- Величина робочої напруги
- Місце події і вид електрообладнання
- Професії, вік і виробничий стаж постраждалих
- Час події нещасних випадків
Проходячи через тіло людини, електричний струм може викликати ураження внутрішніх або зовнішніх органів.
При ураженні внутрішніх органів може наступити параліч органів дихання або фібриляція, що часто спричиняє за собою смертельний результат.
При ураженні зовнішніх органів можуть мати місце опіки в результаті проходження через шкіру людини значних струмів або в результаті безпосереднього впливу електричної дуги.
Специфічна особливість прояви небезпеки електричного струму залежить від відсутності будь-яких зовнішніх ознак, застережних людини про загрозливу йому небезпеки.
Малюнок 1. Електрику небезпечно, але не завжди.
Небезпечне діяння електричного струму на організм людини залежить головним чином від величини струму, що протікає через тіло людини, шляху струму і тривалості його впливу.
Для різних людей і умов гранична величина небезпечного струму різна.
В середньому при тривалій дії:
0,5 mA - відчувається людиною;
2 3 mA - з'являється біль;
15 mA - різко виражена судома з важко переносять болем;
Ступінь впливу ел. струму на людину в залежності від наслідків класифікують:
Відчутний струм - найменше значення струму, який відчувається людиною. 0,8 1,8 mA при змінному струмі з частотою 50 Гц та 5 7 mA при постійному струмі. Але відомі випадки, коли значно менші струми спричинили смертельні наслідки.
Відпускає струм - найбільше (порогове) значення струму, при якому людина зберігає здатність самостійно і довільно звільнитися від контакту з частинами, що перебувають під напругою. 4 8 mA при f = 50 Гц, постійний струм в 3,5 4 рази більше.
Чи не відпускає струм - найменше значення струму, при якому людина втрачає здатність самостійно і довільно звільнитися від контакту з частинами, що перебувають під напругою і, отже, наражається на смертельну небезпеку при тривалому впливі струму. Для змінного струму 50 Гц 8 16 mA, а постійного струму - 50 80 mA.
Смертельний струм. Більшість фахівців оцінюють цей струм на рівні 100 mA і більш, проте дослідження останніх років показують, що поріг смертельного струму може бути в 3 4 рази нижче.
Небезпека ураження організму людини струмом залежить від тривалості дії струму. Для визначення граничного струму (допустимого) Міжнародної електротехнічної комісією рекомендована формула:
Iдоп. = 10 + 10 / t mA
де t - тривалість дії струму на людину, секунд. Формула справедлива при t> 0.1-0.2 с.
Для t <0.1 с.
Iдоп. = 240 / Vt, при t = 0.001-0.01 c.
Iдоп. = 760 / 4Vt, при t = 0.01-0.1 c. Гранично допустимі рівні напруг дотиків і струмів при аварійному режимі виробничих енергоустановок напругою до і вище 1000В з глухо заземленої або ізольованою нейтраллю регламентовані (залежно від t). Для електроустановок з ізольованою нейтраллю UДОП.ПР = 36В, IДОП = 6 mA при t> 1 з і f = 50 Гц.
Крім величини і тривалості впливу струму небезпека ураження залежить також від: Шляхи струму; Роду і частоти струму;
Стану організму і фізіологічних особливостей людини і ряду інших другорядних факторів;
Основними факторами, що визначають величину струму, що проходить через тіло людини, є опір тіла людини і величина прикладеної до тіла напруги.
Опір тіла людини залежить від великої кількості факторів:
- місця контакту,
- розмірів поверхні зіткнення,
- стану шкіри (товщина рогового шару),
- її вологості,
- забрудненості,
- величини прикладеної напруги і струму, що протікає, під дією якого опір тіла людини, що володіє нелинейностью, сильно змінюється.
При напрузі 20 30В опір тіла залишається майже незмінним. Зі збільшенням прикладеної напруги в межах від 30 до 250В опір тіла різко зменшується. При напрузі близько 250В настає різко виражений електричний пробій шкіри, при цьому опір знижується від декількох десятків і навіть сотень тисяч до 1000 Ом і нижче. При напрузі 40 45В і вище опір тіла людини вже мало залежить від стану шкіри і ступеня її зволоженості.
У шахтних умовах, враховуючи вологість, наявність струмопровідного пилу і підвищене потовиділення, слід приймати нижню межу опору тіла людини, т. Е. 1000 Ом. За даними МДІ, при розрахунку електроустановок кар'єрів на електробезпека з урахуванням специфіки умов праці та навколишнього середовища опір тіла людини слід приймати:
- при напрузі U <1000В - 0,8 кОм,
- при напрузі U> 1000В - 0,5 кОм.
До останнього часу вважалося, що найбільш небезпечний для людини ел. ток f = 50 60 Гц. Дослідження показали, що з ростом частоти струму від 50 Гц до 15 кГц значення відпускають струмів зростають за винятком частоти 200 Гц, яка може розглядатися як найбільш фізіологічно активна. Залежність відпускають струмів IОТП від f (в межах 200 15000 Гц) виражається формулою:
Iотп. = K * Vf
де k 0,45 - коефіцієнт, що залежить від умов впливу та площі контакту з струмоведучими частинами.
Статистичні дослідження електротравматизму в різних гірничодобувних галузях виявили причинно-наслідкові зв'язки з цілим рядом факторів.
Величина робочої напруги
70 80% електротравм на кар'єрах відбулися в електроустановках при U> 1000В (6 кВ при змінному струмі). Тому найважливішою проблемою залишається боротьба з однофазними замиканнями на землю в кар'єрних розподільних мережах U = 6 кВ.
Місце події і вид електрообладнання
Електротравми на ВЛ, як правило, частіше, ніж на КЛ. Тому важливо розробляти раціональні схеми електропостачання кар'єрів. Основне число електротравм припадає на персонал, який обслуговує РУ, ПЛ і КЛ 3 10 кВ, електрообладнання екскаваторів і електровозів, а також тягові мережі U> 1000В. Значне число нещасних випадків відбувається при пусконалагоджувальних та ремонтно-монтажних роботах на РУ стаціонарних і пересувних підстанцій, а також пріключательних пунктах.
Професії, вік і виробничий стаж постраждалих
Більшість електротравм припадає на електротехнічний персонал при U> 1000В. Більше 50% постраждалих - працівники у віці <32 років. На працівників зі стажем роботи <5 років доводиться> 50% електротравм.
Час події нещасних випадків
Для кар'єрів піки електротравматизму наступають в весняний, літній та осінній періоди (найбільший пік влітку).
На рівень електротравм впливають фактори впливу і втоми. Найбільше число електротравм відбувається в години змін, що відповідають початку і закінчення робіт. Максимум електротравм припадає на першу (ранкову) робочу зміну, коли виконується найбільша кількість робіт.
1-я група. 80 90% відбувається в результаті дотику до струмоведучих частин електроустановок. Багато травм під час робіт без зняття напруги.
2-я група. 20% електротравм при помилковому поданню напруги і неправильному відключенні електроустановок. Дотик до неструмоведучих частин електроустановок, які опинилися під напругою. Замикання на корпус електроустановок внаслідок погіршення стану ізоляції.
Електротравми відбуваються з кількох причин: організаційних, технічних, психофізіологічних.
До організаційних причин відносять зазвичай електротравму, пов'язану з невиконанням ПБ. До технічних причин відносять електротравму, пов'язану зі зниженням рівня ізоляції, механічним пошкодженням і т. П.
На кар'єрах найбільше число травм (більше 70%) відбуваються з організаційних причин.
Для розрахунків, пов'язаних із забезпеченням захисту від ураження електричним струмом людей, що стикаються з електроустановками, необхідно знати граничну величину тривалого безпечного струму, а також гранично безпечну величину напруги дотику U пр. Існуючі ПУЕ та ПБ не регламентують ні граничної безпечної величини струму, ні допустимої величини напруги дотику.
У Франції для шахт встановлені наступні гранично безпечні величини струму: при постійному струмі 50 mA, при змінному струмі промислової частоти - 25 mA.
В Англії та ФРН за безпечне значення змінного струму в шахтах приймають 50 mA.
У РФ для вугільних шахт «Правила виготовлення вибухозахищеного і рудникового електрообладнання» (ПВВРЕ) наказують як гранично безпечну величину тривалого струму 30 mA, а при автоматичній компенсації ємнісної складової струму витоку - 25 mA.
«Правила безпеки у вугільних і сланцевих шахтах» не регламентують величину безпечного струму і напруги дотику, однак наказують автоматичний захист від витоків струму і дотиків до струмоведучих частин, тривалість дії якої не повинна перевищувати 0,2 с.
Порівняємо це вимога до таблиці Rч = 700 Ом, IК.Б. = 250 mA, Uпр = 175В (t = 0,2c).
Таким чином, в шахтних умовах (при наявності захисту від витоків) струм 30 mA тривалістю не вище 0,2 с тим більше можна вважати безпечним для людини.