Теория предельной полезности

Допустимым  считается ток, при котором человек  может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения  тока через тело человека: при длительности действия более 10с – 2 мА, при 10 с  и менее – 6 мА. Ток, при котором  пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим. Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова –рука, голова –ноги, рука –рука, нога –рука, нога –нога и т. д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова–руки, голова– ноги), сердце и легкие (руки –ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов. При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038–82* устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука – рука, рука – нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц

31. Защитное зануление: область применения, виды, расчет зануления. Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.

Требования  к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником (рис. 5.11). При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания.

32. Защитное заземление: область применения, виды, обоснование выбора заземлителей. Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.

Требования  к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное  заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т п ). Схема защитного заземления представлена на рис. 5.10.

При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается  под фазовым напряжением Uф. В этом случае ток, проходящий через человека,

I₄=Ucp/(R₄+Rсиз)

где R₄ – сопротивление тела человека; Rсиз – сопротивление средств индивидуальной защиты; при их отсутствии Rсиз = 0.

При наличии  заземления вследствие отекания тока на землю напряжение прикосновения  уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается  меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В она должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В–не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Oм.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами

33. Общая характеристика технических мероприятий пр обеспечению электробезопасности. Организация технических мероприятий при эксплуатации электрооборудования. Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.

Требования  к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное  заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических  частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т п ).

При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается  под фазовым напряжением Uф. В этом случае ток, проходящий через человека,

I₄=Ucp/(R₄+Rсиз) где R₄ – сопротивление тела человека; Rсиз – сопротивление средств индивидуальной защиты; при их отсутствии Rсиз = 0.

При наличии  заземления вследствие отекания тока на землю напряжение прикосновения  уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается  меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном  корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В она должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В–не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Oм.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители Возможно применение железобетонных фундаментов  промышленных зданий и сооружений При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами

Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться  под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником (рис. 5.11). При замыкании любой  фазы на корпус образуется контур короткого  замыкания, характеризуемый силой  тока весьма большой величины, достаточной  для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания. Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование – потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции). На рис. 5.12 представлена схема защитного отключения с использованием реле максимального тока. Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.

Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В – диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (ранее назывались токоискателями); в электроустановках напряжением выше 1000 В – изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000 В. Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение – усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В –диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000 В –диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки. Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки). Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие. Чаще всего используется предупреждающий знак «Проход запрещен». Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. п.

34. Характеристика лазеров. Средства и способы защиты от лазерного излучения. «лазер– усиление света за счет создания стимулированного излучения. Следовательно, лазер, или оптический квантовый генератор – это генератор ЭМИ оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения. Как техническое средство, лазер состоит из трех элементов:

-активной  среды, - системы накачки - соответствующего резонатора.В зависимости от характера активной среды лазеры подразделяются на следующие типы:- твердотелые (на кристаллах или стеклах)- газовые (на красителях)- химические- полупроводниковые.Основными техническими характеристиками лазеров являются следующие:- длина волны, мкм- интенсивность излучения лазеров- энергетическая экспозиции-длительность импульса, с-частота повторения импульса, Гц. В основу классификации лазеров положена степень опасности для персонала (органами мишенями являются кожа и глаза):1) безопасное – выходное излучение не опасно для глаз;2) малоопасные – опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;3) среднеопасные – опасно для глаз прямое, зеркально и диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности;4) высокоопасные – опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.В качестве критериев при оценке степени опасности приняты: мощность (энергия), длина волны, длительность импульса и экспозиция облученияРабота лазеров сопровождается воздействием основных и сопутствующих факторов. К основным относят: прямое, зеркально отраженное и рассеянное излучение.К сопутствующим: комплекс физических и химических вредных производственных факторов, возникающих при работе лазеров и которые могут усиливать неблагоприятное воздействие излучения.Коллективные средства защиты от лазерного излучения:- защитные экраны и кожухи (стационарные, передвижные, полупередвижные)- использование систем дистанционного наблюдения за технологическим процессом- сигнализация (световая, цветовая, звуковая)- блокировка (механическая, электрическая, электронная)- ограждение лазерно-опасной зоны- Работы с лазерами необходимо проводить в отдельных, специально выделенных помещениях или отгороженных частях помещений в соответствии с СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий»- Само помещение не должно обладать зеркально отражающими поверхностями или быть матовыми и обеспечивать максимальное рассеивание излучения. Для окраски внутренних помещений используют клеевые краски на основе мела.- Освещение должно быть комбинированным и обеспечивать освещенность, соответствующую санитарным нормам.- Доступ лиц в такие помещения должен быть ограничен.- Необходимо осуществлять экранирование. При изготовлении экранирующих щитов, ширм, штор, занавесей следует применять непрозрачные теплостойкие материалы.- Следует избегать работы с лазерами в затемненном помещении.- Применение СИЗ – очков (со стеклами различных марок), перчаток, полумасок.- Оборудование приточно-вытяжной вентиляции- Защита временем – осуществляется в тех случаях, когда биологический эффект зависит от суммарной экспозиции облучаемой ткани, накопленной за рабочий день. Этот способ защиты пригоден при работе с излучением УФ-диапазона спектра.Лазерная установка должна быть максимально экранирована:А) лазерный луч необходимо подавать к мишени по волноводу или по огражденному пространству;Б) линзы, призмы и др. предметы с твердой зеркальной поверхностью на пути луча должны снабжаться блендами;В) в конце луча устанавливаются диафрагмы, предупреждающие отражение от мишени в стороны на большие расстояния.Генератор и лампа накачки должны быть заключены в светонепроницаемую камеру и иметь блокировку.Для оценки опасности действия лазерного излучения в производственных условиях необходимо провести расчет границ лазерно-опасной зоны – часть пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает ПДУ. Расчет границы ЛОЗ зависят от длины волны излученияПри определении границ лазерно-опасной зоны исходят из предположения, что воздействие на человека прямых и зеркально отраженных лучей исключено конструкцией установки. Схема расчета зоны:- рассчитывается угол видения отражающей поверхности;- полученные данные сравниваются с предельным углом видения (две ситуации):1) Угол видения, отражающей поверхности  меньше минимального значения (точечный источник);2) Угол видения больше минимального значения.Достаточно надежным способом является расчет плотности потока излучения в различных точках пространства вокруг лазерных установок. При проведении такого расчета необходимо знать:- выходные характеристики лазерного излучения (паспорт лазерной установки)- коэффициент отражения излучения от мишени. Снижение степени опасности воздействия лазерного излучения в зависимости от длины волны осуществляют ослабителями излучения (светофильтрами). Их применяют как в коллективных так и СИЗ.