Схема включения человека в электрическую цепь. Поражение человека током возникает при протекании через него тока в результате включения тела в электрическую цепь. Наиболее типичными являются две схемы включения: между двумя проводами (двухфазное включение) и между проводом и землей (однофазное включение).
Двухфазное включение является весьма опасным, поскольку к телу человека в этом случае прикладывается наиболее возможное в данной сети напряжение – линейное.
Однофазное включение происходит во много раз чаще, но является менее опасным, чем двухфазное. При однофазном включении напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, то есть меньше линейного UЛ в 1,73 раза.
Соответственно меньше оказывается и ток, протекающий через человека. На величину этого тока влияет режим нейтрали источника тока, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.
Влияние окружающей среды на степень опасности поражения электрическим током. Окружающая среда и окружающая обстановка усиливают или ослабляют опасность поражения электрическим током. Влага, пыль, высокая температура, едкие пары и газы разрушающе действуют на изоляцию установок, усиливая опасность поражения. В этих условиях понижается и электрическое сопротивление человека.
Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов и близко расположенных к электрооборудованию металлических заземленных предметов, так как одновременное прикосновение человека к токоведущим частям и к этим предметам будет сопровождаться протеканием через него большого тока.
Поэтому действующие правила делят все помещения по степени опасности поражения людей электрическим током на три класса: 1) без повышенной опасности; 2) с повышенной опасностью; 3) особо опасные.
Помещения без повышенной опасности – это помещения сухие с изолирующими (например, деревянными) полами, в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.
Примером помещения без повышенной опасности могут служить обычные жилые комнаты и офисы, швейные трикотажные цеха, цеха часовых и приборных заводов, размещенные в сухих, беспыльных помещениях с изолирующими полами и нормальной температурой.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%); высокой температуры (температура воздуха длительно превышает +30 0 С); токопроводящей пыли (по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она оседает на проводах и проникает внутрь электрооборудования); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.), возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологических аппаратов, механизмов и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки различных зданий с проводящими полами, цехи по механической обработке металла, по ремонту телерадиоаппаратуры, даже если они размещены в сухих отапливаемых зданиях с изолированными полами и т. п.
Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости, то есть в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); химически активной среды, то есть в которых по условиям производ-ства содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; одновременно наличием двух или более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Примером особо опасного помещения служат ванные комнаты в жилых домах, неотапливаемые подвалы с проводящими полами, отопительные и производственные котельные, прачечные, цеха химической окраски и т. п. Сюда же относятся и участки работ на земле, под открытым небом.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10094 – | 7530 – или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Действие электрического тока на человека сказывается при включении тела человека в электрическую сеть. Последнее обстоятельство может иметь место как вследствие соприкосновения с токоведущими частями электроустановок, так и в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим их частям, оказавшимся под напряжением из-за повреждения электрической изоляции, а также при попадании под шаговое напряжение.
Следует отметить, что при прикосновении ток через тело человека помимо уже указанных факторов зависит от схемы включения тела человека в электрическую цепь, от состояния изоляции относительно земли токоведущих частей электроустановки, от режима нейтрали источника питания и многих других обстоятельств.
Прикосновения возможны двухфазные (фаза-фаза) и однофазные (фаза-земля).
Рисунок 2 – Схемы включения человека в электрическую цепь
а) однофазное прикосновение;
б) двух фазное прикосновение
Наиболее опасен продольный путь рука-нога, (голова-нога), менее опасен – поперечный (рука-рука), и еще менее опасен путь «нога-нога».
Электроустановкаминазываются установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия.
Конструкцией установки должна быть предусмотрена защита от поражения электрическим током (включая случаи ошибочных действий обслуживающего персонала), соответствующая следующим основным требованиям:
токоведущие части установки, являющиеся источниками опасности, должны быть надежно изолированы или ограждены, либо находиться в недоступных для людей местах;
электрооборудование, имеющее открытые токоведущие части, должно быть размещено внутри корпусов (шкафов, блоков) с выпирающимися дверями или закрыто защитными кожухами при расположении в доступных для людей местах;
металлические части оборудования, которые могут, вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением опасной величины, должны быть заземлены (занулены). Допускается вместо защитного заземления (зануления) применять другие меры защиты;
в схеме электрических цепей оборудования должно быть предусмотрено устройство, централизовано отключающее от питающей сети все электрические цепи. При питании оборудования от собственного автономного источника электроэнергии допускается снимать напряжение выключением источника питания без разрыва электрической цепи;
электрическая схема должна исключать возможность самопроизвольного включения и отключения оборудования;
органы управления оборудованием должны быть выполнены или сблокированы так, чтобы исключалась неправильная последовательность операций, или иметь схемы и надписи, наглядно указывающие правильную последовательность операций.
Оболочка – ограждение, обеспечивающее определенную степень защиты от прямого контакта обслуживающего персонала с частями, находящимися под напряжением, а также соответствующую степень защиты электрооборудования от различных внешних воздействий.
Общие требования к оболочкам:
должна быть обеспечена возможность прекращения подачи напряжения ко всем частям, находящимся в оболочке, прежде чем оболочка будет открыта;
для открывания оболочек необходимо использовать ключ или инструмент;
части, находящиеся под напряжением, установленные внутри оболочки на дверях, должны быть так защищены, чтобы исключалось случайное прикосновение к ним при раскрытых дверях;
допустимые (безопасные) расстояния до токоведущих частей действующего электрооборудования, находящегося под напряжением, должны быть не менее 0,6 м.
угол открывания двери должен быть не менее 95°
Международное обозначение степени защиты оболочкой состоит из буквенного индекса IP (International Protection) и двух цифр, например IP29.
Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями или приближения к ним и от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочки, а также степень защиты изделия от попадания внутрь твердых посторонних тел.
Вторая цифра обозначает степень защиты изделия от попадания воды в оболочку. Значения и расшифровка цифр указаны ниже
Международный стандарт МЭК 529, европейский EN 60529, французский NF С 20-010 и немецкие DIN 40050 и DIN –VDE 0470 сходным образом определяют код IP, указывающий степень защиты, обеспечиваемой корпусом, от поражения током и проникновения твердых тел и жидкостей. Указанные стандарты не нормируют защиту от взрывов и такие условия, как влажность.
Код IP состоит из двух цифр, к которым может добавляться буква, если реальная степень защиты выше, чем указанная первой цифрой.
Первая цифра характеризует защиту от проникновения твердых тел, обеспечиваемую кожухом. Вторая цифра характеризует обеспечиваемую защиту от проникновения жидкости.
Примеры выбора минимальных степеней защиты электрического оборудования, установленного в помещениях и пространствах судна приводятся в таблице 1.
Таблица 1 Минимальные степени защиты электрического оборудования
На вероятность поражения электрическим током и тяжесть исхода влияет множество факторов, в том числе и окружающая среда, в которой эксплуатируют электроустановки.
В соответствии с ГОСТ 12.1.013—78 все условия, в которых эксплуатируется электрооборудование, подразделяют на: условия с повышенной опасностью; особо опасные условия; условия без повышенной опасности поражения людей электрическим током.
Условия с повышенной опасностью поражения людей электрическим током:
— наличие влажности (пары или конденсат выделяются в виде мелких капель, относительная влажность воздуха превышает 75%);
— наличие проводящей пыли (технологическая и другая пыль, оседая на проводах, проникая внутрь машин и аппаратов и отлагаясь на электроустановках, ухудшает условия охлаждения и изоляции, но не вызывает опасности пожара или взрыва);
— наличие токопроводящих оснований (металл, земля, и т.д.);
— наличие повышенной температуры (длительно 35 °С, кратковременно 40 °С) независимо от времени года и различных тепловых излучений;
— наличие возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п. с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.
Особо опасные условия поражения людей электрическим током:
— наличие сырости (дождь, снег, опрыскивание);
— наличие химически активной среды (постоянно или длительно содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
— наличие одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Условия без повышенной опасности поражения людей электрическим током — отсутствие условий, создающих повышенную или особую опасность.
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
— двухфазном включении в цепь (рис. 6.6);
— однофазном включении в цепь — провода, клеммы, шины и т.д. (рис. 6.7, 6.8);
— контакте человека с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, прибора), конструктивными элементами здания, оказавшимися
ffr / VV 4 |
-С -В А |
под напряжением в результате нарушения изоляции проводки и токо-ведущих частей.
Рис. 6.6. Двухфазное включение в цепь: а — изолированная нейтраль; б— заземленная нейтраль; А, В, С — фазные провода; PEN— нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединенные в один проводник |
Двухфазное включение в цепь. Наиболее редким, но и наиболее опасным, является прикосновение человека к двум фазным проводам или проводникам тока, соединенным с ними (рис. 6.6). В этом случае человек окажется под действием линейного напряжения Un . Через человека потечет ток по пути «рука — рука», т.е. сопротивление цепи будет включать только сопротивление тела (i?4).
1ч=ил‘К |
380 В/1000 Ом = 0,38 А = 380 мА. |
Если принять сопротивление тела в 1 кОм, а электрическую сеть напряжением 380/220 В, то ток, проходящий через тело человека,
Это смертельно опасный ток. Тяжесть злектротравмы или даже жизнь человека будет зависеть, прежде всего, от того, как быстро он освободится от контакта с проводником тока.
Чаще встречаются случаи, когда человек одной рукой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, аппарата, который
Рис. 6.7. Однофазное прикосновение в сети с заземленной нейтралью: а — нормальный режим работы; б— аварийный режим работы (повреждена вторая фаза); Rq — сопротивление заземления нулевого провода; RK — сопротивление замыкания провода на землю |
случайно или преднамеренно электрически соединен с ним. Опасность поражения электрическим током в этом случае зависит от вида электрической сети (с заземленной или изолированной нейтралью).
Однофазное включение в цепь в сети с заземленной нейтралью (рис. 6.7). В этом случае ток проходит через человека
141 по пути «рука — ноги» или «рука — рука», а человек будет находиться под фазным напряжением С/л,.
В первом случае сопротивление цепи будет определяться сопротивлением тела человека (Дч), обуви (R^), основания (i?oc), на котором стоит человек, сопротивлением заземления нейтрали (i?H), и через человека потечет ток
‘ч^фЯДч+Доб+Дос+Дн)"Сопротивление нейтрали RH невелико, и им можно пренебречь
по сравнению с другими сопротивлениями цепи.
Примем напряжение сети 380/220 В. Если на человеке надета изолирующая сухая обувь (кожаная, резиновая), он стоит на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома невелика.
Например, сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм. Ток, проходящий через тело человека,
/ч = 220 В/(30 000 +100 000 + 1000) Ом = 0,00168 А = 1,68 мА.
Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Человек почувствует протекание тока, прекратит работу, устранит неисправность.
Если человек стоит на влажной земле в сырой обуви или босиком, через тело будет проходить ток
1Ч = 220 В/(3000 + 1000) Ом = 0,055 А = 55 мА.
Этот ток может вызвать нарушение в работе легких и сердца, а при длительном воздействии и смерть.
Если человек стоит на влажной почве в сухих и целых резиновых сапогах, через тело проходит ток
1Ч = 220 В/(500 000 +1000) Ом = 0,0004 А = 0,4 мА.
Воздействие такого тока человек может даже не почувствовать, но небольшая трещина или прокол на подошве сапога может резко уменьшить сопротивление резиновой подошвы и сделать работу опасной.
Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами их необходимо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электрические устройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные, — просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатировать нельзя! Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хранить в полиэтиленовых пакетах, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в обуви. Если надежность электрического устройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать резиновые перчатки.
Второй путь протекания тока возникает тогда, когда второй рукой человек соприкасается с электропроводящими предметами, соединенными с землей (корпусом заземленного станка, металлической
или железобетонной конструкцией здания, влажной деревянной стеной, водопроводной трубой, отопительной батареей и т.п.). В этом случае ток протекает по пути наименьшего электрического сопротивления. Указанные предметы практически накоротко соединены с землей, их электрическое сопротивление очень мало. Поэтому сопротивление цепи равно сопротивлению тела и через человека потечет ток
Эта величина тока смертельно опасна.
При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь второй рукой к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей. Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо проводящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно высокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электрической безопасности.
В аварийном режиме (рис. 6.7, б), когда одна из фаз сети (другая фаза сети, отличная от фазы, к которой прикоснулся человек) оказалась замкнутой на землю, происходит перераспределение напряжения, и напряжение исправных фаз отличается от фазного напряжения сети. Прикасаясь к исправной фазе, человек попадает под напряжение, которое больше фазного, но меньше линейного. Поэтому при любом пути протекания тока этот случай более опасен.
Однофазное включение в цепь в сети с изолированной нейтралью (рис. 6.8). На производстве для электроснабжения силовых электроустановок находят применение трехпроводные электрические сети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует четвертый заземленный нулевой провод, а имеются только три фазных провода.
-С
L/-vv>i_ |
-в
г л г я ‘ ш ‘ Ws А>/ ;/> |
-А
Са |
Сс |
Рис. 6.8. Однофазное прикосновение в сети
с изолированной нейтралью: а — нормальный режим работы;
б— аварийный режим работы (повреждена вторая фаза)
На этой схеме прямоугольниками условно показаны электрические сопротивления гА , гв, гс изоляции провода каждой фазы и емкости Сд, Св, Сс каждой фазы относительно земли. Для упрощения анализа примем гА = гв = гс = г , а СА = Св =СС = С.
Если человек прикоснется к одному из проводов или к какому-нибудь предмету, электрически соединенному с ним, ток потечет через человека, обувь, основание и через изоляцию и емкость проводов
будет стекать на два других провода. Образуется замкнутая электрическая цепь, в которую, в отличие от ранее рассмотренных случаев, включено сопротивление изоляции фаз. Так как электрическое сопротивление исправной изоляции составляет десятки и сотни кОм, то общее электрическое сопротивление цепи значительно больше сопротивления цепи, образующейся в сети с заземленным нулевым проводом. То есть ток, проходящий через тело человека, в такой сети будет меньше и прикосновение к одной из фаз сети с изолированной нейтралью безопаснее. Ток, проходящий через тело человека,
г(г + 6Дцч) 9Д2ч(1 + г 2 й 2 С 2 )
где R =ИЧ+ Дб + ^ос — электрическое сопротивление цепи человека, со = 2nf — круговая частота тока, рад/с (для тока промышленной частоты f = 50 Гц, поэтому со = 100л).
Если емкость фаз невелика (это имеет место для непротяженных воздушных сетей), можно принять С*0 и ток
Например, если сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм, а сопротивление изоляции фаз 300 кОм, ток, который проходит через тело человека (для сети 380/220 В), будет равен
1Ч = 3-220В/[3(30000 + 100000 + 1000) + 300000]Ом =
= 0,00095 А = 0,95 мА. Такой ток человек может даже не почувствовать. Даже если не учитывать сопротивление цепи человека (человек стоит на влажной земле в сырой обуви), проходящий через человека ток будет безопасен:
7Ч = 3 • 220 В/300 000 Ом = 0,0022 А = 2,2 мА.
Для протяженных электрических сетей, особенно кабельных линий, емкостью фаз нельзя пренебрегать (С * 0). Даже при очень хорошей изоляции фаз (г = со) ток потечет через человека через емкостное сопротивление фаз, и его величина будет определяться по формуле:
Таким образом, протяженные электрические цепи промышленных предприятий большой емкости обладают высокой опасностью, даже при хорошей изоляции фаз.
При нарушении же изоляции какой-либо фазы прикосновение к сети с изолированной нейтралью становится более опасным, чем к сети с заземленным нулевым проводом. В аварийном режиме работы (рис. 6.8, б) ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к исправной фазе, будет стекать по цепи замыкания на земле на аварийную фазу, и его величина
Так как сопротивление замыкания R3 аварийной фазы на земле обычно мало, то человек будет находиться под линейным напряжением, а сопротивление образовавшейся цепи будет равно сопротивлению цепи человека R3 , что очень опасно.
По этим соображениям, а также из-за удобства использования (возможность получения напряжения 220 и 380 В) четырехпроводные сети с заземленным нулевым проводом на напряжение 380/220 В получили наибольшее распространение.
Рассмотрены далеко не все возможные схемы электрических сетей и варианты прикосновения. На производстве могут быть более сложные схемы электроснабжения, находящиеся под большими напряжениями, а значит, и более опасные. Однако основные выводы и рекомендации для обеспечения безопасности практически такие же.
Снизить ток, протекающий через тело человека в этом случае, можно либо за счет увеличения электрического сопротивления цепи (например, за счет применения СИЗ), либо за счет уменьшения потенциала корпуса и потенциала земли, так как напряжение прикосновения при однофазном включении в цепь
г7 пР=Фк-Ч>з-Основными нормативными документами по технике безопасности при производстве электромонтажных работ являются строительные нормы и правила СНиП Ш—4—80* «Техника безопасности в строительстве» и разработанные на их основе Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах.