Понятие охраны труда. Гигиена труда и производственная санитария, их основные задачи

ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ.ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ, КОНТРОЛЬ.

Назначение, принцип действия, область применения защитного отключения

 

Термин "устройство защитного отключения - УЗО", принятый в отечественной специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства и его отличие от других коммутационных электрических аппаратов - автоматических выключателей, выключателей нагрузки, магнитных пускателей и т.д.

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения - обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.

Область применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали. Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

 

Классификация УЗО

 

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис.1).

Рис.1. Классификация УЗО по виду входного сигнала

 

В зависимости от характеристик электроустановок, для которых предназначены УЗО, их следует классифицировать по: режиму нейтрали источника питания электроустановки; роду и частоте тока; напряжению; числу фаз (полюсов); мобильности.

В зависимости от режима нейтрали источника питания электроустановки УЗО подразделяют на устройства, предназначенные для электроустановок с изолированной либо с глухозаземленной нейтралью

По роду и частоте тока УЗО подразделяют на устройства, предназначенные для электроустановок: переменного тока частоты 50 (60) Гц; переменного тока непромышленной частоты; постоянного тока; выпрямленного тока; двух и более родов тока из числа указанных выше.

УЗО, предназначенные для отключения электроустановок при прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением, подразделяют на устройства, рассчитанные на электроустановки следующих классов напряжений: переменного тока частоты 50 (60) Гц - 127, 220, 380, 500, 660, 1140 В; переменного тока частоты 400 Гц - 200 В; постоянного (выпрямленного) тока - 110, 220, 275, 400 В. УЗО, предназначенные для отключений электроустановки при возникновении в ней тока утечки, подразделяют на устройства, рассчитанные на электроустановки вышеуказанных классов напряжений, а также 6000 и 10000 В частоты 50 (60) Гц.

По числу фаз (полюсов) УЗО подразделяют на: однофазные (однополюсные); двухфазные (двухполюсные); трехфазные (трехполюсные, четырехполюсные).

По видам средств защиты, взаимодействующих с УЗО, различают устройства, используемые с: защитным заземлением; занулением; автоматическим закорачиванием на землю поврежденной фазы (шунтированием цепи утечки тока замыкания на землю); компенсацией (автоматической или статической) тока утечки (замыкания на землю).

Кроме того, УЗО могут классифицироваться по другим критериям, например, по конструктивному исполнению.

Например: 1. Характеристика защищаемой электроустановки.1.1. Нейтраль источника питания - глухозаземленная. 1.2. Род и частота тока - переменный 50 Гц. 1.3. Номинальное напряжение - 380 В, ток нагрузки - 25 А.1.4. Число фаз - три. 1.5. Установка передвижная.

2. Вид входного сигнала - ток нулевой последовательности.

3. Возможность и способ регулирования уставок - уставка нерегулируемая.

4. Способ контроля исправности - только ручной.

5. Условия монтажа - УЗО встраивается в оболочку магнитного пускателя типа ПМЕ-211.

6. Необходимость использования с другими средствами защиты - УЗО должно использоваться совместно с занулением.

7. Избирательность - УЗО селективное.

8. Подключение к электроустановке - непосредственное.

9. Вид исполнения - общего назначения.

Основными параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО являются: номинальный ток нагрузки т.е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме; номинальное напряжение (действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО-220,380В); уставка (дифференциальный отключающий ток или минимальное значение входного сигнала, вызывающего срабатывание УЗО и последующее автоматическое отключение поврежденного участка сети или токоприемника); время срабатывания устройства.

 

Принцип работы УЗО

 

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (уставкой). Например, значения уставок должны выбираться для сетей с глухозаземленной нейтралью - из ряда 0,002; 0,006; 0,01; 0,02; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1,0 А. Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.

Основными элементами любого устройства защитного отключения являются датчик, преобразователь и исполнительный орган.

 

Рис.2. Схема УЗО, реагирующего на потенциал корпуса

 

Фактически данный тип УЗО дублирует защитные свойства заземления или зануления и применяется в качестве дополнительной защиты, повышая надежность заземления или зануления. Данный тип УЗО может применяться в сетях с любым режимом нейтрали, когда заземление или зануление неэффективно.

 

Рис.3. Схема подключения к сети УЗО (система TN – S), реагирующего на дифференциальный ток

 

Датчиком такого устройства является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), на выходных обмотках которого формируется сигнал, пропорциональный току через тело человека Ih. Преобразователь УЗО (П) сравнивает значение входного сигнала с уставкой, значение которой определяется допустимым током через человека, усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для управления исполнительным органом (ИО). Исполнительный орган, например, контактор, отключает электроустановку от сети в случае возникновения опасности поражения электрическим током в зоне защиты УЗО.

По условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G. УЗО типа АС – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. УЗО типа А – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. УЗО типа В – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. УЗО типа S – устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). УЗО типа G – то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

 

6 Принцип действия УЗО на примере

 

Рис. 4. Схема, иллюстрирующая принцип действия УЗО

 

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, который в результате пробоя изоляции оказался под напряжением, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 потечет дополнительный ток ID (ток утечки), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным). Неравенство токов в первичных обмотках - I1 + ID в фазном проводнике и I2 = I1 в нулевом рабочем проводнике - вызывает небаланс магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает заданное значение тока порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается. Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки "Т" искусственно создается цепь протекания отключающего дифференциального тока. Срабатывание УЗО в этом случае означает, что устройство в целом исправно.

 

Заключение

 

В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением.

Устройства защитного отключения (УЗО), реагирующие на дифференциальный ток, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания.

Статистические данные по электротравматизму, полученные за почти 30-летний период с начала широкого внедрения УЗО, подтверждают высокую эффективность данного электрозащитного средства - количество смертельных травм снизилось почти в 100 раз.

 

 

Рассчитать потребное число баллонов с диоксидом углерода (СО2) и внутренний диаметр магистрального трубопровода установки пожаротушения по методике, изложенной в СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.

Исходные данные:

а) горючий материал – керосин;

б) размеры защищаемого помещения а х b х h (ширина, длина и высота помещения), м;

в) суммарная площадь постоянно открытых проемов А 2, м²;

г) длина магистрального трубопровода по проекту l 1, м.

Численные значения исходных данных принять по таблице:

 

Ширина помещения а, м
Длина помещения b, м
Высота помещения h, м
Площадь открытых проемов А 2, м2
Длина трубопровода l 1, м

Решение:

1. Определение объема помещения V:

V = а х b х h, м³.

V=20х30х3=1800м³

2. Определение основного запаса диоксида углерода m:

m = 1,1 k 2·[ k 3 (A 1 + 30A 2) + 0,7 V ], кг,

где k ₂ – коэффициент, учитывающий вид горючего вещества, материала (для керосина k ₂ = 1);

k ₃ – коэффициент, учитывающий утечку диоксида углерода через неплотности в ограждающих конструкциях, принимается равным 0,2 кг/м²;

коэффициент A ₂ определяется в зависимости от объема защищаемого помещения. Для заданных объемов помещения значения коэффициента A 2 определены и приведены в таблице задания.

Суммарная площадь ограждающих конструкций защищаемого помещения A 1 (м²), определяемая по формуле:

A ₁ = 2 h (а + b) + (а·b).

A₁ =2х3(20+30)+20х30=900 м²

m = 1,1х1х[0,2 (900 + 30х29) + 0,7х1800]=1775,4

3. Определение расчетного числа баллонов для установки из расчета вместимости в 40-литровый баллон 25 кг диоксида углерода.

n=1775,4/25=71

4. Определение среднего расхода диоксида углерода Qm, кг/c по формуле:

Q_m = m / t,

где t – время подачи диоксида углерода в защищаeмoe помещение, зависящее от соотношения суммарной площади открытых проемов и принимается: при A ₂ /A ₁ < 0,03 не более 120 с, а при A ₂ /A ₁ > 0,03 не более 60 с.

A ₂ /A ₁ = 29/900 = 0,032, следовательно, t=60c,

Q_m =1775,4 / 60 = 29,59

5. Определение внутреннего диаметра магистрального трубопровода di, м, по формуле:

d_i = 9,6·10^-3× (k ₄· Q_m·l ₁ ) ^0,10,

где k₄ – множитель, определяемый по табл.2 Приложение СНиПв зависимости от среднего (за время подачи) давления в изотермической емкости (при хранении диоксида углерода в баллонах k₄ = 1,4).

d_i = 9,6·10^-3× (1,4·29,59·50) ^0,10 =0,021 м

 

Ответ: n=71 баллон, d_i =0,021 м

 

Литература

 

1.Система стандартов безопасности труда. Устройства защитного отключения. ГОСТ 12.4.155.-85.ССБТ

2. Душкин.А.Н. Учебно-справочное пособие. Энергосервис.- 2006 г.- 232 стр.

3. Монаков В.К. Устройства защитного отключения как эффективное средство предотвращения возгораний и пожаров // Пожарная безопасность. 2003. № 5. С. 193-195.

4. Поединцев И.Ф., Смирнов В.В., Дударев Н.Г., Бойцов В.Ф. Исследование влияния параметров токов утечки на процесс зажигания конструкционных материалов электрических кабелей: Материалы науч.-практ. конф. - М.: ВНИИПО МВД РФ, 1992. - С. 64-65.

5. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов /С.В.Белов, В.А.Девисилов, А.В.Ильницкая, и др. Под общей редакцией С.В.Белова – 8-е издание, Высшая школа, 2009 -616с.:ил.

6. В.А.Акимов, Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: Учебное пособие/ В.А.Акимов, Ю.Л.Воробьёв, М.И.Фалеев и др. Издание 2-е, переработанное – Высшая школа 2007-592 с:ил.

7. Е.И.Гончарук Коммунальная гигиена – Здоровье, 2009-132с

 

ПОНЯТИЕ ОХРАНЫ ТРУДА. ГИГИЕНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ, ИХ ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

Охрана труда — система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, санитарно-гигиенические, психо­физические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Функциями охраны труда являются исследования санитарии и гигиены труда, проведение мероприятий по снижению влияния вред­ных факторов на организм работников в процессе труда. Основным методом охраны труда является использование тех­ники безопасности. При этом решаются две основные задачи: создание машин и инструментов, при работе с которыми исключена опасность для человека, и разработка специальных средств защиты, обеспечи­вающих безопасность человека в процессе труда, а также проводится обучение работающих безопасным приемам труда и использования средств защиты, создаются условия для безопасной работы.

Основная цель улучшения условий труда — достижение соци­ального эффекта, т.е. обеспечение безопасности труда, сохранение жизни и здоровья работающих, сокращение количества несчастных случаев и заболеваний на производстве.

Улучшение условий труда дает и экономические результаты: рост прибыли (в связи с повышением производительности труда); со­кращение затрат, связанных с компенсациями за работу с вредными и тяжелыми условиями труда; уменьшение потерь, связанных с трав­матизмом, профессиональной заболеваемостью; уменьшением текуче­сти кадров и т.д. Основным документом в нормативно-технической документации является нормативный акт «Система стандартов безопасности труда».

Стандарты ССБТ устанавливают общие требования и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов, общие требо­вания безопасности к производственному оборудованию, производст­венным процессам, средствам защиты работающих и методы оценки безопасности труда.

Межотраслевые правила и нормы являются обязательными для всех предприятий и организаций независимо от их ведомственно­го подчинения.

Производственная санитария – это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работников вредных производственных факторов, возникающих в рабочей зоне в процессе трудовой деятельности.

К производственной санитарии относится организация освещения и вентиляция на рабочих местах, очистка воздуха в рабочей зоне от вредных веществ, обеспечение оптимальных и допустимых параметров микроклимата на рабочих местах, защита от различного вида излучений (тепловых, электромагнитных, акустических, лазерных и ионизирующих).

Гигиена труда – это область профилактической медицины, изучающая воздействие трудового процесса и окружающей производственной среды на организм работников с целью разработки санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на создание наиболее благоприятных условий труда, обеспечение здоровья и высокого уровня трудоспособности работников.

Производственная санитария и гигиена труда своими методами и способами обеспечивают безопасность труда.

Безопасность труда – это состояние трудовой деятельности, при которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности и вредности, влияющие на здоровье человека.

Предметом изучения гигиены труда являются:

санитарные особенности производственных процессов, оборудования и обрабатываемых материалов (сырья, продукты и отходы производства) с точки зрения их влияния на организм человека;

санитарные условия труда (метеорологические факторы, загрязнение воздуха пылью и газами, излучения различного характера, шум, вибрация, ультразвук и др.);

характер и организация трудовых процессов, изменение психофизиологических функций в процессе работы;

состояние здоровья работников во время трудовой деятельности;

состояние и гигиеническая эффективность санитарно-технических устройств и установок, санитарно-бытовых устройств, средств индивидуальной защиты.

Задачами гигиены труда являются определение предельно допустимых уровней воздействия вредных производственных факторов, классификация условий трудовой деятельности, оценка тяжести и напряженности трудового процесса, рациональная организация рабочего места, режима труда и отдыха.

В соответствии с изложенными задачами гигиены труда применяются различные методы исследования:

физические и химические методы для исследования условий труда на производстве и оценки эффективности оздоровительных мероприятий;

физиологические методы для исследования изменений в организме под влиянием условий и характера труда;

клинико-статистические и санитарно-статистические методы для изучения состояния здоровья, общей и профессиональной заболеваемости работников.