НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
„КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
К.т.н., доц. Зацарний В. В.
Конспект лекцій з дисципліни
«Основи охорони праці»
Київ 2013 р.
ЗМІСТ
Лекція 1 4
1.1 Вступ. Основні визначення в галузі охорони праці 4
1.2. Класифікація шкідливих та небезпечних виробничих факторів 4
Мета та завдання курсу 6
1.4. Законодавча та нормативна база охорони праці в Україні 7
1.5. Політика держави в галузі охорони праці 9
1.6. Відповідальність за порушення законодавства про охорону праці 12
1.7. Гарантії прав на охорону праці під час прийому на роботу і під час роботи 13
1.8. Права працівників на пільги та компенсації за важкі та шкідливі умови праці 14
Лекція 2 17
2.1. Органи нагляду і контролю за дотримання вимог безпеки підприємствами,
організаціями та населенням 17
2.2. Навчання з питань охорони праці 19
2.3. Обов’язок працівників щодо виконання вимог охорони праці 22
2.4. Відшкодування шкоди у разі ушкодження здоров'я працівника або в разі
смерті 24
2.5. Охорона праці жінок, неповнолітніх, літніх людей та людей з особливими
Електробезпека 54
5.1.1. Основні причини та особливості електротравм 54
5.1.2. Дія електричного струму на організм людини 55
5.1.3. Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом 56
5.1.4. Небезпека експлуатації електроустановок 59
Електробезпека
5.1.1. Основні причини та особливості електротравм
5.1.2. Дія електричного струму на організм людини
5.1.3. Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом
5.1.4. Небезпека експлуатації електроустановок
Небезпека замикань на землю в ЕУ. Напруга кроку
5.2. Пожежна безпека
5.2.1.Основні поняття та визначення пожежної безпеки
5.2.2. Показники пожежовибухонебезпеки речовин і матеріалів
5.2.3. Оцінка вибухопожежонебезпеки об’єкта
5.2.4. Способи і засоби гасіння пожеж
5.2.5. Системи пожежної сигналізації
5.2.6. Стаціонарні установки автоматичного пожежегасіння
. (5.3)
Однополюсний дотик у ЕМ із заземленою середньою точкою (рис. 5.1, г). У цьому випадку напруга полюса мережі відносно землі складає і людина попадає під таку напругу. Струм протікає, як і у минулому випадку, до . Сила струму, що протікає через людину, запишеться у вигляді:
; (5.4)
а оскільки << можемо записати
. (5.5)
Рис. 5.1 Схеми дотику до струмовідних частин однофазних ЕМ змінного струму:
а, б − однополюсного у мережі, ізольованій від землі (а − принципова, б − еквівалентна); в − однополюсного у мережі із заземленим полюсом; г − однополюсного у мережі із заземленою середньою точкою; д − однополюсного за аварійного стану мережі; е – двополюсного.
Однополюсний дотик за аварійного стану (рис. 5.1, д). Розглядається випадок прямого дотику людини до одного полюса ЕМ, другий полюс якої замкнутий на землю. Перехідний контакт у місці замикання . Струм протікає через людину у землю і до місця замикання на землю другого полюса.
. (5.6)
Якщо замикання на землю "глухе", тобто → 0,
. (5.7)
Двополюсний дотик (рис. 5.1, е). У цьому випадку напруга мережі прикладена до тіла людини. Струм протікає за верхньою стандартною петлею, і вираз для визначення його сили має вигляд:
(5.8)
Аналізуючи розглянуті випадки дотику у однофазних мережах змінного струму і постійного струму, можемо зробити наступні висновки:
− найбільш небезпечний випадок двополюсного дотику через те, що у цьому випадку сила матиме найбільше значення, бо опір кола людини буде мінімальним, а струм протікатиме за найбільш небезпечним шляхом;
− найменш небезпечний випадок однополюсного дотику у мережі ізольованій від землі, бо у цьому випадку сила струму через людину обмежується великим значенням опору витоку.
Небезпека дотику до струмовідних частин трифазних ЕМ.У трифазних ЕМ можуть бути три види дотику:
− однофазний дотик – це дотик людини, що стоїть на землі, до одного фазного провідника;
− двофазний дотик – це одночасний дотик людини до двох різних фазних провідників;
− одночасний дотик до фазного і N-, РЕ- чи РЕN- провідників у мережах напругою до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю.
Загальний випадок однофазного дотику (рис. 5.2, а). Розглянемо самий загальний випадок трифазної мережі з трьома фазними провідниками L1, L2, L3 і нейтральним провідником N. Всі ці провідники відносно землі мають свої провідності – Y1, Y2, Y3 і YN відповідно. Нейтраль мережі заземлено через провідність Y0. Людина, що стоїть на землі, доторкується до фазного провідника L1. Через людину протікає струм Ілд. Залежність для Ілд достатньо складна для аналізу. Тому ми її тут розглядати не будемо, а розглянемо окремі більш прості випадки дотиків.
Однофазний дотик у ЕМ з ізольованою нейтраллю у нормальному режимі роботи (рис. 5.2, б, в). Такі мережі у нормальному режимі роботи симетричні відносно землі. Дотик людини до однієї із фаз порушує цю симетрію, зумовлюючи перекос фаз.
Умовимось, що опори і ємності відносно землі усіх фазних провідників однакові за величиною. Тоді для загального випадку з урахуванням опору витоку і ємності фазного провідника, формула для сили струму через людину має вигляд:
. (5.9)
Розглянемо окремі випадки:
− для ПЛ, враховуючи тільки опори витоку і нехтуючи :
; (5.10)
− для КЛ, що мають відносно велику ємність, нехтують опором витоку:
. (5.11)
Як видно з наведених залежностей, сила струму через людину визначається, в основному, величинами і .
Якщо розглядати ЕМ напругою понад 1кВ (для даного випадку і усіх інших) у формулах для визначення слід враховувати опір електричної дуги , бо часто людина не встигає доторкнутись до провідника, а лише наближається до нього, як проскакує дуга, і людина уражається електричним струмом через дугу:
(5.12)
Однофазний дотик у мережі із глухозаземленою (ефективно заземленою) нейтраллю за нормального режиму роботи (рис. 5.2, г). У цьому випадку струм через людину протікає у землю і прямує до ФЗ. Силу струму через людину можна визначити із залежності:
. (5.13)
Оскільки << Rлд, то
. (5.14)
Рис.5.2 Схеми дотиків у трифазних мережах:
а − однофазний, загальний випадок; б, в − однофазний у мережі з ізольованою нейтраллю у нормальному режимі (б − принципова; в − еквівалентна); г − однофазний у мережі з глухозаземленою (ефективно заземленою) нейтраллю; д − однофазний у аварійному стані мережі з глухо заземленою нейтраллю; е − однофазний у аварійному стані мережі з ізольованою нейтраллю; ж − двофазний; з − до фазного і нейтрального провідників у мережі напругою до 1кВ з глухозаземленою нейтраллю
Однофазний дотик у аварійному стані ЕМ із глухозаземленою нейтраллю (рис. 5.2, д). У цьому випадку людина торкається до справного фазного провідника мережі (наприклад, ), а інший фазний провідник (наприклад, ) має замикання на землю через перехідний опір (опір контакту). Струм протікає через людину на землю і розділяється на дві частини: одна прямує до місця замикання на землю ( ), а інша – до функціонального заземлення (RФ). Силу струму, що протікає через людину, можна визначити за наступною залежністю:
. (5.15)
Простіше можна визначити за величиною напруги дотику:
. (5.16)
Величина залежить від величини опорів і :
− якщо , ;
− якщо , .
Для зовсім наближених розрахунків можна користуватись такою залежністю:
. (5.17)
Однофазний дотик у аварійному стані ЕМ з ізольованою нейтраллю (рис. 5.2, е). У випадку такого дотику струм протікає через людину у землю і до місця замикання іншої фази на землю. Силу цього струму можна визначити із залежності:
(5.18)
Якщо RК << RЛД (а опір надзвичайно рідко буває більшим 100 Ом), то
. (5.19)
Тобто людина, що торкається до справного фазного провідника такої мережі, включається на лінійну напругу. У цьому полягає основна небезпека експлуатації трифазних ЕМ з ізольованою нейтраллю ДЖ.
Двофазний дотик (рис. 5.2, ж). У такому випадку основна сила струму протікає через верхню стандартну петлю (від однієї руки до другої).І сила цього струму може бути визначена за залежностями:
− якщо мережа напругою до 1кВ:
; (5.20)
− якщо мережа напругою понад 1кВ (слід враховувати опір електричної дуги ):
. (5.21)
Дотик до фазного і нейтрального провідників у ЕМ напругою до 1кВ з глухозаземленою нейтраллю (рис.5.2, з). У такій схемі дотику основна сила струму протікає за верхньою стандартною петлею (рука-рука) і може бути визначена за формулою:
. (5.22)
Є ще відгалуження деякої частини струму на землю (через ), але сила його незначна і нею можна знехтувати.
Аналізуючи розглянуті випадки дотиків людини до струмовідних частин трифазних ЕМ, можемо зробити наступні висновки:
− найбільш небезпечними є випадки двофазних дотиків, коли людина потрапляє під лінійну напругу;
− майже така небезпека однофазного дотику за аварійного стану ЕМ з ізольованою нейтраллю, коли людина потрапляє під напругу близьку до лінійної;
− найменш небезпечними є випадки однофазних дотиків у ЕМ з ізольованою нейтраллю.
. (5.30)
Якщо записати значення і підставити у цю формулу, отримаємо:
. (5.31)
Рис. 5.5 Вимірювання напруг:
а – непрямого дотику до корпусу ЕУ; б – кроку; – вольтметр статичний або електронний; – шунт, що імітує опір кола людини (для вимірювання напруги дотику – 6 кОм для неаварійного режиму, 1 кОм для аварійного режиму; для напруги кроку – 1 кОм)
Напруга кроку прямо пропорційно залежить від , та і обернено пропорційно − від x; за межами зони розтікання .
Аналогічно напрузі дотику , записують у функції напруги на корпусі ЕУ:
; (5.32)
де − відповідні коефіцієнти напруги кроку.
Для розрахунку сили струму, що протікає через людину, обумовленого напругою кроку, пропонується така залежність:
. (5.33)
Для вимірювання напруги кроку на потрібній відстані від точки стікання струму замикання на землю на відстані кроку (а = 1 м) укладаються дві металеві пластини розміром 250 x 125 мм, навантажуються масою по 25 кг, збирається вимірювальна схема, приймаються відповідні заходи безпеки і виконується штучне замикання на землю (див. рис. 5.5, б).