Курс лекций по БЖД 2008 (1023206), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Для случаев облучения от устройств с перемещающейся диаграммой излучения (вращающиеся и сканирующие антенны с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 20) и локального облучения рук при работах с микрополосковыми устройствами предельно допустимый уровень плотности потока энергии для соответствующего времени облучения (ППЭпду) рассчитывается по формуле:

ППЭпду = К * ЭЭпду/Т

где К – коэффициент снижения биологической активности воздействий; К = 10 – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн; К = 12,5 – для случаев локального облучения кистей рук (при этом уровни воздействия на другие части тела не должны превышать 10 мкВт/см²).

11.3. Методы и средства защиты от электромагнитных излучений

Основными методами и средствами защиты от электромагнитных полей являются:

1. уменьшение мощности электромагнитного поля в источнике возникновения;

2. увеличение расстояния от источника до рабочего места;

3. изменение направленности электромагнитного излучения;

4. ограничение времени пребывания в опасной зоне;

5. обработка помещения материалами с наименьшими коэффициентами отражения;

6. применение радиопоглощающих материалов и поглотителей мощности, преобразующих энергию электромагнитного поля в тепловую, которая затем рассеивается;

7. размещение оборудования в отдельном помещении, применение дистанционного управления;

8. применение защитной сигнализации и блокировок;

9. применение защитных экранов из материалов с высокой электропроводностью и магнитной проницаемостью;

10. индивидуальные средства защиты.

Ослабление мощности электромагнитного поля на рабочих местах с ПЭВМ достигается увеличением расстояния между источником излучения и рабочим местом; уменьшением мощности излучения, а также установкой отражающего или поглощающего экранов между источником и рабочим местом.

12. Электробезопасность

12.1. Действие электрического тока на организм человека

При прохождении через организм человека электрический ток оказывает термическое действие, электролитическое действие, биологическое действие.

Термическое действие проявляется в виде: электрические знаков, которые сопровождаются образованием на коже пятен серого или бледно-желтого цвета (диаметром 1-5 мм); электрических ожогов, которые сопровождаются покраснением кожи, обугливанием и сгоранием тканей; металлизации кожи, которая сопровождается проникновением в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавленного электрической дугой; механических повреждений, который сопровождаются разрывами кожи, кровеносных тканей и сосудов; электроофтальмии, которая сопровождается воспалением наружных оболочек глаз в результате воздействия потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электролитическое действие проявляется в разложении крови, что вызывает нарушения протекания физико-химических процессов в организме человека.

Биологическое действие проявляется в прекращении деятельности органов дыхания и кровообращения.

12.2. Факторы, определяющие действие тока на организм человека

К факторам, определяющим действие тока на организм человека, относятся:

1. индивидуальные особенности и состояние организма человека;

2. род и частота тока;

3. величина тока;

4. время действия тока;

5. путь прохождения тока;

6. типы электрических сетей.

1. Действие электрического тока на организм человека определяется электрическим сопротивлением тела человека. Электрическое сопротивление тела человека принимается условно состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений (рисунок 12.1) – двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи Z_н эпидермиса и одного внутреннего сопротивления R_в.

Сопротивление наружного слоя кожи состоит из активного сопротивления R_н и емкостного С_н.

В действительной форме сопротивление тела человека записывается в следующем виде:

R_ч =

Сопротивление наружного (R_н ) рогового слоя кожи человека составляет 1-100 кОм. Сопротивление внутренних тканей (R_в) организма человека составляет 0,3-0,5 кОм. Сопротивление сухой и грубой кожи выше, чем влажной, что характерно для пожилых людей. Сопротивление кожи снижается с повышением влажности. В расчетах принимается сопротивление тела человека 1000 Ом.

Рисунок 12.1 – Схема электрического сопротивления тела человека

2. Переменный и постоянный ток по-разному действуют на организм человека.

Переменный ток с напряжением до 450 В опаснее, чем постоянный ток. Постоянный ток с напряжением свыше 550 В опаснее переменного. При напряжении 450-550 опасность переменного и постоянного тока примерно одинаковая. Наибольшую опасность представляет переменный ток с частотой 50-60 Гц.

3. Величина тока, проходящего через организм человека проявляется в следующем виде (таблица 12.1).

Таблица 12.1. Характер реакции организма на величину электрического тока по Дальзену

Величина тока определяет степень электрического удара на организм человека. Существуют четыре степени электрического удара:

1 степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

2 степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания;

3 степень – потеря сознания и нарушение деятельности сердца или органов дыхания;

4 степень – клиническая смерть, т.е. отсутствие кровообращения и дыхания.

Клиническая смерть – переходная стадия от жизни к смерти. Продолжительность клинической смерти: большинство случаев – 4-5 мин; здоровые люди – 7-8 мин; отдельные люди – 30 мин. После клиническое смерти наступает распад клеток головного мозга и биологическая смерть.

В случае поражения человека электрическим током при остановке дыхания лицо (тело) человека становится синим; при остановке сердца лицо (тело) становится белым. При остановке дыхания вероятность спасения высокая.

4. Время действия.

С увеличением времени действия электрического тока сопротивление организма человека уменьшается. Формулы для определения допустимого тока от времени действия:

в РФ

I_д = 50/t, мА

в Международном электротехническом комитете (МЭК)

I_д = 18/t, мА

где t – время действия, с.

Для промышленных и бытовых электроустановок с напряжением до 1000 В и частотой тока 50 Гц по длительности воздействия допустимый электрический ток имеет следующие значения:

Время действия Допустимый ток, мА

Длительное действие 1

В течение 1 с 50

В течение 0,1 с 400

Время действия электрического тока на организм человека положено в основу расчета системы защиты и выбора автомата защиты.

5. Путь прохождения тока в организме человека

Опасность поражения человека электрическим током определяется направлением его движения в организме. Существует десять схем прохождения тока в организме человека. Рассмотри пять основных схем движения электрического тока в организме человека (рисунок 12.2).

6. Степень опасности поражения человека электрическим током при прикосновении к неизолированным токоведущим частям электроустановок зависит от электрической сети и вида прикосновения. Наиболее часто встречаются типы электрических сетей с напряжением до 1000 В, которые подразделяются на: трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью; трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью; однофазная сеть с заземленным проводом; однофазная сеть с изолированным проводом.

Эквивалентная схема замещения сопротивления изоляции провода фазы может быть представлена следующим образом (рисунок 12.3).

полная рука – нога (40%) левая – полная нога – рука (20%)

правая – полная нога – рука нижняя нога – нога верхняя рука – рука

(17%) (6%) (6%)

Рисунок 12.2 – Схема движения электрического тока в организме человека

Рисунок 12.3 – Схема замещения сопротивления изоляции

Рассмотрим схемы прикосновения человека к электрической сети (рисунки 12.4 – 12.7).

Проведем анализ различных сетей.

Из теоретических основ электротехники на основании эквивалентных схем (схемы замещения) сила тока, проходящего через тело человека, для соответствующих сетей записывается в следующем виде.

Трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью (нормальный режим)

Uл = Uф

Uф – фазное напряжение; Uл – линейное напряжение; Rн – активное сопротивление заземления нейтрали; Rч – сопротивление тела человека

Рисунок 12.4 – Трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью.

Нормальный режим

Сила тока, проходящая через тело человека

I_ч = U_ф / (R_ч + R_н)

При U_ф = 220 В; R_ч = 1000 Ом; R_н = 4 Ом

I_ч = 220 / (1000 +4) ≈ 0,22 А = 220 мА

Последствия – паралич сердца.

Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью (нормальный режим)

Uл = Uф

Uф – фазное напряжение; Uл – линейное напряжение; Rиз –сопротивление изолированного провода; Rч – сопротивление тела человека

Рисунок 12.5 – Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью.

Нормальный режим

Сила тока, проходящая через тело человека

I_ч = 3U_ф / (3R_ч + R_из)

При U_ф = 220 В; R_ч = 1000 Ом; R_н = 500000 Ом

I_ч =3∙220 / (3∙1000 +500000) ≈ 0,0013 А = 1,3 мА

Последствия – легкое дрожание пальцев.

Однофазная сеть с заземленным проводом (нормальный режим)

Uф – фазное напряжение; Rз –сопротивление заземления; Rч – сопротивление тела человека

Рисунок 12.6 – Однофазная сеть с заземленным проводом.

Нормальный режим

Сила тока, проходящая через тело человека

I_ч = 1,4U_ф / (R_ч + R_з)

При U_ф = 220 В; R_ч = 1000 Ом; + R_з = 4 Ом

I_ч =1,4∙220 / (1000 +4) ≈ 0,306 А = 306 мА

Последствия – паралич сердца.

Однофазная сеть с изолированным проводом (нормальный режим)

Uф – фазное напряжение; Rиз –сопротивление изолированного провода; Rч – сопротивление тела человека

Рисунок 12.7 – Однофазная сеть с изолированным проводом.

Нормальный режим

Сила тока, проходящая через тело человека

I_ч = 1,4U_ф / (2R_ч + R_из)

При U_ф = 220 В; R_ч = 1000 Ом; + R_из = 500000 Ом

I_ч = 1,4∙220 / (2∙1000 +500000) ≈ 0,00115 А = 1,15 мА

Характеристики

Список файлов лекций