Общеизвестно, что электрическая плита экологически гораздо чище газовой, которая загрязняет атмосферу продуктами горения. Поэтому все большее число людей старается оснастить свою кухню именно такой плитой. Вопрос в том, как правильно выбрать электроплиту, чтобы не переплачивать за израсходованные киловатты. Электрическая плита с трубчатыми нагревательными элементами на полезную работу тратит 70 % потребляемой энергии; КПД плиты со штампованной стальной конфоркой – всего 55 %, остальная энергия уходит на собственное нагревание. Так какая плита лучше?
   Достаточно примеров, чтобы главная задача была достигнута – стал понятен принцип рационального подхода к выбору бытовых электрических приборов.
   Но, решив осуществить на деле программу экономии электроэнергии, не стоит перегибать палку. Незачем лишаться элементарных удобств и значительной степени комфорта, сидеть целыми вечерами в темноте и укладывать всех домашних спать, как только стемнеет, в стремлении сэкономить лишний киловатт. Ведь в конце концов электроэнергия для того и существует, чтобы ее потреблять.

Техника безопасности

   Электрическая энергия – штука слишком серьезная, чтобы с ней можно было шутить. В учебных заведениях, где готовят электриков, техника безопасности выделена в отдельный предмет, по которому студенты в обязательном порядке сдают экзамен. Да и после окончания учебы любой профессиональный электрик в обязательном порядке должен проходить регулярный инструктаж по правилам эксплуатации электроустановок и безопасным приемам работы с ними. Не прошедшие такой инструктаж к работе просто не допускаются.

Немного теории

   Из школьного курса физики известно, что вода достаточно хорошо проводит электрический ток, но хуже, чем алюминиевые и медные проводники. Хорошим проводником является и организм человека.
   Но какие процессы происходят в организме, когда по нему проходит электрический ток?
   Различают два типа поражения электричеством:
   – электрический удар (шок), поражающий весь организм, который не вызывает ожогов, но приводит к параличу сердца или дыхания, а часто к тому и другому одновременно;
   – электрическая травма – поражение током внешних частей тела: ожоги, металлизация кожи, электрические знаки.
   Природа возникновения электрических ожогов такова: при прохождении электрического тока через тело в его тканях выделяется тепло, достаточное, чтобы нагреть места соприкосновения с напряжением до 60–70 °C. Входящий в состав тканей белок при такой температуре свертывается, от чего на теле появляются ожоги или электрические знаки (круглые или овальные припухлости затвердевшей глубоко пораженной кожи желтоватого цвета, очерченной белой или серой каймой).
   Если металл (проводников, других деталей) под действием тока при горении дуги разбрызгивается и испаряется, происходит электрометаллизация кожи – пораженные участки пропитываются частицами металла.
   Кроме поражения электрическим током, вызванным прямым контактом с токоведущим элементом, возможно так называемое поражение прикосновения, возникающее при контакте человека с заземленной установкой, в которой возникло напряжение на корпус. В этом случае на человека действует не электрический ток как таковой, а напряжение, возникающее из-за разности потенциалов между опорными точками под его ногами и руками, имеющими контакт с корпусом электроустановки. Если заземление оборвано или имеет слишком большое сопротивление, то напряжение прикосновения может быть опасным.
   Степень поражения электрическим током зависит от следующих показателей и параметров: от величины и рода тока, протекающего через тело человека; от продолжительности его воздействия; от психического и физического состояния человека в момент поражения; от пути, по которому проходит ток в организме.
   Наиболее опасно, когда путь большей части тока проходит через сердце (от одной руки к другой или от рук к ногам), а ток при этом является переменным.
   Уже говорилось, что электрический ток характеризуется тремя параметрами: напряжением, силой и частотой. Для человеческого организма опасно не напряжение, а именно сила тока: если при силе в 0,6 мА человек только начинает ощущать переменный ток, то при силе в 12–15 мА он может выдержать его в течение не более 10 секунд и, хотя будет испытывать сильную боль в пальцах и кистях, освободиться от контакта с токоведущими элементами способен самостоятельно; при поражении током силой в 20–25 мА человек испытывает очень сильную боль и паралич рук, поэтому освободиться от его воздействия самостоятельно не может; сила тока в 50–80 мА вызывает паралич дыхания; а уже в 90–100 мА приводит к параличу сердца и смерти.
   Если рассматривать степень опасности переменного тока в зависимости от его частоты, то здесь наблюдается следующая закономерность: чем выше частота тока, тем опаснее он для человека (наиболее опасна частота переменного тока 50–60 Гц).
   Дело в том, что при увеличении частоты тока по поверхности тела начинают распространяться поверхностные токи, сильно нагревающие кожу, поэтому поражение высокочастотным током обычно приводит к ожогам, но не к электрическому удару.
   Меньшей чувствительностью человек обладает к действию постоянного тока: его он начинает ощущать при 12–15 мА, а паралич дыхания наступает только при 90–110 мА.
   Как мы уже отметили, человеческое тело обладает сопротивлением, которое измеряется в омах (Ом). При одном и том же напряжении сила тока будет тем больше, чем меньше сопротивление токоведущего проводника. Сопротивление сухой и неповрежденной кожи (ее рогового слоя) может достигать 40 000–100 000 Ом.
   Физические, физиологические и психологические процессы, происходящие в организме (повышенное потоотделение, опьянение, нервное возбуждение, переутомление), резко – до 800–1000 Ом – уменьшают сопротивление тела человека. К тому же роговой слой кожи имеет очень незначительную толщину – 0,05–0,2 мм – и легко пробивается напряжением 250 В. При этом сопротивление уменьшается в 100 раз и падает тем скорее, чем продолжительнее воздействие тока на тело человека.
   Это объясняет тот факт, что даже небольшое напряжение может вызвать поражение электрическим током: при сопротивлении тела человека в 700 Ом опасным будет напряжение всего в 35 В, и при работе с таким напряжением необходимо применять изолирующие защитные средства – резиновые перчатки или инструмент с изолированными ручками.

Пожарная опасность электросетей и электропотребителей

   По статистическим данным, наиболее пожароопасным видом электроустановок являются электропроводки. На их долю приходится до 41 % всех пожаров, связанных с электроустановками и электрооборудованием.
   Пожар возникает в результате коротких замыканий, перегрузок и из-за больших переходных сопротивлений в местах соединений и присоединений проводов и кабелей.
   Из общего количества пожаров, возникающих от электробытовых приборов, около 40 % происходит в результате пользования электроутюгом, а также электрокамином, самодельными электронагревательными приборами; 10 % пожаров возникает при включении электроплиток.
   В настоящее время все чаще стали возникать пожары в результате взрывов цветных телевизоров и другой радиоаппаратуры.

Короткие замыкания, перегрузки, большие переходные сопротивления

   Короткое замыкание может возникнуть из-за нарушения изоляции между фазными проводами, фазным проводом и нулевым проводом сети или при замыкании фазного провода на металлические конструкции, имеющие соединение с землей, замыкании на землю.
   Короткое замыкание может быть полным (металлическим) и неполным. При полном замыкании переходное сопротивление в месте замыкания проводов незначительно, и им можно пренебречь. Чаще возникает неполное короткое замыкание, поскольку в местах замыкания проводов появляется переходное сопротивление из-за неплотности контактов, образования окисной пленки, обугливания изоляции.
   При металлическом коротком замыкании срабатывает защита, которая отключает сеть. При неполном коротком замыкании аппараты защиты не могут сработать, в результате чего возникает пожар. Возможен пожар и при неправильном выборе аппаратов защиты.
   Наибольшей пожароопасностью обладают провода и кабели в полиэтиленовой изоляции.
   Пожар может возникнуть из-за перегрузки в сети при подключении электроприемников, номинальный потребляемый ток которых превышает допустимую величину тока для данного сечения провода сети или при неправильно выбранном сечении проводника. При перегрузке защита может не сработать до тех пор, пока провода не нагреются до температуры возгорания, тогда между ними происходит короткое замыкание.
   Особенно опасна перегрузка в электросетях частных жилых домов, садовых построек, так как в них нередко отсутствуют аппараты защиты от перегрузки, а имеются только аппараты, отключающие сеть при коротком замыкании.
   Опасны в пожарном отношении значительные переходные сопротивления, возникающие в местах соединения проводов, присоединения их к выключателям, розеткам, щиткам, электробытовым приборам.
   Надежность контакта обеспечивается опрессовкой, пайкой или специальными зажимами, снабженными пружинящими шайбами. Следует иметь в виду, что даже при надлежащем соединении в специальных зажимах через 3–3,5 года сопротивление контактов возрастает в 2 раза. В значительной степени увеличивается переходное сопротивление при кратковременных коротких замыканиях, отключаемых при исправно действующей защите. При увеличении переходного сопротивления и неаварийном режиме работы электросети отключения аппаратами защиты не происходит, поскольку величина тока недостаточна для их срабатывания. В то же время провод в месте контакта с большим переходным сопротивлением может нагреться до температуры воспламенения изоляции.
   Даже при незначительной перегрузке в сети, но при большом переходном сопротивлении в месте контакта и длительном несрабатывании защиты провод может загореться.

Пожарная опасность электрических источников света

   В лампах накаливания электрическая энергия переходит в энергию световую и тепловую, причем тепловая составляет большую долю общей энергии, в связи с чем колбы ламп значительно нагреваются. Например, температура на поверхности колбы лампы мощностью 100 Вт в зависимости от момента измерения будет составлять: через 2, 10, 20 минут соответственно 150, 290 и 300 °C.
   Нагрев при включенной лампе распределяется по ее поверхности неравномерно. Например, для газонаполненной лампы мощностью 200 Вт температура вертикали распределяется следующим образом: на цоколе 82 °C, на середине высоты колбы 165 °C, в нижней части колбы 85 °C.
   В случае соприкосновения колбы лампы с телами, обладающими малой теплопроводностью (тканью, бумагой, деревом и др.), в зоне касания возможен сильный местный перегрев. Например, 100-ваттная лампочка, обернутая хлопчатобумажной тканью, через 1 минуту после включения в горизонтальном положении нагревается до 70 °C, через 2 минуты – до 103° С, а через 5 минут – до 340 °C, после чего ткань начинает тлеть. Это может явиться причиной пожара.
   Люминесцентные лампы менее опасны в пожарном отношении, однако при неисправностях в пускорегулирующей аппаратуре (залипание стартера и др.) возможен их сильный нагрев. В практике нагрев лампы достигал 190–200 °C, а дросселей – до 120 °C.
   Пожарную опасность представляют стартеры, поскольку внутри их находятся легковоспламеняющиеся материалы (бумажный конденсатор, картонные прокладки и др.).
   Правила пожарной безопасности требуют, чтобы максимальный перегрев опорных поверхностей светильников не превышал 50 °C.
   В целях пожарной безопасности в светильниках типа НОВ, НОГ, ВЗГ (повышенной надежности против взрыва и взрывозащищенные) применяют искробезопасный патрон с искрогасительной камерой. Такое же исполнение патрона имеют рудничные повышенной надежности светильники типа РП-25, РП-60.

Пожарная опасность электробытовых приборов, телевизоров и радиоаппаратуры

   Наиболее часто причиной пожаров является нагрев окружающих электробытовые приборы предметов до температуры воспламенения. Так, для деревянных поверхностей, выполненных из сосны, температура воспламенения составляет 255 °C, для полиэтилена – 350 °C. Электронагревательные приборы имеют сильный нагрев поверхностей снизу и с боков. Электроутюг, включенный в сеть, через 15 минут нагревается до температуры 400–500 °C и если его оставить на деревянной подставке или на ткани, предназначенной для глаженья, произойдет самовоспламенение.
   Телевизоры, особенно цветного изображения, радиоаппаратура являются источником повышенной пожарной опасности.
   Самыми опасными в пожарном отношении являются цветные телевизоры марок «Рубин-711», «Рубин-714». В телевизоре много деталей из горючих материалов. Близость их к тепловым источникам (лампам) создает вероятность возгорания.
   Следует иметь в виду, что материалы (полистирол, полиэтилен, этилен, полипропилен, поливинилхлорид, лак, гетинакс) не только горючи, но и токсичны, поскольку при их горении выделяются вредные для человека газы. При нагревании полистирола до 160–240 °C выделяется цианистый водород. При термическом разложении поливинилхлорида (при температуре 228–232 °C) выделяется токсичный хлористый водород. Усугубляет пожароопасность органическая пыль, оседающая на деталях телевизора во время его эксплуатации.
   При работе телевизора электроэнергия превращается в тепло, происходит нагрев изоляции и, как правило, ее преждевременное старение. Изоляционные материалы нагреваются до температуры выше 60 °C. При старении изоляции повышается вероятность ее электрического пробоя. Следует иметь в виду, что напряжение на некоторых элементах телевизора составляет 15–25 кВ.
   В телевизорах не предусмотрена защита, которая отключала бы его при возникновении искры или незначительной электрической дуги в местах паек проводов и печатных плат. Не все отечественные телевизоры обеспечены устройствами автоматического отключения по окончании телепередач. Работа телевизора без видеосигнала (когда передачи закончены) является ненормальной и может значительно увеличить вероятность возгорания.
   Большую пожароопасность представляют радиодетали (конденсаторы, интегральные микросхемы, резисторы), трансформаторы.
   В целях профилактики возникновения пожаров необходимо соблюдать следующие основные правила эксплуатации телевизоров:
   – включать телевизор в сеть через стабилизатор напряжения;
   – применять стандартные, заводского изготовления предохранители с плавкой вставкой, рассчитанные на ток, соответствующий данному телевизору;
   – розетка электросети, в которую включается телевизор, должна быть доступна для быстрого отключения телевизора от сети;
   – не следует устанавливать телевизор вблизи приборов отопления и вставлять в мебельную стенку, поскольку при этом ухудшаются условия отвода тепла (вентиляционные отверстия в телевизоре должны быть открытыми);
   – нельзя оставлять телевизор во включенном положении без присмотра, позволять детям включать телевизор в отсутствие взрослых;
   – после отключения телевизора выключателем, вынуть вилку шнура из штепсельной розетки;
   – при неисправностях телевизора (нет изображения, гудение, треск и т. п.) следует сразу же отключить его от сети и вызвать телевизионного мастера.
   Для профилактического осмотра телевизора рекомендуется не реже 1 раза в год вызывать специалиста из телеателье.

Пожарная опасность раскаленных частиц и электрических искр

   Электрические искры и раскаленные частицы (капли расплавившегося металла) образуются при коротком замыкании в электропроводке, при электросварке и при плавлении электродов электрических ламп накаливания. Размер капель металла при коротком замыкании и плавлении нити накала электрических ламп накаливания достигает 3 мм, а при электросварочных работах – 5 мм. Температура электрической дуги при коротких замыканиях и электросварочных работах может достигать 4000 °C, следовательно, дуга будет являться источником зажигания всех горючих веществ (даже большинство металлов при такой температуре не только плавится, но и испаряется).
   Температура капель металла зависит от вида расплавившегося металла. Она равна температуре плавления этого металла.
   Количество теплоты, которое капля металла способна отдать горючей среде при остывании, зависит от высоты свободного падения капли, ее объема (диаметра) и массы, определяемой плотностью расплавившегося металла, а также от его удельной теплоемкости. Возгорание горючего материала, на который упала расплавленная капля металла, зависит от температуры самовоспламенения материала и минимально необходимой энергии его зажигания. Например, для горючей смеси минимальная энергия зажигания составляет всего 25 млДж (миллиджоулей). Большую пожарную опасность представляют искры, возникающие при неполных коротких замыканиях в электропроводке и при электросварочных работах.

Первая помощь при поражении электрическим током

   Знания техники безопасности при работе с электрическим током позволят не только избежать поражения электрическим током, но и оказать первую помощь людям, подвергшимся такому поражению. Необходимо знать порядок оказания первой, доврачебной, помощи пострадавшему от электрического тока.
Освобождение пострадавшего от токоведущих частей
   При напряжении 380/220 В. В первую очередь нужно обезопасить себя. Ни в коем случае нельзя касаться открытых частей тела или влажной одежды пострадавшего. Первое действие – срочно освободить пострадавшего от действия тока, для чего нужно отключить ту часть установки, к которой прикоснулся пострадавший. Все нужно делать быстро, но осмотрительно.
   Способ отключения в такой ситуации не имеет значения: выкрутить предохранительные пробки, вытянуть из розетки вилку, выключить рубильник. Если при этом одновременно отключится и освещение, нужно подключить осветительные приборы к другим источникам или воспользоваться автономными источниками (в темноте вы вряд ли сможете оказать пострадавшему помощь).
   При невозможности быстрого отключения электроустановки принимаются все меры к отделению пострадавшего от токоведущих частей. Надо помнить, что в большинстве случае через человека проходит неотпускающий ток. Он вызывает непроизвольное судорожное сокращение мышц рук. Если пострадавший держит провод руками, то пальцы сильно сжимаются, и высвободить провод из его рук невозможно. Прилагать чрезмерные усилия для отделения пострадавшего от цепи поражения ни в коем случае нельзя. При напряжении до 1000 В можно подойти к пострадавшему и отделить его от токоведущих частей, взявшись за сухие части одежды или воспользовавшись своей сухой одеждой, канатом, палкой, доской или другим не проводящим электрический ток предметом. Если пострадавший касается оборванного провода высоковольтной линии (ВЛ), а провод лежит на земле, то прежде чем подойти к пострадавшему, необходимо подложить под ноги сухую доску, сверток сухой одежды или какую-либо сухую, не проводящую электрический ток подставку, и отделить провод от пострадавшего с помощью сухой доски, палки. Рекомендуется действовать по возможности одной рукой (другую лучше держать в кармане). Оттаскивая пострадавшего за ноги, не следует касаться его обуви или одежды, если руки оказывающего помощь изолированы плохо, так как обувь и одежда могут быть сырыми и явиться проводниками электрического тока. Оказывающий помощь (если ему необходимо дотронуться до тела пострадавшего) должен надеть диэлектрические перчатки, обмотать руки шарфом или использовать любую другую сухую одежду.
   Если нет возможности отделить пострадавшего от токоведущих частей или отключить электроустановку от источника питания, то следует перерубить или перерезать провода. Можно использовать топор, если его топорище абсолютно сухое. Надо перерубить провода (каждый в отдельности), подложив под них все ту же доску. Кроме того, провода (каждый в отдельности) можно перекусить пассатижами или кусачками с изолированными рукоятками, в крайнем случае можно воспользоваться инструментом с металлическими рукоятками, но обернув их сухой шерстяной или прорезиненной материей. Если поражение электрическим током произошло на воздушной высоковольтной линии (ВЛ), то можно прибегнуть к короткому замыканию всех проводов ВЛ, набросив на них проволоку, металлический трос или голый провод.
   Еще один способ разомкнуть контакт пострадавшего с источником тока (рис. 74) – это откинуть или оттянуть провода сухой палкой, шестом, крюком (разумеется, из диэлектрика).
   Рис. 74. Правильное освобождение пострадавшего от контакта с источником тока.
 
   Примерно около 80 % пострадавших от электрического тока в первое мгновение теряют сознание. Если же попавший под напряжение находится в сознании, но испугался, растерялся и не знает, что для освобождения от тока ему необходимо оторваться от земли, достаточно бывает резким окриком: «Подпрыгни!» заставить его действовать правильно.
   При напряжении выше 1000 В. Запрещается подходить к пострадавшему на расстояние ближе 4–5 м в помещениях и 8–10 м вне помещений.
   Поскольку тело человека – проводник электрического тока, прикасаться к нему незащищенными руками, пока он находится в контакте с источником тока, ни в коем случае нельзя (рис. 75).
   Рис. 75. Неправильное освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока.
 
   Для освобождения пострадавшего от тока оказывающий помощь должен надеть на ноги диэлектрические боты, на руки – диэлектрические перчатки и действовать изолирующей штангой или клещами, рассчитанными на соответствующее напряжение. Указанные средства индивидуальной защиты не всегда имеются под рукой. Поэтому, особенно при поражении электрическим током на ВЛ, можно прибегнуть к короткому замыканию всех трех проводов ВЛ неизолированным проводом. Перед замыканием проводов ВЛ один конец набрасываемого провода заземляют. При этом необходимо следить за тем, чтобы он не коснулся пострадавшего и людей, оказывающих помощь. Если пострадавший находится на высоте, то необходимо принять меры, исключающие его падение.
   При возможности следует отключить ВЛ. Надо иметь в виду, что на линии, особенно если имеется кабельная вставка, может сохраниться заряд емкостного тока, опасный для жизни человека. Поэтому после отключения ВЛ ее надежно заземляют.
   После освобождения человека от действия электрического тока необходимо в течение 15–20 секунд определить в зависимости от состояния пострадавшего характер оказания первой помощи. Если пострадавший дышит и находится в сознании, то его следует удобно уложить, расстегнуть на нем одежду и обязательно укрыть. До прихода врача обеспечить полный покой и доступ чистого свежего воздуха, непрерывно наблюдая за дыханием и пульсом. Дыхание можно проверить, поднося ко рту или носу зеркальце, металлический блестящий предмет, которые при дыхании запотевают, или пушинку, нитку, травинку, волос – они под действием дыхания отклоняются.
   Если пострадавший находится без сознания, но у него прощупывается пульс и не нарушено дыхание, его следует привести в чувство – обрызгать лицо холодной водой, поднести к носу тампон, смоченный нашатырным спиртом.
   Если даже человек чувствует себя удовлетворительно, то все равно ему не следует позволять вставать и тем более продолжать работу. Электротравма не проходит бесследно, и отсутствие тяжелых симптомов после поражения электрическим током не исключает возможности последующего ухудшения состояния пострадавшего. Описаны случаи, когда пострадавший вставал, делал несколько шагов и падал замертво.
   Следует помнить, что если под воздействием электрического тока человек хотя бы на несколько секунд потерял сознание, то через 2–4 года может возникнуть ишемическая болезнь сердца. Каждый несчастный случай необходимо расследовать и составлять соответствующий акт.
   Если пострадавший дышит плохо (очень редко и судорожно, как умирающий) или не дышит, ему надо обязательно делать искусственное дыхание и как можно раньше с момента травмы.
   Надо знать, что продолжительность переходного состояния между жизнью и смертью (клиническая смерть), которое наступает с момента прекращения сердечной деятельности, дыхания и продолжается до начала оживления организма, составляет 4–6 минут, в течение которых кора мозга человека может существовать без кислородного снабжения. По истечении этого времени можно восстановить сердечную деятельность, дыхание, но кора головного мозга уже не вернется к жизни. Человек не придет в сознание, и, следовательно, оживление потеряет всякий смысл.