Обеспечение электробезопасности во время проведения лабораторных работ
11.1.ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРИ РАБОТЕ С ЭВМ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРОЙ
Предупреждение поражения электрическим током одна из основных задач охраны труда на всех предприятиях независимо от их назначения и характера производственной деятельности. Электрическое сопротивление тела человека в основном определяется сопротивлением поверхностных слоев кожи и при неповрежденной сухой коже лежит в пределах 10…100 кОм. При влажной коже оно снижается до 1…2 кОм, а при повреждении верхнего слоя кожи до 500…1000 Ом. Сильно снижается сопротивление кожного покрова после приема даже небольших доз алкоголя.
В то же время известно, что протекание через ткани сердца токов, превышающих 15–20 мкА, оказывает неблагоприятное воздействие и может вызвать аритмию (нарушения регулярности сокращений мышц сердца) , развивающуюся через несколько часов после поражения электрическим напряжением. Сила тока, оказывающего неблагоприятное влияние на дыхательный центр человека, также очень мала, порядка 20…25 мкА. Поэтому потенциально опасным является длительное двухполюсное прикосновение к оголенным проводам или контактам, находящимся под напряжением 1,5…2,0В.
К сожалению человек начинает ощущать действие протекающего через ткани тока начиная с 0,6–1,5 мА, а уже при токе 10–15 мА не может самостоятельно разорвать цепь поражающего его тока.
Чаще всего поражения электричеством возникают при случайных прикосновениях к оголенным проводам, находящимся под напряжением, а также металлическим конструктивным частям электрооборудования (корпуса, кожуха и др.) при повреждении изоляции проводов.
Известны случаи гибели людей в результате длительного контакта кожного покрова с оголенными выводами аккумуляторных батарей с напряжением, равным 6 В. Отмечаются также случаи гибели животных при контактах с проводами оград, находящимися под напряжением, равным 12В.
Поэтому категорически запрещается вскрывать защитные корпуса ЭВМ и другой электронной аппаратуры при включенном электрическом напряжении.
11.2.ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПРИ РАБОТЕ С ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ
В соответствии с правилами электрической безопасности требуется снабжать надежной изоляцией, прочными ограждениями токоведущие части, напряжение которых превышает 65В в сухих помещения, 36В и 24В в помещениях с повышенной влажностью, и 12В в особо опасных влажных помещениях.
При проведении работ в помещениях с повышенной опасностью, для питания освещения и инструмента следует применять источники энергии пониженного напряжения. Источниками электрической энергии с пониженным напряжением обычно являются специальные переносные трехфазные трансформаторы. При их использовании необходимо обеспечить надежное заземление, как нулевого провода трехфазного трансформатора, так и корпуса инструмента.
Электрическая аппаратура, находящаяся под напряжением, превышающим 250В, относится к установкам высокого напряжения. К ее эксплуатации допускаются только специально обученные лица, имеющие соответствующую подготовку, сдавшие экзамен и получившие удостоверение.
Аппаратура, находящаяся под напряжением 127В, 220в и выше, должна быть защищена от свободного доступа обслуживающего персонала. Всякие виды ремонта и другие работы разрешается проводить только при надежном и контролируемом отключении электрического напряжения. Недопустимо однополюсное касание оголенных проводов или контактов при включенном электрическом напряжении. Известно, что 70 % электрических травм происходит при однополюсном касании, то есть прикосновении к одному из оголенных проводов электрической сети.
 |
Трехфазные электрические сети выполняются с глухо заземленной нейтралью и с изолированной нейтралью. Для снижения опасности поражения электрическим напряжением должны применяться трехфазные сети с глухо заземленной нейтралью, а также защитное заземление ( см.рис 11.1) или защитное зануление (см.рис.11.2.) корпусов электрооборудования.
Рис11.1. Схема трехфазной электрической сети с заземленной нейтралью и с заземлением корпуса электрооборудования.
В этом случае при касании корпуса в случае нарушения изоляции одной из фаз ток в основном протекает через систему заземления, так как сопротивление цепи заземления (единицы Ом – десятки Ом) значительно меньше сопртивления тела человека (кОм – десятки кОм).
Рис.11.2.Схема зануления корпуса электрооборудования.
Зануление корпусов электрооборудования позволяет уменьшить величину сопротивления между корпусом электрооборудования и нейтралью до долей Ома. В протяженных трехфазных цепях с глухозаземленной нейтралью ток короткого замыкания фаз на землю велик и происходит четкое срабатывание систем защиты и отключение аварийного участка.
11.3.ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СЕТЕЙ НЕЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Электробезопасность значительно ухудшается в том случае, когда питание электрооборудования осуществляется от трехфазной сети с незаземленной нейтралью. В этом случае (см. рис 11.3) при касании оголенного провода одной из фаз (на рис 11.3. фазы А) через тело человека протекает ток определяемый величиной емкостного сопротивления проводов фаз В и С на землю. При значительной протяженности трехфазной сети емкостной ток оказывается большим и создает реальную опасность поражения человека.
Другим недостатком трехфазной сети с изолированной нейтралью является возможность длительного аварийного замыкания на землю или на корпус без срабатывания систем защиты и отключения линии электропередачи.
В этом случае, например, при обрыве проводов одной из фаз из-за протекания тока в земле создается опасность поражения человека шаговым напряжением (разность напряжений между стопами ног).
Рис.11.3.Схема, иллюстрирующая поражение человека электрическим напряжением, при незаземленной нейтрали трехпроводной трехфазной электрической сети.
Во всех производственных помещениях, независимо от их назначения, на видном месте должен находиться набор спасательных приспособлений, включающий резиновые коврики, резиновые перчатки, галоши, щипцы с изолированными ручками для пересечения проводов, медная цепочка для короткого замыкания проводов.
11.4.НЕОБХОДИМОСТЬ НАДЕЖНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПО КОНТУРУ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ
В производственном помещении любого типа, в котором установлена электротехническая или электронная аппаратура, в том числе и компьютеры, должно быть обеспечено надежное заземление корпусов аппаратуры. С этой целью по контуру помещения проводится специальная шина, которая надежно заземляется. Заземление осуществляется с помощью одного или нескольких металлических электродов, зарытых или вбитых в землю на глубину, большую, чем глубина промерзания почвы.
При этом чаще всего используются стальные уголковые стержни или трубы длиной 2,5…3,0 м. Для уменьшения переходного сопротивления между электродами и землей грунт вокруг них пропитывается раствором поваренной соли.
Качество заземления оценивается величиной переходного сопротивления, складывающегося из контактного сопротивления и сопротивления тока растекания в земле. Величина сопротивления должна быть не более 0,5..3,0 Ом, включая сопротивление подводящих проводов и контура заземления.
11.5.ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ КОМПЬЮТЕРОВ
Вредное воздействие компьютеров на организм человека проявляется в различных формах. В настоящее время наиболее сильно проявляется действие электромагнитных излучений в диапазоне сверхвысоких частот. При длительной работе за компьютером приходится также считаться с отрицательным воздействием на центральную нервную систему, а также утомлением зрительного аппарата.
По данным контрольных измерений, у большинства компьютеров интенсивность сверхвысокочастотного ( СВЧ ) излучения на расстоянии 1м от них достигает 20…400 мкВт /см2, при предельно допустимом уровне длительного облучения, равном 1 мкВт/см.2. Известно, что излучения СВЧ диапазона частот особенно вредно влияют на клетки мозга и нервных тканей, а такжена клетки глаз, почек и печени.
За последние годы произошло существенное изменение параметров и характеристик электромагнитных излучений компьютеров. Это обусловлено, прежде всего, сдвигом излучения компьютеров в сторону более высоких частот. Если еще несколько лет назад тактовые частоты основной массы компьютеров лежали в диапазоне несколько сот мегагерц, то теперь они сдвинулись в область единиц Гигагерц. Это привело к уменьшению глубины проникновения сверхвысокочастотных (СВЧ) излучений компьютеров в ткани организма человека. Одновременно существенно понизились напряжения питания процессоров и других микросхем компьютеров (до 1,5...2,0 В ) и уменьшился ток, потребляемый интегральными схемами. В результате уменьшились мощности излучения, как в диапазоне СВЧ, так и в диапазоне низких частот.
Еще одна благоприятная тенденция – увеличивающийся выпуск мониторов с плоским экраном. Использование индикаторов с плоскими экранами, питающимися от низких напряжений, устраняет один из основных источников вредного действия компьютеров на организм человека - мягкое рентгеновское излучение, создаваемое высоковольтными источниками питания электронно-лучевых трубок монитора.
В перспективе возможен перевод персональных ЭВМ на питание от аккумуляторов и солнечных батарей. Это позволит устранить еще один из основных источников вредных для организма человека импульсных магнитных полей на частотах переключения инверторов вторичных источников питания компьютеров.
Однако, эти положительные сдвиги могут быть сведены на нет начавшимся выпуском новой серии компьютеров с беспроводной связью между блоками на частоте 2,45 ГГц. При этом в каждом из блоков компьютера устанавливаются все время включенные передающие устройства. Мощность передатчиков систем беспроводной связи между компьютерами, как правило, сильно завышена из-за низкой чувствительности используемых в системах приемников.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПО СХЕМЕ «ЗВЕЗДА».
(Файл Lab 1.еwb)
1.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение процессов в трехфазных электротехнических цепях при включении приемников электроэнергии по схеме «звезда».