close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Smirnova Besop jizned prakt

код для вставкиСкачать
Е. Э. СМИРНОВА, Л. А. ГУРЬЕВА
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Е. Э. СМИРНОВА, Л. А. ГУРЬЕВА
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2017
УДК 504 (075.8)
С 50
Рецензенты: канд. техн. наук, доцент В. В. Милохов (СПбГУ);
канд. техн. наук, доцент Е. Э. Вуглинская (СПбГАСУ)
Смирнова, Е. Э.
Безопасность жизнедеятельности. Проведение лабораторного практикума по охране труда: учебное пособие / Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева; СПбГАСУ. – СПб., 2017. – 122 с.
ISBN 978-5-9227-0686-5
Настоящее издание является учебным пособием для проведения
лабораторного практикума по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» и ее разделу «Охрана труда».
Рассмотрены опасные факторы при работе на производстве, методы и средства защиты от их воздействия на человека. Изложен теоретический материал, необходимый для понимания фактических процессов,
даны конкретные рекомендации по выполнению лабораторного практикума и оформлению полученных результатов.
Предназначено для студентов вузов всех специальностей и направлений подготовки, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».
Табл. 18. Ил. 24. Библиогр.: 30 назв.
Рекомендовано Учебно-методическим советом СПбГАСУ в качестве учебного пособия.
ISBN 978-5-9227-0686-5
© Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева, 2017
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2017
Введение
Содержание учебного пособия соответствует примерным
программам Федерального государственного стандарта нового
поколения для учреждений высшего профессионального образования.
Дополнительно в учебное пособие включены сведения по
теоретическим вопросам безопасности жизнедеятельности.
При создании учебного пособия была полностью обновлена нормативная база в связи с изменениями в законодательстве
в области охраны труда.
Спецификой подготовки специалистов технической группы
направлений является акцент на практическом применении знаний, что учтено авторами при подготовке учебного пособия. Изложенный материал тесно увязан с такими дисциплинами, как
«Экологическая безопасность», «Геоэкология», «Технологии защиты природы в ЧС».
Пособие содержит рисунки, схемы для поэтапного освоения
материала и может быть использовано в качестве раздаточного
материала при выполнении лабораторных работ по курсу «Безопасность жизнедеятельности».
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 1. КЛАССИФИКАЦИЯ, РАССЛЕДОВАНИЕ И УЧЕТ
НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Цель работы – изучить принципы подходов к расследованию несчастного случая на производстве в соответствии с требованиями нормативных документов.
Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с содержанием описания несчастного случая по варианту;
2 заполнить акт несчастного случая по форме Н-1 в соответствии с перечнем вопросов (приложение);
3) разработать мероприятия для предупреждения аналогичного несчастного случая по предложенному варианту.
Теоретическая часть
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных...
Принята классификация несчастных случаев в зависимости
от характера и обстоятельств происшествия, тяжести полученных пострадавшими телесных повреждений:
− легкие – НС, в результате которых пострадавшими были
получены повреждения здоровья, отнесенные по квалифицирующим признакам, установленным Минздравсоцразвития России, к категории легкой и средней тяжести;
− тяжелые – НС, в результате которых пострадавшими
были получены повреждения здоровья, отнесенные по квалифицирующим признакам, установленным Минздравсоцразвития
России, к категории тяжелых;
− со смертельным исходом – НС, в результате которых пострадавшие получили повреждения здоровья, приведшие к их
смерти;
− групповые – НС с числом пострадавших 2 и более человека;
− групповые с тяжелыми последствиями – НС, при которых 2 и более человека получили повреждения здоровья, относящиеся к категории тяжелых или со смертельным исходом.
1) связанные с производством НС – такие случаи, которые
происходят:
‒ на территории строительства, предприятия или учреждения;
‒ вне территории строительства, предприятия или учреждения, при выполнении работ по заданию руководства строительства (производственная командировка);
‒ в пути на работу или с работы на транспорте организации (развозка, личный транспорт по договору с предприятием);
2) не связанные с производством бытовые травмы.
Причины НС в строительстве:
1) организационные:
− отсутствие или несвоевременное проведение инструктажа и обучения;
− отсутствие плана производства работ (ППР), инструкции
по технике безопасности;
− неудовлетворительный режим труда и отдыха;
− неправильная организация рабочего места (захламленность), движения пешеходов и транспорта;
− отсутствие индивидуальных средств защиты;
2) технические – аварийное или неисправное состояние
строительной техники, оборудования:
− несоответствие требованиям безопасности строительных конструкций и монтажной оснастки;
− отсутствие ограждений и других технических средств
безопасности;
− неправильный выбор оборудования и оснастки грузоподъемных средств;
4
5
Несчастный случай (НС) на производстве – это случай
травматического повреждения здоровья пострадавшего, происшедший по причине, связанной с его трудовой деятельностью,
или во время работы.
зом:
Несчастные случаи классифицируются следующим обра-
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных...
− нарушение технологического процесса;
− отсутствие плановых профилактических осмотров оборудования, оснастки и транспортных средств;
− неисправность ручного и переносного механизированного инструмента;
3) неудовлетворительное состояние производственной среды:
− неблагоприятные метеорологические условия;
− неудовлетворительная освещенность;
− повышенный уровень шума и вибрации и др.;
4) психофизиологические – несоответствие особенностей
психики и физиологии человека характеру выполняемой работы
(человеческий фактор):
– неудовлетворительный психологический климат в коллективе;
– алкогольное (наркотическое) опьянение;
– послестрессовое или болезненное состояние;
– сильное переутомление.
При тяжелом исходе (I, II группы инвалидности) или смертельном исходе несчастные случаи подлежат расследованию
и оформлению актом по форме Н-1. Расследование НС начинают в течение 24 ч с момента происшествия. Ответственность за
организацию своевременного расследования и учет НС несет работодатель.
− орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации;
− орган государственного надзора.
После сообщения работодателем о НС в соответствующие
инстанции создается комиссия по расследованию НС.
Обязанности работодателя при НС:
1) обеспечить пострадавшему первую медицинскую помощь, при необходимости доставить в медицинское учреждение;
2) организовать формирование комиссии по расследованию НС;
3) обеспечить сохранение до начала расследования обстоятельств и причин НС обстановки на рабочем месте и оборудования такими, какими они были на момент происшествия (если это
не угрожает жизни и здоровью работников);
4) сообщить о НС в течение суток в следующие организации:
− Государственную инспекцию труда по субъекту Российской Федерации;
− прокуратуру по месту, где произошел несчастный случай;
6
Состав комиссии:
– начальник предприятия;
– главный инженер предприятия;
– начальник участка или мастер;
– представитель профсоюзной организации предприятия
(если есть);
– технический инспектор;
– близкие родственники.
– представители:
следственных органов;
страховой компании;
Государственной инспекции по труду;
соответствующей государственной инспекции.
Расследование проводится в течение 3 или 15 дней (в зависимости от степени тяжести повреждения здоровья и количества
пострадавших).
НС, о которых не было своевременно сообщено работодателю или в результате которых нетрудоспособность наступила не
сразу, расследуются по заявлению пострадавшего или его доверенного лица в течение одного месяца со дня поступления этого
заявления.
Результатом расследования является установление причин
НС, виновных в НС и размера пособия, которое будет выплачиваться пострадавшему или его родственникам (в случае смертельного исхода НС).
При тяжелом исходе травмы (I, II группы инвалидности)
согласно акту формы Н-1 пособие по инвалидности выплачивается предприятием (любой формы собственности, согласно закону по охране труда) до пенсионного возраста. Размер пособия
устанавливается комиссией по расследованию. (Если человек не
7
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных...
виноват, то выплачивается до 100 % от заработной платы, обычно 50–70 %.) В случае исчезновения или банкротства предприятия пособие начинает выплачивать государство (собес).
При смертельном исходе пособие выплачивается иждивенцам до 18-летнего возраста, в случае, если дети пострадавшего в НС учатся в бюджетном государственном учреждении –
до 23-летнего возраста. Размер его установлен в Гражданском
кодексе.
Если НС произошел по вине самого пострадавшего: в результате алкогольного или наркотического опьянения или преступного замысла, то такой НС расследует предприятие, оформляет актом, но пособие по инвалидности выплачивает государство (собес).
Все больницы и травматологические пункты Санкт-Петербурга и Ленинградской области подают сведения в эту инспекцию о НС на производстве. Если выясняется, что был скрыт факт
НС, т. е. не вызывали на расследование инспектора, то приглашается начальник предприятия и в зависимости от тяжести скрытого НС на предприятие накладываются штрафные санкции вплоть
до исключения из саморегулируемой организации (СРО).
Практическая часть. Оформление отчета
Практической частью является оформление отчета.
В качестве отчета по лабораторной работе представляется
акт (форма Н-1) по предложенному варианту.
Акт по форме Н-1 оформляется на каждого пострадавшего
в следующих экземплярах:
1) пострадавшему или близким родственникам;
2) главному инженеру предприятия (в архив на 45 лет);
3) в поликлинику по месту прописки (в архив);
4) в следственные органы;
5) в страховую компанию;
6) в государственную инспекцию по труду.
Контрольные вопросы
1. Перечислите виды НС на производстве.
2. В какие сроки работодатель обязан сообщить о происшедшем НС на производстве?
3. Каков порядок расследования НС на производстве, при котором нетрудоспособность у пострадавшего наступила не сразу?
4. Подлежит ли расследованию как НС на производстве,
происшедшее с работником по дороге с работы: при выходе из
трамвая он оступился и травмировал ногу, в результате временно
был нетрудоспособен?
5. Каковы установленные сроки расследования тяжелого
или смертельного НС на производстве? Возможно ли продление
этих сроков?
6. В каких случаях государственный инспектор труда проводит самостоятельное расследование НС на производстве?
7. Сколько экземпляров акта по форме Н-1 оформляется
при НС на производстве?
Существует два метода учета несчастных случаев:
монографический метод – всесторонняя обработка данного
НС с оформлением акта по форме Н-1;
статистический метод – метод, при котором каждые полгода в Центральное статистическое управление (ЦСУ) подаются
предварительно обработанные сведения по всем отраслям народного хозяйства. Предварительная обработка НС осуществляется в Государственных инспекциях по труду регионов по однородным признакам (пол, возраст, тяжесть НС).
8
9
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 2. Исследование производственной вибрации
Классификация вибрации
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ
ВИБРАЦИИ
Цель работы – изучить основные характеристики вибрации
и методы защиты работающих от вибрации.
Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с устройством и работой анализатора шума
и вибрации «Ассистент» SI V1;
2) измерить параметры вибрации на рабочем месте;
3) исследовать эффективность основных методов снижения
вибрации на рабочих местах.
Теоретическая часть
Вибрация – это механические колебания, создаваемые работающими машинами, движущимися жидкостями и другими
источниками, повторяющиеся во времени и передаваемые конструкциям производственных зданий, сооружениям, оборудованию, человеку.
В строительстве основными источниками вибрации являются машины для приготовления, распределения и виброуплотнения бетонной смеси: бетоносмесители, дозаторные установки,
виброплощадки, а также строительные машины, компрессоры,
бульдозеры и др.
Для описания вибрации используют следующие характеристики:
‒ амплитуда виброперемещения, т. е. наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия А, м;
‒ колебательная скорость, или виброскорость V, м/с;
‒ ускорение колебаний, или виброускорение а, м/с2;
‒ период колебаний Т, с;
‒ частота колебаний f, Гц.
10
1. По способу передачи человеку вибрация делится:
– на общую, передающуюся через опорные поверхности сидящего или стоящего человека.
Общая вибрация поражает нервную и сердечно-сосудистую системы, желудочно-кишечный тракт, опорно-двигательный аппарат. При продолжительной работе без эффективных
мер защиты может развиться вибрационная болезнь – опасное
неизлечимое заболевание, которое сопровождается изменением
в кровеносных сосудах верхних (реже нижних) конечностей,
снижением артериального давления, нарушением кровоснабжения внутренних органов, уменьшением частоты сердечных сокращений;
– локальную, передающуюся через руки человека, ноги сидящего человека.
При длительном воздействии локальной вибрации наблюдается снижение чувствительности пальцев, заболевание суставов
и неврозы рук.
2. По направлению действия различают общую вибрацию,
действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х0,
Y0, Z0, где Z0 – вертикальная ось, а Х0 и Y0 – горизонтальные оси
(в соответствии с рис. 1), и локальную вибрацию, действующую
вдоль осей ортогональной системы координат Хл, Yл, Zл, где ось Хл
совпадает с осью мест охвата источника вибрации, ось Yл перпендикулярна ладони, а ось Zл лежит в плоскости, образованной
осью Хл и направлением подачи или приложения силы или осью
предплечья (рис. 2).
Рис. 1. Направление координатных осей при действии
общей вибрации
Положение стоя
11
Положение сидя
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
а)
б)
Глава 2. Исследование производственной вибрации
• среднечастотные вибрации (8–16 Гц для общих вибраций, 31,5–63 Гц для локальных вибраций);
• высокочастотные вибрации (31,5–63 Гц для общих вибраций, 125–1000 Гц для локальных вибраций).
Методы защиты от производственной вибрации
По направлению действия более вредной считается вибрация, действующая вдоль оси тела, чем перпендикулярная к ней.
3. По источникам возникновения классифицируют только
общую вибрацию:
– транспортная – воздействующая на операторов подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве
(тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные
сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки
и т. д.); снегоочистители);
– технологическая – воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, оборудование для бурения скважин, оборудование
промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков));
– транспортно-технологическая – воздействующая на
операторов машин с ограниченным перемещением только по
специально подготовленным поверхностям производственных
помещений, промышленных площадок или горных выработок
(экскаваторы, краны промышленные и строительные, шахтные
погрузочные машины, путевые машины, бетоноукладчики).
4. По частотному составу различают:
• низкочастотные вибрации (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1–4 Гц для общих вибраций, 8–16 Гц для локальных вибраций);
Методы, снижающие параметры вибрации на путях ее распространения от источника возбуждения:
• виброизоляция – метод вибрационной защиты посредством устройств, помещенных между источником возбуждения
и защищаемым объектом. Метод виброизоляции реализуется
различными способами, в том числе введением упругих элементов (стальные пружины, рессоры, резиновые прокладки и др.)
между источником вибрации и защищаемым объектом. Располагают изоляторы в плане симметрично относительно центра тяжести агрегата.
Эффективность виброизоляции тем выше, чем меньше
силы упругости, т. е. чем мягче пружины или прокладки. Однако агрегат, установленный на слишком мягкие виброизоляторы,
становится неустойчивым, зыбким. Таким образом, задача заключается в выборе достаточно эффективных, но сохраняющих
определенную горизонтальную устойчивость агрегата виброизоляторов;
• вибродемпфирование – процесс уменьшения уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию, т. е. использование на вибрирующих поверхностях
в качестве конструкционных материалов, обладающих большим
внутренним трением, слоя упруговязких материалов;
• изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций для снижения вибрации на путях ее распространения. Производится чаще за счет увеличения жесткости
системы, то есть введения ребер жесткости (при условии низкочастотной вибрации) или за счет выбора формы конструкции;
• динамическое решение – присоединение к защищаемому
объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации
объекта в точках ее присоединения. Чаще всего это установка
12
13
Рис. 2. Направление координатных осей при действии
локальной вибрации:
а – при охвате цилиндрических, торцовых и близких к ним поверхностей; б – при охвате сферических поверхностей
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 2. Исследование производственной вибрации
агрегатов на фундаменты, что приводит к увеличению суммарной массы колеблющейся системы.
Методы, снижающие параметры вибрации воздействием на
источник возбуждения:
− кинематические и технологические методы, с помощью
которых динамические процессы, вызванные ударами, резкими
ускорениями и т. п., были бы исключены или предельно снижены. Так, замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерно вращающимися, а также механизмами с гидроприводами
в значительной мере способствует снижению вибрации;
− изменение конструктивных решений, например, замена
подшипников качения на подшипники скольжения. В редукторах
целесообразно применять шестерни со специальными видами
зацепления: глобоидным, шевронным – вместо обычных шестерен с прямым зубом;
− повышение класса точности обработки и уменьшение
шероховатости поверхности шестерен, вращающих частей.
Чем выше класс точности обработки и меньше шероховатости,
тем меньше уровень вибрации;
− метод, влияющий на изменение частоты вибрации в самом источнике. Например, меняя частоту вращения вала электродвигателя при помощи автотрансформатора, получают различные частоты вибрации;
− метод уравновешивания вращающихся масс, который реализуется с помощью балансировки вращающихся частей машин.
разового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не должна превышать для ручных машин 15–20 мин. К основному перерыву (не менее 40 мин)
устанавливают два дополнительных регламентированных перерыва: первый перерыв через 1–2 ч после начала смены длительностью 20 мин и второй перерыв длительностью 30 мин через 2 ч
после обеденного перерыва.
Практическая часть
При работе с прибором «Ассистент» (рис. 3) в режиме измерения вибрации необходимо выполнить следующие действия:
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
К индивидуальным средствам защиты относятся виброзащитные перчатки, коврики, виброзащитные рукоятки у вибрирующих ручек управления. При работе в условиях общей вибрации
применяют спецобувь.
Организационные мероприятия
Для защиты от воздействия вибрации устанавливают специальные режимы труда и отдыха. Так, при работе с ручными
машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм,
суммарное время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одно-
1) вставить микрофон 1 во входной разъем 2 прибора «Ассистент»;
14
15
Рис. 3. Анализатор шума и вибрации «Ассистент»
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 2. Исследование производственной вибрации
1) включить питание прибора (нажать клавишу 3 ВКЛ) – на
дисплее 4 отразятся характеристики прибора;
2) на дисплее отразятся настройки прибора – клавишами
перемещения 5 выделить значение опции «вибрация»;
3) на дисплее отразятся измеряемые характеристики вибрации;
4) нажать клавишу 6 ЭКРАН – на дисплее отразятся значения измеряемых величин;
5) произвести замеры вибрации в пяти точках исследуемого
помещения. Результаты записать в табл. 1;
6) нажать клавишу 7 ПАУЗА – измеряемые величины перестанут меняться;
7) выключить «Ассистент», нажав клавишу 3 ВКЛ.
Контрольные вопросы
1. Что такое вибрация?
2. Приведите примеры влияния вибрации на организм
человека.
3. Поясните классификацию вибрации:
• по способу передачи;
• направлению действия;
• источнику возникновения.
4. Назовите основные методы защиты от вибрации.
5. Назовите средства индивидуальной защиты от вибрации.
Оформление отчета
В отчете необходимо:
1) привести таблицу с результатами замеров вибрации;
2) сделать вывод об уровне производственной вибрации
в исследуемом помещении при выполнении работ, проводимых
в этом помещении.
Экспериментальные данные
f (Гц)
Точка 1
Точка 2
Точка 3
Точка 4
Таблица 1
Точка 5
8
16
31,5
63
125
250
500
1000
Среднее
значение
16
17
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 3. Исследование производственного шума
I=
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО
ШУМА
Цель работы – изучить основные характеристики шума,
воздействие шума на организм человека и методы защиты от
производственного шума.
где I – интенсивность звука, Вт/м2;
W – звуковая энергия, Вт;
S – площадь, м2.
Между интенсивностью звука и его звуковым давлением существует определенная зависимость:
Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с устройством и работой анализатора шума
и вибрации прибором «Ассистент»;
2) рассчитать и сравнить эффективность защиты от шума
различных видов звукоизолирующих устройств;
3) сделать вывод о звукоизолирующих свойствах используемых материалов.
Теоретическая часть
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических
колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
Звуковая волна характеризуется звуковым давлением Р, Па,
интенсивностью I, Вт/м2, частотой f, Гц.
Звуковое давление показывает разность между мгновенным
значением давления и средним давлением в невозмущенной среде. Именно на изменение давления в воздухе реагирует наш орган слуха. Чем больше давление, тем сильнее раздражение органа слуха и ощущение громкости звука.
При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии; количество переносимой энергии
определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука – количество звуковой энергии, проходящей в одну секунду через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны:
18
W
,
S
I=
P2
,
ρc
где I – интенсивность звука, Вт/м2;
Р – звуковое давление, Па;
ρ – плотность среды, кг/м3;
с – скорость звука в этой же среде, м/с.
Для характеристики уровня шума используют не непосредственные значения интенсивности звука и звукового давления,
которыми неудобно оперировать, а их логарифмические значения, называемые уровнем интенсивности звука или уровнем звукового давления.
Уровень интенсивности звука определяют по формуле
LI = 10 lg
I
,
I0
где LI – уровень интенсивности, дБ;
I – интенсивность звука, Вт/м2;
I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости человеческого уха. I0 – постоянная величина; I0 = 10–12 Вт/м2
на частоте 1000 Гц.
Человеческое ухо, а также многие акустические приборы
реагируют не на интенсивность звука, а на звуковое давление,
уровень которого определяется по формуле
19
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
L p = 20 lg
Р ,
Р0
где Р – звуковое давление, Па;
Р0 – пороговое звуковое давление. Р0 – постоянная величина;
Р0 = 2 · 10–5 Па на частоте 1000 Гц.
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16–20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.
Восприятие человеком звука зависит от его частоты, интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность I0
и наименьшее звуковое давление Р0, воспринимаемое человеком на данной частоте, называется порогом слышимости. При
f = 1000 Гц Р0 = 2 · 10–5 Па и I0 = 10–12 Вт/м2.
Если Р = 20 Па и I = 10 Вт/м2, то у человека возникают болевые ощущения – болевой порог.
Между этими порогами лежит область слышимости.
Для оценки уровня шума используются октавные полосы,
т. е. f2/f1 = 2. Граничные значения частот октавных полос и среднегеометрические частоты в октавных полосах (в скобках) таковы: 22–45 (31,5); 45–90 (63); 90–180 (125); 180–355 (250); 355–
710 (500); 710–1400 (1000); 1400–2800 (2000); 2850–5600 (4000);
5600–11 200 (8000). Спектры представляются в виде таблиц или
графиков, используются для сравнения шумовых характеристик,
нормирования шума и др.
Классификация шумов, воздействующих на человека
По характеру спектра различают:
− широкополосный шум – с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
− тональный шум – с выраженными тонами в спектре. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полос частот по превышению
уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;
20
Глава 3. Исследование производственного шума
по временным характеристикам:
− постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения изменяется не более чем на
5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера
«медленно»;
− непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения изменяется по времени более
чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».
Непостоянные шумы подразделяются:
• на колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
• прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов,
в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1
и более с;
• импульсный шум, состоящий из одного или нескольких
звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, отличающихся не менее чем на 7 дБ.
Воздействие шума на организм человека
Воздействие высоких уровней шума на организм человека
может проявляться в виде специфического поражения органа
слуха, нарушений со стороны ряда органов и систем, снижения
производительности труда, повышения уровня травматизма. Ранние признаки воздействия шума отмечаются со стороны нервной
системы, которые проявляются у работника в виде раздражительности, замедления реакции, увеличения числа ошибок, ослабления памяти, апатии, подавленного настроения. В условиях
производства продолжительное влияние шума на человека выражается в постепенно прогрессирующем понижении слуха. Это
заболевание принято называть профессиональным кохлеарным
невритом – профессиональной или шумовой тугоухостью с различной степенью выраженности снижения остроты слуха.
Шум является причиной преждевременного утомления,
ослабления внимания, памяти, мешает нормальному отдыху
и восстановлению сил, оказывает раздражающее влияние на
весь организм человека: замедляет психические реакции, вызы21
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 3. Исследование производственного шума
вает раздражительность, изменяет скорость дыхания и частоту
пульса, нарушает обмен веществ.
Под воздействием интенсивного шума (85–90 дБ) в первую
очередь снижается слуховая чувствительность к высоким тонам.
При уровне шума более 145 дБ возможен разрыв барабанной
перепонки.
Предотвращение вредного воздействия шума на организм
связано с ограничением его уровня. Интенсивность звука ограничивается предельно допустимыми уровнями (ПДУ), которые
приведены в санитарных нормах СН 2.2.4/2.1.8.562–96 «Шум на
рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий
и на территории жилой застройки». В соответствии с указанными санитарными нормами отсутствие превышения ПДУ шума
гарантирует, что остаточное понижение слуха после 50 лет работы у 90 % работающих будет менее 20 дБ, т. е. ниже того предела,
когда это начинает мешать человеку в повседневной жизни.
Для соблюдения допустимого воздействия шума необходимы инструментальный контроль его уровня и шумозащитные
меры, позволяющие понижать его до ПДУ.
материала (например, пенопласта) значительная часть акустической энергии расходуется на приведение в колебательное движение воздуха в порах, что вызывает его разогрев. При этом кинетическая энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую,
которая рассеивается в окружающем пространстве.
На практике в основном используются такие способы звукопоглощения, как акустическая обработка помещений и установка акустических экранов.
Акустическая обработка помещений достигается путем
размещения на внутренних поверхностях помещения звукопоглощающих облицовок, а также путем установки в помещении
штучных звукопоглотителей.
Акустические экраны используются для защиты работающих от прямого воздействия шума. Экраны устанавливают между источником шума и рабочим местом. Акустический эффект
экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично.
Звукоизоляция. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть падающей звуковой энергии
отражается от специально выполненных, например массивных,
ограждений, а только незначительная часть проникает через
ограждение.
Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник
шума. Кожухи изготавливают обычно из дерева, металла или
пластмассы. Внутреннюю поверхность стенок кожуха обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом. Кожух
должен плотно закрывать источник шума. Устанавливаемый кожух не должен жестко соединяться с механизмом. Сама машина
также должна устанавливаться на виброизоляторы, что дает существенный положительный эффект главным образом на низких
частотах.
Методы и средства защиты от производственного шума
Борьба с шумом осуществляется различными средствами
и методами, которые можно разделить на коллективные (СКЗ)
и индивидуальные (СИЗ).
Средства коллективной защиты (СКЗ) по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.
Средства коллективной защиты (СКЗ)
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
Для снижения шума на пути его распространения применяются два метода: звукопоглощение и звукоизоляция.
Звукопоглощение. Для звукопоглощения используют способность строительных материалов и конструкций рассеивать
энергию звуковых колебаний. При падении звуковых волн на
звукопоглощающую поверхность, выполненную из пористого
К СИЗ от шума относятся вкладыши, наушники, шлемы
и костюмы.
Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал мягкие тампоны из ультрамягкого волокна, иногда пропитанные смесью
22
23
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 3. Исследование производственного шума
воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые)
в форме конуса. Они являются самыми дешевыми и компактными средствами защиты, но недостаточно эффективны (снижение
шума 5–20 дБ) и в ряде случаев неудобны, так как раздражают
слуховой канал.
Наушники. Они плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Эффективность наушников
определяется качеством уплотнений по краю уплотнительного
ободка наушников.
Шлемы. При воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты, так как шум действует непосредственно на мозг
человека. В этих случаях применяют шлемы и противошумные
костюмы, закрывающие голову и тело человека.
1) вставить микрофон 1 во входной разъем 2 прибора «Ассистент»;
2) включить питание прибора (нажать клавишу 3 ВКЛ) – на
дисплее 4 отразятся характеристики прибора;
3) на дисплее отразятся настройки прибора – клавишами
перемещения 5 выделить значение опции «акустика»;
4) на дисплее отразятся измеряемые характеристики звука –
включить источник шума (морскую сирену) и произвести замеры шума;
5) нажать клавишу 6 ЭКРАН – на дисплее отразятся значения измеряемых величин;
6) нажать клавишу 7 ПАУЗА – измеряемые величины перестанут меняться;
7) выключить прибор, нажав клавишу 3 ВКЛ.
Практическая часть
Оформление отчета
При работе с анализатором шума и вибрации «Ассистент»
(рис. 4) в режиме «акустика» для измерения звука необходимо
выполнить следующие действия:
1
4
В отчете необходимо:
1) привести таблицу с результатами замеров шума (табл. 2);
2) построить графики зависимости шума от соответствующих частот (рис. 5);
3) сделать вывод об уровне производственного шума
в исследуемом помещении при выполнении работ, проводимых
в этом помещении.
Таблица 2
Пример сравнения данных прибора «Ассистент» с данными ГОСТ
2
7
6
5
3
Рис. 4. Анализатор шума и вибрации «Ассистент»
24
f, Гц
ГОСТ
Сирена
31,5
63,0
125
250
500
1000
2000
4000
8000
86
71
61
54
49
45
42
40
38
56,6
67,7
74,6
90,8
114,2
116,1
116,6
114,2
107,8
25
Сирена
с кожухом
55,9
57,4
69,3
80,1
80,1
71,2
63,4
59,7
52,7
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
L, дБ
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
2
Цель работы – изучить существующие санитарно-гигиенические нормы и требования к естественному и искусственному
освещению и освоить методику измерения параметров естественного и искусственного освещения.
3
1
f, Гц
Рис. 5. Зависимость звукового давления от частоты:
1 – ГОСТ; 2 – сирена; 3 – сирена с кожухом
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Что такое шум?
Назовите физические характеристики шума.
Какое действие оказывает шум на организм человека?
Назовите основные методы защиты от шума.
Назовите средства коллективной защиты от шума.
Назовите средства индивидуальной защиты от шума.
Содержание работы
Следует:
1) изучить устройство люксметра, порядок работы с ним
для определения уровня освещенности рабочих поверхностей;
2) измерить величину естественного освещения в аудитории;
3) сопоставить полученные значения с нормативными величинами согласно СП 52.13330.2011.
Теоретическая часть
Освещение – это использование световой энергии солнца
(естественного света) и искусственных источников света для
обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.
Освещенность – физическая величина, численно равная световому потоку Ф, падающему на единицу поверхности S:
Ε = Φ S.
Освещенность измеряется в люксах (лк).
Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Измеряется
в люменах (лм).
С точки зрения гигиены труда освещенность имеет существенное значение, так как по ней нормируются условия освещения в производственных помещениях и рассчитываются осветительные установки.
26
27
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Различают следующие виды освещения:
• естественное;
• искусственное;
• комбинированное.
Естественное освещение
Естественное освещение меняется в зависимости от времени дня, состояния погоды и времени года.
Естественное освещение – самый благоприятный вид освещения для глаз человека, так как имеет семь цветов в спектре.
Недостаточное освещение негативно влияет на зрение, понижает умственную и физическую работоспособность, способствует
развитию ряда заболеваний и росту производственного травматизма.
Создается естественное освещение на рабочих местах через оконные проемы и верхнее фонарное освещение. Размеры
оконных проемов рассчитываются с учетом назначения здания
и вида работ, которые там будут выполняться. При расчете размеров оконных проемов учитывается среднегодовая освещенность данного светового пояса, где будет строиться здание (на
территории России различают пять световых поясов: северный,
южный и три промежуточных пояса).
В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое – через светопроемы (окна) в наружных стенах; верхнее – через световые фонари
в перекрытиях; комбинированное – через световые фонари
и окна.
Верхним или комбинированным светом естественное освещение обеспечивает бóльшую равномерность уровня освещенности, чем боковое, так как в глубине помещения может быть
недостаток света. Однако во многих случаях применение только
естественного освещения недопустимо ввиду его снижения из-за
загрязнения воздуха, облачности, природных явлений, поэтому
используют совмещенное освещение – сочетание естественного
и искусственного.
28
Глава 4. Исследование освещенности на рабочем месте
Искусственное освещение
Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете.
Это происходит потому, что изменяются положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.
В рабочей зоне различают следующие виды искусственного
освещения:
общее искусственное освещение – освещение над всей рабочей зоной;
местное искусственное освещение – освещение отдельных
рабочих мест;
аварийное искусственное освещение – искусственное освещение, которое имеет независимые источники питания и подключается на случай аварийной ситуации (больницы, АЭС);
охранное искусственное освещение – вид искусственного
освещения, который используется в темное время суток для охраны территорий;
прожекторное искусственное освещение, которое применяется при освещении складских территорий, спортивных и зрелищных сооружений, строительных площадок.
Искусственное освещение производственных помещений
может быть рассчитано по одному из трех методов: по величине удельной мощности освещения, по методу коэффициента
использования и по точечному методу; применение каждого обусловливается видом рассчитываемого освещения и требуемой
точностью расчета.
Метод расчета по величине удельной мощности является
менее трудоемким, но и наименее точным и поэтому применяется только при предварительных ориентировочных расчетах,
а также может служить целям проверочных расчетов существующих систем освещения.
Метод расчета по коэффициенту использования (метод светового потока) применяется для расчета общего равномерного
освещения производственных помещений средней высоты при
условии равномерного расположения светильников. Данный
29
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 4. Исследование освещенности на рабочем месте
метод позволяет рассчитать усредненное значение освещенности по всей рабочей площади и поэтому непригоден для расчета
местного освещения. При этом методе учитывается отражательная способность стен и потолка помещения.
Точечный метод расчета (метод силы света) применяется
для расчетов всех видов освещения. При расчете точечным методом освещенность определяется в каждой точке рассчитываемой
поверхности, относительно каждого источника освещения. Помимо универсальности этот метод наиболее точный, недостатком его является бóльшая трудоемкость по сравнению с трудоемкостью остальных методов.
Для создания искусственного освещения используют следующие виды ламп: люминесцентные, лампы накаливания, энергосберегающие и галогенные.
Люминесцентные лампы – газосветные лампы низкого давления со стеклянной колбой в виде трубки. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным составом (люминофором),
светящимся под влиянием излучения, создаваемого электрическим разрядом внутри колбы.
Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ: они
очень экономичные – срок службы ламп не менее 10 тыс. часов,
имеют спектр цветов, как и естественный свет, температура колбы не выше 50 °С.
Недостатками люминесцентных ламп являются сложность
схемы включения; зависимость от температуры окружающей
среды: их можно использовать только при положительных температурах (не ниже +5 °С), при снижении температуры лампы
могут гаснуть или не зажигаться; имеют вредные для зрения
пульсации светового потока (одна лампа имеет частоту мерцания
в 50 Гц, которая неблагоприятно воздействует на нервную систему человека, поэтому устанавливают по 2–4 лампы, которые
обязательно должны быть закрыты плафонами); имеют сильнодействующее вещество на внутренней поверхности трубки
(ртуть, люминофор); издают характерный неприятный звук при
неисправности.
Лампы накаливания являются наиболее распространенными, относятся к тепловым, так как в спектре имеют только два
цвета – оранжевый и фиолетовый.
Основные преимущества лампы накаливания – отсутствие
токсичных компонентов и, как следствие, необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации; возможность работы как
на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном;
отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе;
непрерывный спектр излучения; нормальная работа при низкой
температуре окружающей среды (лампы накаливания можно использовать при любых температурах).
Основные недостатки ламп накаливания – низкая световая
отдача; относительно малый срок службы (3,0 тыс. ч); пожароопасность (через 30 мин после включения ламп накаливания
температура наружной поверхности достигает, в зависимости от
мощности, следующих величин: 40 Вт – 145 °C, 75 Вт – 250 °C,
100 Вт – 290 °C, 200 Вт – 330 °C. При соприкосновении ламп
с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт,
вспыхивает примерно через 67 мин).
Энергосберегающие лампы – электрические лампы, обладающие существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью).
Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от
ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется
в видимый нам свет. Лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное
вещество, называемое люминофором. Под действием высокого
напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.
Преимуществами энергосберегающих ламп являются их
срок службы, который определяется промежутком времени
30
31
Лампы, используемые для искусственного освещения
помещений
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 4. Исследование освещенности на рабочем месте
от 6 до 15 тыс. ч непрерывного горения; незначительное тепловыделение; более мягкое и равномерное распределение света.
Недостатки энергосберегающих ламп: фаза разогрева у них
длится до 2 мин (им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость); у таких ламп встречается
мерцание; человек с чувствительной кожей может находиться
от них на расстоянии не ближе 30 см (из-за большого уровня
ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при
близком расположении к ним может быть нанесен вред людям
с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен
дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе 30 см от ламп, вред ему не наносится). Энергосберегающие лампы не приспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (–15 °C); при повышенной температуре снижается интенсивность их светового
излучения; содержат в своем составе ртуть и фосфор (требуется
специальная утилизация).
Галогеновые лампы – это лампы накаливания, в баллон которых добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода).
Это повышает время жизни лампы до 2000–4000 ч и позволяет
повысить температуру спирали.
Комбинированное (совмещенное) освещение – это сочетание естественного и искусственного видов освещения. Рекомендуется использовать в условиях недостаточной видимости.
освещения на рабочем месте может привести к ухудшению состояния зрения и центральной нервной системы.
С точки зрения гигиены существует динамическое освещение в течение рабочего дня. Такой вид освещения, меняющийся
по показателям интенсивности или спектра, – эффективный способ профилактики утомления. Его рекомендуется использовать
в помещениях с недостаточным естественным освещением,
а также при напряженных зрительно-эмоциональных и монотонных работах.
Оценка вида освещения
Согласно СП 52.13330.2011 к производственным помещениям предъявляются следующие требования:
− равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;
− ограничение прямой и отраженной блескости (от источников света и зеркальных поверхностей);
− ограничение или устранение колебаний светового потока.
Особенно опасны для зрения движущиеся тени, которые заставляют глаз часто переадаптироваться, что ведет к утомлению
и последующему ухудшению зрения. Недостаток или избыток
Оценка естественного освещения осуществляется с помощью коэффициента естественного освещения (КЕО).
Согласно СП 52.13330.2011 (актуализированная редакция
СНиП 23-05–95* «Естественное и искусственное освещение»),
все виды работ подразделяют на работы:
− наивысшей точности. Для комбинированного освещения
КЕО 6 %;
− очень высокой точности. Для комбинированного освещения КЕО 4,2 %;
− высокой точности. Для комбинированного освещения
КЕО 3 %;
− средней точности. Для естественного освещения КЕО 4 %;
для комбинированного освещения КЕО 2,4 %;
− малой точности. Для естественного освещения КЕО 3 %;
для комбинированного освещения КЕО 1,8 %;
− грубые работы (очень малой точности). Для естественного освещения КЕО 3 %; для комбинированного освещения КЕО
1,8 %;
− работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах. Для естественного освещения КЕО 3 %; для комбинированного освещения КЕО 1,8 %;
− общее наблюдение за ходом производственного процесса:
постоянное, при постоянном пребывании людей в помещении
естественного освещения КЕО 3 %, для комбинированного освещения КЕО 1,8 %; периодическое наблюдение, при постоянном пребывании людей в помещении естественного освещения
32
33
Гигиенические требования к производственным
помещениям
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 4. Исследование освещенности на рабочем месте
КЕО 1 %, для комбинированного освещения КЕО 0,7 %; периодическое, пребывание в помещении естественного освещения
КЕО 0,7 %, для комбинированного освещения КЕО 0,5 %; общее
наблюдение за инженерными коммуникациями КЕО 0,3 %; для
комбинированного освещения КЕО 0,2 %.
‒ учесть в показаниях люксметра кратность снижения интенсивности света светопоглощающей насадки.
При выполнении опыта всегда рисуется план помещения.
Обязательно показываются оконные проемы и количество точек
замеров. Количество измеряемых точек должно быть не менее 9
и всегда кратно 3.
Практическая часть
Любой вид освещения можно измерить при помощи люксметра, принцип работы которого основан на использовании фотоэлементов.
Для измерения уровня освещенности используется объективный люксметр типа Ю-116 (рис. 6), состоящий из фотоэлемента 2 и чувствительного гальванометра 1. Фотоэлемент является источником фототока, возникающего пропорционально
уровню освещенности фоточувствительного слоя.
Гальванометр имеет две шкалы, позволяющие производить
отсчеты в двух диапазонах измерений: верхняя шкала – от 0 до
100 лк, нижняя шкала – от 0 до 30 лк. К прибору прилагаются
три светопоглощающие насадки 3, обозначенные буквенными
индексами М, Р и Т с коэффициентом понижения интенсивности
света соответственно 10, 100 и 1000, а также светорассеивающей
крышкой 3 с индексом К, не обладающей светопонижающим
действием. При закрытии фотоэлемента светопоглощающей насадкой (М, Р, Т) и крышкой (К) создается комбинация буквенных
индексов (КМ, КР, КТ), которая уменьшает световой поток в 10,
100 и 1000 раз. Шкала люксметра отградуирована в люксах.
Для измерения уровня освещенности следует выполнить
следующее:
‒ фотоэлемент соединить с гальванометром гибким проводом с разъемом;
‒ положить фотоэлемент на горизонтальную поверхность,
на которой будет определяться уровень освещенности;
‒ по нижней или верхней шкале гальванометра считать показатель уровня освещенности. В случае отклонения стрелки
гальванометра за пределы шкалы необходимо применить светопоглощающую насадку с бóльшим или меньшим светопонижающим действием;
34
Рис. 6. Люксметр Ю-116:
1 – гальванометр; 2 – фотоэлемент; 3 – насадки и крышка
Оформление отчета
В отчете необходимо привести:
1) таблицу с результатами замеров (табл. 3);
2) расчет коэффициента естественного освещения (КЕО);
3) расчет среднего значения освещенности рабочей зоны;
4) вывод о качестве естественного освещения в исследуемом помещении при выполнении работ, проводимых в этом помещении.
Результаты замеров освещенности по точкам
№ замера
Таблица 3
Результаты замеров, лк
1
2
3
4
5
35
6
7
8
9
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Коэффициент естественного освещения
ΚΕΟ =
Εmin
100 %.
Εнар
Среднее значение освещенности рабочей зоны, лк,
Εср.р.з =
∑ En+1 .
n
Контрольные вопросы
1. Что такое освещение?
2. Что такое освещенность?
3. Перечислите преимущества и недостатки естественного
освещения.
4. Назовите виды естественного освещения.
5. Назовите виды искусственного освещения.
6. Назовите преимущества ламп накаливания.
7. Назовите недостатки люминесцентных ламп.
8. К чему приводит недостаток или избыток освещения на
рабочем месте?
9. Каким образом измеряются различные виды освещения
в помещении?
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ
ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЕ
Цель работы:
1) изучить технику отбора проб запыленности воздуха
в производственной среде, методы определения концентраций
различных видов пыли в воздухе рабочей зоны;
2) научиться производить отборы проб запыленности воздуха в помещении с помощью имеющихся приборов.
Содержание работы
Следует:
1) изучить прибор для определения величины запыленности
в воздухе рабочей зоны;
2) произвести расчет концентрации пыли в воздухе рабочей
зоны.
Теоретическая часть
Пыль – это мельчайшие частицы твердого или жидкого вещества, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. Количественное содержание пыли в воздухе измеряется в мг/м3.
Производственная пыль является наиболее распространенным вредным фактором производственной среды. В строительстве производственная пыль образуется в результате дробления
камня, бурения, работы пескоструйных аппаратов, при взрывах
земляных масс, разборке старых зданий и т. д. Большое количество пыли образуется на строительных площадках при наличии
плохих дорог, отсутствии поливки их водой в летнее время, приготовлении растворов из сухих смесей (цементная пыль).
Классификация пыли
По происхождению пыль подразделяется на три основные
группы: органическую, неорганическую и смешанную.
36
37
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 5. Исследование запыленности воздуха в производственной...
Органическая пыль может быть естественной, животного
или растительного происхождения (древесная, хлопковая, льняная, костяная, шерстяная и др.) и искусственной (пыль пластмасс,
резины, смол, красителей и других синтетических веществ).
Неорганическая пыль может быть минеральной (кварцевая, силикатная, асбестовая, цементная, наждачная, фарфоровая
и др.) и металлической (цинковая, железная, медная, свинцовая,
марганцевая).
Пыль смешанного состава, состоящая из минеральных
и металлических частиц (например, смесь пыли железа и кремния), органическая и неорганическая (например, пыль злаков
и почвы), в условиях производства особенно распространена.
В зависимости от способа образования различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации. Аэрозоли дезинтеграции
образуются при механическом измельчении, дроблении и разрушении твердых веществ (бурение, дробление, размол и др.),
а также при механической обработке изделий (шлифовка, полировка и др.). Аэрозоли конденсации образуются при термических
процессах возгонки твердых веществ (плавление, электросварка
и др.) вследствие охлаждения и конденсации паров металлов
и неметаллов. Типичным примером образования аэрозоля конденсации из перенасыщенных паров является так называемый
сварочный аэрозоль. Металл, входящий в состав стержня сварочного электрода, а также компоненты обмазки электрода и флюса
в значительной мере испаряются при температуре электрической
дуги, а попав в более холодную зону, конденсируются в виде
мельчайших частиц окислов железа и других элементов.
Производственная пыль, как правило, полидисперсная,
т. е. в воздухе встречаются одновременно пылевые частицы различных размеров. В любом образце пыли обычно число мелких
частиц больше, чем крупных. В большинстве случаев до 60–80 %
частиц пыли имеет диаметр до 2 мкм, 10–20 % от 2 до 5 мкм
и до 10 % – свыше 10 мкм. Однако общий вес пылевых частиц от
2 мкм весьма незначителен и обычно не превышает 1–3 % веса
всего образца пыли.
По взрывопожароопасным свойствам пыли делятся на два
класса:
− взрывоопасные пыли; к ним относятся пыли с нижним
пределом воспламенения до 65 г/м3 (мука, сахар, сера);
− пожароопасные пыли; к ним относятся пыли с нижним
пределом воспламенения свыше 65 г/м3 (древесная, табачная
пыль).
Воздействие на человека
В зависимости от размера частиц (дисперсности) различают:
− видимую пыль – размером более 10 мкм (быстро выпадающую из воздуха);
− микроскопическую – размером от 0,25 до 10 мкм (медленно выпадающую из воздуха);
− ультрамикроскопическую – менее 0,25 мкм (длительно
витающую в воздухе по законам броуновского движения).
Опасность пыли тем больше, чем меньше размер пылинок,
так как такая пыль дольше остается в воздухе (во взвешенном
состоянии) и глубже проникает в легкие (в организм человека
проникают частицы не более 2 мкм).
Гигиеническая вредность пыли зависит от ее химического
состава, размера частиц и концентрации пыли в воздухе.
Профессиональные заболевания под действием пыли относятся к числу наиболее тяжелых и распространенных во всем
мире профессиональных заболеваний. Основными пылевыми
профессиональными заболеваниями являются пневмокониозы,
хронический бронхит и заболевания верхних дыхательных путей.
Пневмокониоз (легочный пылевой фиброз) – хроническое
профессиональное заболевание легких, характеризующееся развитием фиброзных изменений в результате длительного ингаляционного воздействия фиброгенных производственных аэрозолей.
Пневмокониозы подразделяются на следующие виды:
силикоз, обусловленный вдыханием кварцевой пыли, содержащей свободный диоксид кремния – SiOi. Действие кварцсодержащей пыли на организм связано с добычей полезных ископаемых, поскольку около 60 % всех горных пород состоит из
кремнезема. Силикоз – наиболее частая форма пневмокониоза.
Развивается он обычно у работающих в условиях высокой запыленности, нередко при выполнении тяжелого физического труда
38
39
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 5. Исследование запыленности воздуха в производственной...
при стаже 5 лет и более. Силикоз известен с давних пор как профессиональное заболевание горняков («чахотка горнорабочих»),
наиболее распространен среди шахтеров угольных шахт, встречается также у рабочих горнорудной промышленности, особенно у бурильщиков, крепильщиков. Силикоз – общее заболевание
организма, которое сопровождается нарушением функции дыхания (одышка, кашель, боли в груди), развитием хронического
бронхита, изменением обменных процессов, нарушением деятельности центральной и вегетативной нервной системы. Наиболее частое осложнение – туберкулез. Характерным для силикоза
является его прогрессирование даже после прекращения контакта с пылью;
силикатоз, возникающий от вдыхания пыли силикатов – солей кремневой кислоты (асбестоз, талькоз, каолиноз и т. д.);
карбокониоз, обусловленный воздействием углеродсодержащих видов пыли: каменного угля, кокса, сажи, графита;
металлокониозы – пневмокониозы от воздействия пыли металлов и их оксидов: железа, алюминия и др. (сидероз, алюминоз).
Пневмокониозы от смешанной пыли:
а) со значительным (более 10 %) содержанием свободного
диоксида кремния;
б) не имеющей в составе свободного диоксида кремния или
с содержанием его до 10 %.
Пневмокониозы от органической пыли: растительного (биссиноз от пыли хлопка и льна), животного и синтетического происхождения (пыль пластмасс).
Опасность представляет также токсичная пыль (свинец, мышьяк, алюминий), которая может вызвать хронические и острые
отравления, стать причиной дерматитов, экземы и конъюнктивитов.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
чрезвычайно опасные (озон, оксид свинца, плутоний, полоний, ртуть, фтороводород и т. д.);
высокоопасные вещества (бор, мышьяк, натрий, сероводород, серебро, силикаты и т. д.);
умеренно опасные вещества (алюминий, железо, медь, никель, нитраты, фосфаты и т. д.);
малоопасные вещества (хлориды, сульфаты, этиловый
спирт и др.).
Методы определения запыленности воздуха рабочей зоны
Методы определения запыленности воздуха разделяют на
две группы:
• с выделением дисперсной фазы из аэрозоля – весовой
(гравиметрический), счетный (кониметрический), радиоизотопный, фотометрический.
В строительстве предпочтение отдают весовому методу:
• без выделения дисперсной фазы из аэрозоля – фотоэлектрические, оптические, акустические, электрические.
Мероприятия по борьбе с пылью на производстве
Согласно ГОСТ 12.1.007–76* «Классификация и общие требования безопасности», установлены предельно допустимые
концентрации (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны от 1 до 10 мг/м3,
а также классы опасности пыли.
ПДК – это концентрация, которая при ежедневной работе
в течение 8 ч, но не более 41 ч в неделю на протяжении всего рабочего стажа не может вызвать профессиональных заболеваний
или отклонений состояния здоровья.
Основой проведения мероприятий по борьбе с пылью является гигиеническое нормирование содержания аэрозолей в воздухе рабочей зоны. Так, например, для аэрозолей, способных вызвать выраженный пневмокониоз, ПДК не превышает 1–2 мг/м3;
для аэрозолей, оказывающих фиброгенное действие средней выраженности, 4–6 мг/м3, для аэрозолей с незначительной фиброгенностью 8–10 мг/м3. Уровень допустимого содержания пыли
с выраженным токсическим действием для большинства веществ значительно меньше 1 мг/м3. В настоящее время установлены ПДК более чем для 100 видов пыли, оказывающих фиброгенное действие.
В борьбе с образованием и распространением пыли наиболее эффективны технологические мероприятия – средства коллективной защиты (СКЗ).
40
41
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
К ним относятся:
− внедрение непрерывной технологии производства, при
которой отсутствуют ручные операции;
− автоматизация и механизация процессов, сопровождающихся выделением пыли;
− рационализация технологического процесса, обработка
пылящих материалов во влажном состоянии, например внедрение мокрого бурения в горнорудной и угольной промышленности (бурение с промывкой канала водой);
− дистанционное управление;
− устройство искусственной общеобменной вентиляции,
местных вентиляционных отсосов, вытяжной или приточновытяжной вентиляции. Удаление пыли происходит непосредственно от мест пылеобразования. Перед выбросом в атмосферу
запыленный воздух очищается с помощью пылеуловителей различной конструкции;
− использование инертных видов пыли (толченый кирпич –
кирпичная пудра).
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) – респираторы,
специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха – применяются в тех случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне до допустимых пределов более
радикальными технологическими мероприятиями. К индивидуальным средствам защиты от пыли относятся также защитные очки,
специальная противопылевая одежда, защитные пасты и мази.
Практическая часть
Глава 5. Исследование запыленности воздуха в производственной...
С=
3,71 ⋅ 105 ⋅ G (273 + T )
,
ω ⋅ t ⋅ Β ⋅ 133,322
где С – массовая концентрация пыли, мг/м3;
G – масса пыли, осевшей на фильтр, мг;
T – температура воздуха в месте отбора пыли, °С;
ω – объемная скорость просасывания воздуха через фильтр,
л/мин;
t – продолжительность отбора пробы, мин;
В – барометрическое давление.
Таблица 4
Экспериментальные данные для расчета концентрации пыли
Параметры
Объемная скорость воздуха, профильтрованного
через фильтр ω, л/мин
Продолжительность отбора пробы пыли, мин
Значения
Масса фильтра до отбора пробы пыли Р1, мг
Масса фильтра после отбора пробы пыли Р2, мг
Масса пыли, осевшей на фильтр G, мг
Массовая концентрация пыли C, мг/м³
Превышение ПДК
5
1
4
2
В помещении лаборатории запыленность воздуха определяется весовым методом с помощью аспиратора (рис. 7) с фильтром
АФА-ВП-10 эффективностью 100 %. В лаборатории опыт проводится в течение 10 мин (в условиях производства в течение 35 мин).
Весовой метод заключается в том, что определенный объем
запыленного воздуха пропускается через высокоэффективный
фильтр и по увеличению массы фильтра и объему профильтрованного воздуха рассчитывается массовая концентрация пыли по
формуле
42
6
3
Рис. 7. Аспиратор:
1 – аспиратор; 2 – ротаметр; 3 – штуцер; 4 – емкость
с цементной пылью; 5 – фильтрпатрон; 6 – резиновая трубка
43
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Оформление отчета
В отчете необходимо привести:
1) схему лабораторной установки;
2) исходные данные исследуемого вида пыли: наименование ПДК, пыли, класс опасности;
3) расчет массовой концентрации пыли;
4) результаты измерений и расчетов представить в виде
табл. 4.
Контрольные вопросы
1. Что такое пыль?
2. Что такое ПДК?
3. Назовите методы определения запыленности воздуха
в рабочей зоне.
4. Назовите классы опасности пыли на производстве.
5. Назовите заболевания, которые могут вызвать пыли.
6. Назовите средства коллективной защиты от пыли.
7. Назовите средства индивидуальной защиты от пыли.
Когда они используются?
44
Глава 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ
ПАРОВ И ГАЗОВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Цель работы – ознакомиться со свойствами и местами возможного появления наиболее распространенных вредных и токсичных газов.
Содержание работы
Следует изучить: устройство и принцип действия имеющихся газоанализаторов; методы и средства определения вредных
веществ.
Теоретическая часть
Одним из наиболее опасных факторов, воздействующих на
человека в производственных условиях, являются вредные вещества (ВВ).
Вредные вещества – вещества, для которых органами
СанПиНа установлена предельно допустимая концентрация (ПДК).
ПДК для большинства веществ является максимально разовой, т. е. содержание вещества в зоне дыхания работающих
усреднено периодом кратковременного отбора проб воздуха:
15 мин для токсических веществ и 30 мин для веществ преимущественно фиброгенного действия. Для высококумулятивных
веществ наряду с максимально разовой установлена среднесменная ПДК. Средняя концентрация – это концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха
при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или концентрация средневзвешенная во времени
длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах
постоянного или временного их пребывания.
Кроме ПДК на рабочем месте могут возникать следующие
виды концентрации:
опасная концентрация – такая концентрация, которая допускает проведение кратковременных аварийных работ только при
наличии средств индивидуальной защиты (СИЗ);
45
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов...
смертельная концентрация – концентрация, при которой
человек без средств индивидуальной защиты (СИЗ) через 2-3
вдоха получает смертельное отравление.
Другой важнейшей величиной, характеризующей уровень
загрязнения воздуха рабочей зоны, является предельно допустимый выброс (ПДВ). В отличие от ПДК, ПДВ является научнотехническим нормативом. Его измеряют во времени и устанавливают для каждого источника организованного выброса при
условии, что выброс вредных веществ от данного источника
и от совокупности источников района (с учетом перспективы
развития промышленных предприятий и рассеивания вредных
веществ в атмосфере) не создает приземной концентрации, превышающей ПДК для атмосферного воздуха.
Под воздействием применяемого оборудования и технологических процессов в рабочей зоне создается определенная внешняя среда. Ее характеризуют микроклимат, содержание вредных
веществ, уровень шума, вибраций, излучений, освещенность
рабочего места. Вредные вещества (ВВ) образуются в воздухе
рабочей зоны при выполнении следующих видов работ:
• электросварочных (СО – окись углерода);
• газопламенных (SO2 – сернистый газ);
• строительство дорог в летнее время (пары битума, асфальтобетонной смеси);
• при прогреве техники.
• смешанные;
по растворимости:
• нерастворимые;
• растворимые в воде, в жирах, в органических растворителях;
по дисперсности:
• крупнодисперсные;
• среднедисперсные;
• мелкодисперсные.
Классификация вредных веществ (ВВ)
По агрегатному состоянию (по способу проникновения
в организм человека):
• газы;
• пары;
• аэрозоли;
• жидкие;
• твердые;
• смешанные;
по химическому строению:
• органические;
• неорганические;
46
Согласно ГОСТ 12.1.007–76* «Классификация и общие требования безопасности» все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяют на четыре класса
опасности:
− первый класс – чрезвычайно опасные с ПДК < 0,1 мг/м3
(свинец, ртуть – 0,001 мг/м3);
− второй класс – высокоопасные с ПДК 0,1–1,0 мг/м3 (хлор –
0,1 мг/м3; серная кислота – 1 мг/м3);
− третий класс – умеренно опасные с ПДК 1,1–1,0 мг/м3
(спирт метиловый – 5 мг/м3; дихлорэтан – 10 мг/м3);
− четвертый класс – малоопасные с ПДК > 1,0 мг/м3 (например, аммиак – 20 мг/м3; ацетон – 200 мг/м3; бензин, керосин –
300 мг/м3; спирт этиловый – 1000 мг/м3).
По характеру воздействия на организм человека вредные вещества можно разделить на группы:
− раздражающие вещества (хлор, аммиак, хлористый водород и др.);
− удушающие (оксид углерода, сероводород и др.);
− наркотические (азот под давлением, ацетилен, ацетон,
четыреххлористый углерод, бензол и фенолы (входят в состав
асфальтобетона) и др.);
− соматические, вызывающие нарушения деятельности организма (свинец, бензол, метиловый спирт, мышьяк).
47
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов...
Негативное воздействие вредных веществ
на организм человека
Вредные вещества негативно воздействуют:
– на кожный покров, вызывая сухость кожи, трещинообразование. Возможны дерматиты (профзаболевание);
– на состав крови. (Окись углерода СО, выделяясь при сварке, может вызвать у человека белокровие.);
– на слизистые оболочки глаз, трахей и бронхов. Возможны
отеки дыхательных путей, трахеиты, бронхиты, конъюнктивиты
(как профзаболевание);
– на общее состояние организма. Могут быть вызваны
острые отравления (пары ртути и свинца).
Согласно требованиям Санитарных правил и норм
(СанПиН) и Системы стандартов безопасности труда (ССБТ),
на предприятиях должен осуществляться контроль содержания
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Там, где применяются вредные вещества первого класса, – контроль непрерывный,
с помощью автоматических самопишущих приборов, выдающих
сигнал при превышении ПДК. Там, где применяют вредные вещества второго, третьего и четвертого классов, должен осуществляться периодический контроль путем отбора и анализа проб
воздуха. Отбор производят в зоне дыхания в радиусе до 0,5 м от
лица работающего. Берется не менее пяти проб в течение смены.
В настоящее время предельно допустимые концентрации установлены для воздуха рабочей зоны более чем для 850 веществ.
В табл. 5 приведены ПДК некоторых вредных веществ в воздухе
рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест.
Таблица 5
Предельно допустимые концентрации основных
вредных веществ
Загрязняющее
вещество
Азота диоксид
Аммиак
Ацетон
Предельно допустимые концентрации, мг/м³
рабочей
зоны
5,0
20
200
максимальная
разовая
0,085
0,20
0,35
48
средняя
суточная
0,085
0,20
0,35
Окончание табл. 5
Загрязняющее
вещество
Сероводород
Фенол
Формальдегид
Хлор
Бензол
Дихлорэтан
Серы диоксид
Метанол
Фтористые соединения (в пересчете
на фтор)
Пыль нетоксичная
(известняк)
Этанол
Предельно допустимые концентрации, мг/м³
рабочей
зоны
10
5
0,5
1,0
5,0
10
10
5,0
максимальная
разовая
0,008
0,01
0,035
1,10
1,50
3,0
0,5
1,0
средняя
суточная
0,008
0,01
0,012
0,03
0,80
1,0
0,05
0,5
0,5
0,02
0,05
6
0,5
0,05
1000
5
5
Методы защиты от вредных веществ в области рабочей
зоны
Методами коллективной защиты являются:
• использование естественной вентиляции;
• применение системы искусственной общеобменной вентиляции;
• внедрение местной вентиляции отдельных рабочих мест.
Средствами индивидуальной защиты (СИЗ) являются:
• защитная спецодежда;
• защитные очки или щитки (при сварке);
• респираторы.
Практическая часть
Сущность метода определения концентрации вредных веществ с помощью газоанализатора заключается в изменении
окраски индикаторного порошка в результате реакции с вредным
49
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
веществом (газом или паром) в анализируемом воздухе, протягиваемым через трубку. Длина изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка находится в пропорциональной
зависимости от концентрации вредного вещества.
К газоанализатору присоединяют индикаторную трубку на
подлежащее измерению вредное вещество, в случае необходимости – вспомогательные трубки.
Измерение следует начинать не позднее 1 мин после разгерметизации трубок.
Количество воздуха, протягиваемого через индикаторные
трубки, устанавливается в соответствии с нормативно-технической документацией на эти трубки.
Размытость границы раздела окрасок слоев исходного
и прореагировавшего индикаторного порошка не должна превышать 2 мм. Отсчет результата измерения проводят от середины
размытости. При размытости границы, превышающей 2 мм, измерение необходимо повторить. Измерение концентраций вредных веществ проводят не менее 3 раз последовательно.
Концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны,
мг/м3, определяют по длине изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка с помощью шкалы, нанесенной
на кассету или на индикаторную трубку. Погрешность измерения
составляет ±35 % в диапазоне от 0,5 до 2 предельно допустимых
концентраций и ±25 % при концентрациях свыше 2 предельно
допустимых.
За результат измерения концентрации вредного вещества
принимают среднее арифметическое значение из трех проведенных измерений.
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов...
Рис. 8. Газоанализатор УГ–2:
1 – резиновая трубка; 2 – сильфон; 3 – металлические пружины;
4 – стопорный винт; 5 – дозирующий шток
Контрольные вопросы
1. Что такое вредное вещество?
2. Что такое ПДК?
3. Перечислите существующие виды концентраций воздуха
в области рабочей зоны.
4. Что такое ПДВ?
5. Назовите негативное воздействие вредных веществ на организм человека.
6. Перечислите средства защиты от вредных веществ на производстве.
Оформление отчета
Отчет должен содержать номер лабораторной работы, ее
название, дату выполнения, цель проводимой работы, рисунок
лабораторной установки (рис. 8). Полученные результаты должны быть отражены в выводах, которые следует формулировать
кратко, сжато, избегая повторений.
50
51
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
ЖИДКОГО ГОРЮЧЕГО ВЕЩЕСТВА
Цель работы:
1) определить температуру вспышки Твспыш исследуемой горючей жидкости;
2) дать оценку взрывопожароопасности производства, где
применяется исследуемая жидкость.
Содержание работы
Следует:
1) изучить устройство и принцип действия прибора ПВНЭ;
2) определить температуру вспышки Твспыш исследуемой горючей жидкости и присвоить категорию врывопожароопасности
производству, где она используются.
Теоретическая часть
Температура вспышки жидкости Твспыш – это наименьшая
температура жидкого вещества, при которой его пары образуют
с воздухом смесь, способную воспламеняться при поднесении
открытого огня.
Устойчивого горения при этом не происходит. Температурой
вспышки определяется пожарная опасность жидкости.
Температура воспламенения жидкости Твосп – это наименьшая температура, при которой горючие пары выделяются с
такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температура воспламенения всегда больше температуры
вспышки.
Температура самовоспламенения жидкости Тсамовосп – это
наименьшая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций (выделение
тепла), заканчивающееся возникновением пламенного горения.
52
Глава 7. Определение температуры вспышки жидкого горючего...
По воспламеняемости горючие жидкости делят на два класса:
легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – с Твспыш меньше
61 °С в закрытом тигле (бензин, ацетон, этиловый спирт, эфир,
керосин и др.);
горючие жидкости (ГЖ) – Твспыш больше 61 °С в закрытом
тигле (масла, мазут, анилин и др.).
Смесь паров жидких горючих продуктов с воздухом вспыхивает только при определенном соотношении. Если концентрация паров горючего продукта или воздуха в смеси недостаточна,
то ее воспламенения не происходит: избыток воздуха (или паров
горючего продукта) поглощает теплоту, выделившуюся в точке
зажигания, и процесс горения не получает развития.
Образование горючей смеси зависит от интенсивности испарения испытываемой жидкости, а это, в свою очередь, – от
температуры ее кипения Ткип. Чем ниже температура кипения Ткип
жидкости и выше давление ее насыщенных паров, тем ниже температура вспышки. Чем ниже температура вспышки жидкости,
тем пожароопаснее жидкость (табл. 6).
Таблица 6
Температура вспышки и связанные с ней параметры
некоторых веществ
Вещество
Водород
Метан
Ацетилен
Пропан
Бутан
Ацетальдегид
n-пентан
Диэтиловый
эфир
Сероуглерод
Ацетон
Метанол
n-гексан
Температура
кипения,
°C
Температура
вспышки, °C
Температура самовоспламенения, °C
−253
−162
−84
−42
0
+20
+36
+36
–
–
–
−96
−69
−30
−35
−40
+46
+56
+65
+69
−30
−18
+11
−22
53
Пределы взрываемости, об. %
мин.
макс.
465
595
305
470
365
155
285
170
4
4,4
2,3
1,7
1,4
4
1,4
1,7
77
16,5
82
10,9
9,3
57
8,0
36
102
540
455
240
1,0
2,1
5,5
1,0
60
13
37
8,1
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Окончание табл. 6
Вещество
Этанол
Изопропиловый
спирт
n-гептан
Изооктан,
2,2,4-Триметилпентан
n-октан
Бензин
Дизельное топливо
Температура
кипения,
°C
Температура
вспышки, °C
Температура самовоспламенения, °C
+78
+82
+13
+12
+98
+99
+126
30–200
150–390
Пределы взрываемости, об. %
мин.
макс.
425
425
3,5
2
15
12
−4
−12
215
410
1,0
1,0
7
6
+12
< –20
> +55
210
200–410
~ 220
0,8
0,6
0,6
6,5
8
6,5
В соответствии с НПБ 105–2003 «Определение категорий
помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной
и пожарной опасности» температура вспышки является основным показателем, определяющим категорию взрывопожарной
и пожарной опасности производств, связанных с использованием легковоспламеняющихся (ЛВЖ) или горючих жидкостей
(ГЖ). Существует четыре категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений:
− категория А – взрывопожароопасная – горючие газы,
легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не
более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых
развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва
в помещении превышает 5 кПа;
– категория Б – взрывопожароопасная – горючие пыли
или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой
вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что
могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паро54
Глава 7. Определение температуры вспышки жидкого горючего...
воздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа;
− категория В1–В4 – пожароопасные – негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном
состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются
в качестве топлива; горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются
в наличии или в обороте, не относятся к категориям А или Б;
− категория Д – негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
Мероприятия по борьбе с пожарами и взрывами
В зависимости от категории взрывопожароопасности производства предусматриваются различные мероприятия по борьбе
с пожарами и взрывами. Для обеспечения противопожарной безопасности на производстве необходимо:
− максимально локализовать выделение паров;
− осуществлять контроль за состоянием воздушной среды
помещений;
− производить вентиляцию помещений;
− не выливать в санитарную систему и на территории производства горючие жидкости;
− не курить и не применять открытый огонь;
− не допускать скопления ветоши, пропитанной нефтепродуктами;
− иметь средства для тушения пожаров, учитывая, что ЛВЖ
и ГЖ можно тушить не всеми средствами.
55
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 7. Определение температуры вспышки жидкого горючего...
Правила безопасности при выполнении
лабораторной работы
Прибор соединен с регулятором напряжения, позволяющим
установить требуемую скорость нагрева жидкости.
1. Обращение с лабораторной установкой требует соблюдения правил электробезопасности, так как в ней используется
переменный ток напряжением 220 вольт.
2. К работе допускаются студенты, ознакомленные
с устройством лабораторной установки, принципом действия
и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.
3. После проведения лабораторной работы необходимо отключить электропитание установки автоматом защиты на задней
стенке макета.
4
Практическая часть
Нужно определить приближенно температуру вспышки исследуемой жидкости, заданной преподавателем, по формуле
Т всп = Т кип − 18 К г ,
где Tвсп – температура вспышки, °С;
Tкип – температура кипения исследуемой жидкости, °С;
Кг – коэффициент горючести.
Рис. 9. Прибор Мартен-Пенского:
1 – мешалка с гибким валом, обеспечивающая равномерность нагрева
жидкости; 2 – латунный тигель с исследуемой жидкостью; 3 – крышка
с тремя отверстиями, в одно из которых опускается зажженный фитиль
горелки; 4 – горелка; 5 – термометр; 6 – нагревательный элемент;
7 – корпус, заполненный теплоизоляционным материалом;
8 – электрическая ванна
где m – число атомов соответственно углерода (С), водорода (Н),
серы (S), азота (N), кислорода (О), хлора (Cl), фтора (F), брома
(Br) в молекуле исследуемого вещества.
Следует отметить, что значение температуры вспышки, полученное расчетом, может на 10–15 ºС отличаться от значения,
определенного экспериментально.
Для экспериментального определения значения температуры вспышки существует прибор ПВНЭ (прибор Мартен-Пенского (рис. 9).
В приборе ПВНЭ осуществляются нагрев жидкости и проверка ее паров на вспышку от внешнего источника зажигания.
Определение температуры вспышки:
1. Осуществляем постепенный нагрев исследуемой жидкости. По мере нагревания возрастает скорость парообразования
и увеличивается концентрация паров над нагреваемой жидкостью.
2. Начиная с некоторого значения температуры жидкости
(приблизительно 25 °С) вносим в паровоздушную зону источник
зажигания (фитиль).
3. Если концентрация паров еще не достигла Tвспыш, то фиксируется отказ (фитиль горит спокойно).
4. Через каждый +1 °С или +2 °С будем повторять вышеуказанное действие, пока не произойдет вспышка на фитиле. Явление вспышки наблюдают при появлении синего пламени над
поверхностью исследуемой жидкости. Момент фиксируют по
термометру. Это и будет Tвспыш исследуемой жидкости в данный
момент.
56
57
Кг = 4mC + mH + 4mS + mN – 2mO – 2mCl – 3mF – 5mBr ,
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Оформление отчета
В отчете необходимо привести:
1) схему лабораторной установки (см. рис. 9);
2) порядок выполнения измерения температуры вспышки:
вещество, ожидаемое значение температуры вспышки по расчетной формуле, атмосферное давление (Па), время от начала испытания на вспышку (мин), начальная температура исследуемой
жидкости (ºС), скорость нагрева жидкости (ºС/мин), результат
испытания на вспышку;
3) определение взрывопожароопасной категории производства, где используется исследуемая жидкость.
Контрольные вопросы
1. Что такое температура вспышки?
2. Что такое температура воспламенения?
3. Что такое температура самовоспламенения?
4. Какие жидкости относятся к классу легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), а какие – к классу горючих жидкостей
(ГЖ)?
5. Какие нормативные документы используют для определения взрывопожароопасности производства?
6. Перечислите мероприятия по обеспечению противопожарной безопасности производства.
Глава 8. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ
ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Цель работы – оценить эффективность действия защитного заземления в электроустановках, питающихся от трехфазных
трехпроводных сетей с изолированной нейтралью и трехфазных
пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением
до 1 кВ.
Содержание работы
Следует оценить:
1) эффективность действия защитного заземления в электроустановках, питающихся от трехфазных трехпроводных сетей с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ;
2) эффективность действия защитного заземления в сети
с изолированной нейтралью при двойном замыкании на заземленные корпуса электроустановок;
3) эффективность действия защитного заземления в электроустановках, питающихся от трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.
Необходимо также определить зависимость изменения напряжения прикосновения при изменении расстояния до заземлителя.
Теоретическая часть
Поражение электрическим током может возникнуть в результате нарушения правил техники безопасности при эксплуатации электрических установок и выполнении электрических
работ.
По данным НИИ охраны труда СПб, наибольшее число поражений от электрического тока (около 85 %) приходится на
установки напряжением до 1000 В; из этого количества наибольшее число электротравм падает на установки напряжением
220 В и выше.
Электрические установки на строительстве большей частью
работают в неблагоприятных условиях (в пыльной или влажной
58
59
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
среде), подвергаются воздействию атмосферных осадков. Это повышает опасность поражения работающих электрическим током.
Эффективной защитой от поражения электрическим током
при пробое напряжения на металлические части оборудования
служит заземление.
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое
соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Принцип действия заземления – снижение до допустимых
значений напряжения прикосновения путем уменьшения переходного сопротивления между корпусом электроустановки и
землей. Это возможно в случае, когда ток замыкания на землю
не будет зависеть от величины сопротивления защитного заземления, что наиболее эффективно в сетях с изолированной нейтралью (УТ).
Защитное заземление следует отличать от рабочего заземления, которое необходимо для обеспечения работы электроустановки.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) предусматривают использование естественных заземлителей: электропроводящих частей коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве естественных заземлителей могут использоваться:
• проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов; обсадные трубы артезианских колодцев, скважин и т. п.;
• металлические и железобетонные конструкции зданий
и сооружений, имеющие соединение с землей;
• свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;
• металлические шпунты гидротехнических сооружений;
• заземлители опор отходящих от подстанций воздушных
линий электропередач, соединенных с заземляющим устройством подстанции при помощи грозозащитных тросов линий;
рельсовые пути неэлектрифицированных железных дорог при
наличии перемычек между рельсами.
Естественные заземлители обладают, как правило, малым
сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их
для заземления дает весьма ощутимую экономию металла. Недостатками естественных заземлителей являются доступность
некоторых из них неэлектротехническому персоналу (без допуска) и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.
Если сопротивление естественных заземлителей не удовлетворяет требованиям, то используются искусственные заземлители, т. е. заземлители, специально выполняемые для целей
заземления. Искусственные заземлители выполняются в виде
вертикальных и горизонтальных электродов. В качестве вертикальных электродов используются стальные трубы с толщиной
стенки не менее 3,5 мм, диаметром не менее 10 мм (обычно
50–60 мм) и угловая сталь с толщиной полок не менее 4 мм
(обычно размеры 40×50), длиной 2,5–3 м. Горизонтальные электроды выполняются из полосовой стали размером не менее 4×12 мм
или стали круглого сечения диаметром не менее 6 мм. Заземлители прокладывают на глубине 0,7–0,8 м от поверхности земли.
Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяют между
собой при помощи сварки.
Перед вводом заземляющих устройств в строй их испытывают: измеряют сопротивление растеканию тока, о чем должен
свидетельствовать специальный протокол. В процессе эксплуатации сопротивление заземляющего устройства не остается постоянным, оно изменяется в зависимости от погодных условий
и коррозии заземлителей, поэтому заземляющие устройства периодически подвергаются осмотрам и испытаниям. При этом
время испытания выбирается таким образом, чтобы удельное
сопротивление грунта в момент испытания было наибольшим
(летом – во время наибольшего просыхания грунта, зимой – во
время наибольшего промерзания).
Измерение сопротивления заземляющих устройств подстанций промышленных предприятий производится после монтажа
и капитального ремонта, в первый год эксплуатации и не реже
одного раза в 3 года периодически. Измерение сопротивления
заземляющих устройств цеховых электроустановок осуществляется не реже одного раза в год. Порядок проведения испытаний
и результаты измерений оформляются протоколом. Если изме-
60
61
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
ренные величины сопротивлений не отвечают требованиям, то
проводят ревизию заземляющих устройств, устанавливают дополнительные заземлители.
Последующие буквы после N – совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S – нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ разделенные
проводники;
С – функции нулевого защитного и нулевого рабочего совмещенных проводников в одном проводнике (РЕN-проводник).
Заземлять электроустановки необходимо в следующих
случаях:
а) всегда при напряжении 500 В и выше переменного и постоянного тока;
б) при напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо
опасных и в наружных электроустановках.
К частям, подлежащим заземлению, относятся:
а) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;
б) приводы электрических аппаратов;
в) вторичные обмотки измерительных трансформаторов
и трансформаторов местного освещения на 42 В, а также их корпуса;
г) каркасы распределительных щитов, щитов управления, шкафов, металлические конструкции распределительных
устройств, металлические оболочки проводов, стальные трубы
электропроводки и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования;
д) металлические корпуса переносных электроприемников.
Принципиальные схемы систем заземления
В обозначения систем заземления для электроустановок напряжением до 1 кВ (сети 220/380 В) входят:
первая буква – состояние нейтрали источника относительно земли:
Т – заземленная нейтраль;
I – изолированная нейтраль;
вторая буква – состояние открытых проводящих частей
относительно земли:
Т – открытые проводящие части, заземленные независимо
от отношения к земле нейтрали источника питания или какойлибо точки питающей сети;
N – открытые проводящие части, присоединенные к заземленной нейтрали источника питания.
62
Принципиальные схемы:
• TN-С – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на
всем ее протяжении (рис. 10);
• ТN-S – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой
рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 11);
• TN-С-S – система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном
проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания
(рис. 12);
• IT – система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства,
имеющие большое сопротивление, открытые проводящие части
заземлены (рис. 13);
• TТ – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки
заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически
независимого от заземленной нейтрали источника (рис. 14).
Рис. 10. Система TN-C переменного тока:
1 – заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания;
2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой
рабочий проводники совмещены в одном проводнике
63
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Рис. 11. Система TN-S переменного тока:
1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;
2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой
рабочий проводники разделены
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
Рис. 14. Система ТT переменного тока:
1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;
2 – открытые проводящие части;
3 – заземлитель открытых проводящих частей.
Открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземления, электрически независимого от заземлителя нейтрали
Приняты следующие графические обозначения проводников на схемах:
N–
– нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
Рис. 12. Система TN-С-S переменного тока:
1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;
2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике в части системы
– защитный проводник (заземляющий проводник,
PE –
нулевой защитный проводник, защитный проводник системы
уравнивания потенциалов);
PEN –
– совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.
Описание лабораторного стенда
Рис. 13. Система IT переменного тока:
1 – сопротивление заземления нейтрали источника питания (если
имеется); 2 – заземлитель; 3 – открытые проводящие части; 4 – заземляющее устройство. Открытые проводящие части электроустановки
заземлены. Нейтраль источника изолирована от земли или заземлена
через большое сопротивление
64
Лабораторный стенд, изображенный на рис. 15, представляет собой модель электрической сети с источником питания,
электропотребителями, средствами защиты, измерительными
приборами. На лицевой панели стенда изображена мнемосхема
исследуемой системы, которая содержит изображение источника питания, фазных и защитных проводников, электропотребителей и выключателей. Индикация наличия фазных напряжений
осуществляется тремя светодиодными индикаторами: желтым
(фаза А), зеленым (фаза В) и красным (фаза С).
65
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
Рис. 15. Стенд лабораторный «Защитное заземление и зануление» БЖ 06/2М
На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов
моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие функции, представленные в таблице.
Коммутационные элеНазначение
Примечание
менты
S1
Выбор режима нейтрали
S2
Трехфазный входной автомат
S3
Подключение нулевого рабочего (N) проводника
S4
Подключение нулевого защитного (PE)
проводника
S5
Автоматический выключатель корпуса 1
S6
Сопротивление нулевого защитного (PE)
проводника
S7
Замыкание фазного провода на корпус 1
S8
Подключение корпуса 1 к нулевому
защитному (PE) проводнику
Подключение корпуса 1 к заземляющему
S9
устройству
S10
Автоматический выключатель корпуса 2 Отключение
миллисекундомера
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19
66
Сопротивление заземления корпуса 2
Обрыв нулевого защитного (PE)
проводника
Замыкание фазного провода на корпус 2
Подключение корпуса 2 к нулевому
защитному (PE) проводнику
Подключение корпуса 2 к заземляющему
устройству
Сопротивление между корпусом 2
и нулевым проводником (N)
Подключение повторного заземления
Сопротивление изоляции
Сопротивление повторного заземления
67
Включение
миллисекундомера
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
Индикация токов и напряжений в моделируемой трехфазной
сети, а также измерение времени срабатывания автоматического
выключателя (корпус 2) осуществляется встроенными цифровыми измерительными приборами.
В качестве источника используется трехфазный трансформатор. Стенд включается трехфазным автоматом (S2 – в положении 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого
и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами
А, В, С. Режим нейтрали сети изменяется переключателем S1,
причем верхнее положение соответствует режиму заземленной нейтрали, а нижнее – режиму изолированной нейтрали.
Нейтральная точка заземляется через сопротивление R0 = 4 Ом.
C помощью переключателя S3 подключается нулевой рабочий
проводник (N-проводник). Переключатель S4 предназначен для
подключения нулевого защитного проводника (РЕ-проводника).
Верхнее положение переключателей означает наличие пятипроводной сети, нижнее положение – трехпроводной сети.
Сопротивления фазных проводов сети и N-провода относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями RА, RВ, RС, RN. В данном стенде моделируется только активная составляющая полного сопротивления, причем используется
случай симметричной проводимости проводов относительно
земли (т. е. RА = RВ = RС = RN). Значения указанных сопротивлений
изменяются пятипозиционным переключателем S18 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
Электропотребители на мнемосхеме показаны в виде их
корпусов. Потребители (корпус 1 и корпус 2) являются трехфазными и подключены к сети через автоматические выключатели
S5 и S10 соответственно. Положение 1 означает включение автоматов, при этом напряжение подается на потребители. Электропотребитель (корпус 3) является однофазным, выполненным по
классу 1 защиты от поражения электрическим током.
Лабораторный стенд позволяет моделировать два способа
защиты: защитное заземление и зануление. Подключение корпусов 1 и 2 к PE-проводнику осуществляется переключателями S8
и S14 соответственно. Правое положение переключателей означает, что корпуса занулены. Сопротивление фазного провода от
нейтральной точки до корпуса 2 не изменяется и имеет значение
Rф = 0,1 Ом, распределенное равномерно на двух участках провода (между нейтральной точкой и точкой подключения корпуса 1
и между точками подключения корпусов 1 и 2). Сопротивление
РЕ-проводника может изменяться с помощью трехпозиционного
переключателя S6, причем сопротивления участков нейтраль –
корпус 1 и корпус 1 – корпус 2 равны и принимают значения 0,1;
0,2; 0,5 Ом. Обрыв РЕ-проводника между точками подсоединения корпусов 1 и 2 имитируется с помощью переключателя S12,
нижнее положение которого соответствует обрыву проводника.
Повторное заземление Rп подключается к РЕ-проводнику с помощью переключателя S17. Значение сопротивления Rп изменяется трехпозиционным переключателем S19 (4, 10 и 100 Ом). Переходное сопротивление Rпер между корпусом 2 и зануляющим
проводником изменяется трехпозиционным переключателем S16
и может принимать значения 0; 0,1; 0,5 Ом.
Подключение корпусов 1 и 2 к заземляющим устройствам
с сопротивлениями R31, R32 осуществляется с помощью переключателей S9 и S15 соответственно. Сопротивление заземления R31
корпуса 1 является постоянным и равным 4 Ом. Сопротивление
заземления R32 корпуса 2 устанавливается с помощью трехпозиционного переключателя S11 (4, 10 и 100 Ом).
Замыкания фазных проводов на корпуса 1 и 2 осуществляются кнопками S7 и S13 соответственно, причем на корпус 1 замыкается фазный провод А и на корпус 2 – фазный провод В.
Лабораторный стенд имеет три измерительных прибора:
цифровой вольтметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 В,
цифровой амперметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 А,
цифровой миллисекундомер с диапазоном измерения от 0 до 999 мс.
Вольтметр включается в измерительные цепи через гнезда Х1–Х15, установленные в соответствующих точках схемы,
с помощью гибких проводников, снабженных наконечниками.
Включение амперметра в цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая на место
подключения прибора. Положение ОТКЛ означает отсутствие
амперметра в цепях стенда. В положении А1 измеряется ток короткого замыкания, в положении А2 – ток, стекающий с заземлителя корпуса 2, в положении А3 – ток замыкания на землю через
повторное заземление РЕ-проводника.
68
69
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
Миллисекундомер включается при нажатии кнопки S13,
а отключается при срабатывании автоматического выключателя
S10. Установка позволяет длительно сохранить режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на корпуса 1 и 2. Для
возврата схемы в исходное состояние после того, как измерены
все необходимые параметры, следует нажать кнопку СБРОС.
12) заземлить корпус 2 (переключатель S15 в положении 1);
13) включить стенд (положение S2 – 1);
14) произвести замыкание фазного провода В на корпус 2;
15) вольтметром с помощью гибких проводников измерить
следующие напряжения:
а) напряжение корпуса 2 относительно земли (гнезда Х8 и Х2);
б) напряжения фазных проводов относительно земли (гнезда Х2 и Х15, Х2 и Х14, Х2 и Х13);
в) напряжения прикосновения при различных расстояниях
до заземлителя (гнезда Х8 и Х9, Х8 и Х6, Х8 и Х5).
Примечание 1. При измерении напряжения необходимо отключить амперметр (переключатель амперметра – в положении
ОТКЛ);
16) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А2, при этом загорается лампа,
соответствующая данному подключению амперметра.
Примечание 2. При переходе с одного предела измерения
амперметра на другой необходимо дождаться установившегося
показания прибора.
Примечание 3. При измерениях с помощью цифровых приборов может наблюдаться дрейф последней цифры. В протокол
следует заносить среднее значение показания;
17) переключатель амперметра установить в положение
ОТКЛ;
18) нажать кнопку СБРОС;
19) отключить стенд (положение S2 – 0).
Практическая часть
Оценка эффективности действия защитного заземления
в сети с изолированной нейтралью
Для оценки следует:
1) заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в положение 0;
2) отключить N- и РЕ-проводники – перевести переключатели S3 и S4 в положение 0;
3) установить значения активных сопротивлений изоляции
переключателем S18 в соответствии с заданием преподавателя;
4) убедиться в следующем:
а) переключатели S8, S14, S17, S9, S15 находятся в положении 0;
б) переключатель S12 – в положении 0;
5) включить стенд (положение S2 – 1), при этом загораются
лампы;
6) подключить корпус 2 к сети (положение автомата S10 –1),
корпус 1 отключен (положение S5 – 0);
7) произвести кнопкой S13 замыкание фазного провода В на
корпус 2;
8) вольтметром с помощью гибких проводников измерить
следующие напряжения:
а) напряжение корпуса 2 относительно земли (гнезда Х8 и Х2);
б) напряжения фазных проводов относительно земли (гнезда Х2 и Х15, Х2 и Х14, Х2 и Х13);
9) кнопкой СБРОС устранить замыкание фазного провода
на корпус 2;
10) выключить стенд (положение S2 – 0);
11) установить значение R32 в соответствии с заданием преподавателя;
70
Оценка эффективности действия защитного заземления
в сети с изолированной нейтралью при двойном замыкании
на заземленные корпуса
Для оценки следует:
1) заземлить корпус 1 (переключатель S9 в правом положении);
2) подключить корпус 1 к сети (положение автомата S5 – 1)
3) включить стенд (положения S2 – 1);
4) одновременно кнопками S7 и S13 произвести замыкания
фазных проводов А и В и на корпуса 1 и 2 соответственно;
71
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
5) вольтметром с помощью гибких проводников измерить
следующие напряжения:
• напряжение корпуса 1 относительно земли (гнезда Х4 и Х2);
• напряжение корпуса 2 относительно земли (гнезда Х8 и Х2).
При измерении напряжений учитывать примечание 1;
6) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А2;
7) переключатель амперметра установить в положение
ОТКЛ;
8) нажать кнопку СБРОС;
9) отключить стенд (положение S2 – 0).
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...
Оформление отчета
Следует:
1) обработать результаты измерений, представив их в виде
табл. 7, 8, 9.
Таблица 7
Защитное заземление в сети с изолированной нейтралью
RAE = RBE = RCE = RNE,
кОм
Для оценки после отключения корпуса 1 от сети (переключатель S5 в положении 0) следует:
1) заземлить нейтраль источника тока (переключатель S1
в положении 1);
2) подключить N- и РЕ-проводник к источнику питания (S3
и S4 в положении 1);
3) включить стенд (положение S2 – 0);
4) кнопкой S13 замкнуть фазный провод В на корпус 2;
5) вольтметром с помощью гибких проводников измерить
следующие напряжения:
а) напряжение корпуса 2 относительно земли (гнезда Х8
и Х2);
б) напряжение нейтральной точки относительно земли
(гнезда Х1 и Х2);
6) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А2;
7) нажать кнопку СБРОС;
8) выключить стенд (S2 в положении 0);
9) все переключатели перевести в исходное состояние.
72
Uф, В
UA, В
UB, В
UC, В
1
5
10
15
20
Внимание! Измерять какие-либо напряжения встроенным вольтметром вне стенда категорически запрещается.
Оценка эффективности действия защитного заземления
в сети с заземленной нейтралью
Y1, А
Таблица 8
Защитное заземление в сети с изолированной нейтралью
при двойном замыкании
Напряжение корпуса 1
относительно земли
Напряжение корпуса 2
относительно земли
Ток замыкания
на землю
Таблица 9
Защитное заземление в сети с изолированной нейтралью
RPE2,
Ом
0,5
0,1
0
Rпер = 0,5 Ом
Y 1, А
Т, мс
Rпер = 0,1 Ом
Y 1, А
Т, мс
Rпер = 0 Ом
Y 1, А
Т, мс
2) выполнить расчет защитного заземления по данным своего варианта;
3) представить в отчете принципиальные схемы исследуемых
режимов, краткие выводы по каждому из разделов измерений.
73
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Контрольные вопросы
1. Что такое защитное заземление (описание, принцип действия)?
2. Область применения защитного заземления.
3. Каковы предельно допустимые значения напряжения
и тока, проходящего через человека в нормальном и аварийном
режимах?
4. Чем обусловлена эффективность применения защитного
заземления в сети с изолированной нейтралью?
Глава 9. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ
ЗАНУЛЕНИЯ
Цель работы – оценить эффективность действия зануления
в трехфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.
Содержание работы
Следует оценить эффективность:
1) действия зануления в сети без повторного заземления
РЕ-проводника;
2) действия зануления в сети с повторным заземлением
РЕ-проводника;
3) использования повторного заземления РЕ-проводника
при его обрыве.
Теоретическая часть
Поражение электрическим током может возникнуть в результате нарушения правил техники безопасности при эксплуатации электрических установок и выполнении электрических
работ.
По данным НИИ охраны труда СПб, наибольшее число поражений от электрического тока (около 85 %) приходится на
установки напряжением до 1000 В; из этого количества наибольшее число электротравм падает на установки напряжением 220 В
и выше.
Электрические установки на строительстве большей частью
работают в неблагоприятных условиях (в пыльной или влажной среде), подвергаются воздействию атмосферных осадков.
Это повышает опасность поражения работающих электрическим током.
Эффективной защитой от поражения электрическим током
при пробое напряжения на металлические части оборудования
служит зануление.
74
75
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Нулевым защитным проводником называется проводник,
соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной
точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой
защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего
проводника, который также соединен с заземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током
электроприемников, т. е. по нему проходит рабочий ток. Схема
зануления приведена на рис. 16.
Задача зануления та же, что и защитного заземления: устранение опасности поражения людей током при замыкании на корпус. Принцип действия зануления – превращение замыкания на
корпус в однофазное короткое замыкание, т. е. замыкание между
фазным и нулевым проводами с целью создания большого тока,
способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей
сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или
автоматические выключатели, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов короткого замыкания.
Скорость отключения поврежденной установки, т. е. время с момента появления напряжения на корпусе до момента отключения
установки от питающей электросети, составляет 5–7 с при защите установки плавкими предохранителями и 1–2 с – при защите
автоматами.
Кроме того, поскольку зануленные части оказываются заземленными через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания фазы на
корпус и до автоматического отключения поврежденной установки от сети, появляется защитное свойство, подобно тому, как
это происходит при защитном заземлении.
Иначе говоря, заземление зануленных частей через нулевой
защитный проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.
76
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Рис. 16. Принципиальная схема зануления:
1 – корпус; 2 – аппараты для защиты от токов короткого замыкания;
R0 – сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rп – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника;
Iк – ток короткого замыкания
Область применения зануления – трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью.
Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машиностроительной промышленности и других отраслях,
а также сети 220/127 В и 660/380 В.
Схема зануления требует наличия в сети нулевого защитного проводника, заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого проводника.
Назначение нулевого защитного проводника – создание для
тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы
этот ток был достаточным для быстрого отключения поврежденной установки от сети.
Согласно требованиям Правил устройства электроустановок, нулевой провод должен иметь проводимость не меньше половины проводимости фазного провода. В этом случае ток короткого замыкания будет достаточным для быстрого отключения
поврежденной установки.
В трехфазной сети напряжением до 1000 В с заземленной
нейтралью без нулевого провода невозможно обеспечить без77
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Рис. 17. Стенд лабораторный «Защитное заземление и зануление» БЖ 06/2М
опасность при замыкании фазы на корпус, поэтому такую сеть
применять запрещается.
Назначение заземления нейтрали – снижение до безопасного значения напряжения относительно земли нулевого проводника (и всех присоединенных к нему корпусов) при случайном
замыкании фазы на землю.
Назначение повторного заземления нулевого защитного
проводника – уменьшение опасности поражения людей током,
возникающей при обрыве этого проводника и замыкании фазы
на корпус за местом обрыва.
Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд представляет собой модель электрической сети с источником питания, электропотребителями, средствами защиты, измерительными приборами. Лицевая панель
стенда представлена на рис. 17.
В качестве источника используется трехфазный трансформатор. Стенд включается трехфазным автоматом (S2 – в положении 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого
и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Режим нейтрали сети изменяется переключателем
S1, причем верхнее положение соответствует режиму заземленной нейтрали, а нижнее – режиму изолированной нейтрали.
Нейтральная точка заземляется через сопротивление R0 = 4 Ом.
C помощью переключателя S3 подключается нулевой рабочий
проводник (N-проводник). Переключатель S4 предназначен для
подключения нулевого защитного проводника (РЕ-проводника).
Верхнее положение переключателей означает наличие пятипроводной сети, нижнее положение – трехпроводной сети.
Сопротивления фазных проводов сети и N-провода относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями RА, RВ, RС, RN. В данном стенде моделируется только активная составляющая полного сопротивления, причем используется
случай симметричной проводимости проводов относительно
земли (т. е. RА = RВ = RС = RN). Значения указанных сопротивлений изменяются пятипозиционным переключателем S18 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
78
79
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов
моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие функции, представленные в таблице.
Электропотребители на мнемосхеме показаны в виде их
корпусов. Потребители (корпус 1 и корпус 2) являются трехфазными и подключены к сети через автоматические выключатели
S5 и S10 соответственно. Положение 1 означает включение автоматов, при этом напряжение подается на потребители. Электропотребитель корпус 3 является однофазным, выполненным по
классу 1 защиты от поражения электрическим током.
Лабораторный стенд позволяет моделировать два способа
защиты: защитное заземление и зануление. Подключение корпусов 1 и 2 к PE-проводнику осуществляется переключателями S8
и S14 соответственно. Верхнее положение переключателей означает, что корпуса занулены. Сопротивление фазного провода от
нейтральной точки до корпуса 2 не изменяется и имеет значение
Rф = 0,1 Ом, распределенное равномерно на двух участках провода (между нейтральной точкой и точкой подключения корпуса
1 и между точками подключения корпусов 1 и 2). Сопротивление
РЕ-проводника может изменяться с помощью трехпозиционного
переключателя S6, причем сопротивления участков нейтраль –
корпус 1 и корпус 1 – корпус 2 равны и принимают значения 0,1;
0,2; 0,5 Ом. Обрыв РЕ-проводника между точками подсоединения корпусов 1 и 2 имитируется с помощью переключателя S12,
нижнее положение которого соответствует обрыву проводника.
Повторное заземление Rп подключается к РЕ-проводнику с помощью переключателя S17. Значение сопротивления Rп изменяется трехпозиционным переключателем S19 (4, 10 и 100 Ом). Переходное сопротивление Rпер между корпусом 2 и зануляющим
проводником изменяется трехпозиционным переключателем S16
и может принимать значения 0; 0,1; 0,5 Ом.
Подключение корпусов 1 и 2 к заземляющим устройствам
с сопротивлениями R31, R32 осуществляется с помощью переключателей S9 и S15 соответственно. Сопротивление заземления R31
корпуса 1 является постоянным и равным 4 Ом. Сопротивление
заземления R32 корпуса 2 устанавливается с помощью трехпозиционного переключателя S11 (4, 10 и 100 Ом).
Замыкания фазных проводов на корпуса 1 и 2 осуществляются кнопками S7 и S13 соответственно, причем на корпус 1 замыкается фазный провод А и на корпус 2 – фазный провод В.
Коммутационные элеНазначение
менты
S1
Выбор режима нейтрали
S2
Трехфазный входной автомат
S3
Подключение нулевого рабочего (N) проводника
S4
Подключение нулевого защитного (PE)
проводника
Автоматический выключатель корпуса 1
S5
S6
Сопротивление нулевого защитного (PE)
проводника
S7
Замыкание фазного провода на корпус 1
S8
Подключение корпуса 1 к нулевому
защитному (PE) проводнику
S9
Подключение корпуса 1 к заземляющему
устройству
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19
Примечание
Автоматический выключатель корпуса 2 Отключение
миллисекундомера
Сопротивление заземления корпуса 2
Обрыв нулевого защитного (PE) проводника
Замыкание фазного провода на корпус 2 Включение
миллисекундомера
Подключение корпуса 2 к нулевому
защитному (PE) проводнику
Подключение корпуса 2 к заземляющему
устройству
Сопротивление между корпусом 2
и нулевым проводником (N)
Подключение повторного заземления
Сопротивление изоляции
Сопротивление повторного заземления
80
81
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Лабораторный стенд имеет три измерительных прибора:
цифровой вольтметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 В,
цифровой амперметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 А,
цифровой миллисекундомер с диапазоном измерения от 0 до 999 мс.
Вольтметр включается в измерительные цепи через гнезда Х1–Х15, установленные в соответствующих точках схемы,
с помощью гибких проводников, снабженных наконечниками.
Включение амперметра в цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая на место
подключения прибора. Положение ОТКЛ означает отсутствие
амперметра в цепях стенда. В положении А1 измеряется ток короткого замыкания, в положении А2 – ток, стекающий с заземлителя корпуса 2, в положении А3 – ток замыкания на землю через
повторное заземление РЕ-проводника.
Миллисекундомер включается при нажатии кнопки S13,
а отключается при срабатывании автоматического выключателя S10. Установка позволяет длительно сохранить режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на корпуса
1 и 2. Для возврата схемы в исходное состояние после того, как
измерены все необходимые параметры, следует нажать кнопку
СБРОС.
5) подключить корпуса 1 и 2 к сети – положение автоматов
S5 и S10 – 1;
6) переключателем S6 установить значение RРЕ = 0,1 Ом;
7) произвести замыкание фазного провода на корпус 2
кнопкой S13;
8) снять показания миллисекундомера и амперметра, при
этом переключатель амперметра должен находиться в положении А1;
9) установить значения RРЕ = 0,2; 0,5 Ом, соответственно
произвести измерения времени и тока короткого замыкания, как
в пп. 7, 8;
10) установить по заданию преподавателя фиксированное
значение сопротивления RРЕ;
11) в соответствии с пп. 7 и 8 произвести измерения времени
срабатывания и тока короткого замыкания при различных переходных сопротивлениях Rпер;
12) отключить стенд – переключатель S2 в положение 0.
Определение распределения потенциалов вдоль
РЕ-проводника без и при наличии повторного заземления
Для определения времени срабатывания следует:
1) заземлить нейтраль источника тока – перевести S1 в положение 0;
2) подключить N- и РЕ-проводники к источнику тока – переключатели S3 и S4, S12 в положение 1;
3) подключить корпуса 1 и 2 к РЕ-проводнику – переключатели S8 и S14 в положение 1;
4) убедиться, что переключатели S9, S15, S17 находятся
в положении 0;
Для определения распределения потенциалов следует:
1) установить значения RРЕ = 0,1 Ом, Rпер = 0;
2) включить стенд – S2 в положение 1;
3) подключить корпуса 1 и 2 к сети – положения автоматов
S5 и S10 – 1;
4) произвести замыкание фазного провода на корпус 2
кнопкой S13;
5) измерить вольтметром с помощью гибких проводников
следующие напряжения:
а) напряжение нулевой точки относительно земли (гнезда
Х1 и Х2);
б) напряжения корпусов относительно земли (гнезда Х4
и Х2, Х8 и Х2, Х11 и Х2).
При измерении напряжений переключатель амперметра находится в положении ОТКЛ;
6) измерить ток короткого замыкания (положение переключателя амперметра А1) и время срабатывания;
7) нажать на кнопку СБРОС;
82
83
Практическая часть
Определение времени срабатывания автоматов защиты
тока короткого замыкания при замыкании фазного провода
на корпус при различном сопротивлении петли «фаза – нуль»
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
8) выключить стенд – переключатель S2 в положение 0;
9) подключить повторное заземление РЕ-проводника – переключатель S17 в положение 1;
10) установить значение Rп = 4 Ом;
11) включить стенд – S2 в положение 1;
12) измерить напряжения на корпусах, напряжение нулевой
точки относительно земли, а также время срабатывания и ток короткого замыкания в соответствии с пп. 4, 5, 6;
13) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А3;
14) нажать на кнопку СБРОС;
15) отключить стенд – S2 в положение 0;
16) установить значения Rп = 10; 100 Ом, соответственно
произвести измерения, как в пп. 10, 11, 12;
17) выключить стенд – S2 в положение 0.
9) выключить стенд – S2 в положение 0;
10) подключить повторное заземление к РЕ-проводнику –
переключатель S17 в правое положение;
11) установить значение Rп = 4 Ом;
12) включить стенд – S2 в положение 0;
13) измерить напряжения на корпусах, напряжение нулевой точки относительно земли, а также ток замыкания на землю
в соответствии с пп. 5, 6, 7, 8;
14) установить значения Rп = 10; 100 Ом, соответственно
произвести измерения напряжений и тока;
15) нажать на кнопку СБРОС;
16) выключить стенд – S2 в положение 0;
17) перевести все переключатели в исходное состояние.
Оценка эффективности повторного заземления
при обрыве РЕ-проводника
Для оценки следует:
1) отключить повторное заземление Rп от РЕ-проводника –
переключатель S17 в положение 0;
2) произвести обрыв РЕ-проводника между корпусами 1 и 2,
для чего перевести переключение S12 в положение 0;
3) включить стенд – S2 в положение 1;
4) включить автоматы защиты – S5 и S10 в положение 1;
5) произвести замыкание фазного провода В на корпус 2
кнопкой S13;
6) измерить вольтметром с помощью гибких проводников
следующие напряжения:
а) напряжение нулевой точки относительно земли (гнезда
Х1 и Х2);
б) напряжения корпусов относительно земли (гнезда Х4
и Х2, Х8 и Х2, Х11 и Х2).
При измерении напряжений переключатель амперметра находится в положении ОТКЛ;
7) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А3;
8) нажать на кнопку СБРОС;
84
Оформление отчета
Следует:
1) обработать результаты измерений, представив их в виде
табл. 10–14.
Таблица 10
Определение времени срабатывания автоматов защиты тока
короткого замыкания при замыкании фазного провода на корпус
при различном сопротивлении петли «фаза – нуль»
Сопротивление
РЕ-проводника
RPE
Переходное
сопротивление
Rпер
Время срабатывания автомата
защиты
Ток короткого
замыкания
Таблица 11
Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника
без повторного заземления: фазный провод замкнут на корпус 2
Напряжение Напряжение корпуСопроПеренулевой точ- сов относительно Ток ко- Время сративление ходное
земли
роткого батывания
ки относиРЕсопротельно земли Х4
Х8
Х11 замыка- автомата
прово- тивление
защиты
ния
(гнезда Х1
и
и
и
дника RPE
Rпер
и Х2)
Х2
Х2 Х12
85
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Таблица 12
Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника
при наличии повторного заземления
Напряжение
Время
Перенулевой точсрабаходное
ки относитывания
сопротельно земли
автомата
тивление
(гнезда Х1
защиты
Rпер
и Х2)
Напряжение корпусов относительно
земли
Х4
Х8
Х11 и
и
и
Х12
Х2
Х2
Напряжение корпусов
относительно земли
Х4 и Х2
Х8 и Х2
Х11 и Х12
Напряжение
нулевой точки относительно земли
(гнезда Х1 и Х2)
Таблица 13
Ток замыкания
на землю
Оценка эффективности повторного заземления
при подключении к РЕ-проводнику
Переходное
сопротивление Rпер
4. Каково назначение нулевого защитного проводника?
5. Что и из каких соображений выбирают при проектировании зануления?
6. Для чего предназначены повторные заземлители?
Ток заТок короткого мыкания
замыка- на землю
ния
Оценка эффективности повторного заземления
при отключении РЕ-проводника
Напряжение
нулевой точки
относительно земли
(гнезда Х1 и Х2)
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Таблица 14
Напряжение корпусов
относительно земли Ток замыкания
на землю
Х4
Х8
Х11
и Х2
и Х2
и Х12
2) представить принципиальные схемы исследуемых режимов, краткие выводы по каждому из разделов измерений.
Контрольные вопросы
1. Что такое зануление?
2. В чем суть принципа действия зануления как меры обеспечения электробезопасности?
3. В каких сетях используют зануление для обеспечения
электробезопасности?
86
87
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
Опасность электрического тока усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение электрического тока дистанционно. Опасность выяв-
ляется слишком поздно – когда человек уже поражен.
Условием поражения человека электрическим током является его прикосновение к двум точкам электрической цепи с разными потенциалами. Результат – поражение человека: электротравма или электрический удар.
Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.
Электрический удар – электротравма, проявляющаяся
в возбуждении живых тканей организма протекающим через
него электрическим током. При этом наступают судороги мышц
или других тканей, шок, паралич дыхания, нарушение деятельности сердца и кровообращения.
Опасность поражения человека определяется величиной
тока, проходящего через тело человека. В зависимости от реакции организма на ток можно выделить его значения.
Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождении через организм
ощутимые раздражения. Для тока промышленной частоты (f = 50 Гц)
значение порогового ощутимого тока составляет 1 мА.
Пороговый неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.
Человек при этом не может самостоятельно освободиться от
проводника. Величина этого тока составляет 10 мА.
Пороговый фибрилляционный ток – ток, наименьшее значение которого вызывает при прохождении через органы человека фибрилляцию сердца. Кровообращение останавливается.
Сердце человека самостоятельно выйти из этого состояния не
может, через несколько минут наступает смерть. Величина этого
тока составляет 50 мА.
Переменный ток свыше 100 мА считается смертельным.
Степень опасности прикосновения человека к открытым неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением, зависит от вида прикосновения, вида электрической сети, режима работы сети (нормальный и аварийный).
Прикосновение может быть:
• однофазным, когда человек касается одной фазы электросети;
88
89
Глава 10. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В
Цель работы – оценка опасности прямого прикосновения
человека к фазным проводам электрических сетей напряжением
до 1000 В и определение влияния активного сопротивления изоляции и емкости фазных проводов относительно земли на опасность поражения человека электрическим током при нормальном и аварийном режимах работы двух типов сети.
Содержание работы
Следует:
1) сравнить опасность прямого прикосновения человека
к проводам двух- и трехфазных сетей напряжением до 1000 В –
трехпроводной с изолированной нейтралью; четырехпроводной
с заземленной нейтралью (параметры сетей задает преподаватель). Измерения проводятся для двух режимов работы сетей:
нормального и аварийного (при замыкании одного из фазных
проводов на землю);
2) определить при нормальном режиме работы для каждого типа сети зависимость тока, проходящего через тело человека
при прямом прикосновении к фазному проводу, в зависимости:
− от активного сопротивления изоляции фазных и PEN-провода
относительно земли при постоянном значении емкости проводов
относительно земли (сеть симметричная);
− емкости фазных и PEN-провода относительно земли при
постоянном значении активного сопротивлении изоляции проводов относительно земли (сеть симметричная).
Теоретическая часть
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
• двухфазным, когда человек касается двух фаз электросети.
Согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), при
напряжении до 1000 В применяются следующие виды электрических трехфазных сетей:
• трехпроводная с изолированной нейтралью (рис. 18, а);
• четырехпроводная с заземленной нейтралыо (рис. 18, б).
Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству.
Заземленной называется нейтраль генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление r0.
При нормальном режиме работа трехфазной сети с любым
режимом нейтрали потенциал нулевой точки равен нулю. Между
нулевой точкой (нейтралью N) и любым фазным проводом (А, В, С)
действует фазное напряжение Uф. Так как нулевой проводник О
в системе с заземленной нейтралью непосредственно соединен
с нейтралью, то между ним и любой фазой также действует фазное напряжение. Между фазными проводами действует линейное напряжение Uл.
Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью
а
б
Uл
Uф
B
А
СС
СА СВ
RА
RВ
Z=
C
RС
r0
Uф
RА
СА
СВ
RВ
RС
C
B
А
А
СС
С А СВ
Ih
СС
Рис. 18. Виды электрических трехфазных сетей:
а – трехпроводная с изолированной нейтралью; б – четырехпроводная
с заземленной нейтралью; А, В, С – фазы; N – нейтраль; Uф – фазное
– активное сопронапряжение; Uл – линейное напряжение;
тивление изоляции фаз (не менее 0,5 кОм); СА, СВ, СС – емкости фаз
относительно земли; r0 – сопротивление заземления нейтрали (4 Ом)
б
B
B
А
N
Rиз
.
(1 + jωCRиз )
Здесь Rиз – активное сопротивление изоляции, Ом;
ω – угловая частота;
С – емкость провода относительно земли, Ф.
C
C
N
где Rh – сопротивление тела человека, Ом;
Z – полное сопротивление одной фазы относительно земли, Ом.
а
Uл
Uф
В нормальном режиме работы при однофазном прикосновении (рис. 19, а) величина тока, проходящего через человека (для
случая симметричного сопротивления изоляция фаз, т. е. RА = RВ =
= RС = R и СА = СВ = СС = С), определяется выражением в комплексной форме:
Uф
,
Ih =
Rh + Z / 3
Rh
RВ
RА
Ih
RС
Rиз
Ih
Ih
Рис. 19. Прикосновение человека к проводу трехфазной
трехпроводной сети с изолированной нейтралью:
a – нормальный режим; б – аварийный режим
Наибольшее распространение получили трехфазные сети,
линейное напряжение которых Uл = 380 В, фазное Uф = 220 В.
В аварийном режиме, когда одна из фаз замкнута на землю
через малое сопротивление rзм, человек, прикасаясь к другой
фазе, оказывается включенным между двух фаз (рис. 19, б).
90
91
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Величина тока, проходящего через человека,
Ih =
Uф 3
Rh + rзм
.
C
B
А
О
RВ RС
В нормальном режиме при однофазном прикосновении
(рис. 20, а) величина тока, проходящего через человека, определяется выражением
Uф
,
Ih =
Rh + r0
т. е. величина тока, проходящего через человека, зависит только от сопротивления человека и не зависит от качества изоляции.
При Uф = 220 В, Rh = 1000 Ом, r0 = 4 Ом величина тока Ih = 220 мА,
т. е. смертельна.
В аварийном режиме одна из фаз замкнута на землю через
малое сопротивление rзм (рис. 20, б).
Если величина rзм ≈ r0, то величина тока, проходящего через
человека,
rзм r0 + Rh ( Z зм + r0 )
б
C
А
Трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной
нейтралью
U ф (rзм + r0 3)
а
B
При Uф = 220 В, Rh = 1000 Ом, rзм = 0 величина тока, проходящего через человека Ih = 380 мA, т. е. смертельна.
В аварийном режиме величина тока, проходящего через человека, резко возрастает, так как защитная роль сопротивления
изоляции сводится к нулю (rзм << R ). Следовательно, в аварийиз
ном режиме значительно увеличивается опасность поражения
электрическим током.
Ih =
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
=
U ф ⋅ 1,35
Rh
r0
Rh
Ih
r0
RА
Rиз
СА
Ih
rзм
СВ СС
Рис. 20. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной
четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:
a – нормальный режим; б – аварийный режим
Величина тока, проходящего через человека при двухфазном
прикосновении (рис. 21), не зависит от режима нейтрали и сопротивления изоляции, а определяется только линейным напряжением и сопротивлением человека:
Ih =
Uл
.
Rh
При Uл = 380 В, Rh = 1000 Ом сила тока, проходящего через
человека, Ih = 380 мА, т. е. смертельна.
C
B
А
Ih
Rh
.
Рис. 21. Двухфазное прикосновение человека
Возрастание тока повышает опасность сети с заземленной
нейтралью в аварийном режиме по сравнению с нормальным режимом работы.
Сравнительная оценка двух видов фазных сетей показывает
следующее:
92
93
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
Рис. 22. Стенд лабораторный «Электробезопасность трехфазных сетей переменного тока» БЖ 06/1М
1. Однофазное прикосновение к сети с изолированной нейтралью с малой емкостью и высоким сопротивлением изоляции
безопаснее, чем прикосновение к сети с заземленной нейтралью.
2. Однофазное прикосновение в период аварийной работы
сети с изолированной нейтралью значительно опаснее, чем сети
с глухозаземленной нейтралью, так как защитная роль изоляции
сводится к нулю и резко возрастает величина тока, проходящего
через человека.
3. Опасность поражения человека при двухфазном прикосновении не зависит от режима нейтрали, но этот случай является
наиболее опасным.
Описание лабораторного стенда
Работа производится на стенде путем моделирования основных параметров исследуемых сетей и определения величины
тока, проходящего через человека при его соприкосновении с токоведущими частями (рис. 22).
Лабораторный стенд позволяет моделировать источник питания сети; трехфазный потребитель электроэнергии, подключенный к сети с использованием устройства защитного отключения, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток, два
типа сети: трехфазную трехпроводную с изолированной нейтралью и трехфазную четырехпроводную с заземленной нейтралью
напряжением до 1000 В.
Стенд включается автоматом S2 (положение переключателя
автомата 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Значения активных сопротивлений (RАЕ, RВЕ, RСЕ,
RРЕN) и емкостей (САЕ, СВЕ, ССЕ, СРЕN) фазных проводов А, В, С
и PEN-провода относительно земли могут изменяться с помощью переключателей S4–S10 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
Переключатель S3 предназначен для подключения PEN-провода.
Переключатель S1 предназначен для изменения режима нейтрали исследуемой сети: нижнее положение – изолированная нейтраль; верхнее – заземленная нейтраль. Значение сопротивления
заземления нейтрали, установленного на стенде, равно 4 Ом.
94
95
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
Переключатели S12, S14 предназначены для моделирования
аварийных режимов работы исследуемых сетей. Положение О переключателя S12 соответствует нормальному режиму работы сети.
Положения А, В, С переключателя S12 соответствуют замыканию фазных проводов А, В, С на землю; при этом сопротивление растеканию тока в месте замыкания на землю Rзм может
принимать различные значения.
Изменяя положение переключателя S14, можно выставить
различные значения (10 Ом, 100 Ом; 1000 Ом) сопротивления
растеканию тока Rзм (табл. 15).
Тело человека имитируется в схеме стенда резистором Rh,
который может подключаться к каждому проводу сети или к проводу сети на стороне трехфазного потребителя электроэнергии,
подключенного к сети через УЗО.
Переключатель S15 предназначен для моделирования прямого прикосновения человека к токоведущей части (проводу исследуемой сети). Положение О переключателя S15 – человек не
касается фазного провода сети. Положения А, В, С, PEN переключателя S15 – человек касается соответственно фазных проводов А, В, С или PEN-провода. Положение УЗО переключателя
S15 – человек касается фазного провода на стороне трехфазного
потребителя электроэнергии при нажатой кнопке S16.
Значение сопротивления цепи тела человека может быть задано дискретно (1 кОм, 5 кОм, 10 кОм) с помощью переключателя S13 либо плавно в пределах от 0 до 100 кОм с помощью
переменного резистора Rh. Установка значений Rh 1, 5, 10 кОм
производится переключателем S13 при положении ручки резистора Rh 0 (табл. 16).
Трехфазный потребитель электроэнергии показан на лицевой
панели стенда в виде корпуса, подключенного к сети с помощью
УЗО, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток.
Корпус трехфазного потребителя электроэнергии может быть
занулен с помощью переключателя S18 (верхнее положение).
С помощью кнопки S17 моделируется замыкание фазного
провода на корпус. При нажатой кнопке S17 загорается красный
индикатор на корпусе трехфазного потребителя электроэнергии.
На лицевой панели УЗО расположены кнопки ПУСК (при
нажатии этой кнопки трехфазный потребитель подключается
к сети и загорается красный индикатор на лицевой панели УЗО),
СТОП (отключение трехфазного потребителя от сети), КОНТРОЛЬ (оперативный контроль УЗО).
Значения активных сопротивлений изоляции (RАE, RBE, RCE)
и емкостей (САE, СBE, СCE) фазных проводов относительно земли
в зоне защиты УЗО установлены на стенде и не меняются в процессе выполнения работы.
В правой части лицевой панели стенда размещены индикаторы трех цифровых приборов: миллисекундомера, миллиамперметра и вольтметра.
Миллисекундомер предназначен для измерения времени срабатывания (мс) УЗО; кнопка сброса обнуляет показания
миллисекундомера; миллисекундомер срабатывает при нажатой
кнопке S16.
Миллиамперметр предназначен для измерения тока (мА),
проходящего через тело человека – положение А1 и уставки УЗО –
положение А2. Миллиамперметр имеет четыре предела измерения.
Вольтметр предназначен для измерения напряжений (В)
фазных проводов А, В, С относительно земли; подключение
вольтметра к фазным проводам осуществляется с помощью переключателей А, В, С.
96
97
Основные величины элементов схемы
Активные сопротивления
изоляции фаз
RАЕ, RВЕ, RСЕ, RРЕN,
кОм
1
2,5
10
25
100
∞
Таблица 15
Емкости фаз относительно земли
САE, СВE, ССE, CPEN,
мкФ
Сопротивление тела
человека
Rh, кОм
Сопротивление замыкания на землю
Rзм, Ом
0
0,1
0,25
0,5
1,0
2,5
1–100
10
100
1000
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Варианты выполнения лабораторной работы
№
п/п
1
2
3
Варианты
Устанавливаемые
величины
1
2
3
RAE = RBE = RCE, кОм
2,5
1
10
САE = СВE = ССE, мкФ
0,1
0,25
0,5
RPEN
2,5
5
10
CPEN
0,25
0,1
0,5
Человек касается фазы
А
В
С
Rh, кОм
1
3
5
RPEN
2,5
5
10
CPEN
0,25
0,1
0,5
Человек касается фазы
А
В
С
Rh, кОм
1
3
5
RPEN
2,5
5
10
CPEN
0,25
0,1
0,5
А
В
С
RAE = RBE = RCE, кОм
2,5
1
10
САE = СВE = ССE, мкФ
0,1
0,25
0,5
RPEN
2,5
5
10
CPEN
0,25
0,1
0,5
Rh, кОм
1
2,5
5
Человек касается фазы
А
В
С
Аварийный режим
фазы
В
С
A
Человек касается фазы
4
Таблица 16
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
тель S3 в положение 0; перевести переключатель S12 в положение 0;
2) установить значения активных сопротивлений изоляции
(переключатели S6–S10) и емкостей (переключатели S7–S11)
фазных проводов относительно земли в соответствии с заданием
преподавателя;
3) установить значения сопротивления тела человека Rh
(в соответствии с заданием преподавателя) переключателем S13.
При этом ручка регулятора резистора Rh должна находиться в положении 0;
4) подключиться к фазе А – установить переключатель S12
в положение А;
5) включить стенд (положение S2 – 1). Убедиться в наличии
напряжения фазных проводов с помощью вольтметра (UА = UВ =
= UС = 220 B);
6) произвести измерение тока IhA в теле человека с помощью
миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя миллиамперметра – А1;
7) повторить измерения тока в теле человека IhВ, IhC для положения В, С переключателя S15;
8) выключить стенд (положение S2 – 0).
2. Анализ опасности поражения человека электрическим
током при прямом прикосновении человека к фазному проводу
трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью
напряжением до 1 кВ при аварийном режиме работы сети
(замыкание одного из фазных проводов на землю)
При анализе следует:
1) изолировать нейтраль – перевести переключатель S1
в положение 0; отключить PEN-провод – перевести переключа-
Для анализа следует:
1) в дополнение к действиям, выполненным в п. 1, перевести переключатель S12 в любое из трех положений: А, В, С.
Переключателем S14 установить значение Rзм в соответствии
с заданием преподавателя;
2) включить стенд – перевести S2 в положение 1;
3) произвести измерения токов в теле человека IhA, IhВ, IhC
(соответственно положению переключателя S15 – А, В, С) с помощью миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя миллиамперметра – А1;
4) выключить стенд (положение S2 – 0).
98
99
Практическая часть
1. Анализ опасности поражения человека электрическим
током при прямом прикосновении к фазному проводу
трехфазной трехпроводной сети с изолированной
нейтралью напряжением до 1000 В при нормальном
режиме работы сети
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
3. Анализ опасности поражения человека электрическим
током при прямом прикосновении к фазному проводу
трехфазной четырехпроводной сети с заземленной
нейтралью напряжением до 1 кВ при нормальном
режиме работы сети
2) включить стенд – перевести S2 в положение 1;
3) произвести измерения токов в теле человека IhA, IhB, IhC
(соответственно положению переключателя S15 – А, В, С) с помощью миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя миллиамперметра – А1;
4) выключить стенд (положение S2 – 0).
Для анализа следует:
1) заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в положение 1. Подключить PEN-провод – перевести переключатель
S3 в положение 1.
Перевести переключатель S12 в положение 0;
2) установить значения активных сопротивлений изоляции
(переключатели S4–S10) и емкостей (переключатели S5–S11)
фазных проводов и PEN-провода относительно земли в соответствии с заданием преподавателя;
3) установить значение сопротивления тела человека Rh
(в соответствии с заданием преподавателя) переключателем S12.
При этом ручка регулятора резистора Rh должна находиться в положении 0;
4) установить переключатель S15 в положение А;
5) включить стенд (положение S2 – 1);
6) произвести измерение тока IhA в теле человека с помощью миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения.
Положение переключателя миллиамперметра – А1;
7) повторить измерения тока в теле человека IhB и IhC для положений В, С переключателя S15;
8) выключить стенд (положение S2 – 0).
5. Определение изменения тока, проходящего через цепь
тела человека при прямом прикосновении человека к фазному
проводу сети в зависимости от активного сопротивления
изоляции фазных проводов относительно земли при заданной
емкости фазных проводов относительно земли для двух
типов сетей при нормальном режиме работы сети
Следует:
1) в дополнение к действиям, выполненным в п. 3, перевести переключатель S12 в любое из трех положений А, В, С.
Переключателем S14 установить значение Rзм в соответствии
с заданием преподавателя;
Для определения следует:
1) снять зависимость IhA = f (R).
RAE = RBE = RCE = R при СAE = СBE = СCE = С;
2) изолировать нейтраль – перевести переключатель S1 в положение 0.
Отключить PEN-провод – перевести переключатель S3 в положение 0.
Перевести переключатель S12 в положение 0;
3) установить переключатель S15 в положение А;
4) установить значения сопротивления тела человека Rh
(в соответствии с заданием преподавателя) переключателем S13.
При этом ручка регулятора резистора Rh должна находиться в положении 0;
5) установить значения емкостей проводов относительно
земли (переключателями S7–S11) в соответствии с заданием преподавателя, например, САЕ = СВЕ = ССЕ = С = 0. Перед включением
стенда установить начальные значения сопротивлений утечки;
6) включить стенд (S2 в положении 1);
7) произвести измерения тока IhA в теле человека с помощью
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения активного
сопротивления фазных проводов относительно земли RАЕ = RВЕ =
= RСЕ = R (переключатели S6–S10): 1; 2,5; 10; 25; 100 кОм.
Положение переключателя миллиамперметра при измерениях – А1;
100
101
4. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу
трехфазной четырехпроводной сети с заземленной
нейтралью напряжением до 1 кВ при аварийном режиме работы сети (один из фазных проводов замкнулся на землю)
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
8) выключить стенд (перевести S2 в положение 0).
Заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в положение 1.
Подключить PEN-провод – перевести переключатель S3
в положение 1.
Перевести переключатель S12 в положение 0;
9) повторить пп. 2–5, дополнительно выставив значения
СPEN = С (переключатель S5);
10) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
11) произвести измерения тока IhA в теле человека с помощью
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения активного
сопротивления фазных проводов и PEN-провода относительно
земли RAE = RBE = RCE = RPEN = R (переключатели S5–S11): 1; 2,5;
10; 25; 100 кОм;
12) отключить стенд – перевести S2 в положение 0.
Оформление отчета
6. Определение изменения тока, проходящего через цепь
тела человека при прямом прикосновении к фазному проводу
сети, в зависимости от емкости фазных проводов
относительно земли при заданном значении активного
сопротивления изоляции фазных проводов относительно
земли для двух типов сети при нормальном режиме работы
сети
После выполнения пп. 1–3 п. 5 следует:
1) установить значения активного сопротивления фазных
проводов относительно земли (переключатели S6–S10) в соответствии с заданием преподавателя, например, RАЕ = RВЕ = RСЕ =
= R = 10 кОм;
2) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
3) произвести измерения тока IhA в теле человека с помощью
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения емкости
фазных проводов относительно земли САЕ = СВЕ = ССЕ = С (переключатели S7–S11): 0; 0,02; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5 мкФ.
Положение переключателя миллиамперметра при измерениях – А1;
4) выключить стенд (перевести S2 в положение 0);
5) снять зависимость IhА = f (С), САЕ = СВЕ = ССЕ = СPEN = С при
RAE = RBE = RCE = RPEN = R = const, выполняя действия аналогично
действиям пп. 1–4 для сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме работы сети.
102
Отчет должен включать:
1) цель работы;
2) полученные результаты в виде таблицы
№
п/п
Параметр, влияющий на ток,
проходящий через человека
1
Сопротивление человека, кОм:
Ток, проходящий через
человека, мА, при режиме
нейтрали
изолированная
заземленная
Rh = 1
Rh = 2,5
Rh = 5
Rh = 10
Rh = 20
2
Активное сопротивление
изоляции, кОм:
RAE = RBE = RCE = 1
RAE = RBE = RCE = 2,5
RAE = RBE = RCE = 10
RAE = RBE = RCE = 25
RAE = RBE = RCE = 100
3
Емкость фаз, мкФ:
САЕ = CВЕ = CСЕ = 0,1
САЕ = CВЕ = CСЕ = 0,25
САЕ = CВЕ = CСЕ = 0,5
САЕ = CВЕ = CСЕ = 1,0
САЕ = CВЕ = CСЕ = 2,5
4
Режим работы сети, Ом:
нормальный
аварийный:
Rзм =10
Rзм =100
Rзм =1000
3) графики зависимости величины тока, проходящего
через человека:
103
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
– от сопротивления тела человека;
– активного сопротивления изоляции;
– емкости фаз;
4) выводы об опасности поражения электрическим током
в трехфазных сетях с изолированной и заземленной нейтралями
на основании анализа полученных результатов;
5) схемы сетей с изолированной и заземленной нейтралями.
Контрольные вопросы
1. Что такое трех- и четырехпроводные сети?
2. В каких случаях применяются трех- и четырехпроводные
сети?
3. Что такое нормальный и аварийный режим работы сетей?
4. Как влияет на величину тока, проходящего через человека, сопротивление изоляции (емкости) проводов в трех- и четырехпроводных сетях?
5. Каково значение защитных электротехнических средств
при эксплуатации трех- и четырехпроводных сетей? Значение
сопротивления подошвы обуви и пола?
6. Под какое напряжение попадает человек в трех- и четырехпроводных сетях в аварийном режиме работы?
7. Какая из сетей (трех- и четырехпроводная) более опасна
при нормальном и аварийном режиме работы?
8. К какому фазному проводу трехпроводной сети прикосновение опаснее, если провода имеют различные сопротивления
изоляции относительно земли?
Глава 11. ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ
УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
Цель работы – оценка работоспособности устройства защитного отключения (УЗО), реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток в сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.
Содержание работы
Следует:
1) определить уставку (уставка – выставленный порог срабатывания какого-либо защитного устройства, в данном случае
устройства защитного отключения (УЗО) подачи электроэнергии
в сети) и время срабатывания УЗО.
Сделать заключения об их соответствии первичным критериям электробезопасности;
2) определить работоспособность УЗО совместно с занулением;
3) сделать выводы об эффективности защитного отключения сети при заданных параметрах УЗО и сети в зависимости от
типа применяемого оборудования и условий поражения человека электрическим током.
Теоретическая часть
Устройства защитного отключения (УЗО) используются
для защиты пользователей электроприборов от поражения электрическим током, обусловленного неисправностью или токами
утечки в установке. Даже относительно малые токи представляют опасность. Типовыми причинами неисправности являются
поврежденная изоляция, грязь, влага.
Для защиты человека при прямом и косвенном прикосновении к токоведущим частям за счет снижения времени воздействия тока успешно используются быстродействующие устройства защитного отключения. УЗО является одним из наиболее
104
105
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
эффективных электрозащитных средств. Количество УЗО, установленных на самых разных объектах, увеличивается.
В основе действия защитного отключения как способа защиты лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека.
В ГОСТ 12.1.038–82 (с изменениями от 01.07.88) «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» определены предельно допустимые значения (ПДЗ) переменного тока частотой 50 Гц, проходящего через
тело человека в производственных (табл. 17) и бытовых (табл. 18)
электроустановках, в зависимости от времени воздействия.
Таблица 17
ПДЗ переменного тока в производственных электроустановках
t, с
0,01–0,08
0,1
0,2
I, мА
650
400
190 160 140 125 105 90
0,3
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
75
65
1,0
50
Св.
1,0
6
Таблица 18
ПДЗ переменного тока в бытовых электроустановках
t, с
0,01–0,08
0,1
0,2
0,3 0,4 0,5 0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
I, мА
220
200
100
70
35
30
27
25
Св.
1,0
2
Рис. 23. Структура УЗО
Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода.
Описание лабораторного стенда
Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
Основные функциональные блоки УЗО представлены
на рис. 23.
Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1.
Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как
правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах.
Лабораторный стенд (рис. 24) позволяет моделировать источник питания сети; трехфазный потребитель электроэнергии,
подключенный к сети с использованием устройства защитного
отключения, реагирующего на дифференциальный (остаточный)
ток, два типа сети: трехфазную трехпроводную с изолированной
нейтралью и трехфазную четырехпроводную с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.
Стенд включается автоматом S2 (положение переключателя
автомата 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Значения активных сопротивлений (RАЕ, RВЕ, RСЕ,
RРЕN) и емкостей (САЕ, СВЕ, ССЕ, СРЕN) фазных проводов А, В, С
и PEN-провода относительно земли могут изменяться с помощью переключателей S4–S10 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
106
107
55
50
40
Принцип действия УЗО
Рис. 24. Стенд лабораторный «Электробезопасность трехфазных сетей переменного тока» БЖ 06/1М
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
108
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
Переключатель S3 предназначен для подключения PENпровода.
Переключатель S1 используется для изменения режима нейтрали исследуемой сети: положение 0 – изолированная нейтраль;
положение 1 – заземленная нейтраль. Значение сопротивления
заземления нейтрали, установленного на стенде, равно 4 Ом.
Переключатели S12, S14 служат для моделирования аварийных режимов работы исследуемых сетей. Положение О переключателя S12 соответствует нормальному режиму работы сети.
Положения А, В, С переключателя S12 соответствуют замыканию фазных проводов А, В, С на землю; при этом сопротивление растеканию тока в месте замыкания на землю Rзм может
принимать различные значения.
Изменяя положение переключателя S14, можно выставить
различные значения (10, 100; 1000 Ом) сопротивления растеканию тока Rзм.
Тело человека имитируется в схеме стенда резистором Rh,
который может подключаться к каждому проводу сети или к проводу сети на стороне трехфазного потребителя электроэнергии,
подключенного к сети через УЗО.
Переключатель S15 предназначен для моделирования прямого прикосновения человека к токоведущей части (проводу исследуемой сети). Положение О переключателя S15 – человек не
касается фазного провода сети. Положения А, В, С, PEN-переключателя S15 – человек касается соответственно фазных проводов
А, В, С или PEN-провода. Положение УЗО переключателя S15 –
человек касается фазного провода на стороне трехфазного потребителя электроэнергии при нажатой кнопке S16.
Значение сопротивления тела человека может быть задано
дискретно (1, 5, 10 кОм) с помощью переключателя S13 либо
плавно в пределах от 0 до 100 кОм с помощью переменного резистора Rh. Установка значений Rh 1, 5, 10 кОм производится переключателем S13 при положении 0 ручки резистора Rh.
Трехфазный потребитель электроэнергии показан на лицевой панели стенда в виде корпуса, подключенного к сети
с помощью УЗО, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток.
109
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
Корпус трехфазного потребителя электроэнергии может
быть занулен с помощью переключателя S18 (положение 1).
С помощью кнопки S17 моделируется замыкание фазного
провода на корпус. При нажатой кнопке S17 загорается красный
индикатор на корпусе трехфазного потребителя электроэнергии.
На лицевой панели УЗО расположены кнопки ПУСК (при
нажатии этой кнопки трехфазный потребитель подключается
к сети и загорается красный индикатор на лицевой панели
УЗО), СТОП (отключение трехфазного потребителя от сети);
КОНТРОЛЬ (оперативный контроль УЗО).
Значения активных сопротивлений изоляции (RАE, RBE, RCE)
и емкостей (САE, СBE, СCE) фазных проводов относительно земли
в зоне защиты УЗО установлены на стенде и не меняются в процессе выполнения работы.
В правой части лицевой панели стенда размещены индикаторы трех цифровых приборов: миллисекундомера, миллиамперметра и вольтметра.
Миллисекундомер предназначен для измерения времени
срабатывания (мс) УЗО; кнопка СБРОС обнуляет показания
миллисекундомера; миллисекундомер срабатывает при нажатой
кнопке S16.
Миллиамперметр предназначен для измерения тока (мА)
в теле человека – положение А1 и уставки УЗО – положение А2.
Миллиамперметр имеет четыре предела измерения.
Вольтметр предназначен для измерения напряжений (В)
фазных проводов А, В, С относительно земли; подключение
вольтметра к фазным проводам осуществляется с помощью переключателей А, В, С.
Для определения следует:
1) установить значение параметров сети с заземленной нейтралью (переключатели S4–S11) в соответствии с заданием преподавателя. Для этого переключатель S1 перевести в правое по-
ложение, переключатель S3 – в положение 1, переключатель S12 –
в положение 0;
2) установить переключатель S15 в любое из трех положений: А, В, С;
3) установить переключатель S13 в положение 1 кОм, а ручку резистора Rh – в положение 100 кОм;
4) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
5) измерить максимально допустимый ток, проходящий через тело человека.
Для этого необходимо плавно вращать ручку резистора Rh,
увеличивая ток Ih, проходящий через тело человека, и определить значение тока Ih, соответствующее загоранию индикатора,
расположенного на изображении тела человека.
Ток Ih, проходящий через тело человека, измеряется миллиамперметром с пределом измерения 20 мА. Положение переключателя миллиамперметра – А1;
6) отключить стенд (перевести S2 в положение 0);
7) установить переключатель S15 в положение УЗО, переключатель S18 – в левое положение;
8) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
9) включить УЗО нажатием кнопки ПУСК; при этом загорается красный индикатор на лицевой панели УЗО. Плавным вращением ручки резистора Rh против часовой стрелки при нажатой кнопке S16 увеличивать значение дифференциального тока,
являющегося входным сигналом для заданного типа УЗО. Значение дифференциального тока, при котором произойдет срабатывание УЗО, будет соответствовать току уставки. При срабатывании УЗО красный индикатор на его лицевой панели погаснет.
Значение тока уставки измеряется по миллиамперметру при
положении его переключателя А2. Ток уставки измеряется на
пределе 200 мА миллиамперметра;
10) повернуть ручку резистора Rh против часовой стрелки до
положения 100, включить УЗО нажатием кнопки ПУСК;
11) измерить значение времени срабатывания УЗО по миллисекундомеру (предварительно обнулив его нажатием кнопки
СБРОС), нажав кнопку S16, имитируя этим прикосновение человека к фазному проводу в зоне защиты УЗО;
12) выключить стенд (перевести S2 в положение 0).
110
111
Практическая часть
Определение уставки и времени срабатывания
устройства
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Определение работоспособности УЗО совместно
с занулением
Следует:
1) занулить корпус трехфазного потребителя электроэнергии – переключатель S18 в правое положение;
2) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
3) включить УЗО, нажав кнопку ПУСК на его лицевой панели;
4) замкнуть фазный провод на корпус потребителя электроэнергии, нажав кнопку S17. При этом загорается красный индикатор на корпусе. Устройство защитного отключения должно сработать, отключив потребитель электроэнергии от сети за
определенное время;
5) отключить стенд – перевести S2 в положение 0.
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
Ih =
Uф
Rh + R0
∆I = U (YAi + a 2YBi + aYCi ) ,
Gh =
I Σ = I h + ∆I ,
где Ih – ток, протекающий в теле человека при прямом прикосновении к фазному проводу в нормальном режиме работы сети;
∆I – погрешность (помеха), обусловленная неравенством проводимостей фазных проводов относительно земли.
Расчет производится по следующим формулам:
112
1
,
Rh
YAi =
1
+ jωC Ai ,
R Ai
YBi =
1
+ jωC Bi ,
RBi
YCi =
1
+ jωCCi ;
RCi
Выводы об эффективности защитного отключения
при заданных параметрах УЗО и сети
Следует:
1) рассчитать зависимость дифференциального тока – входного сигнала УЗО IΣ = f (Ih) при различных соотношениях проводимостей фазных проводов относительно земли в зоне защиты
УЗО (в соответствии с заданием преподавателя);
2) использовать при расчетах зависимости, представленные
ниже.
При использовании УЗО, реагирующего на дифференциальный ток в сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ,
входной сигнал УЗО может быть представлен в виде
≈ UGh ,
3) оценить защитные свойства заданного УЗО и исследуемой сети, используя полученные зависимости IΣ = f (Ih) и данные
измерений.
Оформление отчета
Необходимо:
1) обработать результаты измерений и расчетов, представив
их в виде схем подключения УЗО к сети, таблиц и графиков зависимостей;
2) по данным измерений п. 2 построить график зависимости быстродействия срабатывания УЗО от дифференциального
тока IΣ = f (Ih) и оценить защитные свойства данного УЗО в исследуемой сети.
113
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Контрольные вопросы
1. Какие параметры электрической сети определяют опасность поражения током в случае прямого контакта с токоведущими частями?
2. Какой способ защиты от поражения электрическим током
лежит в основе действия УЗО?
3. В чем различие эффективности работы УЗО на дифференциальных токах в сетях с изолированной и заземленной нейтралью?
4. К каким параметрам УЗО предъявляются требования по
критериям электробезопасности?
114
Рекомендуемая литература
1. Занько Н. Г. Безопасность жизнедеятельности : учебник /
Н. Г. Занько, К. Р. Малаян, О. Н. Русак; под ред. О. Н. Русака. – 12-е изд.,
перераб. и доп. – СПб. : Лань, 2010. – 672 с.
2. Фролов А. В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда :
учеб. пособие для вузов / А. В. Фролов, Т. Н. Бакаева; под общ. ред.
А. В. Фролова. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. – 750 с.
3. Комкин А. И. Шум. Измерение, нормирование, защита /
А. И. Комкин // Безопасность жизнедеятельности. – 2004. – № 10.
4. Фролов А. В. Практикум по безопасности жизнедеятельности /
А. В. Фролов. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2009. – 493 с.
5. Арустамов Э. А. Безопасность жизнедеятельности / Э. А. Арустамов. – Ч. 1, 2. – М. : Информационно-внедренческий центр «Маркетинг», 2007–2008.
6. Корольченко А. Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник : в 2 ч. / А. Я. Корольченко,
Д. А. Корольченко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Асс. «Пожнаука»,
2004. – Ч. I. – 713 с.
7. Федеральный закон № 197-ФЗ от 30.12.2001 г. «Трудовой кодекс Российской Федерации».
8. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 г. «Технический
регламент о требованиях пожарной безопасности».
9. Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ № 336н от 1.06.15 г. «Правила по охране труда в строительстве».
10. Постановление Минтруда РФ от 24.10.2002 г. №73 «Об утверждении форм документов, необходимых для расследования и учета
несчастных случаев на производстве, и Положения об особенностях
расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях».
11. СН 2.2.4/2.1.8.566–96 «Производственная вибрация, вибрация
в помещениях жилых и общественных зданий».
12. ГОСТ 12.1.012–2004 «Вибрационная безопасность. Общие
требования».
13. ГОСТ 31192.1–2004 «Измерение локальной вибрации и оценка
ее воздействия на человека».
14. СН 2.2.4/2.1.8.562–96 «Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
15. СНиП 23-03–2003 «Защита от шума». Актуализированная редакция СП 51.13330.2011.
115
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
16. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–2003 «Гигиенические требования
к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых
и общественных зданий».
17. СНиП 23-05–95* «Естественное и искусственное освещение».
Актуализированная редакция СП 52.13330.2011.
18. СНиП 41-01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Актуализированная редакция СП 60.13330.2012.
19. ГН 2.2.5.1313–2003 «Предельно допустимые концентрации
вредных веществ в воздухе рабочей зоны». – М. : Минздрав России,
2003.
20. ГН 2.2.5.1827–03 «Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей
зоны». Дополнение № 1 к ГН 2.2.5.1314–03.
21. МУ № 4436–87 «Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия».
22. МУ № 4945–88 «Методические указания по определению
вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)».
23. СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
24. СНиП 12.1.005–88* «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
25. ГН 2.2.5.1313–03 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны». – М. : Минздрав России, 2003.
26. СНиП 21-01–97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
27. СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
28. ГОСТ 12.1.019–79 ССБТ «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура защиты».
29. ГОСТ 12.1.038–82 ССБТ «Электробезопасность. Предельно
допустимые значения напряжений прикосновения и токов».
30. ГОСТ Р МЭК 60755–2012 «Общие требования к защитным
устройствам, управляемым дифференциальным (остаточным) током».
Приложение
Акт о несчастном случае на производстве
Один экземпляр направляется
пострадавшему или его
доверенному лицу
УТВЕРЖДАЮ
___________________________
(подпись, фамилия, инициалы
работодателя (его представителя))
«__» ______________ 20__ г.
Печать
АКТ № ____
О НЕСЧАСТНОМ СЛУЧАЕ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
1. Дата и время несчастного случая____________________________
(число, месяц, год и время происшествия
несчастного случая, количество полных часов от начала работы)
2. Организация (работодатель), работником которой является (являлся)
пострадавший ______________________________________________
(наименование, место нахождения, юридический адрес, ведомственная
и отраслевая принадлежность (ОКОНХ основного вида деятельности)
Фамилия, инициалы работодателя________________________________
(физического лица)
Наименование структурного подразделения_______________________
3. Организация, направившая работника__________________________
____________________________________________________________
(наименование, место нахождения, юридический адрес, отраслевая принадлежность)
4. Лица, проводившие расследование несчастного случая: ___________
____________________________________________________________
(фамилии, инициалы, должности и место работы)
5. Сведения о пострадавшем:
фамилия, имя, отчество_____________________
пол (мужской, женский)_________________
дата рождения_________________________
профессиональный статус_______________
профессия (должность)__________________
116
Форма Н-1
117
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Приложение
стаж работы, при выполнении которой произошел несчастный случай
__________________________________________________________
8. Обстоятельства несчастного случая_____________________________
____________________________________________________________
(число полных лет и месяцев)
в том числе в данной организации____________________________
(число полных лет и месяцев)
6. Сведения о проведении инструктажей и обучения по охране труда
Вводный инструктаж___________________________________________
(число, месяц, год)
Инструктаж на рабочем месте (первичный, повторный, внеплановый, целевой)______________________________________________________
(нужное подчеркнуть)
по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел
несчастный случай
____________________________________________________________
(краткое изложение обстоятельств, предшествовавших несчастному случаю, описание
событий и действий пострадавшего и других лиц, связанных с несчастным случаем,
и другие сведения, установленные в ходе расследования)
8.1. Вид происшествия _________________________________________
8.2. Характер полученных повреждений и орган, подвергшийся повреждению, медицинское заключение о тяжести повреждения здоровья
____________________________________________________________
8.3. Нахождение пострадавшего в состоянии алкогольного или наркотического опьянения __________________________________________
____________________________________________________________
(нет, да – указать состояние и степень опьянения в соответствии с заключением
по результатам освидетельствования, проведенного в установленном порядке)
(число, месяц, год)
8.4. Очевидцы несчастного случая________________________________
____________________________________________________________
(если не проводилась, указать)
9. Причины несчастного случая _________________________________
____________________________________________________________
Стажировка: с «__» ____________ 20__ г. по «__» __________ 20__ г.
___________________________________________________
Обучение по охране труда по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел несчастный случай: с «__» ___________ 20__ г.
по «__» ___________ 20__ г.
____________________________________________________________
(если не проводилось, указать)
Проверка знаний по охране труда по профессии или виду работы, при
выполнении которой произошел несчастный случай
____________________________________________________________
(число, месяц, год, № протокола)
7. Краткая характеристика места (объекта), где произошел несчастный
случай_______________________________________________________
____________________________________________________________
(краткое описание места происшествия с указанием опасных и (или) вредных
производственных факторов со ссылкой на сведения, содержащиеся
в протоколе осмотра места несчастного случая)
Оборудование, использование которого привело к несчастному случаю
____________________________________________________________
(наименование, тип, марка, год выпуска, организация-изготовитель)
(фамилии, инициалы, постоянное место жительства, домашний телефон)
(указать основную и сопутствующие причины несчастного случая со ссылками
на нарушенные требования законодательных и иных нормативных правовых актов,
локальных нормативных актов)
10. Лица, допустившие нарушение требований охраны труда
____________________________________________________________
(фамилии, инициалы, должность (профессия) с указанием требований законодательных,
иных нормативных правовых и локальных нормативных актов, предусматривающих
их ответственность за нарушения, явившиеся причинами несчастного случая, указанными в п. 9 настоящего акта; при установлении факта грубой неосторожности пострадавшего указать степень его вины в процентах)
Организация (работодатель), работниками которой являются данные
лица _______________________________________________________
(наименование, адрес)
11. Мероприятия по устранению причин несчастного случая, сроки
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
7.1. Сведения о проведении специальной оценки условий труда (аттестации рабочих мест по условиям труда) с указанием индивидуального
номера рабочего места и класса (подкласса) условий труда ________
____________________________________________________________
7.2. Сведения об организации, проводившей специальную оценку условий труда (аттестацию рабочих мест по условиям труда) (наименование, ИНН) _________________________________________________
Подписи лиц, проводивших
расследование несчастного случая
____________________________________________________________
118
119
___________________
(дата)
(фамилии, инициалы, дата)
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Оглавление
Введение …………………………………………………………………….....3
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев
на производстве ………………………………………………………………4
Содержание работы………………………………………………………..4
Теоретическая часть………………………………………………………..4
Практическая часть. Оформление отчета…………………………………8
Контрольные вопросы……………………………………………………..9
Глава 2. Исследование производственной вибрации …………………..10
Содержание работы………………………………………………………10
Теоретическая часть………………………………………………………10
Методы защиты от производственной вибрации………………………13
Практическая часть………………………………………………………15
Оформление отчета………………………………………………………16
Контрольные вопросы……………………………………………………17
Глава 3. Исследование производственного шума ………………………18
Содержание работы………………………………………………………18
Теоретическая часть………………………………………………………18
Методы и средства защиты от производственного шума………………22
Практическая часть……………………………………………………….24
Оформление отчета………………………………………………………25
Контрольные вопросы……………………………………………………26
Глава 4. Исследование освещенности на рабочем месте ………………27
Содержание работы………………………………………………………27
Теоретическая часть………………………………………………………27
Гигиенические требования к производственным помещениям……….32
Оценка вида освещения………………………………………………….33
Практическая часть………………………………………………………34
Оформление отчета………………………………………………………35
Контрольные вопросы……………………………………………………36
Глава 5. Исследование запыленности воздуха
в производственной среде ………………………………………………….37
Содержание работы………………………………………………………37
Теоретическая часть………………………………………………………37
Мероприятия по борьбе с пылью на производстве…………………….41
Практическая часть………………………………………………………42
Оформление отчета………………………………………………………44
Контрольные вопросы……………………………………………………44
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов
в воздухе рабочей зоны ……………………………………………………..45
Содержание работы………………………………………………………45
Теоретическая часть………………………………………………………45
Негативное воздействие вредных веществ на организм человека……48
Методы защиты от вредных веществ в области рабочей зоны…………49
Практическая часть……………………………………………………….49
Оформление отчета………………………………………………………50
Контрольные вопросы……………………………………………………51
Глава 7. Определение температуры вспышки жидкого
горючего вещества ………………………………………………………….52
Содержание работы………………………………………………………52
Теоретическая часть………………………………………………………52
Мероприятия по борьбе с пожарами и взрывами………………………55
Правила безопасности при выполнении лабораторной работы……….56
Практическая часть……………………………………………………….56
Оформление отчета……………………………………………………….58
Контрольные вопросы……………………………………………………58
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления …..59
Содержание работы………………………………………………………59
Теоретическая часть………………………………………………………59
Описание лабораторного стенда…………………………………………65
Практическая часть………………………………………………………70
Оформление отчета………………………………………………………73
Контрольные вопросы……………………………………………………74
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления ……………………75
Содержание работы………………………………………………………75
Теоретическая часть………………………………………………………75
Описание лабораторного стенда………………………………………....78
Практическая часть……………………………………………………….82
Оформление отчета……………………………………………………….85
Контрольные вопросы……………………………………………………86
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических
сетей напряжением до 1000 В ………………………………………………88
Содержание работы………………………………………………………88
Теоретическая часть………………………………………………………88
Описание лабораторного стенда………………………………………...94
Практическая часть………………………………………………………98
Оформление отчета……………………………………………………...103
Контрольные вопросы…………………………………………………..104
Глава 11. Оценка работоспособности устройства
защитного отключения ……………………………………………………105
Содержание работы……………………………………………………..105
Теоретическая часть……………………………………………………..105
Описание лабораторного стенда……………………………………….107
Практическая часть……………………………………………………...110
Оформление отчета……………………………………………………...113
Контрольные вопросы………………………………………………......114
Рекомендуемая литература……………………………………………...115
Приложение……………………………………………………………...117
120
121
Учебное издание
Смирнова Елена Эдуардовна
Гурьева Людмила Александровна
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Учебное пособие
Редактор А. В. Афанасьева
Корректор К. И. Бойкова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 14.02.2017. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 7,1. Тираж 100 экз. Заказ 9. «С» 6.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. Егорова, д. 5/8, лит. А.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 212 Кб
Теги
smirnova, prakt, besop, jizned
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа