Зависимость сопротивления тела человека от параметров электрической цепи.

1) место приложения электродов

2) значение проходящего тока (↑I ↓R- нагрев, потоотделение)

3) длительность протекания тока

4) приложенное напряжение

 

5) роди и частота тока (сопротивление постоянному току выше)

6) площадь электродов (чем больше площадь, тем меньше сопротивление человека, т.к. уменьшается наружное сопротивление человека. При высоких частотах площадь электродов не влияют.

Факторы вляющие на исход поражения человека электрическим током.

1) величина тока

2) продолжительность воздействия тока

 

 

3)путь прохождения тока

40% рука-рука – 3.3 % для тока через сердце

20% пр.рука – нога – 6.7 %

17% лев рука – нога – 3.7.%

6% нога-нога - 0.4%

4) Влияние частоты и рода тока

 

5) Влияние индивидуальных свойств человека (здоровье, психическая подготовленность, квалификация, возраст).

Квалификация помещений по степени опасности поражения электрическим током.

1.без повышенной опасности (сухие без пыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими полами)

2. с повышенной опасностью (1)сырость относительная влажность более 75%, 2) высокая температура больше 35⁰ 3)наличие токопроводящей пыли (уголь) 4) токопроводящие полы

3. особо опасные (1)особая сырость, относительная влажность 100%, 2)химическая активность или органическая среда разрушающая изоляцию.3) высокая температура 4) наличие токопроводящей пыли и полов.)

Первичные критерии электробезопасности

Защитные меры зависят от допустимых для человека значения тока при данной длительности и пути его прохождения через тело. При определении допустимых значений можно использовать 3 пороговых значения: неощутимы, неотпускающий и фибрилляционный ток.

1.пороговый ощутимый ток- это макс ток который человек не ощущает (0.6-1.5 мА)-переменный ток и для постоянного тока (5-8 мА)

2. пороговый неотпускающий ток переменный ток 50 Гц для женщин 11 мА для мужчин 16 мА

Для постоянного тока для ж – 50 мА, для м-80 мА.

3. пороговый фибрилляционный ток для переменного 100 мА для постоянного – 300 мА

Стекание тока в землю через одиночный заземлитель.

Стекание тока в землю через групповой заземлитель

Напряжения прикосновения

-это разность потенциалов между 2(.) цепи которых одновременно касается человек (рука-рука, рука-нога)или с другой стороны падения напряжения в сопротивлении тела человека.

Напряжение шага

-напряжение между 2 (.) цепи тока наход. На расстоянии шага на которых одновременно стоит человек нога-нога

13.анализ поражения электрическим током в сети TN-С, 15. Анализ опасности поражения электрическим током в аварийном режиме в сетях TN-C

В сети с глухозаземленной нейтралью при нормальном режиме работы (рис. 4а) ток, проходящий через человека равен:

(5)

где - сопротивление заземлителя нейтрали, Ом.

 

Рис.4 Прикосновение человека к фазному проводнику четырех проводной сети с глухозаземленной нейтралью:

а) нормальный режим,

б) аварийный режим.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) для сети 380/220 В наибольшее значение составляет 4 Ом, сопротивление же тела человека R_h не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в (5) можно пренебречь значением . Из выражений (1) и (5) следует, что прикосновение к фазному проводнику сети с глухозаземленной нейтралью в нормальном режиме работы опаснее, чем прикосновение к проводнику сети с изолированной нейтралью, т.к. человек в этом случае попадает практически под фазное напряжение независимо от значений сопротивления изоляции и емкости проводников относительно земли.

В сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме работы, т.е. когда произошло замыкание на землю одного из фазных проводников, выражение для тока через человека, коснувшегося незамкнувшегося на землю проводника (рис.3а) имеет вид:

(6)

где - линейное напряжение, В,

r_зм - сопротивление растеканию тока в месте замыкания проводника на землю, Ом.

Если считать, что r_зм<<R_h,например r_зм<100 [Ом] и R_h=1 [кОм], то получим

, (7)

т.е. человек окажется под линейным напряжением сети.

Если человек касается замкнувшего на землю проводника (рис 3,б), то ток через него намного меньше и определяется напряжением:

, (8)

Ток I _з находим без учета сопротивления человека из выражения аналогичного (3):

В сети с глухозаземленной нейтралью при аварийном режиме (рис 4,б) ток через человека определяется напряжением фазных и нулевых проводников.

Определим ток I _з, считая что r_зм<< R_h.

 

, (9)

 

Тогда напряжение нейтрали и нулевого проводника

 

, (10)

 

Напряжение замкнувшегося на землю фазного проводника 1

 

.

Зная напряжения на проводниках сети с глухозаземленной нейтралью можно определить ток через человека. Например, при прикосновении к исправным фазным проводникам.

I_h=U_2з/R_h=U_3з/R_h

14. анализ опасности поражения электрическим током в сети IT. 15. Анализ опасности поражения электрическим током в аварийном режиме в сетях IT

В сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы (рис.2) и при равенстве между собой сопротивлений изоляции и емкостей проводников относительно земли ток через человека, касающегося фазного проводника определяется выражением:

(1)

где – ток через человека в комплексной форме, А,

U_ф - фазное напряжение, В,

R_h ­ - сопротивление тела человека, Ом,

Z - комплексное сопротивление фазного проводника относительно земли, Ом.

Комплекс полного сопротивления Z, как величину обратную проводимости Y, можно записать в виде

, (2)

где r - сопротивление изоляции проводников, Ом,

C – емкость проводников относительно земли, Ф,

- угловая частота, с^-1,

f – частота переменного тока, Гц.

 

 

 

Рис.2 Прикосновение человека к фазному проводнику сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме.

 

 

Рис.3 Прикосновение человека к фазному проводнику сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме:

а) прикосновение к исправному проводнику,

б) прикосновение к замкнувшемуся проводнику.

 

При равенстве сопротивлений изоляции и весьма малых значениях емкостей проводников относительно земли, т. е. при r₁=r₂=r₃=r и С₁=С₂=С₃=0, что может иметь место в воздушных линиях небольшой протяженности ток, проходящий через человека, будет определятся как:

(3)

При равенстве емкостей и весьма больших сопротивлениях изоляции фазных проводников относительно земли, т. е. при r₁=r₂=r₃=r и С₁=С₂=С₃=C, что может иметь место в кабельных линиях, ток через человека согласно (1) и (2) определяется из выражения:

(4)

где - емкостное сопротивление, Ом.

В сети с глухозаземленной нейтралью при нормальном режиме работы (рис. 4а) ток, проходящий через человека равен: