Лекція №11
Тема. Дія електричного струму на людину.
План
Види впливу електричного струму на організм людини.
Фактори, що впливають на наслідки ураження електричним струмом.
Класифікація електроустановок та приміщень за небезпекою ураження електричним струмом.
Причини електротравм та умови ураження людини електричним струмом.
Засоби та заходи електробезпеки, що використовуються за нормального режиму роботи електроустановок.
Електрозахисні засоби.
Дія електричного струму на живу тканину має різнобічний і своєрідний характер. Проходячи через організм людини, електрострум проявляє термічну, електролітичну і біологічну дію.
Термічна дія струму полягає в нагріванні біологічних тканин, випаровуванні вологи, що призводить до опіків окремих ділянок тіла та розриву біологічних тканин парою. Нагрівання до високої температури органів, розташованих на шляху струму, може спричинити значні функціональні розлади.
Електролітична дія струму виражається в розкладанні органічної рідини, у тому числі крові, і порушенні її фізико-хімічного складу.
Біологічна дія струму полягає у подразненні і збуренні живих тканин організму та порушенні внутрішніх біологічних процесів, що може проявлятися у вигляді мимовільного непередбачуваного скорочення м’язів, порушень діяльності життєво важливих органів, у тому числі серця та легенів.
Електричні травми умовно поділяють на місцеві, загальні і змішані.
До місцевих травм відносять електричні опіки, електричні знаки, металізацію шкіри, механічні ушкодження, електроофтальмію.
Найбільш розповсюдженими електротравмами є електричні опіки. Вони, залежно від умов виникнення, поділяються на контактні, дугові та змішані. Контактні опіки зазвичай трапляються в установках порівняно невеликої напруги і спричинюються тепловою дією струму. Вони охоплюють прилеглі до місця контакту ділянки шкіри та тканин. Дугові опіки можуть виникати в результаті появи дуги як при випадкових коротких замиканнях в електроустановках між її струмовідними елементами, так і між струмовідними елементами електроустановки і тілом людини при небезпечному наближенні її до цих елементів. Дугові опіки зазвичай значно тяжчі, ніж контактні, і часто призводять до смерті потерпілого.
Електричні знаки – різко окреслені плями сірого чи блідо-жовтого кольору, які з являються на поверхні тіла людини в місці контакту із струмовідними елементами. Особливого больового відчуття електричні знаки не спричиняють і з часом безслідно зникають.
Металізація шкіри пов’язана з проникненням на відкритих ділянках тіла у шкіру дрібних частинок металу найчастіше при його розплавлюванні під впливом електричної дуги. Особливо небезпечна металізація для органів зору.
Механічні ушкодження спричиняються неконтрольованим судорожним скороченням м’язів у результаті подразнюючої дії струму. Проявляються у виді розривів сухожиль, шкіри, кровоносних судин, нервових тканин, вивихів суглобів, переломів кісток тощо.
Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей, спричинене дією ультрафіолетового випромінювання електричної дуги. Запалення виникає через кілька годин після опромінення і проявляється у формі почервоніння шкіри та слизових оболонок повік, сльозотечі, гнійних виділень, світлобоязні. Тривалість захворювання 3 – 5 днів.
До загальних електричних травм відносять електричний удар, при якому процес порушення різних груп м’язів може призвести до судорог, зупинки дихання і серцевої діяльності.
Електричні удари, залежно від наслідків, поділяються на чотири групи:
І – судорожне скорочення м’язів без втрати свідомості;
ІІ- судорожне скорочення м’язів з втратою свідомості без порушень дихання і кровообігу;
ІІІ – втрата свідомості з порушенням серцевої діяльності чи дихання, або серцевої діяльності і дихання разом;
ІV – клінічна смерть, тобто відсутність дихання і кровообігу.
Клінічна смерть – це перехідний стан від життя до смерті. Ознаки клінічної смерті – відсутність пульсу і дихання, шкіряний покрив синюватоблідий, зіниці очей різко розширені і не реагують на світло. Період клінічної смерті визначається проміжком часу від зупинки кровообігу і дихання до виникнення незворотних змін у корі головного мозку. В середньому він триває до 7 хв. Якщо в стані клінічної смерті потерпілому своєчасно надати кваліфіковану допомогу (штучне дихання і закритий масаж серця), то дихан ня і кровообіг можуть відновитися.
Відсутність кровообігу може бути пов’язана і зупинкою серця або його фібриляцією – хаотичним скороченням окремих волокон серцевого м’яза (фібрил). При фібриляції циркуляція крові припиняється, з часом наступає виснаження м’яза і серце зупиняється у виснаженому та розслабленому стані. У таких випадках закритий масаж серця не призводить до відновлення його роботи, але дозволяє продовжити період клінічної смерті до прибуття медичної допомоги.
Різновидом загальних електротравм є електричний шок (тяжка нервоворєфлекторна реакція організму на подразнення електричним струмом) при якому виникають глибокі розлади нервової системи і, як наслідок, розлади систем дихання, кровообігу, обміну речовин, функціонування організму в цілому, а життєві функції організму поступово затухають. Такий стан організму може тривати від десятків хвилин до доби і закінчитись або одужанням при активному лікуванні, або смертю потерпілого.
Фактори, що впливають на наслідки ураження електричним струмом
Наслідки враження електричним струмом залежать від величини і шляху струму, що протікає через тіло людини, роду, частоти і тривалості його дії, індивідуальних особливостей та стану людини, а також стану виробничого середовища.
Величина струму, що протікає через тіло людини, безпосередньо і найбільшою мірою впливає на тяжкість ураження. Відчуття і наслідки, які виникають у людини під дією певної величини струму, залежать від його роду. Характер впливу на людину постійного та змінного струму частотою 50 Гц наведений у табл. 3.1.
Таблиця 3.1.- Характер впливу струму на людину (шлях струму рука-нога)
Зважаючи на наведений характер дії, виділяють такі порогові значення струму:
Поріг відчуття – найменше відчутне значення струму (1 мА для змінного струму частотою 50 Гц і 5 мА для постійного струму);
Утримуючий струм – найменше значення струму, при якому людина не може самостійно звільнитися від захоплених електродів дією тих м’язів, через які протікає струм (10 мА для змінного струму частотою 50 Гц і 50 мА для постійного струму);
Смертельний струм (100 мА і більше).
З наведених даних видно, що змінний струм частотою 50– 60 Гц більш небезпечний, ніж постійний, оскільки ті самі явища викликаються більшим значенням постійного струму, ніж змінного. Однак навіть невеликий постійний струм (нижче порога відчуття) при швидкому розриві електричного кола дає дуже різкі удари, які іноді спричиняють судороги м’язів рук.
Дослідним шляхом встановлено, що найбільш небезпечний змінний струм частотою 50–60 Гц. На рис. 3.2 наведені отримані дослідним шляхом криві, що характеризують залежність утримуючого струму від частоти. Як вид- но, небезпека дії струму знижується зі збільшенням частоти, але струм часто- тою до 500 Гц практично такий же небезпечний, як і струм частотою 50 Гц.
Випрямлений струм містить постійну і змінну складові, які спільно діють на організм людини в той час, як вимірювальні прилади показують тільки постійну складову. Тому в деяких випадках випрямлені граничні значення струму за постійною складовою можуть бути навіть у 1,2–1,5 рази нижче, ніж для змінного струму.
Рис. 3.2. Криві залежності утримуючого струму від частоти:
а – для 1,5% випробуваних; б – для 100% випробуваних
Струм, що протікає через тіло людини, залежить від напруги і сумарного електричного опору на шляху струму, до якого входить опір тіла людини.
Опір тіла людини – величина нелінійна, яка залежить від багатьох факто- рів. Електрична схема заміщення тіла людини зображена на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Повна (а) та спрощена (б) електричні схеми заміщення опору тіла людини:
З цієї схеми випливає, що опір тіла людини має ємнісну складову. Часто цією ємністю при розрахунках нехтують і приймають опір тіла людини чисто активним (Zh = Rh). Основним опором у ланцюзі струму через тіло людини є опір верхнього рогового шару шкіри, товщина якого складає 0,05–0,2 мм. При знятому роговому шарі шкіри опір внутрішніх тканин не перевищує 1 кОм, а при сухій неушкодженій шкірі опір може досягати 10–100 кОм.
Опір тіла людини змінюється в широких межах і залежить від стану шкі- ри (суха, волога, чиста, ушкоджена тощо), щільності контакту, площі контакту, величини прикладеної напруги, частоти струму, тривалості впливу струму на людину. На рис. 3.4 наведена залежність опору тіла людини від прикладеної напруги.
Рис. 3.4. Крива залежності опору тіла людини від напруги
Опір тіла людини залежить від її статі і віку: у жінок він менший, ніж у чоловіків, у дітей менший, ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у літніх. Це пояснюється різною товщиною і ступенем огрублення верхнього шару шкіри.
При оцінці небезпеки ураження людини електричним струмом опір тіла людини прийнято вважати стабільним, лінійним, активним і рівним 1 кОм.
Небезпека для організму людини тим менша, чим менша тривалістьвпливу струму. Так, при утримуючому значенні струму швидке відключення від дії струму рятує постраждалого, який не в змозі звільнитися сам. Імовірність настання фібриляції, а також зупинки серця залежить від тривалості дії струму. При тривалому впливі струму опір тіла людини падає і струм зростає до зна- чення, здатного викликати зупинку дихання або навіть фібриляцію серця.
Зупинка дихання виникає не миттєво, а через кілька секунд, причому, чим більший струм проходить через тіло людини, тим менше цей час. Своєчасне звільнення потерпілого дозволяє запобігти паралічу дихальних м’язів.
Зважаючи на складний характер впливу струму на людину, ГОСТ 12.1.038-82 встановлені гранично допустимі величини струму через тіло люди- ни та напруги в нормальному та аварійному режимі роботи обладнання, зна- чення яких залежить від тривалості дії та роду струму.
Індивідуальніособливостілюдейу значній мірі визначають результат ураження. Струм, який викликає лише слабкі відчуття в однієї людини, може бути утримуючим для іншої. Характер впливу певного значення струму зале- жить від стану нервової системи і всього організму людини в цілому, а також від її маси і фізичного розвитку.
З рис. 3.2 видно, що тільки для 1,5% людей утримуюче значення струму становить 10 мА, в інших людей це явище виникає при суттєво більших значеннях струму. Відзначено, що для жінок граничні значення струму приблизно в 1,5 раза нижче, ніж для чоловіків. Це пояснюється більш слабким фізичним розвитком жінок. У конкретної людини граничні значення струму міняються залежно від стану організму, стомлення тощо.
Суттєво впливає на тяжкість ураження також шлях струму через тіло людини. Найбільш небезпечне проходження струму через дихальні м’язи і сер- це. Так, відзначено, що по шляху «рука – рука» через серце проходить 3,3% за- гального струму; «ліва рука – ноги» – 3,7%; «права рука – ноги» – 6,7%; «нога – нога» – 0,4%. Випадки з тяжкими і смертельними наслідками найбільш харак- терні для шляху струму «рука-рука» (40%), «права рука-ноги» (20%), «ліва рука-ноги» (17%). Особливо небезпечними є шляхи струму «голова-руки» і «голова-ноги», але трапляються вони досить рідко.
Серед чинників, що характеризують станвиробничогосередовищаі найбільш суттєво впливають на небезпеку ураження людини електричним струмом, є температура повітря в приміщенні, вологість та запиленість повіт- ря, наявність у повітрі хімічно активних домішок тощо.
За високої температури повітря посилюється потовиділення, розкри- ваються пори шкіри, зволожується одяг, взуття, що призводить до зменшення опору тіла людини, одягу та взуття і збільшення величини струму, що проті- кає через тіло людини. Аналогічно впливає на опір і вологість повітря.
Підвищена вологість повітря, струмовідний пил та хімічно активні домішки знижують опір ізоляції електроустановки, сприяють переходу на- пруги на не струмовідні частини установки, коротким замиканням тощо і, та- ким чином, підвищують небезпеку електротравм.
Правила улаштування електроустановок (ПУЕ) за чинниками вироб- ничого середовища виділяють такі типи приміщень:
гарячі, температура в яких продовж доби перевищує 35°С;
сухі, відносна вологість в яких не перевищує 60%;
вологі, відносна вологість в яких не перевищує 75%;
сирі, відносна вологість в яких більше 75%, але менше вологості наси- чення;
особливо сирі, відносна вологість в яких близька до насичення, спосте- рігається конденсація пари на будівельних конструкціях, обладнанні тощо;
запилені, в яких пил проникає в електричні апарати та інші споживачі електроенергії і осідає на струмовідні частини, при цьому такі приміщення по- діляються на приміщення із струмовідним і неструмовідним пилом;
приміщення з хімічно агресивним середовищем, яке призводить до по- рушення ізоляції, або біологічним середовищем, що у вигляді плісняви утворю- ється на електрообладнанні.
Класифікація електроустановок та приміщень за небезпекою ураження електричним струмом
Електроустановками називають сукупність машин, апаратів, обладнання, призначених для виробництва, перетворення, передачі, розподілу електричної енергії та перетворення її в інші види енергії.
За умовами електробезпеки згідно з ПУЕ електроустановки поділяються на:
електроустановки з напругою до 1 кВ;
електроустановки з напругою вище 1 кВ.
Приміщення, в яких розміщені електроустановки, за небезпекою ураження електричним струмом поділяються на приміщення:
без підвищеної небезпеки;
з підвищеною небезпекою;
особливо небезпечні.
Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються наявністю в них одного із чинників, що обумовлюють підвищену небезпеку, а саме:
високої температури повітря, що постійно чи періодично (більше доби) перевищує 35°С;
високої відносної вологості повітря (тривалий час перевищує 75%);
струмовідного пилу;
струмовідних підлог (металеві, земляні, залізобетонні, цегельні тощо);
можливості одночасного дотику людини до з’єднаних з землею металоконструкцій і до металевих корпусів електроустаткування.
Особливо небезпечні приміщення характеризуються наявністю одного із чинників, що створюють особливу небезпеку, а саме:
особливої вогкості (відносна вологість повітря близька до 100%, стеля, стіни, долівка та предмети, які знаходяться в приміщенні, покриті вологою);
хімічно активного чи органічного середовища, що порушує ізоляцію та струмовідні частини обладнання;
одночасної наявності в приміщенні двох або більшого числа чинників підвищеної небезпеки.
Території розміщення зовнішніх електроустановок за небезпекою ураження людей електричним струмом прирівнюються до особливо небезпечних приміщень.
ПричиниелектротравмтаумовиураженнялюдиниелектричнПричини електротравм та умови ураження людини електричним струмом
Чинна класифікація причин електротравматизму не відрізняється від загальноприйнятої класифікації причин нещасних випадків, розглянутої в першому розділі підручника. Найбільш поширеними серед груп причин електро- травматизму є організаційні та технічні.
Серед технічних причин слід виділити такі, як недосконалість конструкції електроустановки і засобів захисту, допущені недоліки при виготов- ленні, монтажу і ремонті електроустановки, невідповідність будови електро- установок і захисних засобів умовам їх застосування тощо.
Організаційніпричиниелектротравматизму в першу чергу пов’язані з недостатньою кваліфікацією працівників, порушеннями правил безпеки, відсутністю нагляду та контролю за виконанням робіт в електроустановках, несвоєчасним опосвідчення технічного стану електроустановок, відсутністю чи невідповідністю вимогам безпеки засобів захисту, експлуатацією несправ- них електроустановок тощо.
Серед безпосередніх причин попадання людей під напругу слід виділити такі:
поява напруги на корпусі електроустановки або на електрично зв’язаних з ним металоконструкціях (далі – корпусі) у результаті пошкодження ізоляції;
поява напруги на ізольованих струмовідних частинах електроустановок у результаті пошкодження ізоляції;
доступність неізольованих струмовідних частин електроустановок, які знаходяться під напругою, що призводить до випадкового дотику до них;
потрапляння в зону розтікання струму в землі;
виникнення електричної дуги між струмовідними частинами і тілом людини.
Струм через тіло людини проходить, якщо вона торкається одночасно двох точок, між якими існує напруга, і при цьому виникає замкнене коло. Величина цього струму залежить від схеми включення, тобто від того, яких частин електроустановки торкається людина, а також від параметрів електричної мережі. Серед різноманітних схем включення людини в електричне коло слід виділити такі:
одночасний дотик до двох полюсів мережі постійного струму або до фази та нуля однофазної мережі чи двох фаз трифазної мережі змінного струму;
дотик до одного з полюсів чи однієї з фаз мережі змінного струму, при якому коло струму замикається через людину та землю;
дотик до корпуса електроустановки, який у результаті пошкодження ізоляції знаходиться під напругою, за умови, що коло струму замикається через людину та землю;
одночасний дотик до двох точок на поверхні землі, які в результаті замикань на землю знаходяться під напругою.
Практично при всіх схемах (крім першої) складовим елементом кола струму через тіло людини є земля. Тому при аналізі небезпеки враження струмом у різних електричних мережах необхідно зрозуміти сутність явищ, які ви- никають при замиканні мережі на землю та розтіканні струму в землі.
Засоби та заходи електробезпеки, що використовуються за нормального режиму роботи електроустановок
Основним заходом, спрямованим на захист від випадкового доторкання до струмовідних частин в електроустановках до 1000 В, є ізоляція струмовідних частин. Вона забезпечує технічну працездатність електроустановок, зменшує вірогідність потрапляння людини під напругу, замикань на землю і на корпус електроустановок, зменшує струм через тіло людину при торканні неізольованих струмовідних частин в електроустановках, що живляться від ізольованої від землі мережі.
Згідно з ГОСТ 12.1.009-76 ізоляція буває:
робоча – забезпечує нормальну роботу електроустановок і захист від ураження електричним струмом;
додаткова – забезпечує захист від ураження електричним струмом на випадок пошкодження робочої ізоляції;
подвійна – складається з робочої і додаткової;
підсилена – поліпшена робоча ізоляція, яка забезпечує такий рівень захисту, як і подвійна.
З метою забезпечення працездатності електроустановок і безпечної їх експлуатації проводиться контроль стану ізоляції, який характеризується електрич- ною міцністю ізоляції, її електричним опором і діелектричними втратами. В установках напругою більше 1000 В проводять усі види випробувань ізоляції, а при напрузі до 1000 В контролюють електричний опір і електричну міцність. Виділяють приймально-здавальні випробування, післяремонтні (реконструкція і капітальний ремонт) і міжремонтні.
Електричну міцність ізоляції визначають шляхом випробування підвищеною напругою. Опір ізоляції електроустановок нелінійно залежить від прикладеної напруги. Тому контроль опору ізоляції проводять за робочої напруги або за допомогою спеціальних приладів – мегомметрів.
Вимоги до величини випробувальної напруги, величини опору ізоляції електроустановок та періодичності контролю регламентовано ПУЕ, НПАОП 40.1-1.21-98 “Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів” та іншими чинними нормативно-правовими актами.
В електроустановках напругою більше 1000 В електротравми можливі і при дотику до ізольованих струмовідних частин. Захист від випадкового дотику в цих електроустановках здійснюється за рахунок забезпечення недоступності струмовідних частин. Основними заходами забезпечення недоступності струмовідних частин є розміщення неізольованих струмовідних частин на недоступній висоті та в недоступному місці, застосування захисних огорож, закритих комутаційних апаратів (пакетних вимикачів, комплектних пускових пристроїв, дистанційних електромагнітних приладів для керування споживачами електроенергії тощо), обмеження доступу сторонніх осіб в електротехнічні приміщення тощо.
Призначення блокувальних пристроїв – унеможливити доступ до неізольованих струмовідних частин без попереднього зняття з них напруги та попередити помилкові дії персоналу при експлуатації електроустановок, не допустити порушення рівня електробезпеки та вибухозахисту електрообладнання без попереднього відключення його від джерела живлення. Основними видами блокувальних пристроїв є механічні, електричні і електромагнітні.
Механічні блокувальні пристрої – це такі конструкції (стопори, замки, пружинно-стрижньові і гвинтові конструкції тощо), які не дозволяють знімати захисні огорожі електроустановок, відкривати комутаційні апарати без знеструмлення. Електричні блокувальні пристрої забезпечують розрив мережі живлення чи кола керування пускового апарата спеціальними конта- ктами, змонтованими на дверях огорож, розподільних щитів і шаф, кришках і дверцях кожухів електрообладнання. Електромагнітні блокувальні пристрої використовуються з метою забезпечення необхідної послідовності вмикання і вимикання обладнання. Вони виготовляються, переважно, у вигляді стрижньових електромагнітів. У знеструмленому стані стрижень електромагніту під дією пружини заходить у гніздо корпуса органа керування електроустановки, що не дозволяє маніпулювати цим органом. При подачі напруги на обмотку електромагніта, осердя втягується в котушку, що забезпечує розблокування органа керування електроустановкою і можливість необхідних маніпулювань цим органом.
Засоби орієнтації та сигналізації дають можливість персоналу чітко орієнтуватися в електроустановках, запобігають помилковим діям та надають інформацію відносно перебування електрообладнання під напругою, стану ізоляції та пристроїв захисту, а також про небезпечні відхилення режимів роботи від номінальних. До засобів орієнтації в електроустановках відносять маркування частин електрообладнання, забарвлення неізольованих струмовідних частин, попереджувальні сигнали, написи, таблички, комутаційні схеми, знаки високої електричної напруги, знаки попереджувальні тощо. В електроустановках напругою понад 1000 В світловою сигналізацією обладнують комірки роз’єднувачів, масляних вимикачів, трансформаторів.
З метою збільшення опору ізоляції проводів електричної мережі відносно землі і зменшення ємнісної складової струму виконують захисне розділення електричних мереж. Розділення протяжних мереж на окремі, електрично незв’язані між собою частини, здійснюють за допомогою трансформаторів з коефіцієнтом трансформації, що дорівнює одиниці. Такі заходи можуть здійснюватись як у мережах, ізольованих від землі, так і при переході від мережі з глухозаземленою нейтраллю до мережі, ізольованої від землі.
При реалізації захисного розділення електричних мереж розділяючий трансформатор як засіб захисту повинен мати високу надійність конструкції і якісну ізоляцію. Корпус трансформатора заземлюється чи занулюється залежно від режиму нейтралі мережі живлення трансформатора, а заземлення вторинної обмотки трансформатора не допускається.
Малу напругу використовують у приміщеннях з підвищеною небезпекою електротравм та особливо небезпечних для живлення ручного електрифікованого інструмента, ручних переносних ламп, світильників місцевого освітлення з лампами розжарювання, в яких конструктивно не виключена можливість контакту сторонніх осіб із струмовідними частинами, світильників загального освітлення з лампами розжарювання при висоті підвісу світильників, меншій 2,5 м.
Чинні нормативно-правові акти виділяють два діапазони малої напруги змінного струму: 12 і 42 В.
Напруга 12 В змінного струму повинна застосовуватися для живлення переносних світильників в особливо небезпечних умовах щодо електротравм за умови виконання робіт у металевих, бетонних чи залізобетонних ємностях, кабельних та інших енергетичних підземних комунікаціях, оглядових ямах, ве- нтиляційних камерах тощо. В інших випадках використовують малу напругу до 42 В змінного і до 110 В постійного струму.
Захисне заземлення
Поява напруги на неструмовідних частинах електроустановок пов’язана із пошкодженням ізоляції і замиканням на корпус. Одним із основних техніч- них заходів щодо попередження електротравм за таких умов є захисне заземлення. Згідно з ГОСТ 12.1.009-76 захисне заземлення – це навмисне електричне з’єднання із землею чи її еквівалентом металевих неструмовідних частин, які можуть опинитися під напругою.
Метою захисного заземлення є зниження до малого значення напруги відносно землі на металевих неструмовідних частинах обладнання, які внаслідок пошкодження ізоляції опинилися під напругою. Захисне заземлення застосовується в електроустановках, що живляться від ізольованої від землі мережі напругою до 1000 В, і в електроустановках напругою більше 1000 В незалежно від режиму нейтралі мережі живлення.
Захисному заземленню підлягають металеві неструмовідні частини обладнання, які через несправність ізоляції можуть опинитися під напругою і до яких можливий дотик людей або тварин. При цьому в приміщеннях з підвищеною небезпекою та в особливо небезпечних за умовами ураження струмом, а також у зовнішніх установках заземлення обов’язкове при номінальній напрузі електроустановки понад 42 В змінного і понад 110 В постійного струму, а в приміщеннях без підвищеної небезпеки – при напрузі 380 В та вище змінного струму; 440 В і вище – постійного струму. У вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення величини напруги установки.
Величина опору заземлюючого пристрою в установках напругою 380/220 В не повинна перевищувати 4 Ом.
При потужності джерела живлення (генератора, трансформатора) 100 кВ٠А і менше допускається підвищувати величину опору заземлюючого пристрою до 10 Ом.
У високовольтних мережах з ефективно заземленою нейтраллю опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати 0,5 Ом.
Заземлюючий пристрій – це сукупність заземлювача та заземлюючих провідників.
Заземлювач – це сукупність з’єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею. Розрізняють заземлювачі штучні, призначені виключно для заземлення, і природні – металеві предмети, які знаходяться в землі.
Заземлюючий провідник – це провідник, який з’єднує об’єкти, що заземлюються, із заземлювачем. Якщо заземлюючий провідник має два або більше відгалужень, то він називається магістраллю заземлення.
Заземлюючі провідники між собою й із заземлювачем з’єднуються зварюванням, а з обладнанням, що заземлюється, зварюванням або за допомогою гвинтового з’єднання із застосуванням антикорозійних заходів. Вимоги до площі поперечного перерізу цих провідників встановлюються ПУЕ.
Як природні заземлювачі використовуються прокладені в землі трубопроводи, оболонки кабелів, арматура будівельних конструкцій, що має контакт із землею. Штучні заземлювачі – це сукупність з’єднаних між собою спеціально закладених у землю металевих електродів (прутки, стрижні, труби, смугова сталь тощо). Електроди можуть бути розміщені в землі вертикально чи горизонтально. Вони з’єднуються між собою за допомогою зварювання.
Занулення
Занулення – це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмовідних частин, які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції.
Метою занулення є створення умов для спрацьовування засобів автоматичного відключення електроустановки у випадку, коли внаслідок пошкодження ізоляції її металеві неструмовідні частини опинилися під напругою. Занулення застосовується в мережах трифазного струму з глухозаземленою нейтраллю при напрузі до 1 кВ.
Захисне відключення
Захисне відключення – це швидкодіючий захист, що забезпечує вимкнення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження електричним струмом. Така небезпека виникає при пошкодженні ізоляції і переході напруги на корпус установки, зниженні опору фаз відносно землі нижче допустимого рівня, появі в мережі підвищеної напруги, дотику людини до струмовідних частин.
Електрозахисні засоби
Електрозахисні засоби – це технічні вироби, що не є конструктивними елементами електроустановок і використовуються при виконанні робіт з метою запобігання електротравм.
Перелік засобів захисту, вимоги до їх конструкції, обсягів і норм випробувань, порядку застосування і зберігання, комплектування ними елект- роустановок та виробничих бригад наведено в НПАОП 40.1-1.07-01 «Правила експлуатації електрозахисних засобів» (у подальшому Правила).
Електрозахисні засоби поділяються на ізолювальні (ізолювальні штанги, кліщі, накладки, діелектричні рукавички тощо), огороджувальні (огороді, щитки, ширми, плакати) та запобіжні (окуляри, каски, запобіжні пояси та рукавиці для захисту рук).
Ізолювальні електрозахисні засоби призначені для ізоляції людини від частин електрообладнання, котрі знаходяться під напругою, а також від землі. Ізолювальні електрозахисні засоби поділяються на основні і додаткові. Основні – розраховані на напругу установки і при дотриманні вимог безпеки щодо користування ними забезпечують захист працівників. Додаткові – не забезпечують надійного захисту працюючих і застосовуються одночасно з основними для підвищення рівня безпеки. У разі застосування основних електрозахисних засобів достатньо використовувати один додатковий засіб.
Перелік основних і додаткових ізолювальних електрозахисних засобів залежно від величини напруги електроустановки наведений у табл.3.2 і 3.3.
Вимоги щодо комплектування електроустановок електрозахисними засобами регламентуються Правилами, Положенням про порядок забезпечення працівників спеціальним одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального захисту (НПАОП 0.00-4.26-96), галузевими чинними нормативами тощо.
Огороджувальні електрозахисні засоби призначені для тимчасового огородження струмовідних частин обладнання. До них відносяться переносні огорожі (ширми, бар’єри, щити, клітки), а також тимчасові переносні заземлення. Умовно до них відносять і переносні попереджувальні плакати.
Запобіжні захисні засоби призначені для захисту персоналу від падіння з висоти (запобіжні пояси та страхувальні канати), для безпечного підняття на висоту (драбини, кігті), а також для захисту від світлового, теплового, механічного та хімічного впливів (захисні окуляри, протигази, рукавиці, спецодяг).
Після виготовлення та періодично під час експлуатації електрозахисні засоби підлягають випробуванням. Вимоги до термінів випробування, методики та параметри цих випробувань регламентуються Правилами залежно від типу електрозахисних засобів.
Перед кожним застосуванням електрозахисні засоби повинні оглядатися. При оглядах звертається увага на їх справність, відсутність тріщин, подряпин та деформації ізолювальних елементів, терміни чергової перевірки. У разі виявлення перелічених дефектів чи простроченого терміну чергового випробування використовувати електрозахисні засоби забороняється.
Організаційні заходи щодо попередження електротравм
Згідно з НПАОП 40.1-1.21-98 «Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів» (далі Правила) відповідальність за організацію без печної експлуатації електроустановок покладається на роботодавця, який створює необхідні для цього служби, призначає відповідальних осіб, розробляє та затверджує інструкції, забезпечує перевірку знань з електробезпеки тощо.
Обслуговування діючих електроустановок, проведення в них оперативних переключень, організація та виконання ремонтних, монтажних, налагоджувальних робіт та випробувань здійснюються спеціально підготовленим електротехнічним персоналом. Ці працівники повинні мати відповідну професійну підготовку, групу з електробезпеки (І – V), підтверджену посвідченням установленої форми, і не мати медичних протипоказань і вікових обмежень щодо можливості виконання роботи в електроустановках.
І група з електробезпеки присвоюється особам без спеціальної електро- технічної підготовки, які пройшли інструктаж з електробезпеки під час роботи в даній електроустановці.
Для одержання ІІ – ІІІ груп працівники повинні: знати будову електроустановок; чітко усвідомлювати небезпеку, пов’язану з роботою в електроустановках; знати і вміти застосовувати на практиці правила безпеки в обсязі, потрібному для виконуваної роботи, уміти практично надавати першу допомогу потерпілим у разі нещасних випадків.
Для одержання ІV – V груп додатково необхідно знати компонування електроустановок, вміти організувати безпечне виконання робіт, проводити навчання працівників інших груп Правилам безпеки та надавання першої допомоги потерпілим від електричного струму, а працівники V групи повинні також розуміти, чим викликані вимоги пунктів Правил безпечної експлуатації електроустановок.
Перша допомога при ураженні електричним струмом
Людині, яка потрапила під напругу, потребує негайної допомоги. Успіх дій, щодо порятунку потерпілого, залежить від швидкості його звільнення відструму і ефективності дій при наданні допомоги. Зволікання може призвести до смертельного результату.
Послідовність надання першої допомоги:
звільнити потерпілого від дії електричного струму;
оцінити стан потерпілого, визначити характер та важкість травми;
виконати необхідні заходи з рятування потерпілого (відновити прохідність дихальних шляхів, здійснити штучне дихання, зробити зовнішній масаж серця);
викликати швидку медичну допомогу та підтримувати основні життєві функції потерпілого до прибуття медичного працівника.
Для звільнення потерпілого від дії електричного струму необхідно за допомогою вимикачів, рубильників або іншого комутаційного апарата швидко вимкнути електроустановку, якої торкається потерпілий. Якщо це зробити неможливо, слід ужити заходів щодо звільнення потерпілого від струмовідних частин, котрих він торкається.
Звільняючи потерпілого, необхідно пам’ятати, що торкатися його незахищеними руками небезпечно. Для звільнення людини в установках напругою до 1000 В рекомендується користуватися ізолюючими предметами (діелектричні рукавички, сухий одяг, дерев’яні сухі предмети). Якщо потерпілий під напругою знаходиться на висоті, то необхідно створити умови для безпечного його падіння після звільнення від дії струму.
В установках напругою вище 1000 В при звільненні потерпілого необхідно попередньо надягти діелектричні рукавички, боти і діяти ізолюючою штангою.
Після звільнення потерпілого від дії електричного струму необхідно оцінити його стан. У всіх випадках ураження електричним струмом необхідно обов’язково викликати лікаря незалежно від стану потерпілого.
Якщо потерпілий у свідомості, але до звільнення був у непритомному стані чи тривалий час знаходився під напругою, то йому необхідно до прибуття лікаря забезпечити повний спокій. Його слід покласти на підстилку, розстебнути ґудзики на одязі, який ускладнює дихання, забезпечити приплив свіжого повітря. Не можна дозволяти потерпілому рухатися, а тим більше продовжувати роботу, оскільки відсутність важких симптомів після ураження не виключає можливості подальшого погіршення стану. Лише лікар може зробити висновок про стан здоров’я потерпілого. Якщо потерпілий перебуває в непритомному стані, дати понюхати йому нашатирний спирт, сполоснути обличчя холодною водою.
У разі відсутності дихання чи пульсу в потерпілого допомога повинна бути спрямована на відновлення життєвих функцій організму штучним шляхом. При розладі тільки органів дихання основним видом допомоги є штучне дихання.
Штучне дихання слід проводити методом «із рота в рот» чи «із рота в ніс». Цей метод забезпечує значно більший обсяг повітря, що вдувається.
Перед тим як розпочати штучне дихання способом «із рота в рот», необхідно зняти з потерпілого одяг, що заважає проведенню дихання, відкрити і звільнити від слизу рот, витягти язик, що запав у гортані, відвести голову по- терпілого назад і під лопатки підкласти валик зі згорнутого одягу (рис.1). Після цього зробити глибокий вдих, а потім вдути повітря зі свого рота в рот (чи в ніс) потерпілого через марлю чи хустку.
Рис.1 Проведення штучного дихання способами «із рота в рот» і непрямого масажу серця
Щоб забезпечити надходження повітря, що вдувається через рот у легені потерпілого, необхідно пальцями закрити його ніс. Після закінчення вдування повітря необхідно ніс і рот потерпілого звільнити, щоб не заважати видиху. Видих відбувається самостійно в результаті спаду грудної клітки. Під час видиху потерпілого необхідно зробити два-три вільних глибоких вдихи, після чого знову вдути повітря в рот потерпілого. За хвилину необхідно здійснити до 10 – 12 вдувань.
Штучне дихання «із рота в рот» можна робити також за допомогою спеціальної трубки, обладнаної круглим щитком, що пересувається (рис. 3.18, б). Трубка вводиться в рот потерпілого опуклою стороною до язика, а потім повертається на 180°. Таке положення трубки допомагає утримувати язик від западання в гортань. Щиток утримує трубку в необхідному положенні і щільно закриває рот потерпілого.
Штучне дихання варто робити доти, поки у потерпілого не відновиться власне глибоке дихання. Поява перших слабких вдихів не дає підстави для припинення штучного дихання.
Штучне дихання дозволяє відновити дихання потерпілого, якщо воно розпочате протягом перших двох хвилин після його розладу. Відсутність дихання більше трьох хвилин призводить до зупинки серця.
При зупинці серця навіть вчасно розпочате і правильно проведене штучне дихання не зможе оживити потерпілого. У цих випадках необхідно одночасно зі штучним диханням уживати заходів для відновлення кровообігу в організмі шляхом непрямого (зовнішнього) масажу серця.
Непрямий масаж серця (рис. 3.18, в) варто здійснювати негайно, як тільки буде встановлений факт припинення його роботи. Для цього потерпілого кладуть спиною на тверду поверхню (підлога, лава, стіл) і звільняють грудну клітку від одягу. Людина, яка масажує, розташовується ліворуч від потерпілого і розігнуту кисть лівої руки кладе на нижню частину грудини. Долоню правої руки кладе на тильну сторону лівої кисті і натискає в напряму хребта. Натиснення здійснюється у вигляді швидкого поштовху із силою, достатньою для стиснення грудей на 3–4 см. Після кожного натиснення руки віднімають від грудної клітки, щоб не заважати її вільному розправленню. Після 3–4 натиснень доцільно зробити паузу на 2–3 с, після чого знову повторити 3–4 натиснення. Здійснюючи таким способом масаж серця, необхідно за хвилину зробити 50–60 натиснень.
Одночасно з непрямим масажем серця потерпілому необхідно робити і штучне дихання. При цьому тиснути на грудину не можна під час вдиху. Масаж серця і штучне дихання краще виконувати вдвох (рис. 3.18, в). Якщо допомогу надає одна людина, то вона стає на коліна біля голови потерпілого (рис. 3.18, г), робить 5–6 натиснень на грудину, потім перериває непрямий масаж серця і робить один глибокий вдув повітря у рот потерпілого. Після цього знову робить непрямий масаж серця, чергуючи його з вдуванням повітря у легені потерпілого.
Непрямий масаж серця і штучне дихання виконують до появи у потерпілого самостійного дихання і відновлення биття серця. Ознакою відновлення биття серця є поява у потерпілого пульсу.