Электробезопасность — система организационных, правовых и технических мер, обеспечивающих защиту работников от воздействия электрического тока.

Условия производственной среды могут существенно повысить опас­ность поражения электрическим током. Такими условиями являются: неблагоприятный микроклимат (повышенные температура и влажность, недостаточная подвижность воздуха); токопроводящая пыль в воздухе рабочей зоны; тяжелая физическая работа с повышенным потовыделе­нием, уменьшающим электросопротивление поверхностного слоя кожи. Примером может служить работа в промывочно-пропарочных каме­рах, где железнодорожные цистерны обрабатывают после перевозок.

Перечень основных видов работ на объектах железнодорожного транспорта, к которым предъявляются дополнительные (повышен­ные) требования безопасности труда, содержит такие работы, как:

- техническое обслуживание, ремонт и испытания контактной сети и других устройств электрифицированных железных дорог и электроснабжения;

- техническое обслуживание, ремонт и испытания устройств сиг­нализации, централизации, блокировки;

- работы, выполняемые вблизи линий электропередач (ближе 30 м);

- ремонт и испытания электрооборудования железнодорожно­го подвижного состава.

Обслуживание электрического оборудования часто связано с вер­холазными работами. Они также травмоопасны. К ним относятся работы по монтажу контактной сети или ремонту оборудования, если они выполняются на высоте более 5 м от поверхности земли или от пола рабочего настила.

Воздействия электрического тока на человека

Воздействия электрического тока на человека по характеру и по его видам чрезвычайно разнообразны. Они зависят от множества факторов.

По характеру воздействия различают: термические, биологичес­кие, электролитические, химические и механические повреждения.

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных учас­тков тела, почернением и обугливанием кожи и мягких тканей; на­гревом до высокой температуры органов, расположенных на пути прохождения тока, кровеносных сосудов и нервных волокон. Фактор нагрева вызывает функциональные расстройства в органах системах человеческого тела.

Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы, нарушающие их свойства.

Химическое действие тока проявляется в возникновении химических реакций в крови, лимфе, нервных волокнах с образованием новых веществ, не свойственных организму.

Биологическое действие приводит к раздражению и возбуждению живых тканей организма, возникновению судорог, остановке дыха­ния, изменению режима сердечной деятельности.

Механическое действие тока выражается в сильном сокращении мышц, вплоть до их разрыва, разрывам кожи, кровеносных сосудов, переломе костей, вывихе суставов, расслоении тканей.

По видам поражения различают: электротравмы и электрические удары.

Электротравмы — это местные поражения (ожоги, электричес­кие знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электро­офтальмия).

Токовые ожоги подразделяются на контактные и дуговые. Кон­тактные возникают в месте контакта кожи с токоведущей частью электроустановки напряжением не выше 2 кВ, дуговые — в местах, где возникла электрическая дуга, обладающая высокой температу­рой и большой энергией. Дуга может вызвать обширные ожоги тела, обугливание и даже полное сгорание больших участков тела.

Электрические знаки — это уплотненные участки серого или блед­но-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Как правило, в месте электрического знака кожа те­ряет чувствительность.

Металлизация кожи — внедрение в верхние слои кожи мельчай­ших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги или заряженных частиц электролита из электролизных ванн.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз в ре­зультате воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от электрической дуги. Возможно повреждение роговой оболочки, что особенно опасно.

Электрические удары — это общие поражения, связанные с воз­буждением тканей проходящим через них током (сбои в функциони­ровании центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения, потеря сознания, расстройства речи, судороги, наруше­ние дыхания вплоть до его остановки, мгновенная смерть).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимым называют электрический ток, который при прохож­дении через организм вызывает ощутимое раздражение. Ощущение от протекания переменного электрического тока, как правило, на­чинается от 0,6 мА.

Неотпускающим называют ток, который при прохождении через человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц рук, ног или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим провод­ником. Переменный ток промышленной частоты, протекая по нервным тканям, воздействует на биотоки мозга, вызывая эффект «приковыва­ния» к неизолированному проводнику тока в месте контакта с ним. Человек не может самостоятельно оторваться от токоведушей части.

Фибрилляционным называют ток, который при прохождении через организм вызывает фибрилляцию сердца (разновременные некоорди­нированные сокращения отдельных мышечных волокон сердца). Фиб­рилляция может привести к остановке сердца и параличу дыхания.

Степень поражения электрическим током зависит от электрической проводимости или от обратного ему параметра — общего электричес­кого сопротивления организма. Они, в свою очередь, определяются:

- индивидуальными особенностями тела человека;

- параметрами электрической цепи (напряжением, силой и родом тока, частотой его колебаний), под действие которой попал работник;

- путем прохождения тока через тело человека;

- условиями включения в электросеть;

- продолжительностью воздействия;

- условиями внешней среды (температурой, влажностью, нали­чием токопроводящей пыли и др.).

Низкое электрическое сопротивление организма способствует более тяжелым последствиям поражения. Электрическое сопротив­ление тела человека снижается вследствие неблагоприятных физио­логических и психологических состояний (утомление, заболевание, алкогольное опьянение, голод, эмоциональное возбуждение).

Общее электрическое сопротивление человеческого организма сум­мируется из сопротивлений каждого участка тела, расположенного на пути прохождения тока. Каждый участок обладает своим сопротивлением. Наибольшее электросопротивление имеет верхний роговой слой кожи, в котором отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды. При влажной или поврежденной коже сопротивление состав­ляет около 1000 Ом. При сухой коже без повреждений оно многократ­но возрастает. При электропробое наружного слоя кожи полное со­противление тела человека значительно снижается. Сопротивление кожи падает тем быстрее, чем длительнее процесс протекания тока.

Тяжесть поражения человека пропорциональна силе тока, про­шедшего через его тело. Ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать человека при продолжительности воздействия 0,1 с.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, однако при высо­ком напряжении (более 500 В) опаснее становится постоянный ток. Наи­более опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Основная масса промышленного оборудования работает на частоте 50 Гц, входящей в этот опасный диапазон. Высокочастотные токи ме­нее опасны. Токи высокой частоты могут вызвать лишь поверхностные ожоги, так как они распространяются только по поверхности тела.

Степень поражения организма во многом определяет путь, по ко­торому электрический ток проходит через тело человека:

- человек дотрагивается двумя руками до токоведущих прово­дов или частей оборудования, находящихся под напряжением. В этом случае движение тока идет от одной руки к другой через легкие и сердце. Путь этот принято называть «рука — рука»;

- человек стоит двумя ногами на земле и прикасается одной ру­кой к источнику тока. Путь протекания тока в этом случае называют «рука — ноги». Ток проходит через легкие и, возможно, через сердце;

- человек стоит обеими ногами на земле в зоне стекания на зем­лю тока от неисправного электрооборудования, выполняющего в дан­ном случае роль заземлителя. Земля в радиусе до 20 м получает по­тенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Каждая из ног человека получает разный потенциал напряжения, определяемый удаленностью от неисправного электрооборудования. В результате возникает электрическая цепь «нога — нога», напряже­ние в которой называют шаговым;

- прикосновение головой к токоведущим частям может создать цепь, где путь тока будет «голова — руки» или «голова — ноги».

Наиболее опасными являются те варианты, при реализации кото­рых в зону поражения попадают жизненно важные системы организ­ма, — головной мозг, сердце, легкие. Это цепи: «голова — рука», «голова — ноги», «руки — ноги», «рука — рука».

Пример. Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В. являющийся стандартным для отечественных электрических сетей, при прохождении по пути «рука — ноги» в зависимости от силы тока может оказывать различное воздействие. Так, если сила тока состав­ляет 0,6—1,5 мА, он уже ощутим. Ему сопутствует слабый зуд, лег­кое дрожание пальцев. При силе тока 2,0—2,5 мА появляются боле­вые ощущения и сильное дрожание пальцев. При силе тока 5,0—7,0 мА возникают судороги кистей рук. Ток силой 20,0—25,0 мА — это уже неотпускающий ток. Человек не может самостоятельно оторвать руки от проводника, наблюдаются сильные боли и судороги, затруднен­ное дыхание. При силе тока 50,0—80,0 мА происходит паралич дыха­ния (при длительном протекании тока может возникнуть фибрилля­ция сердца). При 90,0—100,0 мА наступает фибрилляция. Через 2—3 с наступает паралич дыхания (табл. 2.1).

Протекание по телу человека постоянного тока напряжением ме­нее 500 В вызывает болевое ощущение в месте соприкосновения с проводником, в суставах конечностей, болевой шок, ожоги. Однако он может привести и к остановке дыхания или сердечной деятельно­сти. При напряжении 500 В и выше различий в воздействии постоян­ного и переменного токов практически не наблюдается.

Характер воздействия на человека при протекании через тело

(участки тела) электрического тока

 

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

 

Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная зависимость. При уве­личении напряжения сила тока растет быстрее напряжения.

Степень опасности поражения электрическим током зависит от условий включения человека в электросеть.

 

При падении оборванного провода на грунт или при поврежде­нии изоляции и пробое фазы через корпус оборудования на землю, а также в местах расположения заземлителя происходит растекание тока замыкания в грунте.

Так как грунт является существенным сопротивлением для расте­кания тока, все точки, расположенные на одной радиальной прямой, но на разных расстояниях от точки замыкания проводника на грунт, будут иметь разный потенциал. Он максимален у заземлителя, умень­шается по мере удаления от него и равен нулю за границей зоны расте­кания. На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения в су­хом грунте составляет уже 68 %, на расстоянии 10 м — 92 %. Нахож­дение человека в зоне растекания тока близко к заземлителю может быть опасным.

Выходить из опасной зоны необходимо по радиусу очень мелки­ми шагами. Перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю без средств защиты (диэлектрических га­лош, бот) следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой. С увеличением длины шага увеличивается разни­ца в потенциалах, под которыми находится каждая из ног. Обра­зующееся за счет разности потенциалов в зоне растекания тока напряжение между двумя точками поверхности земли, которые от­стоят друг от друга в радиальном направлении на расстоянии шага (0,8 м), называют шаговый напряжением. Путь тока при шаговом напряжении «нога — нога» не касается жизненно важных орга­нов. Однако при значительном напряжении возникают судороги ног, человек падает. Электрическая цепь в этом случае замыкает­ся через все тело упавшего.

 

Классификация помещений по степени опасности поражения человека электрическим током

Опасность поражения электрическим током тесно связана с клас­сом производственного помещения, в котором выполняются рабо­ты. По степени опасности поражения человека током помещения делят на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опас­ностью, особо опасные помещения.

Помещения без повышенной опасности характеризуются нормаль­ными температурой и влажностью, отсутствием пыли, наличием не-токопроводящих полов. В таких помещениях можно пользоваться электрифицированным инструментом напряжением до 220 В. К по­мещениям без повышенной опасности относятся рабочие комнаты административно-управленческого персонала, вычислительные цен­тры, приборные, диспетчерские, инструментальные и др.

Помещения с повышенной опасностью имеют либо повышенную относительную влажность воздуха, длительно превышающую 75 %, либо температуру, постоянно или периодически превышающую 35 °С, либо технологическую токопроводящую пыль, оседающую на прово­дах и внутренних поверхностях электрических машин и аппаратов, либо токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетон­ные, кирпичные). Такие условия встречаются в производственных по­мещениях транспортных предприятий, зонах технического обслужи­вания и ремонта, сварочных, термических и других отделениях.

Особо опасные помещения характеризуются наличием чрезмерной влажности, достигающей 100 % и постоянно вызывающей образова­ние конденсата внутри помещения, или наличием в помещении то-копроводящих химически активных аэрозолей, агрессивных паров, газов и жидкостей, действующих разрушающе на изоляцию и токо-ведущие части электрооборудования. Кроме того, к особо опасным помещениям относятся такие, в которых одновременно присутству­ют два или более условия, относящиеся к помещениям с повышен­ной опасностью. На предприятиях железнодорожного транспорта к особо опасным относятся склады для хранения опасных грузов и топ-ливно-смазочных материалов, аккумуляторные, малярные отделения, промывочно-пропарочные камеры и др.

Работы на открытом воздухе, выполняемые с применением электро­оборудования и электроприборов, приравнивают к работам в особо опасных помещениях с соблюдением правил и норм техники безо­пасности для таких помещений.

 

Меры по предупреждению электротравматизма

К мерам по предупреждению поражения человека электрическим током относят:

- применение безопасного сверхнизкого (малого) напряжения;

- применение защитных устройств от случайных прикосновений (изолирование, ограждения, сигнализация, блокировка, заземление или зануление, защитное отключение, знаки безопасности);

- использование средств борьбы со статическим электричеством;

- применение защитных мер от поражения наведенным напряжением:

- использование электрозащитных средств.

Применение сверхнизкого (малого) напряжения. Сверхнизким (ма­лым) напряжением считают напряжение, не превышающее 50 В («Правила устройства электроустановок», 2005 г., п. 1.7.43). В про­изводственных условиях применяются малые напряжения 12 и 36 В. Они используются для питания ручного электрифицированного ин­струмента, переносных светильников, местного освещения в особо опасных помещениях и в помещениях с повышенной опасностью. Для светильников стационарного освещения, переносных светильников и электроинструмента в помещениях с повышенной опасностью бе­зопасным напряжением считают 36 В. Безопасным для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов, в осмотровых канавах, в сырых помещениях принято считать напря­жение до 12 В. Однако полную безопасность малые напряжения не гарантируют, поэтому они должны применяться в сочетании с дру­гими средствами индивидуальной защиты (диэлектрическими бота­ми, перчатками, ковриками).

Широко распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства не представляется возможным. Умень­шение рабочего напряжения ведет к уменьшению мощности, что эко­номически нецелесообразно.

Защита от случайных прикосновений. Для защиты от случайных прикосновений токоведущие части и детали электрооборудования изолируют. Электрическая изоляция — это слой диэлектрика, кото­рым покрывают токоведущие части.

Опасную зону для защиты от случайного прикосновения челове­ка ограждают. Ограждения выполняют в виде переносных щитов, стенок, экранов, располагаемых в непосредственной близости от опасного оборудования или открытых токоведущих шин. Незащи­щенное электрическое оборудование размещают также на недоступ­ной высоте в помещении.

Ограждения должны быть выполнены таким образом, чтобы сня­тие или открывание их были возможны лишь при помощи ключа или инструмента. Часто оградительные устройства применяют совместно с сигнализацией и блокировкой, которые предотвращают несанкцио­нированный доступ к опасному оборудованию.

Для предупреждения человека о возможной опасности, запрещения или предписания определенных действий, а также дтя информации о рас­положении объектов с опасными и/или вредными воздействиями произ­водственных факторов устанавливают знаки безопасности (плакаты).

Для защиты людей от поражения электрическим током при при­косновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, ис­пользуют заземление или зануление.

Заземчение — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки системы электроустановки или оборудования с заземля­ющим устройством для обеспечения электробезопасности. Заземле­нию подлежат корпуса электрических машин и инструментов, осве­тительной арматуры, каркасы распределительных щитов, помещения с повышенной электроопасностью. Заземлители — металлические стержни, специально забиваемые вертикально в землю, а в ряде слу­чаев еще и дополнительные приваренные к ним металлические поло­сы или прутки, укладываемые горизонтально в земле на дно котло­вана. В случае возникновения напряжения на корпусе электроуста­новки с защитным заземлением электрический ток пройдет в землю по параллельной цепи, но не через тело человека.

Занулением называют электрическое соединение металлических частей электрического устройства, не находящихся под напряжени­ем, с заземленным нулевым проводом в пункте источника питания элек­троэнергией.

Защитное отключение — это система защиты, обеспечивающая безопасность путем быстрого автоматического отключения электро­установки при возникновении на ее корпусе опасного напряжения.

 

Перед началом работ с ручными электрическими машинами, пе­реносными электроинструментами и светильниками следует:

- определить по паспорту класс безопасности машины или инст­румента, установить его соответствие намечаемым работам;

- проверить комплектность и надежность крепления деталей;

- убедиться (внешним осмотром) в исправности кабеля (шнура), его защитной трубки и штепсельной вилки, целости изоляционных деталей корпуса, рукоятки и крышек щеткодержателей, защитных кожухов;

- проверить четкость работы выключателя;

- выполнить (при необходимости) проверку работы устройства защитного отключения;

- проверить работу электроинструмента или машины на холос­том ходу;

- проверить у машины I класса исправность цепи заземления (кор­пус машины — заземляющий контакт штепсельной вилки).

Не допускается использовать в работе ручные электрические машины, переносные электроинструменты и светильники, имею­щие дефекты.

Борьба со статическим электричеством. Основным средством борь­бы со статическим электричеством на всех объектах является приме­нение заземляющих устройств. Электротележки и электропогрузчи­ки, применяемые для перевозки сосудов с горючими жидкостями и веществами, должны быть снабжены металлической заземляющей цепочкой или антистатическим ремнем.

Чтобы снизить опасность электризации топлива в различных ем­костях, применяют антиэлектростатические присадки. Наполнение бочек, канистр, бидонов топливом ведут при установке их на зазем­ленный металлический лист.

Эффективным средством защиты от статического электричества является увлажнение помещений. Установлено, что при относитель­ной влажности выше 70 % накопления электростатических зарядов на поверхностях не происходит. Для предотвращения искровых раз­рядов статического электричества следует устраивать усиленную вентиляцию и токопроводящие полы, увлажнять воздух, выдавать спецобувь и спецодежду.

Защита от наведенного напряжения. При работе на отключен­ных проводах контактной сети или линий электропередачи, расположенных вдоль действующих линий переменного тока, обслу­живающий персонал может оказаться под воздействием электри­ческого тока. Это воздействие — результат появления наведенно­го напряжения, обусловленного электромагнитным влиянием со­седних проводов, находящихся под напряжением. С увеличением расстояния между проводом, находящимся под напряжением, и от­ключенным проводом электрическая составляющая электромаг­нитного воздействия уменьшается. Так, на отключенной контакт­ной подвеске станционных путей наведенное напряжение от про­водов соседних путей, находящихся под напряжением 25 кВ, может достичь 5-6 кВ.

Для обеспечения безопасности работающих на проводах, находя­щихся в зоне электромагнитного влияния, по фронту работ на от­ключенную линию завешивают заземляющие штанги на расстоянии не более 200 м друг от друга, а для повышения надежности контакта провода с землей с каждой стороны от работающих завешивают по две заземляющие штанги.

Средства индивидуальной защиты. Изолирующие электроза­щитные средства делятся на основные и дополнительные. К ос­новным изолирующим электрозащитным средствам в электроус­тановках напряжением до 1000 В относятся изолирующие штан­ги, изолирующие клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, ручной изолирующий инструмент. Они проходят обя­зательную периодическую проверку. Их испытывают на пробой напряжением.

Имеются и дополнительные изолирующие электрозащитные сред­ства, которые сами по себе не могут при определенном напряже­нии обеспечить защиту от поражения электрическим током, но до­полняют основное средство защиты. Например, в электроустанов­ках с напряжением выше 1000 В это диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры и др.; с напряжени­ем до 1000 В — диэлектирические галоши, диэлектрические ковры, изолирующие подставки (рис. 2.3).

Вспомогательные защитные средства применяют для защиты от случайного падения с высоты, предохранения от световых и тепло­вых воздействий тока. Вспомогательными средствами являются: пре­дохранительные пояса, грудные обвязки, канаты, когти, защитные очки, рукавицы, суконные костюмы и др.

 

а