Антропометрические характеристики человека

Внешние

- зрительный анализатор (глаз);

- слуховой (рецепторы уха);

- тактильный, воспринимает ощущения, возникающих при воздействии на кожу различных механических воздействий (поверхность кожи);

- болевой (рецепторы находятся на коже);

- температурный (рецепторы на коже);

- обонятельный (рецепторы в носовой полости);

- вкусовой (рец. на поверхности языка и неба)

Внутренние анализаторы

- анализатор давления (рецепторы в мышцах);

- кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях);

- вестибулярный (рецепторы в области уха);

- специальные анализаторы расположенные во внутренних органах

Анализаторы являются подсистемами центральной нервной системы, и обеспечивает прием и первичный анализ информационных сигналов. Анализатор состоит из рецепторов связанных с помощью нервной связи соответствующими зонами мозга.

Рецепторы воспринимают поступающие сигналы с окружающей среды, осуществляют их частичную переработку и преобразуют биоэлектрические сигналы, которые по нервным путям передаются в ЦНС.

В процессе анализа в ЦНС вырабатываются биоэлектрические команды, которые передаются обратно по нервным путям к рецепторам осуществляющие оптимальную настройку в зависимости от специфики принимаемых сигналов.

Функциональная схема анализаторов:

Основными параметрами являются:

1. Абсолютная чувствительность анализатора характеризуется минимальным значением сигнала, при котором возникает ощущения.

Единица измерения: [Дж].

2. Предельно-допустимая интенсивность сигнала – не нарушает адекватность работы. Единица измерения [Дж].

3. Диапазон чувствительности.

4. Дифференциальная чувствительность. Установлено, что величина ощущений

E=KlgU+C, где E – интенсивность ощущений

U – интенсивность сигнала

K,C – const

Закон Вебера Фектора

∆E=K*∆U/U

5. Минимальная длительность сигнала необходима для возникновения ощущения

Зрительный анализатор

Назначение – прием и анализ сигнала в световом диапазоне

Глаз обладает высокой световой чувствительностью. Свет воспринимается в глазе с помощью фоторецептора. Палочек (диаметр – 2 мкм, длина 6,7 мкм, 170млн. шт.), колбочек (диаметр 6,7мкм, длина 35мкм,3-6 млн. шт).

Биоэлектрические сигналы передаются по зрительному нерву – 8*10⁵ волокон.

Благодаря палочкам человек видит ночью и зрение у него ч/б, благодаря колбочкам – дневное, цветное. Зрительный анализатор обладает определенной спектральной чувствительностью. Наибольшая видемость днем соответствует желтому цвету, ночью/d сумерках – зелено-голубому. Желтый 540-590нм; красный 780нм. Ощущения вызываемые световыми сигналами сохраняются в течении определенного времени после исчезновения сигнала. Инерция зрения составляет 0,1 – 0,3 с. Инерция зрения обуславливает стробоскопический эффект, при к-ром вращающееся устройство кажется неподвижным при равенстве частоты вращения и частоты мигания света. Если свет используется в виде сигнала, то оптимальная частота составляет 3-5Гц.

Слуховой анализатор

Назначение – прием и анализ сигнала передаваемых колебаниями упругой среды. 16-20000Гц. Воздействие звукового сигнала на анализатор определяется уровнем звукового давления(Па) и интенсивностью силой звука (Вт/м²). В логарифмическом масштабе: ,

Дб. Где P и I – звуковое давления и сила звукового давления; P₀ и I₀ – пороговые значения.

P₀=2*10^-5 Па, I₀=10-12 Вт/м²

При уровне звука 120 Дб звук вызывает дискомфорт, при 130 Дб неприятные ощущения, при 140 Дб болевой порог.

Тактильный анализатор

На коже человека находится 500 тыс. тактильных анализаторов. Абсолютный порог тактильных анализаторов для различных участков кожи различен. Для кончиков пальцев 3 г/мм², живот 26 г/мм², пятка 250 г/мм². При последовательном воздействии одиночное воздействие на кожу каждой из них воспринимается отдельно, пока не достигается критическая частота, при которой ощущение последовательных прикосновений переходят в специфическое ощущение вибрации. Ф – критическое составляет 5-20 Гц. Максимальная чувствительность наблюдается при Ф=230 Гц, при этом пороговая амплитуда вибрации составляет 1мкм.

Болевой анализатор

На коже на 1 см² человека располагается более 100 болевых точек. Болевой порог при механическом воздействии на кожу измеряется в ед. давления и составляет 1*10³ до1,5*10⁵ Па. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы.

Обонятельный анализатор

Он предназначен для восприятия человеком различных запахов (до 400 наименований). Абсолютный порог определяется концентрации пахучего вещества в воздухе. Этиловый спирт 20 мг/м³, хлороформ 3300 мг/м³, ванилин 1000 мг/м³. Наименьший порог обоняния наблюдается при температуре 25-30^▫ C. Время полной адаптации анализатора прямо пропорционально давлению пахучего вещества. Время восстановления чувствительности анализатора для различных веществ различно. Этилового спирта 5 -15 мин. Возможна маскировка одного запаха другим, если концентрация одного вещества превышает другое. Возможно ослабление двух запахов для некоторых пар пахучих веществ.

Вкусовой анализатор

Обеспечивает различение вкуса веществ в полости рта. Основными вкусовыми ощущениями являются: кислое, сладкое, горькое, соленое. Восстановление вкусовой чувствительности происходит в течении 10 -15 мин.

Кинестетический анализатор

Этот анализатор обеспечивает ощущение положения и движения тела в пространстве. Имеется 3 вида рецепторов этого анализатора.

1. Рецепторы реагирующие на растяжение и расслабления мышц;
2. Рецепторы реагирующие на сокращение мышц;
3. Рецепторы реагирующие на положение суставов.

Нервная система

Управляет всеми физиологическими функциями организма человека и связывает его с внешней средой. Очень важную роль при этом выполняют рефлексы. Они подразделяются на условные и безусловные.

Условные образуются в результате индивидуальной деятельности человека и проявляются в виде знаний, умений.

Благодаря условному рефлексу человек может заблаговременно предпринять необходимые действия для своей защиты, ориентируясь на признаки опасности. Условный сигнал, который не получает подкрепление ослабевает и исчезает совсем.

Безусловный рефлекс передается по наследству. Они действуют помимо нашего сознания. К ним относятся инстинкт продолжения рода и инстинкт самосохранения. Очень важное место занимает иммунная система, которая обеспечивает и следит за правильным обменом веществ на постоянном уровне, а также обеспечивает невосприимчивость организма к различным рефлексам. Различают врожденный и приобретенный иммунитет.

Личность и ее безопасность

Качества личности, их взаимосвязи. Установлено на практике, что 60-90% травм в быту и на производстве происходит по вине пострадавших.

Человека и его качества можно расценивать с точки зрения того, что как любая другая живая система, он представляет собой неделимую особь, с другой стороны человека.

Личность – человек, как общественный индивидуум, субъект познания и активного преобразования мира, разумное существо обладающее речью и способностью к трудовой деятельности.

Есть такие качества, которые способствуют успешному производительному труду и такие которые мешают.

Способность человека противостоять опасности характеризуется:

1. Психобиологическими качествами;

2. Психофизиологическими качествами;

3. Социальными качествами;

4. Социально-демографическими качествами.

Психобиологический фактор

Психобиологический фактор проявляется в бессознательной регуляции деятельности. Действие его связано с биологическими ритмами человека.

 

 

Изменение работоспособности за сутки

Изменение работоспособности в течении года

Фактор психофизиологического качества определяется психическим состоянием человека, которое зависит от состояния здоровья, степени усталости и воздействия стресса. Под стрессом понимают состояние психической напряженности, вызываемое трудностями, опасностями при решении определенной задачи.

Закон Ирекса-Дотсона

Этим законом определяется зависимость продуктивности человека от активности нервной системы человека.

Мотивы производительного труда, их взаимосвязь. Фактор социального качества личности

Фактор социального качества личности определяется отношением человека к работе, мотивами трудовой деятельности, социально-психологическими характеристиками.

Основными мотивами в трудовой деятельности является мотив выгоды, безопасности, удобства, удовлетворения и нивелирования в трудовом коллективе.

Мотив выгоды заключается в получении вознаграждения за результаты труда (зарплата, премии, самоутверждение, престиж, профессиональная гордость)

Мотив безопасности заключается в стремлении избежать опасности возникающей в процессе труда (лишение премии, уменьшение заработка, понижение в должности, административное наказание).

Мотив удовлетворенности проявляется в получении удовольствия от процесса и результатов труда.

Мотив «нивелирования» проявляется в стремлении действовать, в соответствии с тем, какой образ действий принят в данной группе работников.

Роль и удельный вес каждого из мотивов в общей мотивации деятельности у разных людей различен.

На силу мотива значительное влияние оказывает навык.

Закон Адкинсона

Зависимость мотивации в деятельности от трудности решаемой задачи и диспозиции человека в достижении цели(Ds) и диспозиции избежания неудачи(Df).

 

В данных закономерностях не учитывается степень опасности при неудачах.

Конфликты мотивов.

Правильные инструкции по безопасности ограничивают работников от опасности и налагает ограничения на его действия. Если бы отсутствовали такие правила, то рабочий мог бы выполнять работу любым способом, который он посчитает в данный момент времени выгодным и удобным для себя. Правила безопасности, использование индивидуальных средств защиты, должны органично стыковаться с технологическим процессом. Однако в процессе труда рабочему приходиться выполнять ряд несогласованных между собой действий. Анализ конфликтов между мотивами выгоды и мотивами безопасности, рассмотрим на примере: предположим, что при выполнении работы с соблюдением правил безопасности необходимо использовать пинцет. Монтаж можно выполнять и без пинцета, но при этом может произойти несчастный случай (5 – 10 %). В данной ситуации у работника может возникнуть конфликт между мотивами удобства и мотивами безопасности. В такой ситуации возможны следующие варианты:

1. рабочий строго действует технике безопасности, при этом шанс выроб. и зароб. меньше – 100%, а шансы несчастного случая – 0%
2. Рабочий понадеялся на свой опыт, и выполняет монтажные работы без пинцета, в этом случае шансы выроб. больше и зароб. больше – 100%, а шанс несчастного случая – 5-10%

Ради сиюминутной выгоды – человек может выбрать 2-й вариант действий не подумав о том, как дорого ему может обойтись полученная выгода, если небольшие шансы несчастного случая – реализуется.

При равной силе соперничающих мотивов побеждает тот, который быстрее реализуется, чаще всего выбирается мотив выгоды. Случается это потому что, получение выгоды реализуется в процессе работы, а вероятность опасности как нечто связанное с будующим.

Изменение силы мотивации при достижении цели:

 

Цель

 

Изменение силы мотива избежания опасности, за время до реализации опасности:

Мотив выгоды – побеждает в многих случаях потому, что безопасная работа поощряется незначительно, т.к. безопасная работа считается само собой разумеющейся. Пути борьбы с этим явлением:

1. необходимо как выработку, материально и социально стимулировать безопасную работу.
2. Техника и организация условий труда должны быть такими, чтобы поощрять выгоды в процессе труда за счет нарушения техники безопасности было бы невозможно.

Опасность

Опасность – есть результат взаимодействия человека со средой обитания.

Таксономия опасности.

Таксономия – теория классификации и систематизации сложно организованных областей деятельности человека.

Таксономия опасности имеет иерархическую структуру. В настоящем времени принята таксономия опасности.

1. По происхождению опасности бывают:

- природные;

- антропогенные;

- экологические;

- физические;

- химические;

- биологические;

- психофизиологические.

2. По локализации:

- литосферой;

- гидросферой;

- атмосферой;

- космосом.

3. По приносимому ущербу:

- социальные;

- экологические;

- технические.

4. По времени проявления:

- импульсивные;

- кумулятивные.

Пример.

Взрыв взрывчатого вещества. Время действия 0,1 сек.

Отравление хлора. Время действия 10-60 мин.

Отравление угольной пылью. Время действия месяцы и годы.

5. По сфере проявления:

- бытовые;

- спортивные;

- дорожно-транспортные;

- производственные;

- военные.

 

6. По структуре опасности деятельности:

- простые;

- производные.

7. По характеру воздействия на человека:

- активные;

- пассивные.

Номенклатура опасности

Это перечень названий, терминов, систематизированных по определённому признаку (например, в алфавитном порядке, аномальная температура, взрывчатые вещества, ядовитые вещества).

Идентификация опасности.

Понимается процесс обнаружения опасностей, установления их количественных, временных, пространственных и других характеристик, необходимых и достаточных для разработки мероприятий, направленных для обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Основы анализа опасности.

Под системой понимается совокупность взаимосвязанных элементов взаимодействующих друг с другом.

Системный анализ – это совокупность методологических средств, использующихся для подготовки и обоснования решений по сложным вопросам БЖД.

Под компонентами системы понимают не только материальные объекты, но отношения и связи.

Система одним из элементов корой является человек называется эрготической.

Для успешного функционирования любой системы она должна обладать структурой и целенаправленностью, причем эти качества взаимосвязаны, взаимообусловлены.

Пример: Пожар возможен при наличии следующих компонентов:

1) горючее вещество;

2) источник возгорания;

3) окислитель.

Исключая хотя бы один из компонентов системы, мы тем самым разрушаем систему.

Методы анализа безопасности

Анализ безопасности включает изучение нежелательных событий, которые являются потенциально возможными для данной системы.

Анализ безопасности системы осуществляется:

-априорно

-апостериорно

Целью анализа является разработка рекомендаций, которые ведут к предотвращению нежелательных событий

Символы событий.

Пример:

Эвристические правила.

1. Необходимо при анализе системы абстрактное заменить на менее абстрактное.
2. Необходимо все события разделить на более элементарные.
3. Необходимо наиболее точно определить причины событий.
4. Необходимо определить совместно действующие причины событий.
5. Необходимо точно указать место отказа элемента.
6. Необходимо детально разобрать отказы элементов.

Первичный отказ элементов определяется как нерабочее состояние и для возврата в рабочее состояние необходимо выполнить ремонт.

Вторичный отказ объясняется действием избыточных значений величин на элемент.

Ошибочная команда представляется в виде элемента находящегося в нерабочем состоянии из-за ложного сигнала управления или же помехи.

Обязанности работодателя:

1. Работодатель обязан обеспечить условия труда на каждом рабочем месте, в соответствии законодательству РФ.
2. Применение средств коллективной и индивидуальной защиты.
3. Обучение безопасным методам и приемам работы.

Проведение аттестации рабочих мест по условиям труда с последующей сертификацией работ по охране труда.

Обязанности работодателя

Работодатель обязан:

- обеспечить незамедлительное оказание пострадавшему первой помощи и доставку в лечебное учреждение,

- организовать формирование комиссии по рассмотрению несчастного случая,

- обеспечить сохранение до начала расследования обстоятельств и причин несчастного случая,

- сообщить в течение суток по форме, установленной Министерством труда РФ, о каждом групповом несчастном случае (два и более пострадавших), несчастном случае с возможным инвалидом и смертельным исходом в следующие организации:

а) государственную инспекцию труда,

б) прокуратуру,

в) орган исполнительной власти,

г) орган Государственного надзора,

д) организацию, направившую работника,

е) профсоюзный орган.

Ответственность за организацию и своевременное расследование несчастных случаев, разработку и реализацию мероприятий по устранению причин их несет работодатель. Расследование несчастных случаев проводится комиссией состоящей из представителей работодателя или другого уполномоченного рабочими представительного органа. Состав комиссии утверждается приказом руководителя организации или уполномоченного им должностного лица. Руководитель, непосредственно отвечающий за безопасность на производстве, в расследовании не участвует. По требованию пострадавшего (родственников) в расследовании несчастного случая может принимать участие его доверенное лицо. Работодатель обязан ознакомить пострадавшего с материалами расследования. Расследование обстоятельств и причин несчастного случая должно быть проведено в течение 3 суток с момента происшествия. Несчастные случаи, происшедшие с работниками, направленными сторонними организациями, военнослужащими, студентами, учащимися, расследуются с участием полномочного представителя направившей их организации. Несчастные случаи, о которых не было своевременно сообщено работодателю или в результате которых нетрудоспособность наступила не сразу, расследуются по заявлению пострадавшего или его доверенного лица в течение месяца со дня поступления заявления.

Расследование групповых несчастных случаев, несчастных случаев с инвалидностью или смертельным исходом проводится в течение 15 дней комиссией в составе государственного инспектора по охране труда, представителей работодателя, органа исполнительной власти, профсоюзного органа. По требованию комиссии работодатель за счет средств организации обязан обеспечить:

- выполнение технических расчетов,

- лабораторные исследования,

- привлечение специалистов-экспертов,

- фотографирование места несчастного случая,

- предоставить транспорт, помещение, средства связи, средства индивидуальной защиты необходимые для проведения расследования.

Каждый несчастный случай, вызвавший перевод работника на другую работу на один рабочий день или более, потерю трудоспособности не менее чем на один день или его смерть, оформляется актом по форме Н-1 в двух экземплярах. При групповом несчастном случае акт по форме Н-1 составляется на каждого пострадавшего. В акте Н-1 должны быть подробно изложены обстоятельства и причины несчастного случая, а также указаны лица, допустившие нарушения нормативных требований по охране труда. Акт Н-1 должен быть подписан членами комиссии, утвержден работодателем, и заверен печатью организации. Один экземпляр акта выдается пострадавшему или родственникам погибшего по их требованию не позднее трех дней после расследования. Второй экземпляр хранится вместе с материалами расследования 45 лет в организации по основному месту работы. В случае ликвидации организации акты Н-1 передаются на хранение в Государственную инспекцию труда.

Методы анализа травматизма

Целью анализа травматизма является разработка мероприятий по предупреждению несчастных случаев.

Наиболее распространенными методами анализа травматизма являются:

1. статистический,

2. технический,

3. экономический.

При техническом методе анализа травматизма устанавливается качественная картина развития события при НС. Следующим этапом является количественная оценка определяющих факторов, на основе которой можно дать конкретные технические рекомендации по улучшению системы защиты работающих.

Статистические методы анализа базируются на статистическом материале о несчастных случаях, и прежде всего на актах и результатах расследований.

Цели статистических методов анализа является обобщенная оценка степени безопасности существующих условий труда на предприятии, участке и т.д.

Выделяют следующие методы статистического анализа: табличный (групповой), анализ по коэффициентам травматизма, топографический, корреляционный.

Табличный метод анализа заключается в группировании НС в виде таблиц по определенным признакам. Табличный анализ позволяет установить наиболее опасные причины, факторы, места травматизма, а также изменение их удельного веса во времени.

Анализ по коэффициентам травматизма позволяет выявить количественной состояние травматизма. Существует ряд статистических критериев, называемых коэффициентами травматизма.

1). Коэффициент частоты травматизма представляет собой число пострадавших за некоторый период времени, приходящихся на 1000 работающих за тот же период.

П

К_ч= ¾¾ 1000,

С

где П - число пострадавших за данный период, чел;

С - среднесписочный состав работающих за этот период, чел.

2). Коэффициент тяжести травматизма характеризует среднюю тяжесть НС за некоторый период времени по числу дней потери трудоспособности пострадавших

Н

К_т= ¾¾,

П

где Н - суммарное число дней нетрудоспособности по всем НС.

3). Коэффициент производственных потерь - это число дней нетрудоспособности приходящихся на 1000 работающих

Н

К_пп= К_ч К_т= ¾¾ 1000.

С

4). Коэффициент летальности - это число НС со смертельным исходом, приходящихся на 10тыс. человек

П_с

К_с= ¾¾ 10000,

С

где П_с - число НС со смертельным исходом.

Топографический анализ применяется для наглядного представления производственного травматизма и предусматривает вычерчивание схемы участка, на котором условными знаками указываются места травм. При этом очень наглядно видны рабочие места с повышенной травмоопасностью.

Корреляционный анализ устанавливает зависимость между характеристикой травматизма и определяющими травматизм факторами. Используют парную и множественную корреляцию. Вероятностные методы анализа служат для оценки безопасности труда и определяют вероятность тех или иных событий, связанных с травматизмом. При этом устанавливается закон распределения травматизма, под которым понимают соотношение, связывающее между собой какую-либо характеристику травматизма и вероятность ее появления. Экономический метод - заключается в определении потерь, вызванных производственным травматизмом, а также в оценке социально-экономической эффективности мероприятий по предупреждению НС. Этот метод не позволяет выявить причин травматизма и является дополнительным.

Защитное заземление

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании сети на корпус установки. Задачей защитного заземления (ЗЗ) является устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения к корпусу и другим токоведущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением. Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжения прикосновения (между корпусом и землей). Если корпус электроустановки не заземлен, и он оказался в контакте с фазным проводом сети, то прикосновение к такому корпусу равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через человека (при малом сопротивлении обуви, пола, изоляции проводов) может достигать опасных значений.

Если корпус установки не заземлен (рис. 2.13.1.), то ток, проходящий через человека при R_обуви = R_пола = 0, можно определить из уравнения:

U_ф

I_ч = ¾¾¾¾¾

R_ч + (R_из/3)

Рис. 2.13.1. Принципиальная схема защитного заземления.

В соответствии с правилами эксплуатации электроустановок (ПУЭ) сопротивление заземления не должно превышать R_зу £ 4 Ом. Поскольку R_ч ³ 1000 Ом, R_зу << R_ч . Так как R_зу÷÷ R _ч, I_зу >> I_ч и I_з = I_зу + I_ч» I_зу, сила тока замыкания I_з в сети с изолированной нейтралью равна I_з » 3U_ф / R_из, тогда из соотношения I_зR_зу = I_чR_ч и выражение 2.13.2. можно упростить

3U_ф R_зу

I_ч = ¾¾¾

R_из R_ч

Отсюда следует, что если принцип действия защитного заземления заключается в уменьшении силы тока, протекающего через тело человека.

Так если R_из=10 кОм, R_ч=1 кОм, U_ф=220 В, то при отсутствии заземляющего устройства R_зу= ¥ из (2.13.1) ток через человека равен:

3U_ф

I_ч = ¾¾¾¾ = 51 мА,

3R_ч + R_из

 

что представляет большую опасность для человека, но если R_зу=4 Ом, то согласно (2.13.2)

3U_ф R_зу 3 ^· 220 ^· 4

I_ч = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 0,26 мА,

R_из R_ч 10000 ^· 1000

Что не вызывает у человека каких-либо ощущений.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя - металлических проводников, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановок с заземлителем. В зависимости от места размещения заземления относительно заземленного оборудования различают два типа заземленных устройств: выносное и контурное. Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземленное оборудование. Недостаток выносного заземления - отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования. Поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, т.е. в установках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала на заземляемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей. В результате этого напряжение прикосновения и шаговое напряжение не будут превышать заранее заданных значений. Внутри помещений выравнивание потенциалов происходит через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и подобные им теплопроводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления. Согласно ПЭУ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:

1. 4 Ом - в установках с напряжением до 1000 В; если мощность источника тока (генератора, трансформатора) 100 кВ А и менее, то сопротивление заземляющего устройства допускается 10 Ом,

2. 250/I_зу, но не более (10 Ом - в установках с напряжением выше 100 В и изолированной нейтралью; если заземляющее устройство одновременно используют для электроустановок с напряжением до 1000 В, то сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 125/I_зу, но не более 10 Ом (или 4 Ом, если это требуется для установок до 1000 В).

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которое из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.

Зануление

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником (НЗ) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки трансформатора. Нулевой защитный проводник (НЗ) следует отличать от рабочего нулевого проводника (НР), который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания электроприемников, т.е. по нему идет рабочий ток.

(рис. 2.13.2)

Рис. 2.13.2. Схема зануления

 

Назначение нулевого защитного проводника - создание для тока короткого замыкания Iкз цепи с малым сопротивлением, чтобы ток был достаточным для срабатывания защиты. Рассмотрим принцип действия зануления. Будем считать, что сопротивление фазного провода до места замыкания на корпус равно r_ф, а сопротивление нулевого защитного проводника r_н, а также, что r_ф << r₀, r_н << r₀, r₀ << R_ч . Так как (R_ч + r₀) ÷÷ r_н , то

U_ф

I_з @ I_кз = ¾¾¾,

r_ф + r_н

 

U_ф r_н 1

I_ч = I_з ¾¾¾ @ U_ф ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾, (2.13.3)

r_ф + r_н (r_ф + r_н)R_ч (r_ф /r_н +1)R_ч

 

Как следует из (2.13.3) сила тока, протекающего через тело человека, зависит от соотношения сопротивлений фазного и нулевого защитного проводника. Если принять r_ф/r_н=1, U_ф = 220 В, R_ч = 1000 J= Ом, то

U_ф 220

I_ч = ¾¾ = ¾¾ = 110 mA.

2R_ч 2000

 

По критериям электробезопасности такой ток допустим, если его воздействие на человека не превышает 0.5 с. Следовательно, устройства защиты (предохранители, автоматы и др.) должны срабатывать при токе £ 110 мА и отключать установку за время £ 0,5 сек. В соответствии с требованиями правил устройства электроустановок проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы ток короткого замыкания превышал не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки. Сопротивление нулевого защитного проводника не должно превышать более чем в 2 раза сопротивление фазного провода. Зануление применяют в трехфазных четырехпроходных сетях напряжением 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Одновременное зануление и заземление одного и того же корпуса не только не опасно, а напротив, улучшает условия безопасности, так как создает дополнительное заземление защитного провода.

Защитное отключение

Защитное отключение - система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Схема защитного отключения приведена на рис. 2.13.3.

Эта схема осуществляет защиту от глухих замыканий на землю и пригодна в сетях с изолированной и заземленной нейтралью. Схема реагирует не напряжение корпуса относительно земли.

Рис. 2.13.3. Схема защитного отключения

Р_з-обмотка защитного реле; К_з - контакт защитного реле; АВ - автоматический выключатель, r_в - вспомогательный заземлитель, r_з - защитный заземлитель, К_н. - кнопка контроля работоспособности защитного отключения. В случае применения этого вида защиты безопасность обеспечивается быстродействующим (0,1 - 0,2 с) отключением аварийного участка или всей сети при однофазном замыкании на землю или на элементы электрооборудования, нормально изолированные от земли, а также при прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением.

Выравнивание потенциалов

Выравнивание потенциала - это метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым можно одновременно прикоснуться или на которых может стоять человек. Выравнивание потенциалов достигают путем устройства контурных заземлений. При стекании тока с такого заземлителя участки земли внутри контура приобретают потенциал, близкий к потенциалу заземлителей. Тем самым снижается напряжение прикосновения и шага. На рис 2.13.4. показан контур заземления, состоящий из двух заземленных устройств R_зу1 и R_зу2, на которой произошло замыкание токоведущей части установки. Пунктирной линией показано расположение потенциалов при одиночных заземлителях, а сплошной - результирующая кривая потенциалов точек поверхности земли относительно удаленной "Земли".

Рис. 2.13.4. Выравнивание потенциала

U’_ш, U’’_ш, U’_пр, U’’_пр - напряжение шага и прикосновения соответственно при одиночном и контурном заземлителях.

 

В соответствии со СНиП для выравнивания потенциала во всех помещениях и наружных установках, где применяется заземление или зануление, строительные металлические конструкции, корпуса технологического оборудования должны быть присоединены к сети заземления или зануления.

Малое напряжение.

Уменьшение напряжения электроустановок может существенно повысить условия электробезопасности. Значение напряжения равное 42 В является номинальным. Однако электроустановки с таким напряжением представляют опасность при двухполюсном прикосновении. Малые напряжения используют для питания электроинструмента, светильников стационарного освещения, переносных ламп в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных и других случаях. Для особо опасных помещений применяются напряжения до 12 В. Источниками малого напряжения могут быть специальные понижающие трансформаторы на 12 - 42 В. Использование малых напряжений является эффективной защитой, но область ее применения не велика.

Изоляция токоведущих частей

Исправность изоляции - основное условие, обеспечивающее безопасность эксплуатации электроустановок.

Для изоляции токоведущих частей применяют несколько видов изоляции: рабочую, дополнительную, двойную и усиленную.

Рабочая изоляция - это электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.

Рабочей изоляцией является эмаль и оплетка проводов, пропиточные лаки и т.д.

Дополнительная изоляция предусматривается дополнительно к рабочей в случае ее повреждения. Дополнительной изоляцией могут быть пластмассовый корпус установки. Двойная изоляция - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и допо