Основы электробезопасности

1. Основы электробезопасности.

1

2.

Основы электробезопасности
Электробезопасность – система организационных и технических
мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и
опасного воздействия электрического тока, электрической дуги,
электромагнитного поля и статического электричества.
Электрический ток – это направленное движение электрически
заряженных частиц, например под воздействием электрического поля.
Обозначается буквой I , измеряется в амперах (А)
Постоянный ток — ток, направление и величина которого не меняются во
времени.
Переменный ток — электрический ток, изменяющийся во времени.
Напряжение - это разность потенциалов двух точек поля φ1 - φ2 ,
измеряется в вольтах (В) и обозначается буквой U
2

3. Действие тока на организм человека

Как известно, организм человека состоит из большого количества солей и жидкости, что является хорошим проводником
электричества, поэтому действие электрического тока на организм человека может быть летальным.
Коснувшись проводника, который
находится под напряжением, человек
становится частью электросети, по
которой начинает протекать
электрический ток.
Особенности поражения электрическим током:
• Отсутствие внешних признаков грозящей опасности (не видно, не слышно, нет запаха и т.д.)
• Тяжесть исхода. Потеря трудоспособности продолжительна. 12-16% всех случаев производственного
травматизма со смертельным исходом – это электротравмы;
• Неотпускающий эффект, т.е. «приковывание» человека к токоведущим частям, при котором пострадавший не
может освободиться от действия электрического тока;
• Эффект отдергивания. При работе на высоте, при внезапном прикосновении к токоведущим частям, человек
резко отдёргивает руку. Это может привести к падению человека и получению им травмы.
• Поражение внутренних органов человека при его прикосновении к токоведущим частям установки
3

4. Общие понятия

Безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не
причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не превышает 50 мкА;
Ощутимый ток- вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения
(покалывания, нагрев).
Минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 1 мА (чаще в
диапазоне 0,6-1,5 мА); и постоянного тока от 5-7 мА;
Неотпускающим называется ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием
воли оторвать руки от токоведущей части. Вызывает сильные боли в пальцах и кистях. Для
переменного тока это около 10-15 мА;
Переменный ток промышленной частоты величиной 25 мА и выше может воздействовать не
только на мышцы рук и ног, но также и на мышцы грудной клетки, что может привести к
параличу дыхания и вызвать смерть.
Ток 50-80 мА вызывает быстрое нарушение работы органов дыхания.
Фибрилляционный ток- (100 мА и более при 50 Гц и 300 мА при постоянном
напряжении), вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца
(нескоординированное дрожание).
При фибрилляции сердца прекращается его работа как насоса по перекачиванию крови.
Поэтому вследствие недостатка в организме кислорода происходит остановка дыхания, т. е.
наступает клиническая смерть.
Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца.
Чем больше время протекания тока через тело человека, тем тяжелее его результаты и
больше вероятность летального исхода.
( 0,1 А и выше – смертельный ток, 0,01 А – опасный ток).
4

5.

Характер воздействия силы тока на организм человека
Ток, мА
Переменный ток 50 Гц
Постоянный ток
0,6 -1,5
Порог ощущения — слабый зуд, пощипывание кожи
Не ощущается
2-4
Сильное дрожание пальцев
Не ощущается
5-7
Судороги во всей кисти руки
10 - 15
Порог ощущения— зуд, нагрев
кожи
Неотпускающие токи, непреодолимые судорожные Значительное усиление ощущения
сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. нагрева кожи, сокращение мышц
Человек не может самостоятельно освободить руку от руки
контакта с проводником
20 - 25
Оторвать руки от проводника кожи невозможно. Еще большее усиление ощущения
Сильные боли, дыхание затруднено
нагрева кожи, судороги
50-80
Паралич дыхания через несколько секунд, сбои в работе Неотпускающие токи, то же, что
сердца. При длительном протекании тока может воз- при переменном токе 1О...15мА
никнуть фибрилляция сердца
Фибрилляция сердца, через 2...3 с дыхание Паралич дыхания при длительном
прекращается
протекании тока
100

6. Действие тока на организм человека

Поражающее действие электрического тока
при прохождении через тело человека:
1. термическое действие тока;
2. биологическое действие тока;
3. химическое (электролитическое) действие тока
4. механическое действие тока.
6

7. Термическое действие тока на организм

Термическое
действие
тока
проявляется в ожогах отдельных
участков
тела,
нагреве
до
высокой
температуры
кровеносных сосудов, нервов,
сердца, мозга и других органов,
находящихся на пути тока, что
вызывает
в
них
серьезные
функциональные расстройства.
Площадь
ожогов
не
велика,
глубина большая.
7

8. Биологическое действие тока на организм

Биологическое действие тока проявляется в возбуждении и
раздражении
живых
тканей
организма,
нарушении
внутренних
биоэнергетических
процессов,
нарушении
режима сердечной деятельности.
8

9. Химическое действие тока на организм

Химическое действие тока выражается в разложении
органической жидкости организма, в том числе и крови,
возникновению химических реакций в крови, лимфе,
нервных
волокнах
с
образованием
новых
веществ,
несвойственных организму.
9

10. Механическое действие тока на организм

Механическое действие тока проявляется в расслоении,
разрыве и других подобных повреждениях различных тканей
организма, в результате электродинамического эффекта, а
также мгновенного взрывоподобного образования пара от
перегретой током тканевой жидкости и крови.
10

11.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим
током
Степень поражения человека от электрического тока
зависит от следующих основных факторов:
1.Параметров электрического
тока
2.Длительность воздействия
3.Пути прохождения тока
через тело человека
4.Сопротивление тела человека
(проводимость организма)
Напряжение, В
5.Окружающей среды
Сила тока, А
Температура среды
Влажность тела человека
Частота колебаний, Гц
Влажность
Род тока
Наличие алкоголя в крови
Наличие токоведущей
пыли
Утомление
6.От конструкции сети
Однофазная сеть (2 провода)
Трехфазная сеть с
изолированной нейтралью (3
провода)
Системы по схеме
электроснабжения
IT
Трехфазная сеть с заземлённой
нейтралью (4, 5 проводов). Системы по
схеме электроснабжения
TN-C, TN-C-S, TN-S
TN-S
11
Заболевание
7.От условий попадания человека
в сеть
Эмоциональное
возбуждение
Однофазное включение
КОНТРОЛЬНЫЕ ЦИФРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
СМЕРТЕЛЬНЫЙ ТОК
Iч >0.1 A
РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА
ЧЕЛОВЕКА
ОЩУТИМЫЙ ТОК
R= 1000 Ом
НЕОТПУСКАЮЩИЙ ТОК
Iч> 20-30мА
ФИБРИЛЯЦИОННЫЙ ТОК
Iч> 50мА
Iч = 0.6 мА
Двухфазное включение
Действие тока в аварийном
режиме - прикосновение к
неисправному оборудованию,
попадание в зону действия
шагового напряжения

12. Факторы, влияющие на исход электрической травмы: 1. Параметры электрической цепи

К ним относят: силу тока, величину напряжения, род тока, частоту
колебаний.
Тяжесть поражения человека прямо пропорциональна силе тока,
прошедшего через него (сила тока 0,01 – опасна для человека, 0,1
смертельна);
Род тока (постоянный или переменный) влияет на опасность
поражения главным образом при напряжениях до 500В, причем
степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той
же величины (опасное напряжение при переменном токе 42В, при
постоянном 110В, в опасных помещениях опасное напряжение 12В).
Переменный ток более опасен, чем постоянный (до напряжения
500 В).
При напряжении выше 500 В постоянный ток становиться более
опасным, чем переменный.
Наиболее опасен частотный диапазон от 20 до 100 Гц. Основная
масса промышленного оборудования работает на частоте 50Гц,
которая является самой неблагоприятной.
12

13. Факторы, влияющие на исход электрической травмы: 2. Длительность воздействия

Продолжительность протекания электрического тока через
тело человека играет существенную роль в исходе
поражения: чем больше время действия, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода.
Через 30 секунд сопротивление тела человека протеканию
тока падает примерно на 25%, а через 90 секунд – на
70%.
13

14. Факторы, влияющие на исход электрической травмы: 2. Длительность воздействия

Установлено, что поражение электрическим током возможно лишь в
состоянии полного покоя сердца человека, когда отсутствует сжатие
(систола) или расслабление (диастола) желудочков сердца и предсердий.
Поэтому, при малом времени, воздействие тока может не совпадать с
фазой полного расслабления.
14

15. Факторы, влияющие на исход электрической травмы: 2. Длительность воздействия

Все, что увеличивает темп работы сердца, способствует
повышению вероятности остановки сердца при ударе током
любой длительности. К таким причинам следует отнести:
усталость, возбуждение, голод, жажду, испуг, принятие
алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни
и т.д.
15

16. Факторы, влияющие на исход электрической травмы : 3. Путь прохождения тока через тело человека

Опасность поражения особенно велика, если ток проходит
через жизненно важные органы – сердце, легкие, головной
мозг. Если ток не проходит через эти органы, то действие
тока на организм является только рефлекторным.
Наиболее опасными являются: «голова - руки», «голова ноги», «рука - рука».
16

17. Факторы, влияющие на исход электрической травмы 4. Общее электрическое сопротивление человека

В качестве расчетной величины при переменном токе
промышленной частоты применяют активное сопротивление
тела человека, равное 1000 Ом.
В реальных условиях сопротивление тела человека не
является постоянной величиной и зависит от множества
факторов - состояния кожного покрова, состояния
окружающей среды, параметров электрической цепи,
продолжительности воздействия, рода и частоты, площади
контакта, состояния организма человека.
Так, в состоянии утомления или опьянения люди становятся
более чувствительными к воздействию тока.
17

18. Факторы, влияющие на исход электрической травмы 4. Общее электрическое сопротивление человека

18

19. Факторы, влияющие на исход электрической травмы 5.Условия окружающей среды

Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая
температура
разрушающе
действуют
на
изоляцию
электроустановок, резко снижая ее сопротивление и
создавая
опасность
перехода
напряжения
на
нетоковедущие металлические части оборудования, к
которым может прикасаться человек.
Воздействие тока на человека усугубляется также
наличием
токопроводящих
полов,
водопроводов,
газопроводов и т.п.
19

20. Факторы, влияющие на исход электрической травмы 6. Конструкция сети и установки.

Применяются следующие виды сетей:
однофазные электрические сети (два провода),
трёхфазные электрические сети с изолированной
нейтралью (три провода),
трёхфазные сети с глухозаземлённой нейтралью (четыре
провода).
Все они опасны, но у каждой степень опасности разная.
У каждой из перечисленных сетей свои степени опасности
поражения электрическим током, которые во многом зависят
от условий включения человека в электросеть.
20

21. Факторы, влияющие на исход электрической травмы 7. Условия попадания человека в сеть:

двухполюсное прикосновение (двухфазное включение
человека в сеть);
однополюсное прикосновение (однофазное включение
человека в сеть);
остаточный заряд;
наведенный заряд;
заряд статического электричества;
напряжение шага;
напряжение прикосновения;
электрический пробой воздушного промежутка.
21

22. Условия попадания человека в сеть

Прикосновение к одному из проводов
исправной сети (однофазное
включение человека в сеть).
На рисунке показано непосредственное
прикосновение человека к токоведущей
части, когда он тем или иным образом
нарушает правила техники безопасности.
Однако режим однофазного
прикосновения чаще возникает в
условиях, когда человек этих правил не
нарушает, прикасаясь не к токоведущей
части, а лишь к, корпусу
электротехнического изделия.
Если в изделии имеется неисправность
типа замыкания фазы на корпус, то при
прикосновении к корпусу произойдёт
травмирование человека от
электрического тока.
22

23. Условия попадания человека в сеть

Прикосновение одновременно к
двум проводам исправной сети
(двухфазное включение
человека в сеть).
Случаи двухполюсного прикосновения
происходят относительно редко - как
правило, они являются следствием
грубого нарушения правил охраны
труда. Обычно они возникают в
электроустановках напряжением ниже
1000 В в процессе работы под
напряжением с применением
неисправных защитных средств, а
также в результате небрежности при
эксплуатации электрооборудования с
неогражденными голыми токоведущими
частями (открытые рубильники,
незащищенные клеммные платы, и т.п.).
23
I Есюнина С.А. I 2014

24. Условия попадания человека в сеть

Наиболее опасным тяжелым является двухфазное
прикосновение человека к токоведущим частям:
Человек замыкает через своё тело два фазных провода и
попадает под полное линейное напряжение сети.
Ток при этом проходит по наиболее опасному пути «рукарука».
Сила тока максимальна, так как в сеть включается только
очень невысокое (примерно 1000 Ом) сопротивление тела
человека.
Установлено, что двухфазное прикосновение к
действующим частям установки уже при напряжении 100В
может оказаться смертельным.
24

25. Условия попадания человека в сеть

Остаточный заряд.
Под остаточным понимается заряд на конденсаторе, сохраняющийся некоторое время после отключения источника
питания. Схема включения человека в электрическую цепь формируется при прикосновении его к одной из обмоток
конденсатора.
! После снятия рабочего напряжения не берись за токоведущие части, предварительно не разрядив емкости.
Наведенный заряд.
В этом режиме человек прикасается к металлическому нетоковедущему предмету (конструкции), находящемуся в
зоне внешнего электромагнитного поля. Наведенные заряды формируются на объемных металлических предметах,
находящихся в зоне действия электромагнитных полей. Наведённое напряжение от действующей высоковольтной
ЛЭП или достигает значения до 10кВ.
Заряд статического электричества.
В этом режиме человек прикасается к металлическому предмету, изолированному от земли, или к конструкции из
изоляционного материала, несущим заряд статического электричества. Возможен также режим прикосновения к
заземленной металлической конструкции, когда человек находится на полу из изоляционного материала и сам несет
заряд статического электричества.
Заряды статического электричества образуются при перемещении (трении) твердых, жидких или газообразных
диэлектриков относительно других проводящих или непроводящих ток разнородных материалов.
Электрический пробой воздушного промежутка.
Характерен для высоковольтных цепей. Возможен в высоковольтной камере и при обслуживании контактной сети и
токоприёмников. При приближении части тела человека к токоведущей части происходит электрический пробой
воздушного промежутка между телом человека и токоведущей частью и формируется дуговой разряд (ожог дугой).
25

26. Случаи прикосновения к токоведущим частям оборудования и к проводам при аварийном режиме

При повреждении изоляции (электрическом пробое) на корпусах оборудования
могут возникать опасные напряжения прикосновения, а на проводящих
основаниях помещений и на территориях (поверхности земли) напряжения шага.
ШАГОВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ –
напряжение (разность потенциалов)
между двумя точками земли
в зоне растекания тока,
отстоящими друг от друга в радиальном
направлении на расстоянии
одного шага (0,8 м)
26

27.

27

28. Шаговое напряжение

При падении провода на грунт происходит растекание тока замыкания в грунте.
Нахождение человека близко к оборванному проводу, соприкасающемуся с землёй
в зоне растекания тока (менее 8 метра) может быть опасным.
Выходить из зоны следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну
от другой. Чем шире шаг в зоне поражения, тем больше напряжение испытывает
человек, т.к. с увеличением длинны шага увеличивается разность потенциалов
каждой ноги.
Ток, протекающий через тело человека при шаговом напряжении («нога-нога») не
затрагивает жизненно важных органов. Однако при значительном напряжении
возникают судороги ног, человек падает. Электрическая цепь в этом случае
замыкается через всё тело упавшего человека. Покинуть зону поражения в этом
случае можно только перекатываясь ни в коем случае не пытаться встать.
В Инструкции по охране труда написано, что при обнаружении оборванного
провода контактной подвески или воздушной линии электропередачи, а также
свисающих с них посторонних предметов необходимо принять меры к ограждению
этого опасного места и, используя любой вид связи, сообщить об этом дежурным
по станциям, ограничивающим перегон, поездному диспетчеру, на ближайший
дежурный пункт района контактной сети или района электроснабжения либо
энергодиспетчеру
28

29. Шаговое напряжение

29

30.

30

31. Напряжение прикосновения

Напряжением прикосновения напряжение между двумя проводящими частями
или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к
ним человека.
Если человек касается металлических частей
электроустановки, связанной с заземляющим
устройством, на котором произошёл пробой
сети, то его рука получит потенциал
заземлителя, ноги же его могут находиться на
точке земли, имеющей другой потенциал.
В результате между рукой (корпусом
оборудования) и ногами (точкой грунта, на
которой находятся ноги человека) возникает
разность потенциалов.
Эта разность и является напряжением
прикосновения
31

32. Виды поражения электрическим током

Общие электротравмы - это
поражение организма
электрическим током, при котором
возбуждение живых тканей
сопровождается судорожным
сокращением мышц
Электрический шок
Электрический удар
1 степень. Судорожные сокращения мышц
без потери сознания.
2 степень. Судорожные сокращения мышц
с потерей сознания.
3 степень. Судорожные сокращения
мышц с потерей сознания и нарушением
сердечной деятельности или дыхания
4 степень. Клиническая смерть.
32

33. Виды поражения электрическим током

Местные электротравмы -
это чётко выраженное местное
повреждение тканей организма,
вызванное воздействием
электрического тока или
электрической дуги
Электрические ожоги
Электрические знаки
Металлизация кожи
Механические
повреждения
Электроофтальмия
33

34. Виды электротравм

34
I Есюнина С.А. I 2014

35. Виды электротравм

35
I Есюнина С.А. I 2014

36. Виды электротравм

36
I Есюнина С.А. I 2014

37. Виды электротравм

37
I Есюнина С.А. I 2014

38. Виды электротравм

38
I Есюнина С.А. I 2014

39. Электрический удар делится на 4 степени

39