Степень опасности поражения электрическим током 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Степень опасности поражения электрическим током



 

Степень опасности поражения электрическим током зависит также от усло- вий попадания человека в электросеть. На производстве используются следую- щие виды электрических сетей: трехфазные электрические сети с изолирован- ной нейтралью (рис. 4.2); трехфазные электрические сети с заземленной ней- тралью (рис. 4.3); однофазные электрические сети (рис. 4.4), для каждой из которых характерны свои степени опасности.

Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью применяют тогда,

когда на производстве невозможно из-за высокой влажности или агрессивно- сти среды обеспечить хорошую изоляцию проводов, либо когда технические возможности не позволяют быстро отыскивать и устранять повреждения изо- ляции. Таким образом, заземление нейтрали служит целям безопасности.

Сети с изолированной нейтралью применяют тогда, когда на производстве

возможно обеспечить, а также постоянно контролировать хорошую изоляцию

 


 

 

Рис. 4.2. Схема прикосновения к трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью:

а — однофазное прикосновение; б — двухфазное прикосновение; А, В, С — фазные провода элек- трической сети; , , — активные сопротивления утечки на землю; СА, СВ, СС — емкости фазных проводов по отношению к земле; I ч. а — ток, проходящий через человека при замыкании на землю; I ч. б — ток, проходящий по пути «рука—рука» через человека при замыкании двух фаз

 


 

 

Рис. 4.3. Схема прикосновения к трехфазной электрической сети с заземленной нейтралью:

а — однофазное прикосновение; б — двухфазное прикосновение; А, В, С — фазные провода элек- трической сети; N — заземление; I ч. а — ток, проходящий через человека при замыкании двух фаз по пути «рука—ноги»; I ч. б — ток, проходящий через человека при замыкании двух фаз по пути «ру- ка—рука»

 

 

проводов, когда нет высокой влажности или агрессивности окружающей сре- ды, когда сеть не имеет значительных разветвлений, вследствие чего емкост- ные токи незначительны. Проводка этих электрических сетей по отношению к земле имеет емкость и активное сопротивление (сопротивление утечки, равное сумме сопротивлений изоляции проводов и тока утечки на землю).

 


При сопоставлении степени опасности для человека, попавшего под напря- жение в трехфазных электрических сетях, рассматривают три возможных слу- чая:

прикосновение к одному из проводов исправной сети (однофазное вклю- чение);

одновременное прикосновение к двум проводам исправной сети (двухфаз- ное включение);

прикосновение к проводу при аварийном режиме, когда одна из фаз замк- нута на землю.

При однофазном включении человек попадает под напряжение, действую- щее между данным проводом и землей. Вэтом случае степень опасности пора- жения человека зависит от наличия заземления нейтрали.

При прикосновении к системе с изолированной нейтралью (рис. 4.2, а) в

электрическую цепь, кроме сопротивления самого человека, его обуви, сопро- тивления опорных поверхностей ног и пола, включается сопротивление изоля- ции проводов других фаз.

Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью обладают очень

малым сопротивлением между нейтралью и землей. Напряжение любой фазы исправной сети относительно земли равно фазному напряжению. Ток, прохо- дящий через тело человека, прикоснувшегося к одной из фаз, равен отноше-

 


нию фазного напряжения к электросопротивлению человека. При двухфазном прикосновении человек попадает под линейное напряжение. Ток, проходящий через человека, прикоснувшегося одновременно к двум фазам, равен отноше- нию линейного напряжения, под которым оказалось тело человека, к его элек- трическому сопротивлению.

Изученные последствия электротравм и рассчитанные величины токов для

перечисленных случаев позволяют сделать следующие выводы: для трехфаз- ных сетей с любым режимом нейтрали самым опасным является двухфазное прикосновение (одновременно к двум проводам исправной сети). Если человек замыкает своим телом два фазных провода действующей установки, он попада- ет под полное линейное напряжение сети. Ток при этом проходит по наиболее опасному пути — «рука—рука», величина тока максимальна, т.к. в сеть вклю- чается только невысокое по величине сопротивление тела человека (в расчетах принимается 1000 Ом). Двухфазное прикосновение к действующим частям ус- тановки уже при напряжении 100 Вможет оказаться смертельным. Ток, прохо- дящий через тело человека I = U / R ч, в этом случае достигает величины 0,1 А. Опасность несколько меньше при прикосновении к проводу при аварийном ре- жиме из-за перераспределения напряжений между фазами при обрыве или за- мыкании одной из фаз на землю. Наименее опасным является прикосновение к одному из проводов исправной сети.

 


Вслучае прикосновения к однофазным сетям переменного тока (рис 4.4) наиболее опасным является также двухфазное прикосновение человека при любом режиме сети относительно земли (изолированная от земли, с заземлен- ным полюсом, с заземленной средней точкой), т.к. в этом случае ток, проте- кающий через человека, определяется только электрическим сопротивлением его тела.

При падении оборванного провода на грунт, при повреждении изоляции или

пробое фазы на корпус оборудования происходит растекание тока замыкания в грунте. Распределение потенциалов на поверхности земли при растекании тока с полусферического или иного заземлителя (труба, пластина, оборванный про- вод, соприкасающийся с землей) подчиняется гиперболическому закону. Схе- ма распределения потенциалов представлена на рис. 4.5.

На расстоянии 20 м от заземлителя изменение потенциала точек поверхно-

сти земли столь незначительно, что может быть практически принято равным нулю. Эти точки поверхности грунта можно считать находящимися вне зоны растекания. Так как грунт является существенным сопротивлением для расте- кания тока, то все точки, расположенные на одной радиальной прямой, исхо- дящей из точки касания заземлителя (от места соприкосновения оборванного провода с землей), но на разных расстояниях от него, будут иметь разный по- тенциал. Он максимален у заземлителя, по мере удаления от него уменьшается

 


 

 

Рис. 4.4. Схемы прикоснове- ния к однофазным сетям пе- ременного тока:

а — схема прикосновения к прово- ду изолированной сети; б — эквива- лентная схема; в — схема прикосно- вения к незаземленному проводу се- ти с заземленным полюсом; г — схема прикосновения к проводу се- ти с заземленной средней точкой; д — схема прикосновения к двум проводам сети; I ч — ток, проходя- щий через человека; R ч — сопро- тивление тела человека; r 1 и r 2 — сопротивления утечки проводов; R 3 — сопротивление грунта

 


 

Рис. 4.5. Схема растекания тока замыкания в грунте:

1 — место падения на землю оборванного провода; 2 — кривая (гипербола) распределения потен- циалов на поверхности земли при растекании тока; U 3 — напряжение в точке замыкания

 

 

и равен нулю за границей зоны растекания. Нахождение человека в зоне расте- кания тока в непосредственной близости от заземлителя может быть опасным. Выходить из зоны необходимо по радиусу очень мелкими шагами (до 30 см). Чем шире шаг, тем большее напряжение испытывает человек, так как с увели- чением длины шага увеличивается разность потенциалов, под которыми нахо-

 


 

 

Рис. 4.6. Напряжение шага:

а — средняя расчетная ширина шага человека; х — расстояние от точки замыкания на землю до бли- жайшей к ней ноге человека; j — потенциал в точке замыкания; U з — напряжение замыкания; U ш — напряжение шага

 

дится каждая нога. Напряжение, образующееся за счет разности пациентов ме- жду двумя точками поверхности земли, отстоящими друг от друга в радиаль- ном направлении на расстоянии шага (0,8 м), называют шаговым напряжением (рис. 4.6). На величину шагового напряжения, кроме ширины шага и положения человека относительно заземлителя, влияет еще и сила тока. Ток, протекающий через тело человека при шаговом напряжении «нога—нога» не затрагивает жизненно важных органов. Однако при значительном шаговом

 


напряжении возникают судороги ног, человек падает и электрическая цепь за- мыкается через все тело упавшего.

Часть электроустановки может оказаться под напряжением при аварийных

режимах работы, например, корпус электрической машины. Если человек при- касается к корпусу оборудования при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус, он попадает под напряжение прикосновения. Под напряжением при- косновения (U пр) понимается напряжение между двумя точками электриче- ской цепи, которых одновременно касается человек.

Однако, если человек рукой касается корпуса электроустановки, а ногами

стоит на поверхности земли, нельзя сказать, что он попадает под напряжение прикосновения, равное з – х = U з а 1, где а 1 — коэффициент напряжения при- косновения, учитывающий форму распределения потенциалов на поверхности земли при растекании тока. Как правило, этот человек оказывается под напря- жением прикосновения U пр < з – х, поскольку одновременно с ним в электри- ческую цепь дополнительно включаются сопротивление обуви и сопротивление растеканию тока с ног человека на землю.

Падение напряжения в дополнительных сопротивлениях учитывается обыч- но специальным коэффициентом а 2, тогда U пр = (з – х) а 2.

Цепь может замкнуться через заземлитель и через человека, стоящего на

земле. Напряжение прикосновения будет увеличиваться по мере удаления от

 


заземлителя. Напряжение прикосновения численно равно разности потенциа- лов корпуса оборудования и точек грунта, на которых находятся ноги челове- ка. Цепь в этом случае замкнется через грудную клетку по пути «руки—ноги»; затронуты будут сердце и легкие.

При напряжениях прикосновения выше 0,6... 1 кВэлектромагнитное поле

электроустановки пробивает в теле человека узкий токоведущий канал, по ко- торому протекает практически весь ток, возникающий в данном случае. Высо- кая плотность и величина тока (до нескольких ампер) вызывают электролити- ческое и тепловое разрушение живых тканей человеческого организма в месте протекания электрического тока.

При напряжениях прикосновения ниже 600 Вэлектрический ток протекает

по всем тканям тела человека, распределяясь обратно пропорционально удель- ным электрическим сопротивлениям отдельных тканей организма. Наимень- шее удельное сопротивление имеют нервные ткани (около 50 Ом·м), наиболь- шее удельное сопротивление — костная ткань (около 200 Ом·м). Продолжи- тельность воздействия тока часто является фактором, от которого зависит конечный исход поражения. Чем продолжительнее воздействие электрическо- го тока на организм человека, тем тяжелее последствия поражения. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25 %, а че- рез 90 с — на 70 %.

 


4.2.4. Классификация помещений по степени опасности поражения человека электрическим током

 

Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут существенно повысить опасность поражения электриче- ским током. К ним относятся: неблагоприятный микроклимат (повышенная температура и влажность, недостаточная подвижность воздуха); токопроводя- щая пыль в воздухе рабочей зоны; тяжелая физическая работа с повышенным потоотделением, уменьшающим электросопротивление поверхностного слоя кожи.

Опасность поражения электрическим током тесно связана с условиями вы-

полнения работ в производственных помещениях. Примером может служить работа в промывочно-пропарочных камерах, где железнодорожные цистерны обрабатывают после перевозки грузов.

По степени опасности поражения человека током все помещения делят на

три класса: помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения.

Помещения без повышенной опасности характеризуются нормальной тем-

пературой и влажностью, отсутствием токопроводящей пыли, наличием нето- копроводящих полов. Втаких помещениях можно пользоваться электрифици-

 


рованным инструментом напряжением до 220 В. К помещениям без повышен- ной опасности относятся рабочие комнаты административно-управленческого персонала, вычислительные центры, приборные, диспетчерские, инструмен- тальные и другие цеха.

Помещения с повышенной опасностью имеют либо повышенную относи-

тельную влажность воздуха, длительно превышающую 75 %, либо температуру воздуха, постоянно или периодически превышающую 35 °С, технологическую токопроводящую пыль, оседающую на проводах и внутри электрических ма- шин и аппаратов, токопроводящие полы (металлические, земляные, железобе- тонные, кирпичные). Такие условия встречаются в производственных помеще- ниях транспортных предприятий, зонах технического обслуживания и ремон- та, сварочных, термических и других отделениях.

Особо опасные помещения характеризуются наличием чрезмерной влажно-

сти, достигающей 100 % и постоянно вызывающей образование конденсата внутри помещения, или наличием в помещении токопроводящих химически ак- тивных аэрозолей, агрессивных паров, газов и жидкостей, действующих раз- рушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования. Кроме то- го, к особо опасным помещениям относятся такие, в которых одновременно присутствуют два или более условий, относящихся к помещениям с повышен- ной опасностью. На предприятиях железнодорожного транспорта к особо опас-

 


ным помещениям относятся склады для хранения опасных грузов и топлив- но-смазочных материалов, аккумуляторные, малярные отделения, промывоч- но-пропарочные камеры.

Работы на открытом воздухе, выполняемые с применением электрооборудо-

вания и электроприборов, приравнивают к работам в особо опасных помещени- ях с соблюдением правил и норм техники безопасности для работы в таких по- мещениях.

 

 

Обеспечение безопасности



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-08; просмотров: 1472; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.234.202.202 (0.042 с.)