Электробезопастность

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ  И

ИСКУССТВЕННОГО  ИНТЕЛЛЕКТА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по курсу: «Основы охраны труда»

Тема: «Электробезопасность»

(для  студентов всех специальностей) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Донецк  – 2011

 

УДК 331.45

     Конспект  лекций по курсу «Основы охраны труда». Тема: «Электро- безопасность» (для студентов всех специальностей) / сост. Бутев В. С. – Донецк, ГУИиИИ, 2011 -  30 с. 

     В конспекте лекции по теме: «Электробезопасность»  курса «Основы охраны труда» изложены: особенности действия электрического тока на организм человека; виды электрических травм; факторы, определяющее действие электрического тока на организм человека; классификация производственных помещений по степени опасности поражения электрическим током; причины электротравматизма; средства и методы обеспечения электробезопасности; организация безопасной  эксплуатации электроустановок; требования к обслуживающему персоналу; первая (доврачебная) помощь пострадавшим при поражении электрическим током.

     Составитель: В. С. Бутев, доцент, кандидат технических  наук. 
 
 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

         Роль и значение электрической энергии в развитии народного хозяйства общеизвестны. Электричество стало основой создания всех отраслей техники, базой для развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства и обеспечило возможность комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, развитие вычислительной техники, роботизацию и компьютеризацию производства, повышение продуктивности общественного производства.

        Столь широкому распространению электрической энергии во всех отраслях техники способствовали достаточная простота передачи на большие расстояния и  возможность преобразования ее в другие виды энергии: механическую, световую, тепловую, химическую и другие.

        В настоящее время едва ли найдется профессия, место на производстве или в быту, где бы мы  не встречались с электричеством. И именно поэтому весьма важное значение имеет электробезопасность, т.е. защита человека, обслужива- ющего электрооборудование или пользующегося электроприборами, от поражения электрическим током. Особую актуальность приобретает данная проблема в силу того, что человек не имеет органов восприятия электричества на расстоянии и поэтому оно представляет собой существенно потенциальную опасность. 
 

2. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА 

     Проходя через тело человека, электрический  ток оказывает термическое, электрохимическое, механическое и биологическое воздействия, последнее из которых присуще только живым тканям.

      Термическое (тепловое) воздействие  тока обусловлено тем, что при протекании электрического тока по сопротивлению (а тело человека так же обладает определенным сопротивлением) в нем выделяется тепло. Термическое воздействие тока проявляется в виде ожогов отдельных участков тела, нагревания до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути протекания тока, что вызывает серьёзные функциональные расстройства этих органов и организма в целом.

      Электрохимическое (электролитическое) воздействие тока характеризует- ся распадом (электролизом)  органических жидкостей, в том числе и крови, что сопровождается значительными изменениями их физико-химического состава.

      Механическое (динамическое) действие тока проявляется в расслоении тканей организма, в том числе мышц, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани вследствие электродинамического эффекта, а также мгновенного образования пара от прогрева током жидкостей и крови.

      Биологическое воздействие тока проявляется путем раздражения и возбуждения живых тканей организма, а также вследствие  нарушения внутренних биологических процессов, происходящих в организме, и которые тесно связаны с его жизненными функциями. 

3. ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТРАВМ 

      Разнообразие  влияния электрического тока на организм человека приводит к электротравмам, которые условно разделяются  на два вида: местные электротравмы, которые вызывают местные повреждения организма, и общие электротравмы (электрические удары), в результате которых поражаются (или возникает угроза поражения) всего организма вследствие нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

      Травмы  обоих видов часто сопровождают одна другую.

      Местные электротравмы обусловлены нарушением целостности тканей тела, в том числе и костей, вызванных влиянием электрического тока или электрической дуги. Чаще всего – это поверхностные повреждения кожи, мягких тканей связок и костей. Местные травмы вылечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Однако это бывает не всегда, например, при тяжелых ожогах, и причиной смерти может быть не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. К местным электротравмам относятся: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

      Электрический ожог – это повреждение поверхности тела под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека. Различают четыре степени ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III– отмирание всей толщи кожи; IV – обугливание ткани. Тяжесть поражения организма при ожогах определяется, прежде всего, площадью поврежденной поверхности.

      Электрические знаки – это четко выраженные метки диаметром 1–5мм серого или бледно-желтого цвета, которые появляются на поверхности кожи человека в месте контакта с токоведущими частями (т.е. в месте прохождения тока), проявляются в виде небольших ран, мозолей, которые со временем исчезают.

      Электрометаллизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мелких частиц металла, который расплавился под действием электрической дуги при коротких замыканиях или разрыве электрической цепи под нагрузкой. Каждая из частичек металла, хотя и имеет высокую температуру, но отличается весьма малой массой, в силу чего быстро охлаждается и не может прожигать защитную одежду, а прожигает чаще всего открытые участки тела, рук и лица. Электрометаллизация кожи не представляет особой опасности и со временем исчезает, как и электрические знаки.

      Механические  повреждения – в большинстве случаев является следствием резких судорожных сокращений мышц, что ведет к разрывам сухожилий, кожи, кровеносных сосудов, нервной ткани и даже переломам костей. Механические повреждения имеют место при работе в установках до 1000 В вследствие длительного нахождения пострадавшего под напряжением.

      Электроофтальмия – это воспаление внешних оболочек глаз, роговицы и слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко, которые возникают под влиянием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такие облучения являются результатом возникновения электрической дуги  при коротких замыканиях или коммутациях под нагрузкой.

      Электроофтольмия развивается через 4-8 часов после облучения. При этом имеют место покраснения и воспаления кожи, слизистых оболочек век, слезы, гнойные выделения из глаз, частичная потеря зрения. Пострадавший ощущает головную боль, боль в глазах, которая усиливается на свету.

        Электрический удар – электротравма, обусловленная рефлекторным действием электрического тока (действующего через нервную систему), вследствие чего возникают спазмы мышц и тканей, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы. В зависимости от степени поражения электрические удары делятся на четыре группы:

      I – спазматическое сокращение мышц без потери сознания;

      II – спазматическое сокращение мышц c потерей сознания, но с работающим сердцем и дыхательной системой;

      III – потеря сознания с нарушением сердечной деятельности или органов дыхания;

      IV – клиническая смерть - прекращение дыхания и кровообращения.

      Клиническая смерть – кратковременное переходное состояние между жизнью и смертью, которое наступает с момента прекращения деятельности сердца и прекращения дыхания до начала отмирания клеток головного мозга, и может продолжаться 4-8 минут. При своевременном и грамотном оказании медицинской помощи развитие смерти может быть остановлено. В противном случае наступает биологическая смерть.

      Электрический шок – своеобразная нервно-рефлекторная реакция организма, которая сопровождается глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ; может продолжаться от нескольких десятков минут до суток, после чего наступает либо смерть, либо выздоровление. 

4. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА 

      Опасное воздействие электрического тока на организм человека зависит главным  образом от величины и длительности действия тока, протекающего через  тело человека; пути протекания тока в  теле человека; рода и частоты тока; состояния организма и физиологических особенностей человека; сопротивления тела человека; свойства электрической сети, т.е. режим работы ее нейтрали; факторов настороженности и повышенного внимания человека; факторов окружающей среды.

      Величина  тока. В зависимости от последствий воздействия тока на организм человека различают:

- ощутимый ток – наименьшее значение тока, который ощущается человеком (согласно опытам для разных людей этот ток колеблется в пределах: 0,5-2 мА – при переменном токе частотой 50 Гц и 5-7 мА – при постоянном токе);

- отпускающий ток - наибольшее значение тока, при котором человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от контакта с частями, находящимися под напряжением (это ток до 6-10 мА частотой 50 Гц и 30-40 мА постоянного тока);

- неотпускающий ток – наименьшее значение тока, при котором человек теряет возможность самостоятельно освободиться от действия электрического тока, величина которого при частоте 50 Гц составляет от 11-15 мА и 50-80 мА постоянного тока, и который вызывает сокращение мышц руки,  удерживающей проводник с током;

- фибрилляционный ток – ток, при котором наступает фибрилляция сердца и остановка дыхания.

        Фибрилляция сердца – это хаотичное самопроизвольное (аритмичное) сокращение волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце теряет возможность нагнетать кровь в артерии и сосуды. Фибрилляция наступает при токах более 50 мА частотой 50 Гц и длительности действия 2-3 минуты.

      При фибрилляции сердца дыхание может  продолжаться еще 2-3 минуты, а т.к. вместе с кровообращением прекращается и снабжение организма кислородом, то у человека наступает быстрое резкое ухудшение общего состояния и дыхание прекращается.  Фибрилляция продолжается короткое время и завершается полной остановкой сердца. Наступает клиническая смерть.

      При токах 20-25 мА частотой 50 Гц человек начинает ощущать затруднение дыхания вследствие судорожного сокращения мышц грудной клетки, попавших в поле действия протекающего тока. В случае длительного протекания тока у человека наступает асфикция – состояние, вызываемое недостатком кислорода и накоплением в организме углекислоты, что влечет потерю сознания, чувствительности, прекращение дыхания, остановку сердца или его фибрилляцию, т.е. наступает клиническая смерть.

      Верхним пределом фибрилляционного тока считается сила тока, равная 5 А. При таких и более высоких значениях тока имеет место резкое сокращение сердечной мышцы и остановка сердца, минуя стадию фибрилляции.

      Продолжительность действия электрического тока на организм человека имеет существенное значение, т.к. под действием тока резко снижается сопротивление тела человека.