БЖД (Лекции по БЖД в электронном виде)

25

Безопасность жизнедеятельности

Лекция №1

ОТ

(охрана труда)

Правовые во­просы ОТ

Эргономика

Техника безопасности

Электробезопасность

Производственные факторы

Пожарная безопасность

Ионизация

1. Электробезопасность.

Система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающая безопасность и здоровье работающих при воздействии электрического тока, электрической дуги, э-м поля.

Лекция № 2

Действие электрического тока проявляется в термическом, электролитическом и динамическом действиях. Вызывает также биологическое действие, присущее только живым организмам.

Электрический ток – опасный антропогенный производственный фактор. Травма – резкое, внезапное изменение здоровья человека.

Особенность действия электрического тока.

1. Электрический ток мы не ощущаем органами чувств.

2. Пролонгированное действие электрического тока.

Все многообразие действия электрического тока можно условно свести к 3 видам электротравм.

1. Местные электротравмы – 20%. Ярко выраженное нарушение целостности ткани.

2. Электрические удары – 25%. Общие электротравмы, имеющие общее воздействие на организм человека.

3. Смешанные травмы – 55%

Местные электротравмы

1. Электрические ожоги разных степеней – наиболее тяжело поддается лечению.

2. Электрические знаки – уплотнения кожи в местах приложения электрода.

3. Металлизация кожи – вкрапление в кожу расплавленного металла.

4. Механические повреждения – сокращения мышц при захвате токоведущими частями руки.

5. Электроофтальмия – из-за ультрафиолетового потока в дуге – конъюнктивит.

Электрические удары

1. Не потерял сознание

……………….

1. Клиническая смерть

Критерии электробезопасности

ГОСТ 12.1.038 – 82

Первичные критерии электробезопасности

1. Пороговый ток ощущения: 50 Гц – 0,5…1,5 мА,  5…7 мА. На основании этого критерия устанавливаются предельные токи и напряжения при нормальной работе электроустановки.

2. Пороговый не отпускающий ток: 50 Гц – 10…15 мА,  50…70 мА. На основании этого критерия устанавливаются предельные токи и напряжения при длительной работе в аварийном режиме. На основании этого установлено 50 Гц 36 В, 6мА. Эффект не отпускания характерен для переменного тока, для постоянного тока он наблюдается в переходных процессах.

3. Пороговый ток фибрилляции – наименьшее значение тока, при котором наступает фибрилляция сердца: 50 Гц – 100 мА,  300 мА. На основании этого критерия устанавливаются предельные токи и напряжения в аварийном режиме работы в зависимости от времени воздействия. При воздействии 0 – 1 сек.: I_н = 50/T – ток, который вызывает фибрилляцию сердца у 0,05% испытуемых (все для промышленных установок). В Америке I_н = 165/T

4. При токах более 3 – 4 А сердце, минуя стадию фибрилляции, останавливается; все, что более 1 сек., считается длительным воздействием.

Электрическое сопротивление тела человека

Полное электрическое сопротивление тела человека имеет нелинейную зависимость от ряда факторов, в том числе:

1. от состояния кожи

2. от параметров электрической цепи, куда включен человек

3. от факторов окружающей среды

4. о т индивидуальных физиологических свойств человека

R  100 Ом – 1 МОм, причем большее сопротивление соответствует более здоровому человеку.

А )

В

С_Н

R_Н

R_Н

С_Н

R_В

Z_Н

Z_Н

) Схема замещения

R_Н – активное сопротивление наружного слоя кожи

С_Н – емкость образовавшегося конденсатора

R_Н = 10 – 100 кОм

С_Н = 1 пФ

R_В – активное сопротивление

R_В = 300 – 700 Ом

Лекция № 3

Z_полн = 2Z_полн + R_В = 2/(1/R_Н + jC_Н) + R_В

Z_плон = (4R_Н(R_Н+R_В)/(1+(R_НС_Н)²) +R_В²)

С

С_Н

R_Н

Z_Н

)

R_Н = 2R_Н + R_В

С_Н  0,5С_Н

Z_полн  = R_Н/(1+(R_НС_Н)²)

Факторы, влияющие на сопротивление тела человека.

1. Состояние кожи

а) Повреждение рогового слоя кожи R_h  R_ВН

б) Увлажнение кожи – подсоленная вода  R на 30 – 50%, а дистиллированная – на 15 – 30%

в) Потовыделение – раствор солей

г) Загрязнение кожи

1. Параметры электрической цепи

а) Место приложения электрода

б ) Значение тока, проходящего через тело человека,  тока ведет к снижению сопротивления (термическое воздействие тока  центральная нервная система  расширение кровеносных сосудов  потоотделение

в) Значение напряжения, приложенного к телу человека

Пробивное напряжение 20 – 200 В — пробой рогового слоя кожи.

Когда f = 0, R_Н = 2R_Н + R_В

Сопротивление тела человека постоянному току больше.

г ) Частота

д) Площадь, приложенных к телу человека электродов

На больших частотах площадь влияет меньше

е) Длительность прохождения тока через тело человека

Если воздействие длится 1 – 2 мин, R_h  на 10 – 40 %.

1. Факторы окружающей среды

а) температура

б) давление

в) влажность

1. Физиологические факторы

а) пол

б) возраст

в) сердечно-сосудистая система

г) дерматология

д) психофизическое состояние человека

Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током

1. см. критерии электробезопасности

2. время воздействия

а) чем больше время, тем хуже

б) совпадение времени воздействия тока с фазой T кардиоцикла

100 %

20 %

систола

диастола

период 0,8–1 с

Систола – период активной работы сердца, диастола – период покоя.

Если ток проходит через фазу Т, то 100 % фибрилляция сердца.

— вероятность наступления фибрилляции сердца

Р

Q

S

R

R

S

Q

Р

Т

f

в) род тока и частота

Несмотря на то, что с  частоты полное сопротивление тела , поражение электрическим током неоднозначно.

Р = I_неотп (f)/I_неотп(50)100%

Постоянный ток менее опасен

50–70 мА

10 мА

I_неотп

Р

50 400 Гц

г) путь прохождения тока

Наиболее опасные пути прохождения тока:

1. голова — руки

2. голова — ноги

Наиболее частые пути прохождения тока:

1. рука — ноги

2. рука — рука

3. нога — нога

Через сердце проходит больший ток при «правая рука — ноги»

3,7 % через сердце

6,7 % через сердце

3,3 % через сердце

0,4 % через сердце

е) индивидуальные свойства человека

Классификация электроустановок и помещений по опасности поражения электрическим током – книга Долина.

Явление растекания тока в земле

Электрическое замыкание на землю – случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или нетоковедущими проводящими конструкциями, имеющими связь с землей.

Преднамеренное замыкание на землю называется заземлением.

_З = I_ЗR_З,

где:

_З – потенциал заземлителя

I_З – ток, стекающий в землю

R_З – сопротивление заземлителя растеканию тока (не сопротивление лома, воткнутого в землю)

Распределение потенциалов на поверхности земли (потенциальная кривая)

Характер распределения потенциалов вблизи заземлителя зависит от: I_З, конфигурации заземлителя, их взаимного расположения. Размеры электродов от нескольких метров до нескольких километров.

Полушаровой заземлитель, расположенный на поверхности земли.



Допущения:

1. Ток стекает в землю через одиночный заземлитель, полусферической формы.

2. Заземлитель находится в однородном изотропном грунте.

3. Удельное электрическое сопротивление грунта >> удельного электрического сопротивления материала заземлителя.

4. Не учитываем поверхностный эффект

В объеме грунта возникает поле растекания.

Плотность тока j = I_З/(2х²)

Выделим dx : dU = Еdx

Напряжение точки А – потенциал точки А относительно бесконечно удаленной точки с  = 0.

_А = U_А = _х∫^ dU

Электрическое поле 50 Гц может рассматриваться как стационарное.

Е = j

_А = _х∫^ Еdх = _х∫^ I_З/(2х²)dх = I_З/(2х)

_З = _МАХ = I_З/(2R); _MIN = 0 при х  

Грунт, лежащий вблизи заземлителя, потенциал которого не равен нулю, называется зоной растекания. Грунт с потенциалом, равным нулю, называется электрической землей. Зона растекания тока ограничивается 20 метрами.

Сопротивление заземлителя растеканию тока.

1. Собственное сопротивление заземлителя (сопротивление лома).

2. Переходное сопротивление в месте контакта заземлителя с грунтом.

3. Сопротивление грунта, лежащего вблизи заземлителя

1 и 2 можно пренебречь.

dR_растек = dx/(2х²)

R_растек = _R∫^ dx/(2х²) = /(2R) = /(D)

Сопротивление оказывает только грунт, лежащий вблизи заземлителей, между ними сопротивление не оказывает.

_З = I_З/(2R) = I_З R_З

Явление растекания тока с групповых заземлителей, сопротивление групповых заземлителей (книга Долина).

Напряжение прикосновения.

Разность потенциалов между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, падение напряжения в теле человека.

U _h = I_hR_h или U_h = _руки – _ноги = _З – _{основания} = _З(1 – _{основания}/_З)