• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Умови поразки людини електричним струмом

В умовах експлуатації, ремонтів електроустановок, профілактичних випробувань можливі замикання на землю, у тому числі і через тіло людини. Небезпека поразки людини електричним струмом визначається значенням прикладеної до людини напруги, що у свою чергу залежить від схеми включення людини в електричний ланцюг, а також від режиму роботи і параметрів електричного ланцюга.

За умовами електробезпеки електроустановки розділяють до 1000 В и вище 1000 В. Крім того, виділяють електроустановки малої напруги (не вище 42 В).

У промислових електроустановках найбільш поширені трифазні мережі перемінного струму. Точка з'єднання обмоток трансформатора називається нейтраллю.

По режиму нейтралі живильного трансформатора розрізняють:

- трифазні мережі з ізольованою нейтраллю (не приєднана до заземлення, або приєднана до нього через великий опір);

- трифазні мережі з заземленою нейтраллю (приєднана безпосередньо до заземлення або через малий опір).

При напрузі до 1000 В широке поширення одержали мережі з ізольованою нейтраллю й особливо – чотирьохпроводні з заземленою нейтраллю напругою 380/220 В. При напрузі 1…35 кВ мережі мають ізольовану нейтраль, вище 35 кВ – заземлену. Заземлення нейтралі називається робочим: воно забезпечує роботу електроустановок у нормальних і аварійних умовах.

Проводи електричних мереж зв’язані із землею через активні опори ізоляції R_із, через які при наявності напруги проходить струм (струм, який стікає на землю через ізоляцію проводу). Крім того, кожен провідник має ємність щодо землі С_із, тобто зв'язаний з нею через ємнісні опори Х_із, величина якої визначається геометричними розмірами провідника. Ці опори фактично розподілені уздовж проводу, але в схемах мереж промислових підприємств їх можна вважати зосередженими.

Людина може потрапити під напругу в різних мережах при виникненні контакту із струмоведучими частинами електроустановок, а також з частинами, що нормально не перебувають під напругою – у випадку аварії.

При однополюсному дотику до проводу однофазної ізольованої мережі людина виявляється підключеною у ланцюг струму, як показано на рисунку 5.2а.

а) схема дотику; б) еквівалентна схема

Рисунок 5.2 – Однополюсний дотик до проводу ізольованої однофазної мережі

Однофазні мережі звичайно мають невелику довжину і ємністю їхніх провідників можна зневажити (у мережах постійного струму струм через ємність провідників не протікає). З еквівалентної електричної схеми (рисунок 5.2б) знаходимо силу струму, що протікає через людину:

, (5.1)

де R_ч = R_т + R_оп + R_вз + R_од – опір людини, що складає з опору тіла людини R_т = 1 кОм, опору підлоги під ногами людини R_оп = 0,04…200кОм, опору взуття R_вз = 0,2…500кОм (у залежності від вологості взуття), опору одягу R_од = 0,5...10…10 кОм.

У трифазних мережах людина може випадково доторкнутися до однієї фази. При цьому в мережах із заземленою нейтраллю він потрапляє під фазну напругу (рисунок 5.3, поз. 1) і струм через людину визначається вираженням

. (5.2)

Рисунок 5.3 – Дотик у трифазній мережі з заземленою нейтраллю

Якщо людина стоїть на струмопровідній підлозі в сирому взутті, то можна прийняти, що його опір R_ч = R_т = 1 кОм. Тоді в мережі 380 В с фазною напругою 220 В через тіло людини пройде струм

мА

смертельно небезпечний для людини.

Але якщо людина стоїть на сухій підлозі в діелектричному взутті, то прийнявши R_оп = 100 кОм, R_вз = 50 кОм, одержимо R_ч = R_т + R_оп + R_вз = 1 + 100 + 50 = 151 кОм і

мА,

тобто безпечний для людини струм. Цей приклад показує, яке значення для безпеки працюючих в електроустановках мають ізолюючі підлоги і взуття.

При одночасному дотику до фазного і нульового проводів (рисунок 5.3, поз. 2) струм через людину

не тільки не обмежується опором взуття чи підлоги, але проходить по найбільш небезпечному шляху «рука-рука». Ще більш небезпечним є дотик до двох різних фазних проводів одночасно (рисунок 5.3, поз. 3), коли цей ланцюг виявляється під міжфазною (лінійною) напругою, а струм

і в даній мережі буде

мА.

Достоїнство мереж до 1000 В с заземленою нейтраллю полягає в тім, що вони дозволяють одержати дві робочі напруги – лінійне 380 В и фазне 220 В, а також не висувають високі вимоги до якості ізоляції проводів.

У мережах з ізольованою нейтраллю струм, що протікає через людину, повертається до джерела через активний опір ізоляції проводів R_із і ємність їх щодо землі (рисунок 5.4а).

Рисунок 5.4 – Дотик у трифазній мережі з ізольованою нейтраллю.

а) схема дотику; б) еквівалентна схема

В еквівалентній електричній схемі опори і ємності всіх трьох фаз включаються паралельно і утворюють для струму I_ч ланцюг з активного опору 1/3R_із і ємнісного – 1/3Х_із (рисунок 5.4б). При цьому

,

де f – частота струму, Гц;

С_із – ємність кожної фази щодо землі, Ф.

У мережах напругою до 1000 В за умови її малої довжини ємнісним опором ізоляції можна знехтувати (тому що ємність кожної фази мала й опір Х_із >> R_із), і тоді струм, що проходить через людину, дорівнює

. (5.3)

При гарному стані ізоляції фаз R_із = 500 кОм (нормована величина) у мережі з фазною напругою 220 В струм

мА.

Тому можна вважати, що в даному випадку дотик до фази практично безпечний, якщо, звичайно, ізоляція справна й опір її достатньо великий.

Якщо опір ізоляції різко знижено, а ємність велика (що характерно для протяжних розгалужених мереж до 1000 В с великою кількістю споживачів), то струм через людину може досягти значення I_ч = 220 мА. При великих значеннях ємності фаз щодо землі струм, що проходить через тіло людини, практично не залежить від опору ізоляції проводів R_із і його можна визначити по залежності:

. (5.4)

При пробої ізоляції однієї з фаз на землю в мережах з ізольованою нейтраллю напруга двох інших фаз щодо землі збільшується до лінійного значення і небезпека поразки електричним струмом підвищується, тому що в цьому випадку струм досягає значення I_ч = 380 мА.

Сила струму, що проходить через людину в мережах з ізольованою нейтраллю, залежить від якості ізоляції, і чим воно вище, тим менше небезпека для людини. Тому в таких мережах необхідний постійний контроль опори ізоляції.

Таким чином можна констатувати, що трифазні мережі з ізольованою нейтраллю відносно безпечні при гарному стані ізоляції проводів і малої ємності.

Переглядів: 1420