Ураження електричним струмом при дотику або наближенні до струмопровідних частин і при дотику до не струмопровідних металевих елементів електроустаткування, які опинились під напругою.

(Заходи та засоби захисту)

Технічні заходи та засоби електробезпеки.

Відповідно до державних стандартів з електробезпеки та Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) номенклатура видів захисту від ураження електричним струмом включає в себе такі способи і засоби.

При прямих дотики необхідно:

- Застосування захисних оболонок і огороджень;

- Розташування струмоведучих неізольованих частин поза зоною досяжності;

- Застосування ізоляції (робочої, додаткової, посиленою) струмоведучих частин;

- Використання малої напруги;

- Захисне відключення;

- Блокування небезпечних зон (просторів);

- Застосування попереджувальної сигналізації, знаків безпеки;

- Використання під час робіт на мережах або електрообладнанні під напругою засобів індивідуального захисту;

- Контроль ізоляції.

При непрямих дотики необхідно:

- Занулення з використанням захисних провідників;

- Заземлення;

- Зрівняння потенціалів;

- Захисне відключення;

- Застосування подвійної ізоляції;

- Використання малої напруги;

- Контроль ізоляції;

- Електричне розділення мережі.

Технічні способи і засоби захисту застосовуються окремо або в комплексі, так щоб вийшов оптимальний захист.

Для запобігання випадкового дотику людини з неізольованими струмоведучими частинами або наближення до них на небезпечну відстань вони повинні розташовуватися в недоступному місці (в ніші, внутрішніх порожнинах будівельних конструкцій тощо) або на недосяжній висоті (вище рівня робочої зони). У тому випадку, якщо це не вдається зробити, струмоведучі частини закриваються огорожами або полягають в оболонки. Огородження виконуються різними по вигляду, конструктивного виконання і способу установки. Вони зазвичай закривають струмоведучі частини не з усіх боків, тому забезпечують лише часткову захист від дотику. Оболонки являють собою замкнуті простору і забезпечують різну ступінь захисту, аж до повного захисту, від дотику з струмоведучими частинами, потрапляння всередину твердих струмопровідних предметів і води. При використанні цих способів і засобів повинні бути забезпечені встановлені нормативні ізоляційні відстані від струмовідних частин до огороджень, оболонок, а також до перебуває поблизу людини з урахуванням його робочих поз, можливих рухів, застосовуваного інструмента і пристосувань.

Розрізняють ізоляцію робочого місця та ізоляцію в електроустановках. Ізоляція робочого місця як спосіб захисту використовується при неможливості виконання заземлення, занулення і захисного відключення. На робочому місці ізолюється від землі підлогу, настил, майданчик тощо, а також всі металеві деталі, потенціал яких відрізняється від потенціалу струмоведучих частин і дотик, до яких є передбаченим або можливим. Передбачене робоче місце ізолюється таким чином, щоб працівник ні за яких умов не зміг одночасно доторкнуться до обслуговуваного електроустаткування і яких-небудь заземленим елементах будівлі або іншого обладнання.

В електроустановках застосовуються такі види ізоляції:

- Робоча ізоляція - електрична ізоляція струмоведучих частин (проводів, шин тощо), що забезпечує запобігання коротких замикань в електроустановці і захист людини від ураження електричним струмом;

- Додаткова ізоляція - електрична ізоляція неструмопровідних в нормальному стані частин електроустановки, передбачена додатково до робочої ізоляції струмоведучих частин, для захисту людини у разі пошкодження (пробою) робочої ізоляції;

- Подвійна ізоляція - електрична ізоляція, що складається з робочої і додаткової ізоляції;

- Посилена ізоляція - поліпшена робоча ізоляція з такою ж ступенем захисту від ураження електричним струмом, як і в подвійній ізоляції.

В даний час промисловість випускає електроспоживачі різних класів захисту від ураження електричним струмом.

Для електроустановок, що мають тільки робочу ізоляцію, встановлений 0 - й клас. У виробничих умовах ці установки повинні в обов'язковому порядку мати занулення або заземлення, а також інші види захисту. Побутові електроприлади цього класу не мають додаткові електричні захисту, тому їх використання допускається тільки в приміщеннях без підвищеної небезпеки.

До основних відносяться засоби захисту, ізоляція яких довго витримує робочу напругу електроустановки і які дозволяють доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. До групи основних засобів захисту входять: в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні рукавички товщиною 0,7 мм, інструмент з ізолюючими рукоятками і покажчики напруги; в електроустановках напругою вище 1000В - ізолюючі штанги, ізолюючі та електровимірювальні кліщі, гумові рукавички товщиною 1,2 мм.

До додаткових відносяться засоби захисту, які самі по собі не можуть при цьому напрузі забезпечити захист від поразки, а застосовуються спільно з основними засобами. До групи додаткових засобів захисту входять: в електроустановках напругою до 1000В діелектричні чоботи, калоші, килимки і ізолюючі підставки; в електроустановках напругою вище 1000В - діелектричні боти, килимки і ізолюючі підставки.

Підтримання опору ізоляції струмоведучих частин на високому рівні зменшує ймовірність короткого замикання, замикання на землю або на корпус електроспоживачі, ураження людини електричним струмом.

Контроль ізоляції повинен здійснюватися при приймально-здавальних випробуваннях нових або відремонтованих електроустановок і в процесі їх експлуатації. У мережах з глухозаземленою нейтраллю контроль ізоляції повинен проводиться періодично: в приміщеннях без підвищеної небезпеки - не рідше одного разу на рік, в підвищеннях з підвищеної небезпеки і особливо небезпечних - не рідше одного разу на 6 міс.

Згідно ПУЕ опір ізоляції в установках напругою до 1000В має бути не менше 0,5 МОм на фазу. Контроль ізоляції проводиться на спеціальних стендах або за допомогою переносних приладів - мегаомметром. При контролі ізоляції мережу або електроустановка повинні бути знеструмлені. Вимірювання опору ізоляції проводяться між фазами і кожної фази відносно землі. В даний час розроблені прилади та методи безперервного контролю ізоляції електричних мереж без зняття напруги, які є більш зручними і підвищують рівень безпеки.

Напруга кроку та дотику.

 

Дія електричного струму на людину матиме місце лише в тому випадку, коли людина стала елементом замкнутого електричного кола, тобто доторкнулась одночасно до двох точок електричної мережі, між якими існує різниця потенціалів. У такому випадку небезпека ураження людини залежить від напруги мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляції струмопровідних частин від землі і т.д.

За режимом роботи електричні мережі поділяються на мережі постійного і змінного струму (одно- та багатофазні). До багатофазних мереж належать трифазні мережі з ізольованою нейтраллю та глухозаземленою нейтраллю.

Ізольована нейтраль – це нейтраль генератора чи трансформатора, яка ізольована від заземлювального пристрою або приєднана до нього через апарати з великим опором.

Глухозаземлена нейтраль – це нейтраль генератора чи трансформатора, яка через заземлювач має надійний контакт з землею.

Згідно з даними статистики більше 50% нещасних випадків (серед електротравм) трапляються у результаті безпосереднього дотику людини до відкритих струмопровідних частин обладнання. Небезпека такого дотику визначається силою струму, який протікає через тіло людини.

Схема вмикання людини до електричної мережі є дуже важливим фактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людина включається в мережу, одночасно дотикаючись до двох фаз, до однієї фази і землі, або нульового провідника до двох фаз і землі, до двох точок землі, що мають різні потенціали. Найхарактернішими є перші дві схеми. Першу схему називають двофазним, а другу – однофазним вмиканням до електричної мережі Двофазне вмикання є найнебезпечнішим, оскільки при ньому людина опиняється під повною лінійною напругою мережі. При цьому дія струму на людину не залежить від ізоляції її від підлоги.

Менш небезпечним, порівняно з двофазним, при нормальному режимі роботи електромережі буде однофазне вмикання, оскільки напруга, що діє на людину, менша за лінійну в 1,73 рази. Відповідно меншою буде сила струму, що проходить через людину. На силу цього струму впливає також режим нейтралі електроустановки, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття, ємності фаз відносно землі тощо.

Однофазне вмикання до мережі напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю при нормальному режимі роботи мережі і надійній ізоляції фаз може бути безпечним для людини.

При порушенні нормального режиму роботи мережі з ізольованою нейтраллю, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпека ураження зростає, і якщо доторкнутись до однієї фази мережі з ізольованою нейтраллю, яка перебуває в такому режимі, то дія струму буде майже рівнозначною як і двохфазному увімкненні.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофазного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі. Будь-яке з таких доторкань є дуже небезпечним, оскільки сила струму, що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Враховуючи те, що сила струму залежить від опору тіла, тривалості дії, інших факторів, при встановленні межі небезпечних умов орієнтуються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу дотику.

При використанні електричних установок ураження працюючих може статися від дії так званої напруги дотику і напруги кроку. Це має місце при аварійних режимах роботи мереж.

Напруга дотику (Uд)– це різниця потенціалів між двома точками ланцюга струму, до яких одночасно дотикається людина. Вище було показано, коли ця різниця може дорівнювати лінійній чи фазній напрузі. Коли ж трапляється порушення ізоляції в електричній установці, корпус якої ізольований від землі (не заземлений), то на цьому корпусі з’являється фазна напруга (Uф), і дотик до такого корпусу за небезпекою буде рівнозначним дотику до фазного провідника. Людина, що стоїть на землі, доторкнувшись до цього корпусу, опиниться під фазною напругою. Uд = Uф.

В тому ж разі, коли корпус заземлено, то потенціал на ньому (φк) буде дорівнювати добутку струму замикання на землю на величину опору заземлення і коливатиметься в межах від нуля до Uф. Такий же самий потенціал буде створений і на поверхні землі біля центру заземлювача. З віддаленням від центру заземлювача потенціал на поверхні ґрунту (φґ) поступово знижуватиметься, створюючи зону розтікання струму радіусом до 20 м, за межами якої φґ дорівнює нулю. Напруга дотику людини, що стоїть на землі і торкається корпуса заземленої установки буде визначатися різницею потенціалів корпусу і поверхні ґрунту, на якій стоїть людина (Uд = φк - φґ), і залежати від відстані між корпусом (а отже і людиною) та заземлювачем. Його величина буде тим більшою, чим більшою буде відстань між установкою і заземлювачем і дорівнювати нулю, якщо установка розташована безпосередньо над заземлювачем.

Граничнодопустимі значення напруги дотику та сили струму для нормального(безаварійного) та аварійного режимів електроустановок при проходженні струму через тіло людини по шляху „рука - рука”, „рука - нога” регламентуються ГОСТ 12.1.038-82. при змінному струмі частотою 50 Гц вони становлять відповідно не більше 2 В і 0,3 мА.

Напруга кроку – різниця потенціалів двох точок на поверхні ґрунту, що знаходяться в зоні розтікання струму на відстані кроку одна від одної, на яких одночасно стоїть людина. Це може статися при обриві однієї з фаз повітряних ліній електропередач. При цьому навкруги точки дотику провідника із землею виникає зона, що перебуває під напругою. При віддалені від місця дотику провідника із землею щільність струму в землі зменшується, оскільки збільшується об’єм, через який проходить струм, і на певній відстані вона може практично дорівнювати нулю. Людина, що стоїть на точках з різними потенціалами, підпадає під дію різниці потенціалів цих двох точок, або під дію напруги кроку. При цьому струм проходить через тіло людини по шляху «нога-нога».

Напруга кроку залежить від відстані до місця замикання на землю, довжини кроку, характеру розповсюдження потенціалу в зоні розтікання струму та інших чинників.

Незважаючи на те, що при напрузі кроку струм проходить через тіло людини шляхом «нога-нога», який є менш небезпечним за інші, навіть невелика напруга у 60-70В викликає мимовільні судомні скорочення м’язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм може проходити шляхом «рука-нога», через життєво важливі органи.

Важкі наслідки ураження напругою кроку пояснюються незнанням елементарних заходів безпеки і правил виходу із зони розтікання струму. При виявленні замикання на землю забороняється наближатися до місця стікання струму на відстань менше 4 м – у закритих приміщеннях і менше 8 м – на відкритій місцевості. Для надання допомоги потерпілому потрібно користуватись електрозахисними засобами (діелектричним взуттям, рукавичками). У загрозливій ситуації при виході з небезпечної зони слід віддалятись від місця замикання застосовуючи ходу «п’ятка-носок».