія — це ураження очей внаслідок дії ультрафіолетових випромінювань електричної дуги. 

Електричний удар — загальна електротравма, яке призводить до збудження живих тканин організму електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м’язів.

Клінічна смерть — це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та легенів і триває 6-8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть.

Особа, яка надає долікарську допомогу, повинна визначити ступень удару і залежно від цього приймати рішення щодо надання першої допомоги.

Фактори, які впливають на ступень ураження людини електрикою

Чинники, що впливають на тяжкість ураження людини електричним струмом, поділяються на три групи: електричного характеру, неелектричного характеру і чинники виробничого середовища.

Основні чинники електричного характеру

Це величина струму, що проходить крізь людину, напруга, під яку вона потрапляє, та опір її тіла, рід і частота струму.

Величина струму, що проходить крізь тіло людини, безпосередньо і найбільше впливає на тяжкість ураження електричним струмом. За характером дії на організм виділяють:

-         відчутний струм — викликає при проходженні через організм відчутні подразнення;

-         невідпускаючий струм — викликає при проходженні через організм непереборні судомні скорочення м’язів руки, в якій за-тиснуто провідник;

-         фібриляційний струм — при проходженні через організм викликає фібриляцію серця.

Відповідно до наведеного вище:

-         пороговий відчутний струм (найменше значення відчутного струму) для змінного струму частотою 50 Гц коливається в межах 0,6-1,5 мА і 5-7 мА - для постійного струму;

-         пороговий невідпускаючий струм (найменше значення невідпускаючого струму) коливається в межах 10-15 мА для змінного струму і 50-80 мА - для постійного;

-         пороговий фібриляційний струм (найменше значення фібриляційного струму) знаходиться в межах 100 мА для змінного струму і 300 мА для постійного.

Гранично допустимий струм, що проходить крізь тіло людини при нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановки, не повинен перевищувати 0,3 мА для змінного струму і 1 мА для постійного.

Величина напруги, під яку потрапляє людина, впливає на тяжкість ураження електричним струмом в тій мірі, що зі збільшенням прикладеної до тіла напруги зменшується опір тіла людини. Останнє призводить до збільшення струму в мережі замикання через тіло людини і, як наслідок, до збільшення тяжкості ураження.

Гранично допустима напруга на людині при нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановки не повинна перевищувати 2-3 В для змінного струму і 8 В для постійного.

Електричний опір тіла людини.

Тіло людини являє собою складний комплекс тканин. Це шкіра, кістки, жирова тканина, сухожилля, хрящі, м’язова тканина, кров, лімфа, спинний і головний мозок і т. ін. Електричний опір цих тканин суттєво відрізняється, а питомий об’ємний опір (Ом·м) знаходиться в межах:

шкіра суха	3·103... 2·104
кістки	104... 2·106
жирова тканина	30... 60
м’язова тканина	1,5... 3
кров	1... 2
спинномозкова рідина	0,5... 0,6

Із наведених даних видно, що шкіра є основним фактором, що визначає опір тіла людини в цілому. Опір шкіри різко знижується при ушкодженні її рогового шару, наявності вологи на її поверхні, збільшенні потовиділення, забрудненні. Крім перерахованих чинників, на опір шкіри впливають щільність і площа контактів, величина прикладеної напруги, величина струму і час його дії. Зі збільшенням величини напруги, струму і часу його дії опір шкіри, а також і тіла людини в цілому падає. Так, якщо при напрузі в декілька вольт опір тіла людини перевищує 10000 Ом, то при напрузі 100 В він знижується до 1500 Ом, а при напрузі більше 1000 В — до 300 Ом. Опір тіла людини залежить від її статі і віку: у жінок він менший, ніж у чоловіків, у дітей менший, ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у літніх. Спричиняється така залежність товщиною і ступенем огрубіння верхнього шару шкіри.

Враховуючи багатофункціональну залежність опору тіла людини від великої кількості чинників, при оцінці умов небезпеки ураження людини електричним струмом опір тіла людини вважають стабільним, лінійним, активним і рівним 1000 Ом.

Частота і вид струму.

 Через наявність в опорі людини ємнісної складової, збільшення частоти прикладеної напруги супроводжується зменшенням повного опору тіла людини і, як наслідок, збільшенням величини струму, який проходить через людину. Останнє дає підставу вважати, що тяжкість ураження електричним струмом має зростати зі збільшенням частоти. Але така закономірність спостерігається тільки в межах частот 0...50 Гц. Подальше збільшення частоти, незважаючи на зростання струму, що проходить через людину, не супроводжується зростанням небезпеки ураження. При частотах 450-500 кГц вірогідність загальних електротравм майже зникає, але зберігається небезпека опіків дугових за рахунок проходження струму через тіло людини. При цьому струмові опіки спостерігаються на шкірі і прилеглих до неї тканинах — за рахунок поверхневого ефекту змінного струму.

Як подразнюючий чинник постійний струм викликає подразнення в тканинах організму при замиканні і розмиканні струму, що проходить через людину. В проміжку часу між замиканням і розмиканням цієї мережі дія постійного струму зводиться, переважно, до теплової. Змінний струм викликає більш тривалі інтенсивні подразнення за рахунок пульсації напруги. З цієї точки зору, змінний струм є небезпечнішим. В дійсності, ця закономірність зберігається до величини напруги 400-600 В, а при більшій напрузі постійний струм більш небезпечний для людини.

Основними чинниками неелектричного характеру

Існує шлях струму через людину, індивідуальні особливості і стан організму людини, тривалість дії струму, раптовість і непередбачуваність дії струму.

Шлях струму через тіло людини суттєво впливає на тяжкість ураження. Особливо небезпечно, коли струм проходить через життєво важливі органи і безпосередньо на них впливає.

Якщо струм не проходить через життєво важливі органи, то він може впливати на них тільки рефлекторно - через центральну нервову систему, а вірогідність ураження цих органів менша.

Можливі шляхи струму через тіло людини називають петлями струму: "рука-рука", "голова-ноги", "рука-ноги" і т. ін. Серед випадків із тяжкими і смертельними наслідками частіше спостерігаються петлі "рука-рука" (40%), "права рука-ноги" (20%), "ліва рука-ноги" (17%). Особливо небезпечними є петлі "голова-руки" і "голова-ноги", але трапляються вони досить рідко.

Індивідуальні особливості і стан організму.

До індивідуальних особливостей організму, які впливають на тяжкість ураження електричним струмом, при інших незмінних чинниках належать: чутливість організму до дії струму, психічні особливості та риси характеру людини (холерики, сангвініки, меланхоліки, флегматики). Аналіз електротравматизму свідчить, що більш чутливі до дії електричного струму холерики і меланхоліки. Вони більше потерпають від дії струму, а фізично здорові і міцні люди — менше.

Крім індивідуальних особливостей організму, тяжкість ураження електричним струмом значною мірою залежить від стану організму. До більш тяжких уражень електричним струмом призводять: стан збурення нервової системи; депресії; захворювання шкіри; серцево-судинної системи, органів внутрішньої секреції, легенів; різного характеру запалення, що супроводжуються підвищенням температури тіла; пітливість тощо.

Більш тяжкі наслідки дії струму чітко спостерігаються в стані алкогольного чи наркотичного сп’яніння, а тому допуск до роботи працівників у такому стані забороняється.

Тривалість дії струму.

Зі збільшенням часу дії струму зменшується опір тіла людини за рахунок зволоження шкіри від поту та електролітичних процесів в тканинах, поширюється пробій шкіри, послаблюються захисні сили організму, підвищується вірогідність збігу максимального імпульсу струму через серце з фазою Т кардіоциклу (фазою розслаблення серцевих м’язів), що, в цілому, призводить до більш тяжких уражень.

Чинник раптовості дії струму. Вплив цього чинника на тяжкість ураження обумовлюється тим, що за несподіваного потрапляння людини під напругу захисні функції організму не налаштовані на небезпеку. Експериментально встановлено, що якщо людина чітко усвідомлює загрозу можливості потрапити під напругу, то у разі реалізації цієї загрози значення порогових струмів на 30-50% вищі. І, навпаки, якщо така загроза не усвідомлюється, і дія струму проявляється несподівано, то значення порогових струмів будуть меншими.

Чинниками виробничого середовища, які впливають на небезпеку ураження людини електричним струмом, є температура повітря в приміщенні, вологість повітря, запиленість повітря, наявність у повітрі хімічно активних домішок тощо.

Із підвищенням температури повітря посилюється потовиділення, зволожується одяг, взуття. Це призводить до зниження опору на ділянці включення людини в електричну мережу.

Вологість повітря аналогічно впливає на опір на ділянці включення людини в електричну мережу. Крім того, підвищення вологи знижує опір ізоляції електроустановки, що є одним із важливих чинників електробезпеки.

Запиленість повітря, особливо струмопровідним пилом, також , негативно впливає на опір ізоляції установки, сприяє переходу напруги на неструмовідні частини установки, коротким замиканням тощо і, таким чином, підвищує небезпеку електротравм.

Забруднення повітря хімічно активними речовинами, а також біологічне середовище, що у вигляді плісняви утворюється на електрообладнанні, негативно впливає на стан ізоляції електроустановок, зменшує опір на ділянці включення людини в електромережу за рахунок зниження перехідного опору між струмовідними частинами і тілом людини і, таким чином, підвищує небезпеку ураження електричним струмом.

За чинниками виробничого середовища ПУЕ виділяють такі типи приміщень:

-         гарячі, температура в яких впродовж доби перевищує 35 °С;

-         сухі, відносна вологість в яких не перевищує 60%, тобто знаходиться в межах оптимальної за гігієнічними нормативами;

-         вологі, відносна вологість в яких не перевищує 75%, тобто знаходиться в межах допустимої за гігієнічними нормативами;

-         сирі, відносна вологість в яких більше 75%, але менше вологості насичення;

-         особливо сирі, відносна вологість в яких близька до насичення, спостерігається конденсація пари на будівельних конструкціях, обладнанні;

-         запилені, в яких пил проникає в електричні апарати та інші споживачі електроенергії і осідає на струмовідні частини, при цьому такі приміщення діляться на приміщення зі струмопровідним і не струмопровідним пилом;

-         приміщення з хімічно агресивним середовищем, яке призводить до порушення ізоляції, або біологічним середовищем, що у вигляді плісняви утворюється на електрообладнанні.

Основні випадки ураження електрострумом

Електротравми можуть бути наслідком технічних, організаційно-технічних, організаційних і організаційно-соціальних причин. До технічних причин належать: недосконалість конструкції електроустановки і засобів захисту, допущені недоліки при виготовленні, монтажі і ремонті електроустановки. Крім перерахованих, технічними причинами електротравм можуть бути несправності електроустановок, що виникають в процесі їх експлуатації, несправність захисних засобів, невідповідність будови електроустановок і захисних засобів умовам їх застосування, використання електрозахисних засобів із простроченою датою чергових випробувань.

До організаційно-технічних причин належать: невиконання вимог чинних нормативів щодо контролю параметрів та о посвідчення технічного стану електроустановок; помилки в знятті напруги з електроустановок при виконанні в них робіт без перевірки відсутності напруги на електроустановці, на якій працюють люди; | відсутність огороджень або невідповідність конструкції і розміщення вимогам чинних нормативів та відсутність необхідних плакатів і | попереджувальних та заборонних написів; помилки в установленні |"і знятті переносних заземлень, або їх відсутність.

До основних організаційних причин електротравм належать:

-         відсутність (не призначення наказом) на підприємстві особи, відповідальної за електрогосподарство або невідповідність кваліфікації цієї особи чинним вимогам;

-         недостатня укомплектованість електротехнічної служби працівниками відповідної кваліфікації;

-         відсутність на підприємстві посадових інструкцій для електротехнічного персоналу та інструкцій із безпечного обслуговування та експлуатації електроустановок;

-         недостатня підготовленість персоналу з питань електробезпеки, несвоєчасна перевірка знань, невідповідність групи з електробезпеки персоналу характеру робіт, що виконуються;

-         недотримання вимог щодо безпечного виконання робіт в електроустановках за нарядами-допусками, розпорядженнями та в порядку поточної експлуатації;

-         неефективний нагляд, відомчий і громадський контроль за дотриманням вимог безпеки при виконанні робіт в електроустановках та їх експлуатації.

До основних організаційно-соціальних причин електротравм належать: змушене виконання не за спеціальністю електронебезпечних робіт; негативне ставлення до виконуваної роботи, обумовлене соціальними чинниками; залучення працівників до понадурочних робіт; порушення виробничої дисципліни; залучення до роботи осіб віком до 18 років.

Безпосередніми причинами потрапляння людей під напругу є:

-         дотик до неізольованих струмовідних частин електроустановок, які знаходяться під напругою, або до ізольованих за фактично пошкодженої ізоляції — 55%;

-         дотик до неструмовідних частин електроустановок або до електричне зв’язаних з ними металоконструкцій, які опинилися під напругою в результаті пошкодження ізоляції — 23%;

-         дія напруги кроку — 2,5%;

-         ураження за виникнення електричної дуги — 1,2%;

-         інші причини — менше 20%.

Земля як елемент електричної мережі. Напруга кроку

У разі обриву проводів повітряних ліній електропередач і їх контакту з землею, пробою кабельних ліній на землю, замикання на неструмовідні елементи електроустановок, що мають контакт з землею, доторкання людини, яка стоїть на землі, до струмовідних частин, що перебувають під напругою тощо, земля стає елементом електричної мережі замикання на землю.

Структурні елементи можливої мережі замикання на землю та послідовність включення цих елементів у мережу залежать від конструктивних особливостей мережі і будуть розглянуті нижче (див. 18.9). Але в усіх перерахованих випадках у мережах замикання на землю обов’язковим є структурний елемент "земля".

Земля є специфічним провідником електричного струму - неоднорідним і нелінійним - зі змінною площею поперечного перерізу. Тому, при проходженні струму в землі, на її поверхні виникає специфічне поле потенціалів, характер якого визначається конструкцією заземлювача, параметрами електричної мережі, властивостями ґрунту тощо.

Більш детально зупинимось на явищі протікання струму в землі для напівсферичного заземлювача, який знаходиться на поверхні землі :

Рис. 18.1. Розподіл потенціалів на поверхні землі в зоні розтікання струму

Для такого заземлювача, за умови однорідності й електричної ізотропності ґрунту, можна вважати, що струм у всіх напрямках буде розтікатись рівномірно - як показано стрілками на рисунку, а його величина в будь-якому поперечному перетині провідника "земля" буде дорівнювати І₃₃.

При цьому площа поперечного перерізу провідника "земля" 5, за зроблених допущень (однорідність ґрунту) буде визначатися площею поверхні півкулі радіусом г,. Зі збільшенням (зменшенням) г, площа поперечного перерізу провідника "земля" буде збільшуватись (зменшуватись) пропорційно квадрату r_і (S_i=2πr_i²), а опір проходженню струму буде, відповідно, зменшуватись або збільшуватись. Падіння напруги на будь-якій ділянці електричної мережі Дії, в тому числі і при проходженні струму в землі, залежить від величини струму і від електричного опору R.

Тому на поверхні землі в зоні розтікання струму між рівновіддаленими в радіальному напрямку точками (за однакових 1) Дії буде тим більше, чим ближче ці точки будуть до місця замикання на землю.

Із цієї причини, відповідно до наведеного, на поверхні землі в зоні розтікання струму виникає локальне поле підвищених потенціалів радіусом близько 20 м, розподіл потенціалів  у якому відносно нульового потенціалу землі.

При переміщенні людини в зоні розтікання струму в землі її ноги будуть торкатися ділянок землі з різними потенціалами, а на людину буде діяти напруга, яка визначається різницею цих потенціалів і відома під назвою напруга кроку - різниця потенціалів між двома точками на поверхні землі в зоні розтікання струму, які знаходяться на відстані кроку (0,8 м) одна від одної. З наближенням до місця замикання на землю величина напруги кроку буде зростати, і вона може досягти небезпечних для людини значень вже при напрузі електроустановок 0,4 кВ, а в сиру погоду та за зволоженого ґрунту і при меншій напрузі. Тому Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів за наявності замикання на землю забороняють наближатися до місця замикання ближче 8 м поза приміщенням і 4 м в приміщенні без застосування засобів захисту - діелектричні боти, калоші, суха дошка, сухе гумове взуття тощо.

У цілому, заходи захисту людини від дії напруги кроку зводяться до розірвання мережі струму через людину по петлі "нога-нога" або різкого збільшення опору в цій петлі за рахунок використання різних підручних засобів. За необхідності невідкладного входу в зону небезпечних напруге кроку для надання допомоги потерпілим і т. ін. і відсутності під рукою засобів захисту, доцільно переміщуватися в цій зоні обережно, пересуваючи ступні по землі так, щоб вони постійно торкались одна одної.

Що розуміють під усуненням дії на потерпілого чинників,     що становлять загрозу його життю та здоров'ю?

Усунення дії на потерпілого чинників, що становлять загрозу його життю та здоров'ю, є першочерговою дією при поданні першої допомоги. Вражаючими чинниками можуть бути: електричний струм, вогонь, пара, вода, загазоване чи запилене середовище, висока чи низька температура повітря, рухомі та обертові механізми і т. д.

Залежно від вражаючого чинника усунути його дію на потерпілого можна шляхом:

-     вимкнення електроустановки;

-     від'єднання (відтягнення) потерпілого від електроустановки чи проводу, що знаходиться під напругою;

-     винесення потерпілого із зони дії крокової напруги;

-     гасіння на потерпілому одягу, що горить;

-     витягнення потопаючого з  води;

-      винесення потерпілого з небезпечної зони (загазованої, запиленої,
-    з підвищеною або зниженою температурою повітря тощо);

-      зупинення рухомих і (або) обертових механізмів та машин, вироб­ничого обладнання і т. д.

Необхідно пам'ятати, що ті, хто подає першу допомогу, повинні подбати про власну безпеку й захистити себе від дії того ж вражаючого чинника, застосувавши відповідні засоби захисту (респіратор, протигаз, діелектричні рукавички тощо).

Яким чином можна усунути дію електричного струму на потерпілого?

При ураженні електричним струмом необхідно, перш за все, негайно усунути дію струму на потерпілого, оскільки від тривалості такої дії залежить важкість електротравми. Необхідно пам'ятати, що діяти треба швидко, але в той же час обережно, щоб самому не потрапити під напругу. Найбезпечніший спосіб усунення дії електричного струму на потерпілого - це вимкнення електроустановки, до якої доторкається потерпілий за допомогою найближчого вимикача, рубильника, роз'єднувача чи іншого комутаційного апарата (рис. І, а).

Якщо вимкнути установку досить швидко немає змоги, то необхідно звільнити потерпілого від доторкання до струмовідних частин, що перебувають під напругою.

Для звільнення потерпілого від проводу, що перебуває під напругою до 1000 В, необхідно скористатись палицею, дошкою, або будь-яким іншим сухим предметом, що не проводить електричний струм (рис. 1, б). При цьому бажано ізолювати себе від землі (стати на суху дошку, пальто або гумову підстилку). Можна також перерубати проводи сокирою з сухим дерев'яним топорищем (рис. 1, в), або перекусити їх інструментом з ізолювальними рукоятками (кусачками, пасатижами і т. п.). Перерубувати чи перекушувати проводи необхідно пофазно, тобто кожний провід окремо й на різній висоті.

Для звільнення потерпілого від доторкання до струмовідних частин можна також відтягнути його за одяг (якщо він сухий і відстає від тіла), наприклад, за поли халата чи піджака (рис. 1, г). При цьому необхідно уникати доторкання до навколишніх металевих предметів та відкритих частин тіла. Для ізоляції рук, особливо коли необхідно доторкнутися до тіла потерпілого, рятівник повинен надягнути діелектричні рукавички або обмотати руку сухим одягом (наприклад, шарфом або сухою матерією). При відтягуванні потерпілого від струмовідних частин рекомендується це робити однією рукою.

                 

Способи усунення дії електричного струму на потерпілого:

а - знеструмлення установки за допомогою вимикача (рубильника); б - відкидання

проводу сухою дошкою; в - перерубування проводів сокирою; г - відтягнення

потерпілого від електромережі

Якщо електричний струм проходить в землю через потерпілого і він судомно стискає в руці один струмовідний елемент (наприклад, провід), то простіше припинити дію струму, відокремивши потерпілого від землі (підсунувши під нього суху дошку або відтягнувши ноги від землі мотузкою, чи за сухі штани). При цьому необхідно пам'ятати про особисту безпеку.

Для звільнення потерпілого від доторкання до струмовідних частин електроустановок напругою понад 1000 В необхідно надягнути діелектричні рукавички та боти і користуватись ізолювальною штангою або кліщами, що розраховані на відповідну напругу.

Звільнення потерпілого від дії електричного струму в установках   

напругою понад 1000 В відкиданням проводу ізолювальною штангою

На повітряних лініях електропередавання (ПЛ) 6-20 кВ, коли їх неможливо швидко вимкнути, необхідно здійснити штучне коротке замикання, при якому відбувається аварійне вимкнення ПЛ. Для цього здійснюють шунтування проводів чи заземлення їх гнучким неізольованим провідником (проводом, ланцюжком, мокрою мотузкою) При шунтуванні (рис. З, а) неізольований провідник накидають на лінії електропередачі, а при заземленні один його кінець закріплюють на землі (приєднують до металевої опори, окремого заземлювача тощо), а другий (з прикріпленим тягарем) накидають на провід лінії електропередавання (рис. З, б). Для запобігання ураження електричним струмом необхідно перед накиданням провідника надягнути діелектричні рукавички та боти, а за відсутністю останніх - випустити провідник у момент кидка.

Тим, хто подає допомогу, необхідно пам'ятати про небезпеку так званої крокової напруги, що виникає за певних умов на обмеженій ділянці землі. Ураження людини у цьому випадку настає, коли ноги людини торкаються двох точок землі (рис. 4), що мають різні електричні потенціали. У зоні крокової напруги струм переходить через тіло людини від однієї ноги до Другої.

Напруга кроку V'_к визна­чається як різниця потенціалів між точками / та 2, на яких сто­ять ноги людини і/_к= <р,- <р_г Вона знижується в міру віддален­ня від точки замикання на землю (х) та при меншій довжині кроку людини (а).

Хоча при кроковій напрузі струм проходить через тіло лю­дини по шляху «нога-нога», який є менш небезпечним за інші, однак відомо немало випадків ураження струмом, які спри­чинені саме кроковою напругою. Важкість ураження зростає через судомні скорочення м'язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм проходить вже

по шляху «рука-ноги» через життєво важливі органи (серце, легені). Крім того, зріст людини більший за довжину кроку, що обумовлює більшу різницю потенціалів.

Крокова напруга утворюється зокрема при падінні на землю високо­вольтного проводу. Тому небезпечно наближатися до місця замикання проводу на землю ближче ніж на 8 м. Пересуватися в зоні крокової напруги необхідно з особливою обережністю, використовуючи відповідні засоби захисту для ізоляції від землі (діелектричні калоші, боти; гумові килимки) або предмети, що погано проводять електричний струм (наприклад, сухі дошки). Без засобів захисту пересуватися в зоні розтікання струму замикання на землю (крокової напруги) необхідно маленькими кроками, що не перевищують довжини ступні (рис. 5).

                                

Правильне пересування в зоні розтікання 
струму замикання на землю: 
а - віддалення від точки замикання на землю обірваного проводу; 
б - сліди від взуття

Після усунення дії на потерпілого електричного струму необхідно подати йому долікарську допомогу .

Класифікація виробничих приміщень з електробезпеки

Для розробки заходів щодо запобігання електротравматизму, пов’язаних з розміщенням електроустаткування підприємства, необхідно знати характеристику приміщень. Відповідно до правил улаштування електроустановок (ПУЕ), за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом приміщення поділяються на наступні три категорії.

             I.                   Приміщення без підвищеної небезпеки ­­– це приміщення, де відсутні умови, що створюють підвищену чи особливу небезпеку.

          II.                   Приміщення з підвищеною небезпекою – це приміщення, що характеризуються наявністю хоча б однієї з таких умов ураження електричним струмом:

1.       Підвищена вологість (відносна вологість повітря тривалий час перевищує 75% або пара та конденсуючи волога у вигляді дрібних крапель) або струмопровідний пил (технологічний, атмосферний пил, що потрапляє в середину агрегатів, технологічного обладнання, осідає на проводах, струмопровідних частинах і погіршує умови охолодження та ізоляції, але не викликає небезпеки аварії);

2.       Струмопровідна підлога (металева, залізобетонна);

3.       Висока температура повітря (+35⁰С);

4.       Можливість одночасного дотику працюючого до з’єднаних з землею металоконструкцій, обладнання з одного боку, та до металевих корпусів електрообладнання – з іншого.

       III.                   Особливо небезпечні приміщення – це приміщення, що характеризуються наявністю хоча б однієї з таких умов ураження електричним струмом:

•                                  Відносна вологість повітря постійно тримається близько 100%  (стеля, підлога, стіни покриті вологою);
•                                 Хімічно активне середовище (у приміщенні є агресивні пари, гази, рідини, які діють на ізоляцію та руйнують струмопровідні частини електроустаткування);
•                                  Одночасно дві й більше умов підвищеної небезпеки.

Допуск до роботи з електрикою

До електротехнічного персоналу належать особи, які зайняті на обслуговування, ремонті та експлуатації електроустановок. Електротехнічний персонал умовно поділяють на такі групи:

•     Адміністративно-технічний персонал (начальники служб, цехів, майстри);
•           Оперативний персонал (черговий персонал, який безпосередньо обслуговує електроустановки);
•     Ремонтний персонал (працівники, що займаються експлуатаційно-ремонтним обслуговуванням та необхідною наладкою електрообладнання);
•     Оперативно-ремонтний персонал (ремонтний персонал, спеціально навчений і підготовлений для оперативного обслуговування електроустановок, де відсутній черговий персонал).

До роботи з електрикою допускаються особи, які:

•     Пройшли навчання та перевірку знань «Правил безпечної експлуатації електроустановок» з присвоєнням відповідної групи (1-5);
•     Пройшли медичний огляд.

Особи, які допускаються до роботи з електрикою, проходять медичний огляд при влаштуванні на роботу і періодично, один раз на рік, при обслуговуванні діючих електроустановок.

Роботи на електроустановках проводяться за нарядом або розпорядженням. Наряд-допуск – це письмове розпорядження на виконання роботи, викладене на спеціальному бланку, де визначений зміст, місце, час початку і закінчення роботи, необхідні заходи безпеки, склад бригади і особи, які відповідають за безпечне виконання роботи. Розпорядження – це усне завдання на безпечне виконання роботи.

Для безпечного виконання роботи здійснюються такі організаційні заходи:

•     Видання наряду або розпорядження;
•     Призначення осіб, відповідальних за безпечне проведення робіт;
•     Підготовка робочого місця та допуск до роботи;
•     Нагляд під час роботи;
•     Перерви в роботі.

До початку роботи виконуються технічні заходи щодо підготовки робочого місця: необхідні вимкнення, перевірка відсутності напруги на струмопровідних частинах, встановлення заземлення, наявність плакатів, інструкцій тощо.

До роботи з електрикою не допускаються особи, молодші 18 років. Учні, студенти, які проходять виробничу практику або навчання і не досягли 18-річного віку, працюють з електрикою під постійним наглядом кваліфікованого працівника обмежений час, що визначений навчальним планом.

Класифікація, принцип дії та методи застосування колективних та індивідуальних засобів захисту в електроустановках

Для забезпечення електробезпеки використовуються окремо або в поєднанні один з одним такі технічні способи та засоби:

•     Захисне заземлення;
•     Занулення;
•     Вирівнювання потенціалів;
•     Мала напруга;
•     Захисне відімкнення;
•     Ізоляція струмопроводів;
•     Огороджувальні пристрої;
•     Попереджувальна сигналізація, блокування, знаки безпеки;
•     Засоби захисту та запобіжні пристрої.

Для захисту людей від ураження електрострумом внаслідок пошкодження ізоляції і переході напруги на струмопровідні частини машин, механізмів, інструментів тощо застосовують захисне заземлення чи занулення.

Захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання з землею або її еквівалентом металевих струмопровідних частин, що можуть опинитися під напругою.

     

І. Заземлення.                                          ІІ. Занулення.

Заземлення здійснюється за допомогою природних, штучних або змішаних заземлювачів.

Занулення – це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником металевих струмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою (корпуси електроустаткування, кабельні конструкції, сталеві конструкції.

 Метою занулення є усунення небезпеки ураження людини під час пробою на корпус обладнання однієї фази мережі електричного струму. Ця мета досягається внаслідок швидкого відімкнення максимальним струмовим захистом частин мережі, на який трапилося замикання на корпус.

Завдяки підключення до нейтральної точки джерела всіх не струмопровідних частин обладнання, однофазне замикання на корпус перетворюється в однофазне коротке замикання, яке призводить до спрацьовування максимального струмового захисту.

Захисне заземлення і занулення виконують з метою:

•     Забезпечення нормальних режимів роботи установки;
•     Забезпечення нормальних режимів роботи установки;
•     Забезпечення безпеки людей при порушенні ізоляції мережі струмопровідних частин;
•     Захисту електроустаткування від перенапруги;
•     Захисту людей від статичної електрики.

Малу напругу (не більше 42 В) застосовують для живлення електроприймачів невеликої потужності: ручного електрифікованого інструменту, переносних ламп, ламп місцевого освітлення, сигналізації.

У приміщеннях без підвищеної і особливої небезпеки використовують переносні світильники з напругою 42 В, а для роботи у приміщеннях з підвищеною небезпекою, в тісноті, незручному положенні, коли є небезпека дотику працюючого до металевих, добре заземлених частин. Застосовують переносні світильники місцевого освітлення напругою 12 В. у приміщеннях, на робочих місцях, де умовами безпеки праці електроприймачі не можуть живитися безпосередньо від мережі напругою до 1000 В, треба застосовувати розподільні або знижувальні трансформатори із вторинною напругою 42 В і нижче.

Захисне відімкнення – захист швидкої дії, що забезпечує автоматичне відімкнення електроустановки під час виникнення в ній небезпеки ураження людини струмом. Така небезпека може виникнути при замиканні фази на корпус, зниженні опору ізоляції мережі нижче відповідного рівня, а також у випадку дотику людини безпосередньо до струмопровідної частини, що знаходиться під напругою.

Захисне відімкнення використовується у тих випадках, коли інші захисні заходи (заземлення, занулення) ненадійні, їх важко здійснити (в умовах вічної мерзлоти), дорого коштують або у випадках, коли до безпеки обслуговування висуваються підвищені вимоги (в шахтах, кар’єрах), а також у пересувних електроустановках. Найбільше розповсюджене обладнання захисного відімкнення у мережах до 1000 В. захисне відімкнення обов’язкове для ручних електроінструментів.

Основні вимоги, яким має відповідати обладнання захисного відімкнення: висока чутливість, малий час відімкнення, селективність дії, здатність здійснювати самоконтроль справності, надійність.

Для захисту від дотику до частин, що перебувають під напругою, використовується також подвійна ізоляція – електрична ізоляція, що складається з робочої та додаткової ізоляції. Робоча ізоляція – ізоляція струмопровідних частин електроустановки. Додаткова ізоляція простіше досягається виготовленням корпусу з ізоляційного матеріалу (електропобутові прилади).

Огороджувальні переносні засоби та 
методи блокування, їх призначення

Огороджувальні переносні засоби призначені для тимчасового огородження струмопровідних частин і запобігання помилкових операцій з комутаційною апаратурою. До них належать ізоляційні накладки, ковпаки, переносні заземлення (заземлювачі), шити, клітки, плакати.

Часто використовується звукова та світлова сигналізація, написи, плакати та інші засоби інформації, що попереджують про небезпеку.

Огороджувальні пристрої бувають як суцільні, так і сітчасті. Суцільні огороджувальні пристрої у вигляді кожухів та кришок використовують в електроустановках напругою до 1000 В. Сітчасті огороджувальні пристрої – в електорустановках напругою до 1000 В і вище.

Щоб запобігти попаданню людини під напругу внаслідок помилкових дій під час роботи, застосовуються спеціальні пристрої – пристрої блокування безпеки.

Механічне блокування використовується за допомогою замків, стопорів, защіпок та інших механічних пристроїв, які стопорять поворотну частину механізму у відімкненому стані.

За допомогою блокувальних контактів електричне блокування здійснює відокремлення напруги під час відчинення дверей огороджувальних пристроїв.

Електричне блокування має забезпечувати відімкнення напруги за такого розчинення дверей, щоб людина не могла потрапити за огородження до струмопровідних частин безпосередньо сама або за допомогою інструмента.

Електричне блокування здійснюється за допомогою спеціальних електромагнітних замків (запорів).

Блокування застосовується в електроустановках напругою понад 220 В, в яких часто ведуться роботи на струмопровідних частинах, що огороджуються. блокування забезпечує зняття напруги зі струмопровідної частини електроустановки під час проникнення до неї. За принципом дії блокування буває механічне, електричне та електромагнітне. Механічне блокування використовують в електричних апаратах (рубильниках, автоматах). Електричне блокування здійснює розрив мережі контактами, що встановлені на дверях огороджувальних пристроїв, кришках і дверцятах кожухів. В апаратурі автоматики, обчислювальних машинах використовують блочні схеми: коли блок видаляється зі свого місця, штепсельний роз’їм розмикається.

Запобіжні написи і знаки електробезпеки

Запобіжні написи, плакати та пристрої призначені для привернення уваги працюючих до безпосередньої небезпеки, наказу й дозволу певних дій з метою забезпечення безпеки, а також отримання необхідної інформації.

Всі знаки встановлюють у місцях, перебування в яких пов’язано з можливою небезпекою для працюючих, а також на виробничому устаткуванні, що є джерелом такої небезпеки.

Запобіжні написи, плакати поділяються на чотири групи:

•     Попереджуючі;
•     Забороняючи;
•     Наказуючі;
•     Вказувальні.

Попереджуючі знаки призначені для попередження працюючих про підвищену небезпеку. Вивішують такі знаки у вигляді плакатів, на захисних засобах, на переносних щитах. Зміст написів, наприклад:

«Стій – висока напруга!», «Не залазь – уб’є!»

 Забороняючи знаки призначені для заборони певних дій. Вивішують їх на рубильниках, ключах управління. Зміст написів, наприклад:

«Не вмикати – працюють люди!»

Наказуючі знаки призначені для дозволу певних дій працюючих тільки під час виконання конкретних вимог безпеки праці (наприклад, обов’язкове застосування спеціальних засобів індивідуального захисту працюючих, вжиття заходів щодо забезпечення безпеки праці), вимог пожежної безпеки і для показу евакуаційних шляхів.

 Вказувальні знаки вказують місцезнаходження різних об’єктів і пристроїв, пунктів медичної допомоги, складів, майстерень, вогнегасників.

Електрозахисті засоби та їх призначення

Електор захисні засоби призначені для захисту персоналу, який обслуговує електроустановки. За призначенням електрозахисті засоби поділяються на ізолювальні (діелектричні рукавиці, боти, калоші, інструмент з ізолюючими ручками), огороджувальні (переносні огородження, заземлення) та запобіжні (пояси, захисні окуляри. Ізолювальні засоби під час експлуатації періодично випробують.

При експлуатації для запобігання виникнення електротравматизму використовують спеціальні засоби індивідуального захисту, які поділяються на основні та додаткові.

До основних електрозахисних засобів відносяться засоби захисту, ізоляція яких довготривалий час витримує робочу напругу і які дозволяють доторкатися до струмопровідних частин, що перебувають під напругою.

Ці засоби надійно ізолюють та витримують напругу мережі, обладнання, дають можливість працювати з ними.

В електроустановках напругою до 1000 В до основних електрозахисних засобів належать:

•     Ізолюючі штанги;
•     Ізолюючі та електровимірювальні обценьки;
•     Покажчики напруги;
•     Діелектричні рукавиці»
•     Інструмент з ізольованими ручками.

До додаткових засобів електрозахисту в електроустановках до 1000 в належать:

•     Діелектричні калоші, килимки;
•     Переносне заземлення;
•     Огороджувальні пристрої;
•     Плакати та знаки безпеки.

Діелектричні калоші та боти захищають працюючих від напруги кроку і використовуються під час роботи зі штангою, обценьками.

Додаткові електрозахисні засоби застосовують тільки разом з основними.

Захист від статичної електрики

Накопичення зарядів статичної електрики відбувається під час користування одягом зі штучних волокон, вовни, шовку, взуттям з підошвами, що не проводять електричного струму, виконання робіт з речовинами, що є діелектриками та шліфувальною шкуркою.

Дія статичної електрики для людини безпечна, бо сила струму дуже мала, але:

•     Розряд енергії відбувається у вигляді помірного і сильного уколу або поштовху;
•     Вплив зарядів може призвести до тяжких нещасних випадків внаслідок рефлекторного руху поблизу незахищених та рухомих частин, перебування на висоті;
•     Іскрові розряди можуть спричинити спалах або вибух різних горючих речовин;
•     У результаті статичної електрики може статися вибух при перевезенні рідин у незаземлених цистернах.

Як засоби захисту від статичної електрики використовують:

•     Заземлення технологічного устаткування, трубопроводів;
•     Загальне і місцеве зволоження повітря в небезпечних приміщеннях робочої зони, якщо це допускається за умовами виробництва;
•     Струмопровідну підлогу, а також спецвзуття зі струмопровідною підошвою, антистатичні рукавиці;
•     Іонізацію повітря, індукційні або тканинні нейтралізатори, пасти.

     

Захист споруд і будівель від блискавки

Захист будівель і споруд від прямих ударів блискавки здійснюється за допомогою громовідводів. Громовідвід складається з трьох частин: блискавко приймальника, що безпосередньо сприймає на себе удар блискавки; заземлювача, через який струм потрапляє в землю, і струмовідвода, що з’єднує блискавко приймальник із заземлювачем.

Захисна дія громовідводу заснована на властивості блискавки вражати найвищі та добре заземлені металеві споруди. Влаштовуються громовідводи над спорудами, вони сприймають розряди блискавки на себе. Громовідвід утворює зону захисту – простір, всередині якого не виникають блискавки.

Згідно з протипожежними нормами і правилами будинки, споруди обладнуються системами блискавкозахисту. Відсутність їх сприяє виникненню пожеж.

Блискавкозахист – це комплекс захисних заходів від розрядів атмосферної статичної електрики, який забезпечує захист людей, зберігає споруди, будинки, матеріали від згорання, вибухів.

Правила поведінки під час грози

Гроза може застати людину на виробництві, вдома, в лісі, в полі, тому необхідно знати правила поведінки підчас грози.

На виробництві всі будинки, споруди, лінії електропередач, радіо, зв’язку оснащені пристроями блискавкозахисту. Тому працюючим не потрібно застосовувати будь – яки спеціальні засоби блискавкозахисту, а необхідно вжити застережливих заходів: вимкнути непотрібне освітлення, радіомовлення.

Території вулиць, тротуарів, скверів, як правило, захищені громовідводами. вони розташовуються на трубах котелень, стовпах електропередач, вишках.

Якщо ви під час грози перебуваєте на вулиці, не шукайте укриття поблизу металевих опор, стовпів електропередач, на яких є громовідводи, під високими деревами.

У селищах, містах на всіх високих спорудах ставляться громовідводи. Тому, якщо ви під час грози знаходитесь вдома, слід вжити тільки застережливих заходів: вимкнути освітлення, радіоприлади, позачиняти квартирки і двері, щоб не було протягу.

Якщо під час грози ви перебуваєте в лісі, то пам’ятайте, що не можна шукати укриття під високими деревами, на пагорбах, поблизу радіо- та електропередач.

Під час грози в полі треба шукати сховище у низинній місцевості, не можна наближатися до поодиноких дерев, стовпів, техніки, що стоїть окремо.