Практика показує, що в усіх областях застосування електричної енергії на підприємствах і в організаціях мають місце випадки ураження людини електричним струмом.
Це може відбуватися в наступних випадках:
- при дотику до струмоведучих частин електроустановки;
- при наближенні на недопустимо близьку відстань до неізольованих струмоведучих частин;
- з появою в електроустановці аварійного режиму що, як правило, призводить до появи так званих напруги кроку і напруги дотику;
- при невідповідності параметрів електроустановки нормам, наведеним у відповідних ГОСТ, ДСТ, Правилах устрою електроустановок (ПУЕ), Правилах безпечної експлуатації електроустановок (ПБЕЕ).
З метою забезпечення електробезпеки всі виробничі приміщення підрозділяють за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом на три класи:
Приміщення без підвищеної небезпеки – це сухі приміщення з відносною вологістю не більше 75 % і температурою повітря в межах + 5…+ 250 С, з неструмопровідними підлогами (дерев’яними, пластмасовими), з повітряним середовищем без струмопровідного пилу.
Приміщення з підвищеною небезпекою – це приміщення, що характеризуються наявністю однієї з таких ознак:
- вогкість з постійною відносною вологістю повітря більше 75 %;
- струмопровідний пил;
- струмопровідні підлоги (земляні, металеві, залізобетонні, цегельні);
- висока температура повітря (вище 35 0С);
- можливість одночасного дотику людини до металевих конструкцій будинків, технологічних апаратів, механізмів і до металевих корпусів електроустаткування.
Приміщення особливо небезпечні – це приміщення, в яких наявною є одна з наступних ознак:
- відносна вологість повітря постійно близька до 100 %, внаслідок чого стіни, стеля таких приміщень покриті конденсатом вологи;
- приміщення з постійною наявністю їдких газів чи пари відносно матеріалу ізоляції струмоведучих частин;
- приміщення, для яких характерні дві чи більше ознак, що відносяться до класу приміщень з підвищеною небезпекою, наприклад, приміщення з струмопровідним пилом і сирою струмопровідною підлогою.
3.3.1. Особливості дії електричного струму на організм людини
Електричний струм, що протікає через тіло людини, призводить до виникнення в ньому наступних основних нестандартних процесів:
- безпосереднє роздратування та збудження живих тканин (м’язів, нервових волокон, серцево-судинної системи). Цей процес відбувається в тому разі, коли шлях протікання струму пролягає безпосередньо через живі тканини організму людини;
- рефлекторне (непряме) збудження тканин, що є наслідком дії електричного струму на центральну нервову систему;
- посилення процесу збудження тканин, виникнення неадекватних та недоцільних команд центральної нервової системи в результаті накладання електричного струму на процеси розповсюдження біострумів;
- перетворення електричної енергії в теплову при проходженні електричного струму через живі тканини, які характеризуються певним електричним опором.
У результаті цього, протікання електричного струму через організм людини являє собою складний процес, який супроводжується значним спектром фізико-біологічних та хімічних реакцій, основними з яких є термічна, електролітична, механічна та біологічна. Для вияснення їх сутності стисло охарактеризуємо механізм дії кожної з вказаних реакцій.
Термічна реакція тканин організму людини виникає внаслідок перетворення електричної енергії в теплову. Справа в тому, що тканини людини характеризуються кінцевою величиною опору протіканню електричного струму. В зв’язку з цим, при протіканні струму, відповідно до закону Ома, на опорі формується деяка потужність, що трансформується в теплову енергію. При цьому дія електричного струму може виявлятися в нагріванні до високих температур окремих ділянок тканини тіла людини, кровоносних судин, нервових волокон і т. ін. і, як наслідок, викликати значні функціональні зміни в організмі або його окремих частинах.
Електролітична дія електричного струму на живі тканини полягає в розкладанні внутрішньоклітинної органічної рідини на іони. Такий процес може супроводжуватись значними змінами її фізико-хімічного складу і, як наслідок, порушенням функціональних характеристик організму людини.
Механічна реакція організму людини на протікання електричного струму виявляється у вигляді електродинамічного ефекту, який полягає, наприклад, у різкому скороченні м’язових тканин. У цьому разі може спостерігатися їх розрив, розрив та порушення кровоносних судин і т. п.
Біологічна реакція організму людини на електричний струм формується в результаті його дії на внутрішні біоелектричні процеси, в подразненні живих тканин. Оскільки величина зовнішнього струму може бути значно більша за рівні біострумів, то при цьому можуть виникнути специфічні, в ряді випадків значні розлади діяльності організму людини в цілому.
3.3.2. Види електричних травм
Розглянуті вище реакції організму людини та дія електричного струму і електричної дуги на живі тканини можуть призводити до електричних травм – порушень функцій життєдіяльності живих тканин, окремих частин чи організму людини в цілому. Вся сукупність можливих електричних травм класифікується як місцеві електричні травми й електричні удари.
Місцева електрична травма – ясно виражене місцеве порушення ццілісності тканин та кісток тіла людини, що викликається дією електричного струму або електричної дуги.
Слід зазначити, що більшість місцевих електричних травм, як правило, визивається відносною короткочасною дією струму, значного за величиною (більше 1 А).
Серед великої кількості видів місцевих електричних травм найбільш поширеними є: електричні опіки, електричні знаки, механічні пошкодження та електроофтальмія.
Електричні опіки – місцеві пошкодження живих тканин тіла людини, що виникають при протіканні через них електричного струму або в результаті дії електричної дуги. Таким чином, ці місцеві електричні травми підрозділяються на два види – опік струмом та дуговий опік.
Опік струмом виникає внаслідок його термічної дії. Річ у тому, що на ділянках тканин тіла людини, через які протікає електричний струм, як і на будь-якому опорі електричному струму, згідно з фізичними законами, формується деяка електрична потужність. Ця потужність перетворюється на теплову. В тому разі, якщо величина електричної потужності достатня для нагрівання ділянки тіла людини до температури 60…70 ºС, то в зв’язку з тим, що людина являє собою білкову форму матерії, – відбувається процес переходу білка з рідкої, живої фази – до твердої, неживої. Такі опіки можуть проникати глибоко всередину тканин тіла людини і потребують довгострокового лікування. Опік струмом являється однією з самих розповсюджених електричних травм.
Електричні знаки – пошкодження ділянки шкіряного шару тіла людини внаслідок його безпосереднього контакту з струмоведучою частиною електроустановки. Природа виникнення цього виду електричних травм вивчена недостатньо. Останні гіпотези представляють її як дію електролітичної та механічної дії електричного струму. Електричні знаки мають вигляд припухлості з затверділою ділянкою шкіри. Іноді електричні знаки мають вигляд форми тієї ділянки струмоведучої частини електроустановки, до якої доторкнувся потерпілий. Самі електричні знаки безболісні. У разі значних розмірів уражених ділянок шкіри ці електричні травми можуть призводити до порушення функцій потерпілої частини організму людини.
Механічні пошкодження – ушкодження частин тіла людини, яке наступило внаслідок мимовільних судорожних скорочень мязових тканин людини під дією протікаючого через них електричного струму. В цьому разі є наявною електродинамічна реакція організму людини на прикладений електричний струм.
Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей – роговиці та кон’юктиви, що виникає під дією активного потоку ультрафіолетового діапазону випромінювань електричної дуги. Ця електрична травма проявляється, як результат хімічної реакції клітин, в яких виникають зміни фізико-хімічного складу різної глибини та інтенсивності. Зовнішньо наслідок дії електричної дуги в цьому разі виявляється у почервонінні й запаленні шкіри повік, часткової втрати зору.
Електричні удари – ураження окремих життєво важливих органів тіла людини внаслідок дії електричного струму на його нервову систему та м’язові тканини.
Електричні удари викликаються порівняно невеликими величинами струму, як правило при виконанні робіт в електроустановках напругою живлення до 1000 В. В основі механізму виникнення травм цього типу знаходяться електродинамічна та біологічна реакції організму людини на діючий електричний струм. При цьому, оскільки величина струму порівняно невелика, то, як правило, місцеві електричні травми не виявляються.
Найбільш шкідливий прояв електричних ударів спостерігається у вигляді двох основних травм – зупинки дихання і фібріляції серця.
Зупинка дихання – електрична травма, яка може мати місце при довгостроковій дії (більше 15…20 с) невідпускаючого струму, який протікає через область дихальних м’язів і викликає їх параліч.
Фібріляція серця – електрична травма, що виявляється у хаотичному скороченні й розслабленні м’язових волокон серця (фібріл) внаслідок короткострокової дії струму (0,15…0,2 с) величиною декілька сотень міліампер. Якщо імпульс електричного струму співпадає за часом з фізіологічним імпульсом кардіоциклу, то можлива активізація його амплітуди. При цьому, внаслідок перерозподілу енергії м’язів серця, амлітуда першого імпульсу, який забезпечує транспортування крові в організмі, зменшується, а другого (фізыіологічного) – збільшується. В результаті цього серцеві м’язи не забезпечують нормальний кровотік через їх хаотичну роботу.
3.3.3. Фактори, що впливають на ступінь ураження людини
електричним струмом
Вплив стану шкіряного шару
Будова шкіри людини досить складна. Спрощено її можна представити у вигляді двох прошарків – верхнього (рогового), який практично являє собою неживу тканину, та нижнього. Верхній прошарок шкіри характеризується значною величиною електричного опору, тоді як нижній має значно менше значення цієї характеристики.
Таким чином, порізи, подряпини, зволоження, збільшене потовиділення, забруднення шкіряного шару можуть призвести до значного зменшення загального опору тіла людини електричному струму.
Вплив параметрів електричного струму
Рід електричного струму (постійний чи змінний). Порівнюючи дію змінного й постійного електричного струму, при рівних їх значеннях, слід зазначити, що наслідки ураження людини в другому випадку виявляються менш небезпечними.
Величина електричного струму. В плані ранжування градації дії електричного струму на людину виявлені його так звані «порогові значення», які викликають різну реакцію живих (табл. 3.1.).
3.3.4. Схеми електричних мереж
Найбільш поширеними електричними мережами являються трифазні мережі з ізольованою (рис. 3.1), та глухозаземленою нейтраллю (рис. 3.2).
Таблиця 3.1 Усереднені статистичні дані порогових значень дії електричного струму на організм людини
| Значення електричного струму, який проходить через тіло людини, мА | Фізіологічна реакція організму людини | |
| Перемінний електричний струм | Постійний електричний струм | |
| Менше 0,5 | Невідчутний струм. | Невідчутний струм. |
| 0,5…1,5 | Відчутний струм. Легке тремтіння пальців руки. | Невідчутний струм. |
| 10…15 | Відчутний струм. Больові відчуття в руках. | Відчуття нагріву. |
| 20…25 | Невідпускаючий струм. Руки неможливо відірвати від струмоведучих частин. Утруднене дихання. | Збільшення нагріву. Незначне скорочення м’язових тканин. |
| 50…80 | Невідпускаючий струм. Зупинка дихання.
Фібріляція серця. |
Відчуття сильного нагріву. Судороги. Утруднене дихання. |
| Більше 100 | Смертельний струм. | Зупинка дихання. |
Електричний опір () з’єднання нейтралі джерела електричної енергії з землею у трифазних мережах з глухозаземленою нейтраллю є невеликим і складає величину < 10 Ом.
Рис. 3.1 Трифазна електрична мережа з ізольованою нейтраллю: 1 –нейтраль
джерела електричної енергії; А,В,С – фази мережі живлення; фазна напруга
електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі
Слід також зазначити, що у трифазних електричних мережах існує два типи напруги, які вказані на рис. 3.1, 3.2:
- лінійна напруга, що формується між будь-якими двома фазами електричної мережі;
- фазна напруга, що формується між будь-якою фазою електричної мережі й землею.
Рис. 3.2 Трифазна електрична мережа з глухозаземленою нейтраллю:
1 – нейтраль джерела електричної енергії; А, В, С – фази мережі живлення; фазна напруга електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі; опір глухого заземлення нейтралі джерела електричної енергії
Ці напруги різняться за величиною і пов’язані між собою наступним відношенням:
.
Таким чином, лінійна напруга у раз більша за фазну напругу електричної мережі незалежно від режиму нейтралі.
3.3.5. Схеми включення людини в електричний ланцюг
Існує досить багато схем включення людини (варіантів дотику до точок електричної мережі) в електричний ланцюг. Найбільш поширеними та характерними з них є чотири. Ці схеми такі:
- Включення людини між двома фазами електричної мережі (двофазне включення ).
- Включення людини між однією фазою електричної мережі та землею (однофазне включення).
- Включення людини на напругу кроку.
- Включення людини на напругу дотику.
Додатково нагадаємо, що при аналізі ступеня небезпеки ураження людини електричним струмом в кожному разі приймаємо стандартизовану (прийняту для розрахунків) величину опору тіла людини .
Рис. 3.3 Двофазне включення людини в електричний ланцюг:
шлях електричного струму, що протікає через тіло людини;
опір тіла людини електричному струму; Uл – лінійна напруга
Двофазне включення людини (рис. 3.3), як правило, завжди найбільш небезпечне, тому що, по-перше до тіла людини прикладається найбільша напруга електричної мережі – лінійна (), а по-друге – в електричний ланцюг практично включений тільки опір людини. При чому, в цьому разі режим нейтралі електричної мережі суттєво не впливає на ступінь ураження людини електричним струмом.
Виходячи із закону Ома є можливість визначити в загальному вигляді величину електричного струму, який протікає в цьому випадку через тіло людини:
Якщо взяти за приклад електричну мережу з напругою джерела живлення 380 В, то величина електричного струму, що протікає через тіло людини, матиме таке значення:
Виходячи з вищенаведених порогових значень електричного струму, що протікає через тіло людини виходить, що така величина струму значно більша за смертельну (нагадаємо, що порогове значення смертельного струму для людини складає ).
Таким чином, двофазне включення людини в електричний ланцюг характеризується високою небезпекою ураження електричним струмом.
Однофазне включення людини в електричний ланцюг. На відміну від двофазного, при однофазному включенні людини в електричний ланцюг до її тіла буде прикладена фазна напруга (рис. 3.4.). При чому, на ступінь ураження людини електричним струмом в цьому разі в значній мірі впливають тип і деякі параметри електричної мережі.
На практиці така схема включення є найбільш розповсюдженою.
Включення людини на напругу кроку та напругу дотику. Включення на напругу кроку та напругу дотику виникає тоді, коли людина знаходиться в полі розтікання електричного струму при замиканні на землю. При включенні на напругу кроку на людину діє електричний струм, що протікає шляхом, наприклад «права – ліва нога». При включенні на напругу дотику електричний струм протікає шляхом «рука людини, яка доторкається до корпусу електроустановки – ноги людини». Супінь ураження залежить від параметрів струму замикання та розташування людини відносно точки замикання.
3.3.6. Методи захисту в електроустановках
Основним напрямком, що забезпечує необхідний рівень електробезпеки, є застосування нормативних методів захисту в електроустановках (ЕУ). До основних методів захисту від ураження людини електричним струмом, що застосовуються в електроустановках, відносяться:
- використання необхідного типу ізоляції (робочої, подвійної, додаткової, посиленої);
- забезпечення недоступності струмоведучих частин ЕУ;
- електричний розподіл електричної мережі;
- використання малої напруги;
- захисне відключення;
- захисне заземлення;
- занулення.
Використання необхідного типу ізоляції
В електроустановках використовують декілька видів ізоляції струмоведучих частин.
Ізоляція робоча – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує її нормальну роботу й захист працюючих від ураження електричним струмом.
Ізоляція подвійна – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що складається з робочої та додаткової ізоляції.
Ізоляція додаткова – електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, передбачена додатково до робочої ізоляції на випадок пошкодження робочої ізоляції.
Ізоляція посилена – поліпшена електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, що забезпечує такий же ступінь захисту, як і подвійна ізоляція.
Якість ізоляції характеризується, насамперед, її опором протіканню електричного струму. Відповідно до Правил устрою електроустановок (ПУЕ) опір ізоляції в електроустановках напругою до 1000 В повинен складати величину Rіз ≥ 0,5 МОм.
Недоступність струмоведучих частин ЕУ
Недоступність струмоведучих частин ЕУ забезпечується шляхом розміщення зовнішньої електропроводки мережі тимчасового електропостачання на опорах на висоті над рівнем землі, підлоги або настилу не менше:
2,5 м – над робочим місцем:
3,5 м – над проходами;
6,0 м – над проїздами.
Магістральні проводи можуть бути без ізоляції в тому випадку, якщо вони прокладені на висоті не менше 3,5 м від рівня землі, підлоги або настилу.
У діючих виробничих приміщеннях, у місцях постійного електропостачання використовується: схована електропроводка; огородження струмоведучих частин; блокування та розміщення струмоведучих частин ЕУ у важкодоступному місці. Огородження можуть бути суцільним або сітчастими з розміром осередку не більше 25 х 25 мм.
Суцільні або сітчасті огородження використовують при напрузі вище: у сухих приміщеннях – 65 В, у сирих – 36 В, а в особливо сирих – 12 В.
Електричний розподіл мереж
Мета цього методу захисту – зменшення величини ємнісного струму замикання на землю, що збільшує комплексний опір ізоляції фаз відносно землі.
Електричний розподіл мереж застосовують у протяжних або розгалужених мережах з ізольованою нейтраллю, що характеризуються значними ємнісними струмами замикання на землю. Цей метод реалізують шляхом підключення окремих споживачів електричної енергії через розділові трансформатори, що живляться від магістральної мережі (рис. 3.5). Напруга первинної та вторинної обмоток такого трансформатора є однаковими.
Застосування малих напруг
Мета цього методу – зниження напруги живлення електричних установок до значення довгостроково допустимої напруги дотику, при якій навіть двофазний дотик людини є безпечним.
Суть методу полягає у використанні напруги живлення ЕУ не вище 42 В з метою зменшення небезпеки ураження людини електричним струмом.
Метод малих напруг реалізують з використанням понижуючих трансформаторів (рис. 3.6). Застосування автотрансформаторів для одержання малої напруги забороняється.
Величину малої напруги вибирають з урахуванням категорії приміщення за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом.
Рис 3.5 Метод електричного розділення мережі: схема електричної мережі відповідно а – до розділення мережі; б – після розділення мережі; Н – навантаження електричної мережі; СТ – силовий трансформатор; РТі – розділові трансформатори; ВН – сторона високої напруги;
НН – сторона низької напруги; 1:1 – коефіцієнт трансформації розділового трансформатора
У приміщеннях з підвищеною небезпекою й особливо небезпечних, де електричний опір тіла людини може бути значно знижений, струм, що проходить через тіло людини, може в кілька разів перевищувати небезпечну величину. Найбільший ступінь безпеки досягається при напрузі живлення до 10 В, тому що в цьому разі струм, що проходить через тіло людини, не перевищує 1…1,5 мА. Так, при величині опору тіла людини Rh = 1000 Ом, при напрузі 10 В струм через тіло людини не перевищує величини, допустимої при тривалому випадковому дотику Ih. ≥ 10 мА.
У зв’язку з цим у переносних ЕУ, які використовують у виробничих умовах, для забезпечення електробезпеки застосовують малі напруги 12 і 36 В.
У приміщеннях з підвищеною небезпекою для переносних ЕУ рекомендується номінальна напруга 36 В.
В особливо небезпечних приміщеннях для живлення переносних світильників рекомендується використання напруги 12 В, а ручного електроінструмента – не вище 12 В.
Через те, що одним застосуванням малих напруг не завжди вдається досягти достатнього ступеня безпеки працюючих, додатково застосовують інші заходи захисту в ЕУ – подвійну ізоляцію, захист від випадкового дотику до струмоведучих частин та ін.
Застосування малих напруг є ефективним захисним методом, однак його поширення стримується високою вартістю прокладання додаткової мережі малої напруги. У зв’язку з цим область застосування малих напруг обмежується живленням ручних електрифікованих інструментів, ручних переносних світильників і ламп місцевого освітлення в приміщеннях з підвищеною небезпекою й особливо небезпечних за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом.
Захисне заземлення
Захисне заземлення − це навмисне електричне з’єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин електроустановки, що можуть виявитися під напругою в аварійних ситуаціях (рис. 3.7).
Метою захисного заземлення є усунення небезпеки ураження людини електричним струмом при появі напруги на корпусі або на інших неструмоведучих металевих частинах ЕУ, тобто при замиканні на корпус (наприклад, при пробої ізоляції).
Дія захисного заземлення полягає у зменшенні до безпечної величини сили струму, що проходить через тіло людини при її дотику до корпусу ЕУ, що виявився під напругою. Це досягається зменшенням потенціалу корпусу заземленого устаткування.
Захисне заземлення електроустановок застосовують у мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.
Захисний заземлюючий пристрій складається із сукупності заземлювача і провідників, що заземлюють. Заземлювач являє собою провідник або систему з’єднаних між собою металевих провідників, що знаходяться в безпосередньому контакті з землею. Провідник, що заземлює, – це металевий провідник, що з’єднує частини електричної установки, які заземлюються, з заземлювачем.
Для заземлення електроустановок використовують природні й штучні заземлювачі. Природними заземлювачами можуть бути металеві конструкції будинків, трубопроводи й устаткування, що мають надійне з’єднання із землею.
Трубопроводи пальних рідин, газів, а також трубопроводи, покриті ізоляцією, наприклад, для захисту від корозії, використовувати в якості заземлювачів забороняється.
Як штучні заземлювачі, як правило, використовують металеві труби діаметром 35…50 мм, кутову сталь з шириною полиць не менше 40 мм, довжиною 2,5… 3,5 м, які з’єднують між собою на глибині не менше 0,5 м від поверхні землі металевими смугами перерізом не менше 48 мм2. У такий спосіб створюється єдина конструкція захисного заземлюючого пристрою. Алгоритм розрахунку параметрів захисного заземлюючого пристрою наведений на рис. 3.8.
Провідники, що заземлюють, прокладають по конструкціях будинків відкрито, в легко доступних для огляду місцях. Такі провідники повинні мати відмітне фарбування: по зеленому фоні жовті смуги. До устаткування заземлюючі провідники приєднують зварюванням або болтами, а до заземлювача (під землею) – тільки зварюванням.
За розташуванням заземлювачів відносно корпусів ЕУ, що заземлюються, захисні заземлення поділяються на виносні й контурні.
У виносного захисного заземлення заземлювачі розташовують на деякому видаленні (не менше 20 м) від устаткування, що заземлюється.
У контурного захисного заземлення заземлювачі розташовують у вигляді контуру по площі, на якій розташовані ЕУ, що заземлюються.
Занулення
Зануленням називається навмисне електричне з’єднання металевих неструмоведучих частин електроустановки, що можуть виявитися під напругою в аварійній ситуації, з нульовим захисним провідником.
Дія занулення заснована на перетворенні замикання на корпус в однофазне коротке замикання з метою формування великих струмів, здатних забезпечити спрацьовування апаратів захисту (плавких вставок запобіжників, автоматичних вимикачів, магнітних пускачів з вбудованим тепловим захистом і т. п.).
Занулення застосовують в мережах з глухозаземленою нейтраллю напругою до 1000 В, які для реалізації системи занулення перетворюють у трифазні чотирипровідні мережі (рис. 3.9). При цьому для забезпечення ефективного спрацьовування занулення необхідно, щоб провідність нульового захисного проводу була не менше 0,5 провідності фазного проводу.
Алгоритм розрахунку параметрів занулення наведений рис. 3.10.
Рис. 3.8 Алгоритм розрахунку параметрів захисного
заземлюючого пристрою
При використанні системи занулення час відключення аварійного режиму ЕУ від живильної мережі складає 5…7 с при захисті запобіжниками з плавкими вставками і 1… 2 с – при захисті автоматичними вимикачами.
Для надійного спрацьовування цієї системи захисту необхідно виконання наступної умови:
Iк.з. > 3Iнпл або Iк.з. > 1,25 Iнавт,
де Iнпл – номінальний струм плавкої вставки запобіжника; Iнавт – номінальний струм спрацьовування автомата захисту.
Блокування
Блокування – пристрої, що відключають живлення електроустановки при спробі несанкціонованого доступу до неї і застосовують в електроустановках, в яких часто виконуються роботи на струмоведучих частинах (випробувальні стенди, установки для випробування ізоляції підвищеною напругою і т. п.). Блокування також застосовують в конструкціях рубильників, пускачів, автоматичних вимикачів та інших електричних апаратів, що працюють в умовах, при яких ставляться підвищені вимоги безпеки (наприклад, суднові, підземні та інші електроустановки).
Рис. 3.9 Схема занулення електроустановки: Rо – електричний опір заземлення нейтралі джерела живлення; 1 – електрична установка; 2 – нульовий захисний провід; 3 – провід, що з’єднує корпус електричної установки з нульовим захисним проводом; 4 – контакти автомату захисту електроустановки
Блокування за принципом дії поділяють на електричні й механічні.
Електричні блокування забезпечують розрив ланцюга живлення спеціальними контактами, що встановлюють на дверях огороджень, кришках і дверцятах захисних кожухів ЕУ.
Якщо керування електроустановкою виконується дистанційно, то блокувальні контакти включають в ланцюг керування пусковим апаратом.
Найбільш доцільний для цієї мети магнітний пускач або контактор, тому що при відкриванні дверей приміщення, в якому розташована електроустановка, блокувальні контакти таких пристроїв розмикають ланцюг живлення їх котушки.
При обриві цього ланцюга електроустановка відключається, як і при відкриванні дверей. Це запобігає можливості виникнення нещасного випадку при несправному ланцюзі блокування.
Схема захисту побудована так, що електроустановка не може бути включена при закриванні дверей, тому що замикання блокувальних контактів не є достатнім. Для включення ЕУ додатково потрібне натискання допоміжної кнопки, що включає додаткові контакти. Тому, якщо оператор ввійшов усередину огородження ЕУ, він не може виявитися під напругою при випадковому закриванні дверей. Якщо ж блокувальні контакти включені безпосередньо в силовий ланцюг живлення ЕУ, а не через магнітний пускач або контактор, то така схема підключення не виключає цієї можливості. У зв’язку з цим така схема блокування застосовуватися не повинна.
Функціонально для забезпечення безпеки необхідно, щоб блокувальні контакти розмикалися вже при незначному розчиненні дверей (10…15 см) таким чином, щоб людина не могла проникнути за огородження при невідключеній напрузі живлення ЕУ. Конструктивно блокувальні контакти повинні встановлюватися на обох половинках двостулкових дверей, щоб не було можливості включити електроустановку, залишивши відкритою одну зі стулок.
Механічні блокування, застосовувані в електричних апаратах, не повинні дозволяти його відкривання, зняття захисного кожуха ЕУ зі збереженням напруги живлення і, навпаки – включення електричного апарата при відкритій (знятій) кришці.
Рис. 3.10 Алгоритм розрахунку параметрів занулення
В апаратурі автоматики, обчислювальних машинах, радіоустановках та інших електронних пристроях застосовують блокові схеми, що забезпечують механічне блокування. У загальному корпусі на окремих платах встановлюють окремі блоки, що з’єднуються з іншими пристроями штепсельним з’єднанням. При висуванні або видаленні блоку зі свого місця штепсельне з’єднання розмикається і блок автоматично відключається.
Захисне відключення
Захисне відключення є додатковим захистом, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки з появою в ній небезпеки ураження людини електричним струмом.
Основними параметрами пристроїв захисного відключення (ПЗВ) є величина струму, наприклад, в схемі захисного заземлення, на який реагує пристрій, і його швидкодія.
3.3.7. Надання долікарської допомоги при ураженні людини
електричним струмом
Перша допомога при нещасних випадках – це комплекс заходів, спрямованих на відновлення або збереження життя і здоров’я потерпілого. Нещасні випадки, як правило, відбуваються в місцях, де медичний персонал відсутній і швидко повідомити про те, що трапилося, в медичну установу досить скрутно або неможливо.
Для надання долікарської допомоги на ділянках і в цехах повинні бути передбачені аптечки і сумки першої допомоги з набором необхідних засобів. На підприємствах рекомендується мати апарат для виконання штучного дихання з набором інструментів для розкриття рота, витягування й утримання язика, а також носилки.
При ураженні людини електричним струмом необхідно якнайшвидше звільнити її від дії струму, тому що від тривалості цієї дії залежить важкість електротравми.
Заходи першої допомоги при оживленні людини залежать від її стану. Тому цикл реанімації складається з двох частин:
- Швидке визначення стану потерпілого.
- Енергійне кваліфіковане надання долікарської допомоги.
Для визначення стану постраждалого потрібно укласти його на спину й перевірити наявність дихання і серцевих скорочень.
Наявність дихання в потерпілого визначають за підйомом і опусканням грудної клітки під час самостійного вдиху й видиху. При порушенні дихання потерпілий має потребу в проведенні штучного дихання.
При наявності серцевих скорочень пульс найкраще перевіряти по сонній артерії. Відсутність пульсу на ній свідчить, як правило, про припинення руху крові в організмі.
Про відсутність кровообігу в організмі можна судити за станом очних зіниць, які в цьому випадку розширені. При відсутності пульсу необхідний зовнішній масаж серця.
Перевірка стану потерпілого, включаючи надання його тілу відповідного положення, перевірку дихання, пульсу і стану зіниць, повинна виконуватися швидко – протягом 15…20 с.
У період уявної або клінічної смерті протягом 4…5 хв. зміни на останньому рівні життєзабезпечення людини ще оборотні й її можна врятувати. Отже, допомога потерпілому повинна бути зроблена кваліфіковано, протягом перших 4…5 хв. Основні методи долікарської допомоги включають: штучне дихання «рот у рот», «рот у ніс», а також зовнішній масаж серця.
Для проведення штучного дихання потерпілого потрібно укласти на спину на тверду основу, розстебнути одяг і забезпечити прохідність верхніх дихальних шляхів, які можуть бути закриті запалим язиком, сторонньою речовиною або предметом у порожнині рота. Голову потерпілого треба повернути набік, очистити рот пальцем, обгорненим марлею або хусткою. Після цього той, хто надає допомогу, одну руку підсуває потерпілому під шию, а долонею іншої надавлює на чоло, максимально закидаючи голову назад. При цьому корінь язика відходить від задньої стінки гортані, відкриваючи вільний доступ повітря в легені, а рот відкривається.
Штучне дихання виконують в такий спосіб. Глибоко вдихнувши, той, хто надає допомогу, робить енергійний видих у рот потерпілого. Як тільки грудна клітка потерпілого піднялася, наповнення повітря припиняють. Після цього у потерпілого відбувається пасивний видих. Якщо пульс у потерпілого визначається добре, то інтервал між вдуванням повітря повинен складати 5 с (12 дихальних циклів на хвилину).
При зупинці серця, не втрачаючи ні секунди, потерпілого треба укласти на тверду основу і звільнити від одягу, оголити груди. Далі прощупуванням потрібно визначити місце натиснення: воно повинне знаходитися на два пальці вище м’якого кінця грудини. Після цього той, хто надає допомогу, повинен покласти на це місце долоню однієї руки, а поверх неї під кутом 900 – долоню другої руки. Надавлювати треба швидким поштовхом, злегка допомагаючи нахилом усього корпуса. Нижня частина грудини у потерпілого при натисненні повинна зміститися вниз на 3…5 см. Тривалість натиснення – не більше 0,5 с, з інтервалом 0,5 с. З появою самостійного пульсу, що свідчить про відновлення серцевої діяльності, потрібно негайно припинити масаж серця, але продовжувати проведення штучного дихання.
Штучне дихання і непрямий масаж серця необхідно проводити до відновлення стійкого самостійного дихання й діяльності серця в потерпілого або до передачі його медичному персоналу.