Излучения оптического диапазона

Электрический ток

Проходя через организм человека, ток вызывает термическое, электролитическое, а также биологи­ческое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах от­дельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении кро­ви и других органических жидкостей организма и вызывает значи­тельные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и воз­буждение живых тканей организма, что сопровождается непроизволь­ными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и серд­ца, что может привести к пол­ному прекращению их деятельности.

В результате этих воздействий может возникнуть два вида поражения: электрическая травма и электрический удар.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРАВМЫ.

Представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие электрические травмы: электрические ожо­ги, электрические знаки, металлизацию кожи, электроофтальмию и механические повреждения. Рассмотрим наиболее значимые.

Электрический ожог – самая распространенная электротравма. Существует четыре степени ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III – омертвение всей толщи кожи; IV – обуг­ливание тканей. Тяжесть поражения организма обусловливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.

Электроофталъмия – поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, содержащим вредные для глаз ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Защита от электро­офтальмии достигается ношением защитных очков.

Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием тока, может сопровождаться падением с высоты. В результате могут произойти разры­вы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суста­вов, ушибы и переломы костей. (Механические повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требующими длительного лечения)

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УДАР.

Это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся не­произвольными судорожными сокращениями мышц. Существует четыре степени: I – судорожное сокращение мышц без потери сознания; II – судорожное сокращение мышц, по­теря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания; IV – клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть:

1. прекращение работы сердца

2. фиб­рилляция - беспорядочное сокращение мышечных волокон сердца – фибрилл, что приводит к прекращению кровообращения;

3. прекращение дыхания или асфиксия – состояние недостатка кислорода, удушье;

4. элек­трический шок – тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, со­провождается глубокими расстройствами кровообращения, дыха­ния, обмена веществ.

К факторам, определяющим опасность (тяжесть) поражения электрическим током относят:

1. величину тока проходящего через тело человека, измеряется в Амперах;

2. величину напряжения проходящего через тело человека, измеряется в Вольтах;

3. электрическое сопротивление человека, измеряется в Омах;

4. продолжительность воздействия тока;

5. путь тока через тело человека;

6. род и частота тока;

7. условия внешней среды.

1. Величина тока.

Основным фактором, обусловли­вающим исход поражения является сила тока I, проходящего через тело человека, измеряется в Амперах.

Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий при прохо­ждении через организм ощутимые раздражения, сила переменного тока 0,6-1,5 мА.

Неотпускающий ток – вызывает при про­хождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Сила переменного тока 10-15 мА. При таком токе человек уже не может самостоятельно раз­жать руку, в которой зажата токоведущая часть.

Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца.переменный ток силой 100 мА – 5 А. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает, происходит мгновенная его остановка.

2. Величина напряжения.

Напряжение влияет лишь постольку, поскольку оно определяет значе­ние тока, проходящего через человека.

3. Электрическое сопротивление тела человека.

Тело человека яв­ляется проводником электрического тока, но неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электри­ческому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи. Повреждения (порезы, царапины, ссадины) или увлажнение кожи снижают сопротивление тела, что увеличивает опас­ность поражения человека током.

На сопротивление тела так же оказывают влияние площадь контактов, сила тока, напряжение и время его прохождения. Увеличение значений этих факторов приводит к уменьшению сопротивления кожи и всего тела человека.

4. Продолжительность воздействия электрического тока.

Существен­ное влияние на исход поражения оказывает длительность прохожде­ния тока через тело человека. Продолжительное действие тока приво­дит к тяжелым или смертельным поражениям. Если длительность прохождения тока равна или превышает время кардиоцикла (0,75-1 с), то ток «встречается» со всеми фазами работы сердца, что крайне опасно для организма. Если время воздейст­вия тока меньше 0,2 с, то опасность поражения резко уменьшаются (указанное обстоятельство используется при разработке автоматических уст­ройств защитного отключения).

5. Путь тока через тело человека.

Часто встречаются пути прохождения тока через тело человека «рука-рука», «рука-ноги» и «нога- нога», Наиболее опасные пути тока: «голова-руки» и «голова-ноги», так как ток проходит через жизненно важ­ные органы: сердце, легкие, голов­ной мозг.

6. Род и частота электрического тока.

Ток бывает переменным и постоянным. Постоянный ток примерно в 4.5 раз безопаснее переменного (электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению). Это вытекает из сопоставления ощутимых и неотпускающих токов для постоянного и переменного токов. Случаев смертельного поражения в установ­ках постоянного тока намного меньше, чем в аналогичных установках переменного тока.

Для переменного тока играет роль также и его частота. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 100 Гц; при дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьша­ется и практически исчезает при частотах более 100 кГц. Но эти токи со­храняют опасность ожогов. В России переменный ток обычной сети имеет частоту 50 Гц, это так называемая промышленная частота переменного тока.

7. Условия внешней среды.

Сырость, токопроводящая пыль и высокая темпера­тура окружающего воздуха понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током.

В зависимости от наличия перечисленных условий, все помещения по опасности поражения людей делятся на следующие классы: без повышенной опасно­сти, с повышенной опасностью, особо опасные, а также территории размещения наружных электроустановок.

Перечислим основные причины поражения электрическим током:

1.Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящим­ся под напряжением, а также приближение на опасное расстояние к высоковольтным частям, из-за чего может произойти пробой.

2.Появление напряжения на металлических час­тях электрооборудования в результате повреждения изоляции токове­дущих частей;

3.Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в результате ошибочного включения электрооборудования, замыкания между от­ключенными и находящимися под напряжением токоведущими час­тями.

4.Возникновение напряжения шага на участке земли, где нахо­дится человек.

Напряжением шага называется напряжение между точками зем­ли, обусловленное растеканием тока на землю при одно­временном касании их ногами человека (например при повреждении воздушной линии электропередачи, наруше­нии изоляции силового кабеля, проложенного в земле, при стекании тока через заземлитель.) Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосно­вения проводника с землей, на расстоянии, примерно 20 м, он может быть принят равным нулю.

Для защиты от поражения электрическим током могут применяться следующие меры:

1. Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящих­ся под напряжением.

2. Устранение опасности пора­жения при появлении напряже­ния на корпусах, кожухах и дру­гих частях электрооборудования, достигаемое прежде всего техниче­скими мерами: защитным заземле­нием, занулением, защитным от­ключением, применением малых напряжений и др

3. Использование специальных электрозащитных средств.

4. Организация безопасной эксплуатации электроустановок. Выбор той или иной меры защиты зависит от ряда обстоятельств:

от вида электрической установки, значения напряжения, характера помещения, в котором размещается электроустановка, и т. п.)

Излучения оптического диапазона

Наиболее важной областью оптического спектра ЭМИ является видимый свет. Свет – это возбудитель зрительной сенсор­ной системы, обеспечивающей человека информацией об окружаю­щей среде.

Освещение выполняет полезную физиологическую функцию, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышается работоспособность, ка­чество работы, снижается утомляемость, травматизм. Работа при низкой освещенности приводит к развитию близоруко­сти и расстройству нервной системы. Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим требованиям, называется рациональным.

К количественным показателям отно­сятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость поверхно­сти, коэффициент отражения.

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колеба­ний, воспринимаемый чело­веческим глазом, в диапазоне длины волн от 380 до 760 нм.

Освещенность Е – плотность светового потока на освещаемой по­верхности. За единицу освещенности принят люкс (лк) (Освещенность вычисляется по формуле Е= dF/dS, где dS– площадь поверхности, на которую падает световой поток dF). Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры, принцип дей­ствия которых основан на фотоэлектрическом эффекте.

Для освещения служебных и бытовых помеще­ний используют естественный свет и свет от источников искусствен­ного освещения.

Естественное (дневного) освещение – поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде света. Является наиболее гигиеничным. Если по условиям зритель­ной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещен­ное освещение. Естественная освещенность изменяется от 0,001 лк ночью до 100 000 лк днем.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, и для освещения поме­щения в темное время суток. По функциональному назначению искусственное освещение под­разделяется на рабочее, дежурное, аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на осве­щаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во внерабочее время. Аварийное освещение предусматривается для обеспечения ми­нимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

Осветительный прибор ближнего дей­ствия называется светильником, дальнего действия – прожектором. В современных осветительных установках, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные, газоразрядные и светодиодные.

Свечение в лампах накаливания возникает в резуль­тате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Недо­статки этих ламп: малая световая отдача – от 10 до 20 лм/Вт и низкий срок служ­бы – до 1000 ч.

Галогенные лампы наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), кото­рый повышает температуру накала нити и практически исключает ис­парение. Срок службы таких ламп до 3000 ч и светоотдача до 30 лм/Вт.

Газоразрядные лампы излучают свет в результате пропускания электрических разрядов через пары газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества – люминофора, трансформирующего элек­трические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления. Срок службы таких ламп до 10 000 ч., световая отдача до 200 лм/Вт.

Светодиодные лампы в качестве источника света используют светодиоды – кристаллы, создающие оптическое излучение при пропускании через них электрического тока. Срок службы таких ламп до 100 000 ч., световая отдача до 150 лм/Вт, является одним из самых экологически чистых источников света.

Инфракрасное излучение (ИК-излучение) представляет собой часть электромагнитного спектра с длинами волн 0,76-420 мкм, при поглощении в веществе вызы­вает тепловой эффект, поэтому это излучение еще называют тепловым. Тепловое излучение образуется всяким телом, температура кото­рого выше абсолютного нуля. Степень поглощения теплового потока зависит не только от его мощности, но и от длины волны. Длинноволновая часть задерживается в основном поверхностны­ми слоями кожи, вызывая жжение; средневолновая и коротковолно­вая части проникают на глубину до 3 см и при высоких энергиях могут вызывать перегревание тканей, ожоги, пигментации кожи. Для измерения ИК-излучения на рабочих местах используют ак­тинометры и радиометры.

Нормирование ИК-излучения осуществляется согласно ГОСТ 12.1.005-98 и СанПиН 2.2.4.548-96. Для защиты от ИК-излучения используется: теплоизоляция, вентиляция, теплозащитные экраны, радиационное охлаждение (использование поверхностей охлаждающихся за счет излучения).

Ультрафиолетовое излучение – электромагнитные колебания с длинами волн менее 400 нм.

Естественным источником ультрафиолетовых излучений (УФ-из- лучений) является солнце. Основными искусственными источниками являются электрические дуги и газораз­рядные лампы.

УФ-лучи солнечного света являются жизненно необходимым фактором, но это излучение от производственных источников может стать при­чиной острых и хронических профессиональных поражений: старение кожи, развитии злокачественных новообразований, элек­троофтальмия. УФ-излучение иони­зирует воздух, при этом образуются озон и оксиды азота. Эти газы обладают высокой токсичностью и представляют большую опасность, особенно при выполнении ра­бот, сопровождающихся УФ-излучением, в ограниченных, плохо про­ветриваемых помещениях.

Измеряют интенсивность и спектр УФ-излучений с помощью УФ- дозиметров, спектрометров и УФ-фотометров. В Санитарных нормах 4557-88 «Санитарные нормы ультрафиолетового излу­чения в производственных помещениях» установлены предельно допустимые уровни облученности и максимальной суточной дозы УФ-излучений.

Основными мерами защиты от УФ-излучений являются: экрани­рование источников излучения и рабочих мест; применение СИЗ – спецодежды, защитных очков и щитков, снабженных светофильтра­ми, а также покровных кремов, которые служат светофильтрами.