close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Smirnova Besop jisned prakt

код для вставкиСкачать
Е. Э. СМИРНОВА, Н. А. СУББОТИНА
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев…
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Е. Э. СМИРНОВА, Н. А. СУББОТИНА
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Учебно-методическое пособие
Санкт-Петербург
2017
0
1
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев…
УДК 504 (075.8)
С 50
Рецензенты:
канд. мед. наук, доцент С. А. Фаустов (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого);
канд. техн. наук, доцент Е. Э. Вуглинская (СПбГАСУ)
Смирнова, Е. Э.
Безопасность жизнедеятельности. Проведение лабораторного
практикума по охране труда: учеб.-метод. пособие / Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. – 2-е изд., испр. и доп.; СПбГАСУ. – СПб.,
2017. – 128 с.
ISBN 978-5-9227-0837-1
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. 21. Ил. 24. Библиогр.: 30 назв.
ВВЕДЕНИЕ
Содержание настоящего 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 пособия была полностью обновлена нормативная база в связи с изменениями в законодательстве в области охраны труда и безопасности жизнедеятельности.
Спецификой подготовки специалистов технической группы
направлений является акцент на практическом применении знаний,
что учтено авторами при подготовке учебно-методического пособия. Изложенный материал тесно увязан с такими дисциплинами,
как «Экологическая безопасность», «Геоэкология», «Технологии
защиты природы в ЧС».
Пособие содержит рисунки, схемы и таблицы для качественного освоения материала и может быть использовано в качестве
раздаточного материала при выполнении лабораторных работ по
курсу «Безопасность жизнедеятельности».
Рекомендовано Учебно-методическим советом СПбГАСУ в качестве
учебного пособия.
ISBN 978-5-9227-0837-1
© Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина, 2017
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2017
2
3
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. 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.
1.1. 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.
1.2. Теоретическая часть
Несчастный случай (НС) на производстве – это случай
травматического повреждения здоровья пострадавшего, происшедший по причине, связанной с его трудовой деятельностью, или
во время работы.
Несчастные случаи классифицируются следующим образом:
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.
4
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев…
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 два и более человека;
• групповые с тяжелыми последствиями – НС, при которых
два и более человека получили повреждения здоровья, относящиеся
к категории тяжелых или со смертельным исходом.
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;
5
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
• 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.
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;
• орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации;
• орган государственного надзора.
6
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев…
После сообщения работодателем о НС в соответствующие инстанции создается комиссия по расследованию НС.
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 по форме 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 виноват,
то выплачивается до 100 % от заработной платы, обычно 50–70 %.)
В случае исчезновения или банкротства предприятия пособие
начинает выплачивать государство (собес).
7
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 (органы социальной защиты).
1.3. 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.
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев…
т. е. на расследование не вызывали инспектора, то приглашается
начальник предприятия и в зависимости от тяжести скрытого НС на
предприятие накладываются штрафные санкции вплоть до исключения из саморегулируемой организации (СРО).
1.4. 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, 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).
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,
8
9
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. 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.
2.1. Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с устройством и работой анализатора шума
и вибрации «Ассистент» SIV1;
2) измерить параметры вибрации на рабочем месте;
3) исследовать эффективность основных методов снижения
вибрации на рабочих местах.
2.2. 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 Хо, Yо, Zо, где Zо –
вертикальная ось, а Хо и Yо –
горизонтальные оси (в соответствии с рис. 1), и локаль- Положение стоя
Положение сидя
ную вибрацию, действующую
Рис. 1. Направление координатных
вдоль осей ортогональной сиосей
при действии общей вибрации
стемы 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 и осью предплечья (рис. 2).
По направлению действия более вредной считается вибрация,
действующая вдоль оси тела, чем перпендикулярная к ней.
11
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
а
б
Глава 2. Исследование производственной вибрации
• высокочастотные вибрации (31,5–63 Гц для общих вибраций, 125–1000 Гц для локальных вибраций).
2.3. Методы защиты от производственной вибрации
3. По источникам возникновения классифицируют только общую вибрацию:
• транспортную, воздействующую 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);
• технологическую, воздействующую на операторов стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие
источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие,
оборудование для бурения скважин, оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков));
• транспортно-технологическую, воздействующую 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);
• среднечастотные вибрации (8–16 Гц для общих вибраций,
31,5–63 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 присоединения системы. Чаще всего это установка агрегатов на фундаменты, что приводит к увеличению суммарной массы колеблющейся системы.
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, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 зацеплений: 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.
Глава 2. Исследование производственной вибрации
рабочей смены. При этом продолжительность одноразового 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.
2.4. Практическая часть
При работе с прибором «Ассистент» (рис. 3) в режиме измерения вибрации необходимо выполнить следующие действия:
1
4
2
7
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
К индивидуальным средствам защиты относятся виброзащитные перчатки, коврики, виброзащитные рукоятки у вибрирующих
ручек управления. При работе в условиях общей вибрации применяется спецобувь.
5
6
3
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
Рис. 3. Анализатор шума и вибрации «Ассистент»
14
15
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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) провести замеры вибрации в пяти точках исследуемого помещения и результаты записать в табл. 1;
6) нажать клавишу 7 ПАУЗА – измеряемые величины перестанут меняться;
7) выключить «Ассистент», нажав клавишу 3 ВКЛ.
Глава 2. Исследование производственной вибрации
2.6. 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.
2.5. 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.
Таблица 1
Экспериментальные данные
f, Гц
Точка 1
Точка 2
Точка 3
Точка 4
Точка 5
8
16
31,5
63
125
250
500
1000
Среднее
значение
16
17
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. 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.
3.1. Содержание работы
Следует:
1) ознакомиться с устройством и работой анализатора шума
и вибрации – прибора «Ассистент»;
2) рассчитать и сравнить эффективность защиты от шума различных видов звукоизолирующих устройств;
3) сделать вывод о звукоизолирующих свойствах используемых материалов.
3.2. 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
где I – интенсивность звука, Вт/м2; W – звуковая энергия, Вт; S –
площадь, м2.
Между интенсивностью звука I и его звуковым давлением существует определенная зависимость:
I=
Р2
,
ρc
где 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 LI (дБ) определяют по формуле
LI = 10 lg
I
,
I0
где I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости
человеческого уха, – величина постоянная; 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
L p = 20 lg
Р
,
Р0
где Р0 – пороговое звуковое давление – величина постоянная; Р0 =
= 2 · 10–5 Па на частоте 1000 Гц.
19
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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, воспринимаемые человеком на
данной частоте, называются 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.
Глава 3. Исследование производственного шума
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 с
и более;
• 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
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 октавной полосы частот по превышению уровня
в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;
• 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
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, вызывает 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.
20
21
Классификация шумов, воздействующих на человека
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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.
3.3. 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)
Глава 3. Исследование производственного шума
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.
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 материала
(например, пенопласта), значительная часть акустической энергии
расходуется на приведение в колебательное движение воздуха
в порах, что вызывает его разогрев. При этом кинетическая энергия
К СИЗ от шума относятся вкладыши, наушники, шлемы и костюмы.
Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал мягкие тампоны
из ультрамягкого волокна, иногда пропитанные смесью 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.
22
23
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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.
3.4. Практическая часть
При работе с анализатором шума и вибрации «Ассистент»
(рис. 4) в режиме «акустика» необходимо выполнить следующие
действия:
1
4
2
7
6
5
3
Глава 3. Исследование производственного шума
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.
3.5. Оформление отчета
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
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
Рис. 4. Анализатор шума и вибрации «Ассистент»
24
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, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
L, дБ
2
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЕТОВОЙ
СРЕДЫ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
1
2
3
Цель работы – изучить существующие санитарно-гигиенические нормы и требования к естественному и искусственному
освещению и освоить методику измерения параметров световой
среды на рабочем месте.
3
1
4.1. Содержание работы
f, Гц
Рис. 5. Зависимость звукового давления от частоты:
1 – ГОСТ; 2 – сирена; 3 – сирена с кожухом
3.6. 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.
26
Следует:
1) изучить устройство прибора Radex Lupin, порядок работы
с ним для определения коэффициента пульсации, яркости и освещенности на рабочем месте;
2) измерить величину совмещенного освещения в аудитории,
яркость освещения и пульсацию;
3) сопоставить полученные значения с нормативными величинами согласно СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное
освещение».
4.2. Теоретическая часть
Освещение – это использование световой энергии солнца
и искусственных источников света для обеспечения зрительного
восприятия окружающего мира.
Освещенность – это физическая величина, численно равная
световому потоку Ф, падающему на единицу поверхности S, определяемая по формуле
Ε = Φ S.
Освещенность измеряется в люксах (лк).
С точки зрения гигиены труда освещенность имеет существенное значение, так как по ней нормируются условия освещения
в производственных помещениях и рассчитываются осветительные
установки.
27
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
На большинстве рабочих мест освещенность должна составлять 300–500 лк. В отдельных случаях нормы освещенности могут
быть как выше, так и ниже этих значений. Освещенность рабочей
поверхности экрана компьютера не должна превышать 300 лк.
Оценка естественного освещения осуществляется с помощью
коэффициента естественного освещения (КЕО).
Световой поток Ф – это мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Измеряется
в люменах (лм).
Пульсация P (коэффициент пульсации) – показывает,
насколько сильно изменяется во время измерения освещенность
или яркость объекта. Определяется как отношение разности между
максимальным и минимальным значением величины к ее среднему
значению. Единица измерения – проценты (%).
Пульсация с частотой 0–300 Гц опасна для всех людей, особенно детям в подростковом возрасте, когда зрительная и психологическая система еще не сформирована. Также пульсация ламп изза отрицательного воздействия на нервную систему приводит
к быстрой утомляемости.
Пульсации освещенности, в зависимости от типа рабочих
мест, не должны превышать 20 %, а для напряженной зрительной
работы 10 %. Однако при работе с компьютером, пульсации монитора и освещения не должны превышать 5 %.
Яркость источника света L – величина светового потока,
излучаемого источником света в данном направлении. Единица измерения – кандела на квадратный метр (кд/м2).
Для разных источников света могут быть установлены разные
требования к уровню яркости.
При работе с персональным компьютером яркость светящихся
поверхностей в поле зрения и яркость потолка не должны превышать 200 кд/м2, а яркость бликов на экране ПЭВМ не должна быть
более 40 кд/м2. Неравномерность распределения яркости в поле
зрения оператора должна изменяться от 3:1 до 5:1 (между рабочими
поверхностями) и не более 10:1 (между рабочими поверхностями
и поверхностями стен и оборудования).
Различают следующие виды освещения:
• естественное;
28
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
• искусственное;
• совмещенное.
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 снижения естественного освещения
из-за загрязнения воздуха, облачности, природных явлений, поэтому используют совмещенное освещение – сочетание естественного
и искусственного.
Искусственное освещение
Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека
и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все
29
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 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.
30
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
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.
Лампы, используемые для искусственного освещения помещений
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. ч, имеют спектр
цветов, как и естественный свет, температура колбы не выше 50 ºС.
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 ламп накаливания – отсутствие токсичных компонентов и, как следствие, необходимости в инфра31
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
структуре 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 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.
32
33
Совмещенное освещение
Совмещенное освещение – это сочетание естественного и искусственного видов освещения. Рекомендуется использовать
в условиях недостаточной видимости.
4.3. Гигиенические требования к производственным
помещениям
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
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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.
4.4. Оценка вида освещения
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 КЕО 1 %, для
комбинированного освещения КЕО 0,7 %; периодическое, пребы34
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
вание в помещении естественного освещения КЕО 0,7 %, для комбинированного освещения КЕО 0,5 %; общее наблюдение за инженерными коммуникациями, для естественного освещения КЕО 0,3 %;
для комбинированного освещения КЕО 0,2 %.
4.5. Практическая часть
Любой вид освещения можно измерить при помощи люксметра, принцип работы которого основан на использовании фотоэлементов.
Для измерения параметров
световой среды используется прибор Radex Lupin (рис. 6), который
совмещает в себе функции люксметра, пульсметра и яркомера.
При работе с прибором Radex
Lupin для измерения параметра
«освещенность» необходимо выполнить следующие действия:
1) установить прибор перпендикулярно источнику света;
2) нажать клавишу E;
3) занести результаты измерения освещенности в точке располоРис. 6. Прибор Radex Lupin
жения прибора, появившиеся на
экране, в таблицу.
Если результаты измерения превысили значение 1000 лк, то
они делятся на 1000, а над обозначением размерности величины
«лк» появляется значок «×1000»:
4) измерить освещенность в девяти разных точках помещения
и занести результаты в табл. 3.
При работе с прибором Radex Lupin для измерения параметра
«яркость» необходимо выполнить следующие действия:
1) установить прибор перпендикулярно источнику света;
2) нажать клавишу L;
3) занести результаты измерения яркости в точке расположения прибора, появившиеся на экране, в табл. 3.
35
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
4) измерить яркость в девяти разных точках помещения и занести результаты в табл. 3.
При работе с прибором Radex Lupin для измерения параметра
«пульсация» необходимо выполнить следующие действия:
1) установить прибор перпендикулярно источнику света;
2) нажать клавишу Р;
3) занести результаты измерения пульсации в точке расположения прибора, появившиеся на экране, в табл. 3.
4) измерить пульсацию в девяти разных точках помещения
и занести результаты в табл. 3.
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. Расчет среднего значения яркости потолка.
5. Расчет среднего значения пульсации освещенности на рабочих местах.
6. Сделать вывод о качестве параметров световой среды в исследуемом помещении при выполнении работ, проводимых в этом
помещении.
Таблица 3
Результаты замеров освещенности по точкам
1
2
Результаты замеров
3
4
5
6
7
Освещенность
E, лк
Яркость L,
кд/м2
Коэф. пульсации P, %
8
9
Нормативные
значения
Не менее
300 лк
Не более
200 кд/м2
Не более
20 %
36
Расчет коэффициента естественного освещения:
Ε
КΕΟ = min 100 %.
Εнар
Расчет среднего значения освещенности рабочей зоны:
E
Εср.р.з =  n +1 .
n
Расчет среднего значения яркости потолка:
Lср.р.з =
4.6. Оформление отчета
Измеряемый
параметр
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
 Ln +1 .
n
Расчет среднего значения пульсации освещенности на рабочих местах:
 Pn+1 .
Pср.р.з =
n
4.7. 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. Что такое яркость?
9. Что такое пульсация?
10. К чему приводит недостаток или избыток освещения на
рабочем месте?
11. Каким образом измеряются различные виды освещения
в помещении?
37
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ
ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЕ
Цель работы:
1) изучить техники отбора проб запыленности воздуха в производственной среде, методы определения концентраций различных видов пыли в воздухе рабочей зоны;
2) научиться проводить отборы проб запыленности воздуха
в помещении с помощью имеющихся приборов.
5.1. Содержание работы
Следует:
1) изучить прибор для определения величины запыленности
в воздухе рабочей зоны;
2) провести расчет концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.
5.2. 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.
38
Глава
Исследование
параметров световой
среды на рабочем месте
Глава
5. 4.
Исследование
запыленности
воздуха в производственной
среде
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.
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 состоя39
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
нии) и глубже проникает в легкие (в организм человека проникают
частицы не более 2 мкм).
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
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 – SiO2. 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
40
Глава
Исследование
параметров световой
на рабочем месте
Глава
5.4.
Исследование
запыленности
воздуха в среды
производственной
среде
при выполнении тяжелого физического труда 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.
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.
41
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 – фотоэлектрический, оптический, акустический, электрический.
5.3. Мероприятия по борьбе с пылью на производстве
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).
42
Глава5.4.Исследование
Исследованиезапыленности
параметров световой
на рабочем месте
Глава
воздуха в среды
производственной
среде
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.
5.4. Практическая часть
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 5 мин (в условиях производства в течение 30 мин).
Весовой метод заключается в том, что определенный объем
запыленного воздуха пропускается через высокоэффективный
фильтр и по увеличению массы фильтра и объему профильтрован43
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
ного воздуха рассчитывается массовая концентрация пыли С
(мг/м3) по формуле
( g − g1 ) ,
С= 2
V⋅ t
где g1 – масса фильтра до отбора пробы, мг; g2 – масса фильтра после отбора пробы, мг; t – продолжительность отбора пробы, мин;
V – скорость отбора пробы, л/мин.
Рис. 7. Лабораторная
установка «Исследование
запыленности воздуха
рабочей зоны»:
1 – аспиратор; 2 – пылевая камера; 3 – штуцер;
4 – ротаметр; 5 – фильтрпатрон; 6 – резиновая
трубка; 7 – весы лабораторные
44
Глава
Глава5.4.Исследование
Исследованиезапыленности
параметров световой
воздуха в среды
производственной
на рабочем месте
среде
При работе с лабораторной установкой «Исследование запыленности воздуха рабочей зоны» (см. рис. 7) для измерения запыленности воздуха необходимо выполнить следующие действия:
1. Подготовить фильтр АФА к работе, для этого:
а) вынуть фильтрующий элемент из кассеты и снять с бумажной подложки;
б) вложить фильтрующий элемент в защитные кольца;
в) включить весы;
г) поместить фильтрующий элемент в защитных кольцах
в центр платформы весов и занести значение веса чистого фильтра
в бланк отчета;
д) снять фильтрующий элемент в защитных кольцах с весов,
вставить в аллонж и закрепить на камере (см. рис. 7).
2. Создать запыленную среду в пылевой камере и провести
отбор проб, для чего:
а) соединить камеру и один из четырех ротаметров аспиратора с помощью трубки;
б) установить защитное реле времени на аспираторе на
30 мин;
в) включить тумблер «аспиратор» и нажать кнопку «начать
отбор»; вращением ручки вентиля ротаметра установить требуемую
скорость прохождения воздуха (15 л/мин, вентили неиспользуемых
ротаметров должны быть закрыты);
г) отключить тумблер аспиратора;
д) убедиться, что дверца пылевой камеры закрыта;
е) включить тумблер «вентилятор», в результате чего в камере создается пылевая среда.
3. Включить аспиратор на 5 мин и провести отбор пробы воздуха.
4. Установку (см. рис. 7) отключить от электросети.
5. Снять значение температуры и давления воздуха в помещении лаборатории.
6. Все экспериментальные данные занести в табл. 4.
45
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте
Таблица 4
Экспериментальные данные для расчета концентрации пыли
Масса фильтра, мг
начальная
конечная
Продолжительность
отбора t, мин
Показания ротаметра V, л/мин
Концентрация пыли, мг/м3
фактичеПДК
ская
5.5. 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.
5.6. 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?
46
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.
6.1. Содержание работы
Следует изучить: устройство и принцип действия имеющихся
газоанализаторов; методы и средства определения вредных веществ.
6.2. Теоретическая часть
Одним из наиболее опасных факторов, воздействующих на
человека в производственных условиях, являются вредные вещества (ВВ).
Вредные вещества – вещества, для которых органами
СанПиН 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:
47
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
• опасная концентрация – такая концентрация, которая допускает проведение кратковременных аварийных работ только при
наличии средств индивидуальной защиты (СИЗ);
• 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 научно-техническим 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.
Классификация вредных веществ (ВВ)
По агрегатному состоянию (по способу проникновения в организм человека):
• газы;
• пары;
• аэрозоли;
• жидкие;
48
Глава
Глава 6.
4. Определение
Исследованиеконцентрации
параметров световой
вредных паров
средыина
газов
рабочем
в воздухе…
месте
• твердые;
• смешанные;
по химическому строению:
• органические;
• неорганические;
• смешанные;
по растворимости:
• нерастворимые;
• растворимые в воде, в жирах, в органических растворителях;
по дисперсности:
• крупнодисперсные;
• среднедисперсные;
• мелкодисперсные.
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).
49
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов в воздухе…
Окончание табл. 5
6.3. 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 ПДК 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
Предельно допустимые концентрации, мг/м³
Рабочей
зоны
5,0
Максимальная
разовая
0,085
50
Средняя
суточная
0,085
Загрязняющее
вещество
Аммиак
Ацетон
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
20
200
10
5
0,5
1,0
5,0
10
10
5,0
0,5
Максимальная
разовая
0,20
0,35
0,008
0,01
0,035
1,10
1,50
3,0
0,5
1,0
0,02
Средняя
суточная
0,20
0,35
0,008
0,01
0,012
0,03
0,80
1,0
0,05
0,5
0,05
6
0,5
0,05
1000
5
5
6.4. 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.
51
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
6.5. Практическая часть
Сущность метода определения концентрации вредных веществ с помощью газоанализатора заключается в изменении окраски индикаторного порошка в результате реакции с вредным 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 трех 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 ПДК и ±25 % при концентрациях свыше 2 ПДК.
За результат измерения концентрации вредного вещества принимают среднее арифметическое значение из трех проведенных
измерений.
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов в воздухе…
бораторной установки (рис. 8). Полученные результаты должны
быть отражены в выводах, которые следует формулировать кратко,
сжато, избегая повторений.
5
1
2
Рис. 8. Газоанализатор УГ–2:
1 – резиновая трубка; 2 – сильфон;
3 – металлические пружины;
4 – стопорный винт; 5 – дозирующий
шток
3
6.7. 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.
6.6. Оформление отчета
Отчет должен содержать номер лабораторной работы, ее
название, дату выполнения, цель проводимой работы, рисунок ла52
4
53
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
ЖИДКОГО ГОРЮЧЕГО ВЕЩЕСТВА
Цель работы:
1) определить температуру вспышки Твсп исследуемой горючей жидкости;
2) дать оценку взрывопожароопасности производства, где
применяется исследуемая жидкость.
7.1. Содержание работы
Следует:
1) изучить устройство и принцип действия прибора вспышки
нефтепродуктов с электрическим подогревом (ПВНЭ);
2) определить температуру вспышки Твсп исследуемой горючей жидкости и присвоить категорию врывопожароопасности производству, где она используются.
7.2. Теоретическая часть
Глава
7. Определение
температуры
вспышки
жидкого
Глава
6. Определение
концентрации
вредных
паровгорючего
и газов в вещества
воздухе…
увеличение скорости экзотермических реакций (выделение тепла),
заканчивающееся возникновением пламенного горения.
По воспламеняемости горючие жидкости делят на два класса:
• легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – Твсп меньше
61 °С в закрытом тигле (бензин, ацетон, этиловый спирт, эфир, керосин и др.);
• горючие жидкости (ГЖ) – Твсп 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 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 жидкости Твсп – 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
54
Температура вспышки и связанные с ней параметры
некоторых веществ
Вещество
Водород
Метан
Ацетилен
Пропан
Бутан
Ацетальдегид
n-пентан
Пределы взрываемоТемпе- ТемпераТемпература
сти, об. %
тура
ратура
самовосплакипения, вспышменения, °C
мин.
макс.
ки, °C
°C
−253
−162
−84
−42
0
+20
+36
–
–
–
−96
−69
−30
−35
465
595
305
470
365
155
285
55
4
4,4
2,3
1,7
1,4
4
1,4
77
16,5
82
10,9
9,3
57
8,0
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава
6. Определение
концентрации
вредных
паров горючего
и газов в воздухе…
Глава
7. Определение
температуры
вспышки
жидкого
вещества
Окончание табл. 6
Вещество
Диэтиловый
эфир
Сероуглерод
Ацетон
Метанол
n-гексан
Этанол
Изопропиловый
спирт
n-гептан
Изооктан, 2,2,4триметилпентан
n-октан
Бензин
Дизельное топливо
Пределы взрываемоТемпе- ТемпераТемпература
сти, об. %
ратура
тура
самовосплакипения, вспышменения, °C
мин.
макс.
°C
ки, °C
+36
−40
170
1,7
36
+46
+56
+65
+69
+78
+82
−30
−18
+11
−22
+13
+12
102
540
455
240
425
425
1,0
2,1
5,5
1,0
3,5
2
60
13
37
8,1
15
12
+98
+99
−4
−12
215
410
1,0
1,0
7
6
+126
30–200
150–390
+12
< –20
> +55
210
200–410
~ 220
0,8
0,6
0,6
6,5
8
6,5
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 паровоздушные
смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа;
• категории 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.
7.3. Мероприятия по борьбе с пожарами и взрывами
В соответствии с ФЗ № 123 температура вспышки является
основным показателем, определяющим категорию взрывопожарной и пожарной опасности производств, связанных с использованием ЛВЖ или 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 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;
• проводить вентиляцию помещений;
• не выливать в санитарную систему и на территории производства горючие жидкости;
• не курить и не применять открытый огонь;
56
57
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
• не допускать скопления ветоши, пропитанной нефтепродуктами;
• иметь средства для тушения пожаров, учитывая, что ЛВЖ
и ГЖ можно тушить не всеми средствами.
7.4. Правила безопасности при выполнении лабораторной
работы
Глава
Глава
7. Определение
6. Определение
температуры
концентрации
вспышки
вредных
жидкого
паров горючего
и газов в воздухе…
вещества
Для экспериментального определения значения температуры
вспышки существует ПВНЭ (прибор Пенски-Мартенса (рис. 9).
В ПВНЭ осуществляют нагрев жидкости и проверку ее паров
на вспышку от внешнего источника зажигания.
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 В.
2. К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторной установки, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.
3. По окончании работы закрыть вентили ПОДЖИГ, ГОРЕЛКА и ГАЗ. Если источник газа оборудован вентилем, этот вентиль
также необходимо закрыть.
7.5. Практическая часть
Нужно определить приближенно температуру вспышки Твсп
исследуемой жидкости, заданной преподавателем, по формуле
Т всп = Т кип − 18 K г ,
где Tвсп – температура вспышки, °С; Tкип – температура кипения исследуемой жидкости, °С; Kг – коэффициент горючести:
Kг = 4mC + mH + 4mS + mN – 2mO – 2mCl – 3mF – 5mBr ,
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.
58
Рис. 9. Прибор Пенски-Мартенса:
1 – панель управления; 2 – латунный тигель с исследуемой жидкостью;
3 – крышка с тремя отверстиями, в одно из которых опускается зажженный
фитиль горелки; 4 – подставка под тигель; 5 – нагреватель (электрическая
ванна); 6 – отверстие для датчика температуры; 7 – перемешивающее устройство; 8 – переходник под газовый баллон; 9 – фитиль
При работе с лабораторной установкой «Прибор ПенскиМартенса» для измерения температуры вспышки необходимо выполнить следующие действия:
59
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
1) включить аппарат выключателем электропитания;
2) выбрать одну из заданных испытательных программ, соответствующую анализируемому продукту;
3) снять тигель;
4) подготовить исследуемый образец в соответствии
с ГОСТ 6356–75 и поместить его в тигель так, чтобы уровень жидкости находился на уровне метки на внутренней стороне тигля;
5) установить тигель в аппарат;
6) при помощи ручки поднять горелки в вертикальное положение;
7) открыть вентиль ГАЗ на 3–4 оборота;
8) открыть вентиль ГОРЕЛКА и зажечь рабочую горелку;
9) при помощи вентиля ГОРЕЛКА отрегулировать величину
пламени в соответствии с требованиями ГОСТ 6356–75 (форма
пламени должна быть близка к шару, диаметром 4 мм);
10) открыть вентиль ПОДЖИГ, при этом зажжется вспомогательная горелка;
11) отрегулировать величину пламени при помощи вентиля
ПОДЖИГ так, чтобы обеспечить уверенный поджиг рабочей горелки в случае ее погасания в процессе эксперимента;
12) при помощи ручки опустить горелки в рабочее положение;
13) нажатием клавиши ПУСК начинается нагрев образца;
14) следить за процессом нагревания жидкости. В ходе измерений аппарат автоматически нагревает пробу с требуемой скоростью, вращает мешалку с заданной частотой и опускает испытательную горелку в тигель по выбранной программе. Каждый раз
перед опусканием горелки в тигель прибор подает звуковой сигнал;
15)снять температуру образца, отображающуюся на дисплее;
16) определить момент вспышки визуально;
17) нажать кнопку СТОП, при этом на дисплее отобразится
температура вспышки. Результаты эксперимента отображаются на
дисплее до тех пор, пока не будет нажата кнопка ПУСК. После ее
нажатия аппарат переходит в режим выбора программ.
Внимание! По окончании работы обязательно закрыть вентили ПОДЖИГ, ГОРЕЛКА и ГАЗ. Если источник газа оборудован
вентилем, этот вентиль также необходимо закрыть.
60
Глава
Глава
7. Определение
6. Определение
температуры
концентрации
вспышки
вредных
жидкого
паров горючего
и газов в воздухе…
вещества
7.6. 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.
7.7. 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.
61
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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.
8.1. 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.
8.2. 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 Санкт-Петербурга, 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
62
Глава
6. Определение
концентрации вредных
паров
и газов заземления
в воздухе…
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.
63
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 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 мм) 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 измеренные величи64
Глава
6. Определение
концентрации вредных
паров
и газов заземления
в воздухе…
Глава
8. Оценка эффективности
действия
защитного
ны сопротивлений не отвечают требованиям, то проводят ревизию заземляющих устройств, устанавливают дополнительные заземлители.
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 какой-либо
точки питающей сети;
65
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
N – открытые проводящие части, присоединенные к заземленной нейтрали источника питания.
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).
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).
Приняты следующие графические обозначения проводников
на схемах:
N – – нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
PE – – защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
PEN – – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.
Рис. 10. Система TN-C переменного тока (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники
совмещены в одном проводнике):
1 – заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания; 2 – открытые проводящие части
66
67
Рис. 11. Система TN-S переменного тока (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники
разделены):
1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 – открытые проводящие части
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Рис. 12. Система TN-С-S переменного тока (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники
совмещены в одном проводнике в части системы):
1 – заземлитель нейтрали источника переменного
тока; 2 – открытые проводящие части
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
Рис. 14. Система ТT переменного тока (открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземления, электрически независимого от заземлителя нейтрали):
1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 – открытые проводящие части;
3 – заземлитель открытых проводящих частей
8.3. Описание лабораторного стенда
Рис. 13. Система IT переменного тока (открытые
проводящие части электроустановки заземлены;
нейтраль источника изолирована от земли или заземлена через большое сопротивление):
1 – сопротивление заземления нейтрали источника питания (если имеется); 2 – заземлитель;
3 – открытые проводящие части; 4 – заземляющее устройство
68
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).
На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие
функции, представленные в табл. 7.
69
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
Таблица 7
Функции коммутационных элементов
Коммутационные элементы
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19
70
Назначение
Примечание
Выбор режима нейтрали
Трехфазный входной автомат
Подключение нулевого рабочего (N)
проводника
Подключение нулевого защитного (PE)
проводника
Автоматический выключатель корпуса 1
Сопротивление нулевого защитного (PE)
проводника
Замыкание фазного провода на корпус 1
Подключение корпуса 1 к нулевому защитному (PE) проводнику
Подключение корпуса 1 к заземляющему
устройству
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
71
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
Индикация токов и напряжений в моделируемой трехфазной
сети, а также измерение времени срабатывания автоматического
выключателя (корпус 2) осуществляются 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 (корпуса 1 и 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 по-
72
73
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
ложении 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.
8.4. 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);
74
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
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;
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).
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);
75
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
2) подключить корпус 1 к сети (положение автомата S5 – 1);
3) включить стенд (положение S2 – 1);
4) одновременно кнопками S7 и S13 произвести замыкания
фазных проводов А и В и на корпуса 1 и 2 соответственно;
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).
Внимание! Измерять какие-либо напряжения встроенным
вольтметром вне стенда категорически запрещается.
Оценка эффективности действия защитного заземления
в сети с заземленной нейтралью
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-проводники 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;
76
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
7) нажать кнопку СБРОС;
8) выключить стенд (S2 в положении 0);
9) все переключатели перевести в исходное состояние.
8.5. Оформление отчета
Следует:
1) обработать результаты измерений, представив их в виде
табл. 8–10;
Таблица 8
Защитное заземление в сети с изолированной нейтралью
RAE = RBE = RCE =
= RNE,
кОм
1
5
10
15
20
Y1, А
Uф, В
UA , В
UB , В
UC, В
Таблица 9
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 10
Защитное заземление в сети с изолированной нейтралью
RPE2,
Ом
Rпер = 0,5 (Ом)
Y1, А
Т, мс
Rпер = 0,1 (Ом)
Y 1, А
0,5
0,1
0
77
Т, мс
Rпер = 0 (Ом)
Y 1, А
Т, мс
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
2) выполнить расчет защитного заземления по данным своего
варианта;
3) представить в отчете принципиальные схемы исследуемых
режимов, краткие выводы по каждому из разделов измерений.
8.6. 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 8. Оценка эффективности действия защитного заземления
Глава 9. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ
ЗАНУЛЕНИЯ
Цель работы – оценить эффективность действия зануления
в трехфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.
9.1. 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.
9.2. 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 Санкт-Петербурга, 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.
78
79
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. 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.
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
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
80
Глава
9. Оценка эффективности
действиязаземления
зануления
Глава 8. Оценка
эффективности
действия защитного
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.
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 безопас81
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
ность 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.
9.3. 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.
На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие
функции, представленные в табл. 11.
Таблица 11
Назначение коммутационных элементов
Коммутационные элеНазначение
менты
1
2
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
82
Примечание
3
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Окончание табл. 11
1
S8
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19
2
Подключение корпуса 1 к нулевому защитному (PE) проводнику
Подключение корпуса 1 к заземляющему
устройству
Автоматический выключатель корпуса 2
Сопротивление заземления корпуса 2
Обрыв нулевого защитного (PE) проводника
Замыкание фазного провода на корпус 2
3
Отключение
миллисекундомера
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
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.
83
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
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. 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.
84
85
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 постоянное и равно 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.
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.
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
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;
5) подключить корпуса 1 и 2 к сети – положение автоматов S5
и S10 – 1;
6) переключателем S6 установить значение RРЕ = 0,1 Ом;
7) провести 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 провести измерения времени и тока короткого замыкания, как в п. 7, 8;
10) установить по заданию преподавателя фиксированное
значение сопротивления RРЕ;
11) в соответствии с п. 7 и 8 измерить время 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;
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) провести 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).
86
87
9.4. 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, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
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;
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 п. 4–6;
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 п. 10–12;
17) выключить стенд – S2 в положение 0.
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;
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 п. 5–8;
14) установить значения Rп = 10; 100 Ом, измерить напряжения и ток;
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
9.5. Оформление отчета
Для оценки следует:
1) отключить повторное заземление Rп от РЕ-проводника –
переключатель S17 в положение 0;
2) провести 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) провести 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);
88
Следует:
1) обработать результаты измерений, представив их в виде
табл. 12–16;
Таблица 12
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
89
Ток короткого
замыкания
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления
Таблица 13
Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника
без повторного заземления: фазный провод замкнут на корпус 2
Сопротивление
РЕпроводника RPE
Напряжение
Перенулевой
ходное
точки относопросительно
тивление
земли (гнезRпер
да Х1 и Х2)
Напряжение
корпусов относительно земли
Х4
и
Х2
Х8
и
Х2
Х11
и
Х12
Время
срабатывания автомата
защиты
Ток короткого
замыкания
Таблица 16
Оценка эффективности повторного заземления
при подключении к РЕ-проводнику
Переходное
сопротивление Rпер
Напряжение
нулевой точки относительно земли (гнезда Х1 и Х2)
Напряжение корпусов относительно
земли
Х4
Х8
Х11
и Х2 и Х2 и Х12
Ток замыкания на
землю
2) представить принципиальные схемы исследуемых режимов,
краткие выводы по каждому из разделов измерений.
Таблица 14
Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника
без и при наличии повторного заземления
Переходное сопротивление
Rпер
Напряжение
нулевой точки относительно земли
(гнезда Х1 и
Х2)
Напряжение
корпусов относительно земли
Время
срабатывания автомата
защиты
Х4
и
Х2
Х8
и
Х2
Х11
и
Х12
Ток короткого
замыкания
Ток замыкания на
землю
9.6. 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?
4. Каково назначение нулевого защитного проводника?
5. Что и из каких соображений выбирают при проектировании
зануления?
6. Для чего предназначены повторные заземлители?
Таблица 15
Оценка эффективности повторного заземления
при отключении РЕ-проводника
Напряжение
нулевой точки
относительно земли
(гнезда Х1 и Х2)
Напряжение корпусов
относительно земли
Х4 и Х2
Х8 и Х2 Х11 и Х12
90
Ток замыкания
на землю
91
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 10. Анализ электробезопасности
трехфазных электрических
сетей…
Глава 9. Оценка эффективности
действия зануления
Опасность электрического тока усугубляется тем, что человек
не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение
электрического тока дистанционно. Опасность выявляется 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 следующие 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;
• двухфазным, когда человек касается двух фаз электросети.
92
93
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.
10.1. 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).
10.2. Теоретическая часть
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 9. Оценка эффективности
действия зануления
Глава 10. Анализ электробезопасности
трехфазных электрических
сетей…
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 работы 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.
а
б
Uл
Uф
Uл
Uф
C
C
N
B
А
СС
СА СВ
RА
B
А
N
Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью
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
где Rh – сопротивление тела человека, Ом; Z – полное сопротивление одной фазы относительно земли, Ом.
Rиз
Z=
.
(1 + jωCRиз )
Здесь Rиз – активное сопротивление изоляции, Ом; ω – угловая частота; С – емкость провода относительно земли, Ф.
а
C
б
C
B
А
B
СА
RВ
Наибольшее распространение получили трехфазные сети, линейное напряжение которых Uл = 380 В, фазное Uф = 220 В.
RС
СВ
СС
СА СВ
r0
Uф
RА
RВ
Rh
94
Ih
Ih
RС
Рис. 18. Виды электрических трехфазных сетей:
а – трехпроводная с изолированной нейтралью; б – четырехпроводная с заземленной нейтралью; А, В, С – фазы; N – нейтраль; Uф – фазное напряжение;
Uл – линейное напряжение; RA, RB, RC – активное сопротивление изоляции фаз
(не менее 0,5 кОм); СА, СВ, СС – емкости фаз относительно земли; r0 – сопротивление заземления нейтрали (4 Ом)
А
СС
RВ
RС
Rиз
RА
Ih
Ih
Рис. 19. Прикосновение человека к проводу трехфазной
трехпроводной сети с изолированной нейтралью:
a – нормальный режим; б – аварийный режим
95
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 9. Оценка эффективности
действия зануления
Глава 10. Анализ электробезопасности
трехфазных электрических
сетей…
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).
Величина тока, проходящего через человека,
Ih =
Uф 3
Rh + rзм
.
При Uф = 220 В, Rh = 1000 Ом, rзм = 0 величина тока 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 << Rиз). Следовательно, в аварийном
режиме значительно увеличивается опасность поражения электрическим током.
Трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью
а
б
C
C
B
B
А
А
r0
RА
Rиз
СА
Возрастание тока повышает опасность сети с заземленной
нейтралью в аварийном режиме по сравнению с нормальным режимом работы.
C
B
А
Ih
Rh
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,
U ф (rзм + r0 3)
U ф ⋅ 1,35
Ih =
=
.
rзм r0 + Rh ( Z зм + r0 )
Rh
О
RВ RС
r0
В нормальном режиме при однофазном прикосновении
(рис. 20, а) величина тока, проходящего через человека, определяется выражением
Uф
Ih =
,
Rh + r0
Ih
СВ СС
Рис. 20. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной
четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:
a – нормальный режим; б – аварийный режим
96
rзм
Ih
Rh
Рис. 21. Двухфазное прикосновение человека
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:
97
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
Uл
.
Rh
При Uл = 380 В, Rh = 1000 Ом сила тока, проходящего через
человека, Ih = 380 мА, т. е. смертельна.
Ih =
Сравнительная оценка двух видов фазных сетей показывает
следующее:
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.
10.3. 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.
98
99
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
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.
Переключатели S12, S14 предназначены для моделирования
аварийных режимов работы исследуемых сетей. Положение 0 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 (табл. 17).
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 0 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, 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 ручки резистора Rh 0 (табл. 18).
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.
100
101
Основные величины элементов схемы
Активные
сопротивления
изоляции фаз
RАЕ, RВЕ, RСЕ, RРЕN,
кОм
1
2,5
10
25
100
∞
Таблица 17
Емкости фаз
Сопротивление
Сопротивление
относительно земли
замыкания
тела человека
САE, СВE, ССE, CPEN,
на землю
Rh, кОм
мкФ
Rзм, Ом
0
0,1
0,25
0,5
1,0
2,5
1–100
10
100
1000
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Таблица 18
Варианты выполнения лабораторной работы
№
п/п
1
2
3
4
Устанавливаемые
величины
RAE = RBE = RCE, кОм
САE = СВE = ССE, мкФ
RPEN
CPEN
Человек касается фазы
Rh, кОм
RPEN
CPEN
Человек касается фазы
Rh, кОм
RPEN
CPEN
Человек касается фазы
RAE = RBE = RCE, кОм
САE = СВE = ССE, мкФ
RPEN
CPEN
Rh, кОм
Человек касается фазы
Аварийный режим фазы
1
2,5
0,1
2,5
0,25
А
1
2,5
0,25
А
1
2,5
0,25
А
2,5
0,1
2,5
0,25
1
А
В
Варианты
2
1
0,25
5
0,1
В
3
5
0,1
В
3
5
0,1
В
1
0,25
5
0,1
2,5
В
С
3
10
0,5
10
0,5
С
5
10
0,5
С
5
10
0,5
С
10
0,5
10
0,5
5
С
A
10.4. 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
При анализе следует:
1) изолировать нейтраль – перевести переключатель S1 в положение 0; отключить PEN-провод – перевести переключатель S3
в положение 0; перевести переключатель S12 в положение 0;
102
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) измерить ток 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)
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) измерить ток 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).
103
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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
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) измерить ток 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).
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)
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;
104
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
2) включить стенд – перевести S2 в положение 1;
3) измерить ток 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).
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
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) измерить ток 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.
105
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Положение переключателя миллиамперметра при измерениях – А1;
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 п. 2–5, дополнительно выставив значения СPEN =
= С (переключатель S5);
10) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
11) измерить ток 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.
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 п. 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) измерить ток 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);
106
5) снять зависимость IhА = f (С), САЕ = СВЕ = ССЕ = СPEN = С при
RAE = RBE = RCE = RPEN = R = const, выполняя действия аналогично
действиям п. 1–4 для сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме работы сети.
10.5. Оформление отчета
Отчет должен включать:
1) цель работы;
2) полученные результаты в виде табл. 19;
Таблица 19
Результаты измерений
№
п/п
Параметр, влияющий на ток,
проходящий через человека
1
Сопротивление человека, кОм:
Rh = 1
Rh = 2,5
Rh = 5
Rh = 10
Rh = 20
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
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
2
3
107
Ток, проходящий через человека,
мА, при режиме нейтрали
изолированная
заземленная
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Окончание табл. 19
№
п/п
4
Параметр, влияющий на ток,
проходящий через человека
Ток, проходящий через человека,
мА, при режиме нейтрали
изолированная
заземленная
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических сетей…
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?
Режим работы сети, Ом:
нормальный
аварийный:
Rзм = 10
Rзм = 100
Rзм = 1000
3) графики зависимости величины тока, проходящего через
человека:
− 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.
10.6. 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?
108
109
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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.
11.1. 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.
11.2. 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 эффективных элек110
Глава
10.11.
Анализ
электробезопасности
электрических
сетей…
Глава
Оценка
работоспособности трехфазных
устройства защитного
отключения
трозащитных 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. 20) и бытовых (табл. 21) электроустановках, в зависимости от времени воздействия.
Таблица 20
ПДЗ переменного тока в производственных 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
650
400
190
160
140
125
105
90
75
65
50
Св.
1,0
6
Таблица 21
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
Св.
1,0
I,
мА
220
200
100
70
55
50
40
35
30
27
25
2
Принцип действия УЗО
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.
111
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава
10.11.
Анализ
электробезопасности
сетей…
Глава
Оценка
работоспособноститрехфазных
устройства электрических
защитного отключения
Рис. 23. Структура УЗО:
1 – дифференциальный трансформатор тока (важнейший функциональный блок); 2 – пусковой орган (пороговый элемент) (выполняется, как
правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия
или электронных компонентах);
3 – исполнительный механизм, включающий силовую контактную группу
с механизмом привода; 4 – «фальшивая» аварийная цепь (для имитации
аварийного режима в УЗО)
11.3. Описание лабораторного стенда
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.
Переключатель S3 предназначен для подключения PEN-провода.
112
113
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
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 0 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 0 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.
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.
11.4. Практическая часть
114
115
Определение уставки и времени срабатывания устройства
Для определения следует:
1) установить значения параметров сети с заземленной
нейтралью (переключатели S4–S11) в соответствии с заданием преподавателя. Для этого переключатель S1 перевести в правое положение, переключатель S3 – в положение 1, переключатель S12 –
в положение 0;
2) установить переключатель S15 в любое из трех положений:
А, В, С;
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 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).
116
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
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.
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
I Σ = I h + ΔI ,
где Ih – ток, протекающий в теле человека при прямом прикосновении к фазному проводу в нормальном режиме работы сети; ΔI – погрешность (помеха), обусловленная неравенством проводимостей
фазных проводов относительно земли.
Расчет производится по следующим формулам:
117
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Ih =
Uф
Rh + R0
≈ UGh ,
ΔI = U (YAi + a 2YBi + aYCi ) ,
Gh =
YAi =
YBi =
YCi =
1
,
Rh
1
+ jωC Ai ,
R Ai
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
11.6. 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?
1
+ jωC Bi ,
RBi
1
+ jωCCi ;
RCi
3) оценить защитные свойства заданного УЗО и исследуемой
сети, используя полученные зависимости IΣ = f (Ih) и данные измерений.
11.5. 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.
118
119
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
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 н/Д : Феникс, 2008. – 750 с.
3. Комкин А. И. Шум. Измерение, нормирование, защита / А. И. Комкин // Безопасность жизнедеятельности. – 2004. – № 10. Приложение.
4. Фролов А. В. Практикум по безопасности жизнедеятельности /
А. В. Фролов. – Ростов н/Д : 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 «Трудовой кодекс Российской Федерации».
8. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
9. Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты
РФ № 336н от 01.06.2015 «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.
16. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–2003 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
120
Рекомендуемая
литература
Глава 11. Оценка работоспособности устройства
защитного отключения
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».
121
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Приложение
Приложение
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
стаж работы, при выполнении которой произошел несчастный случай,
__________________________________________________________
Акт о несчастном случае на производстве
(число полных лет и месяцев)
Форма Н-1
в том числе в данной организации____________________________
(число полных лет и месяцев)
Один экземпляр направляется
пострадавшему или его
доверенному лицу
6. Сведения о проведении инструктажей и обучения по охране труда
Вводный инструктаж_____________________________________
(число, месяц, год)
Инструктаж на рабочем месте (первичный, повторный, внеплановый,
целевой)___________________________________________________________
УТВЕРЖДАЮ
___________________________
(нужное подчеркнуть)
по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел
несчастный случай
__________________________________________________________________
(подпись, фамилия, инициалы
работодателя (его представителя))
"__" ______________ 20__ г.
(число, месяц, год)
Печать
Стажировка: с "__" ____________ 20__ г. по "__" __________ 20__ г.
__________________________________________________________
(если не проводилась, указать)
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)__________________
122
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)
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),_____________________________________________________________
123
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
8. Обстоятельства несчастного случая_____________________________
__________________________________________________________________
(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)
8.4. Очевидцы несчастного случая________________________________
__________________________________________________________________
(фамилии, инициалы, постоянное место жительства, домашний телефон)
9. Причины несчастного случая _________________________________
__________________________________________________________________
(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
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Подписи лиц, проводивших
расследование несчастного случая
__________________________________________________________________
(фамилии, инициалы, дата)
_________________
(дата)
124
Оглавление
Введение………………………………………………………………………
Глава 1. Классификация, расследование и учет несчастных случаев
на производстве………………………………………………………………
1.1. Содержание работы…………………………………………………..
1.2. Теоретическая часть…………………………………………………..
1.3. Практическая часть. Оформление отчета……………………………
1.4. Контрольные вопросы………………………………………………..
Глава 2. Исследование производственной вибрации……………………..
2.1. Содержание работы…………………………………………………..
2.2. Теоретическая часть…………………………………………………..
2.3. Методы защиты от производственной вибрации……………………
2.4. Практическая часть……………………………………………………
2.5. Оформление отчета……………………………………………………
2.6. Контрольные вопросы………………………………………………..
Глава 3. Исследование производственного шума…………………………
3.1. Содержание работы…………………………………………………..
3.2. Теоретическая часть…………………………………………………..
3.3. Методы и средства защиты от производственного шума………….
3.4. Практическая часть……………………………………………………
3.5. Оформление отчета…………………………………………………..
3.6. Контрольные вопросы………………………………………………..
Глава 4. Исследование параметров световой среды на рабочем месте….
4.1. Содержание работы…………………………………………………..
4.2. Теоретическая часть………………………………………………….
4.3. Гигиенические требования к производственным помещениям……
4.4. Оценка вида освещения………………………………………………
4.5. Практическая часть……………………………………………………
4.6. Оформление отчета……………………………………………………
4.7. Контрольные вопросы………………………………………………..
Глава 5. Исследование запыленности воздуха в производственной
среде…………………………………………………………………………..
5.1. Содержание работы…………………………………………………..
5.2. Теоретическая часть…………………………………………………..
5.3. Мероприятия по борьбе с пылью на производстве…………………
5.4. Практическая часть……………………………………………………
5.5. Оформление отчета……………………………………………………
5.6. Контрольные вопросы………………………………………………..
125
3
4
4
4
8
9
10
10
10
13
15
16
17
18
18
18
22
24
25
26
27
27
27
33
34
35
36
37
38
38
38
42
43
46
46
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Глава 6. Определение концентрации вредных паров и газов в воздухе
рабочей зоны…………………………………………………………………. 47
6.1. Содержание работы…………………………………………………… 47
6.2. Теоретическая часть………………………………………………….. 47
6.3. Негативное воздействие вредных веществ на организм
человека……………………………………………………………………. 50
6.4. Методы защиты от вредных веществ в области рабочей зоны……. 51
6.5. Практическая часть…………………………………………………… 52
6.6. Оформление отчета…………………………………………………… 52
6.7. Контрольные вопросы……………………………………………….. 53
Глава 7. Определение температуры вспышки жидкого горючего
вещества……………………………………………………………………… 54
7.1. Содержание работы…………………………………………………… 54
7.2. Теоретическая часть………………………………………………….. 54
7.3. Мероприятия по борьбе с пожарами и взрывами…………………… 57
7.4. Правила безопасности при выполнении лабораторной работы…… 58
7.5. Практическая часть…………………………………………………… 58
7.6. Оформление отчета…………………………………………………… 61
7.7. Контрольные вопросы……………………………………………….. 61
Глава 8. Оценка эффективности действия защитного заземления……… 62
8.1. Содержание работы…………………………………………………… 62
8.2. Теоретическая часть………………………………………………….. 62
8.3. Описание лабораторного стенда……………………………………. 69
8.4. Практическая часть…………………………………………………… 74
8.5. Оформление отчета…………………………………………………… 77
8.6. Контрольные вопросы……………………………………………….. 78
Глава 9. Оценка эффективности действия зануления……………………. 79
9.1. Содержание работы…………………………………………………… 79
9.2. Теоретическая часть………………………………………………….. 79
9.3. Описание лабораторного стенда…………………………………….. 82
9.4. Практическая часть…………………………………………………… 86
9.5. Оформление отчета…………………………………………………… 89
9.6. Контрольные вопросы………………………………………………… 91
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных электрических
сетей напряжением до 1000 В………………………………………………. 92
10.1. Содержание работы…………………………………………………. 92
10.2. Теоретическая часть………………………………………………… 92
10.3. Описание лабораторного стенда…………………………………… 98
10.4. Практическая часть…………………………………………………. 102
10.5. Оформление отчета…………………………………………………. 107
10.6. Контрольные вопросы……………………………………………… 108
126
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного отключения
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного
отключения…………………………………………………………………… 110
11.1. Содержание работы…………………………………………………. 110
11.2. Теоретическая часть………………………………………………… 110
11.3. Описание лабораторного стенда…………………………………… 112
11.4. Практическая часть…………………………………………………. 115
11.5. Оформление отчета…………………………………………………. 118
11.6. Контрольные вопросы………………………………………………. 119
Рекомендуемая литература…………………………………………………. 120
Приложение………………………………………………………………….. 122
127
Е. Э. Смирнова, Н. А. Субботина. Безопасность жизнедеятельности…
Учебное издание
Смирнова Елена Эдуардовна
Субботина Надежда Андреевна
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО
ПРАКТИКУМА ПО ОХРАНЕ ТРУДА
Учебно-методическое пособие
Редактор О. Д. Камнева
Корректор М. А. Молчанова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 28.12.17. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 7,4. Тираж 100 экз. Заказ 173. «С» 132.
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.
128
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 718 Кб
Теги
smirnova, jisned, prakt, besop
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа