Главная | Обратная связь
МегаЛекции

УСЛОВИЯ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ




Анализ опасности электроустановок сводится к определению значения тока, который протекает через тело человека при различных возможных вариантах попадания его под напряжение.

Электрические сети бывают постоянного и переменного токов. Сети переменного тока бывают однофазные и многофазные. Наиболее

263


ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ


Раздел 3


 


распространенные — трехфазные сети переменного тока. По режиму нейтрали трансформатора или генератора трехфазные сети могут быть с изолированной или глухозаземленой нейтралью. Изолированной называют нейтраль, изолированную от заземляющего устройства или присоединенную к нему через аппараты с большим сопротивлением (трансформаторы напряжения, компенсационные катушки). Глухозаземленной называют нейтраль, присоединенную к заземляющему устройству непосредственно или через аппараты с малым сопротивлением (трансформаторы тока).

Опасность сетей однофазного тока.Однофазные сети и сети постоянного тока могут быть изолированными от земли, иметь заземленный полюс или среднюю точку (табл. 3.4).

Анализ приведенных формул в табл. 3.4 свидетельствует о том, что наиболее опасным является двухполюсное прикосновение при любом режиме нейтрали относительно земли, поскольку в этом случае ток, который протекает через тело человека, определяется только сопротивлением его тела. Менее опасным является прикосновение к проводу изолированной сети при нормальном режиме работы.

Опасность трехфазных электрических сетей с изолированной нейтралью.Проводники электрических сетей относительно земли имеют емкость и активное сопротивление — сопротивление растекания, равное сопротивлению изоляции и пути тока на землю. В общем эти емкости и сопротивления растекания разные. С целью упрощения анализа допускаем, что они равны, тоесть С^С^С^С и rll=rh=i'c=r-

Таким образом, при прикосновении к одному из фазных проводов сети с изолированной нейтралью в нормальном режиме сила тока проходящего через человека, зависит от сопротивления потерь и емкости сети относительно земли. Замыкание одной из фаз на землю значительно повышает опасность однофазного прикосновения, поскольку в этом случае человек оказывается под напряжением, близким к линейному. Более опасным является двухфазное прикосновение.

Опасность трехфазных электрических сетей с глухо­заземленной нейтралью(табл. 3.5). Трехфазные электрические сети с глухозаземленной нейтралью имеют малое сопротивление между нейтралью и землей. Напряжение любой фазы исправной сети относительно земли равно фазному напряжению.

Таким образом, прикосновение к исправной фазе при замыкании второй фазы на землю более опасно, чем прикосновение к фазе в нормальном режиме работы трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, а наиболее опасным является двухфазное прикосновение.

264


 

 

 

  га                  
  н                  
  З"                    
  и                    
  га га                   +
  о. х   О Г) || it 1- ^          
                       
  § 3 со   ^ (1   of v of       ос
  щ g     1 С"   v^ II        
  §°     t^ О-,           ЧЕЛ
3 х Фор       PS        
o> К                    
ш н                    
о o>                    
                     
»8                    
                     
                       
фон ЭЬ 0. га X QJ -Q                            
ходящег ику в од m н О <L>                            
шя че.скую       ^=         •Вся \     •us  
S.5         т 4 ;              
С о 2 cL         ,'         . .        
- ttя о § ь       \ 1___ /                  
•х о. га a>         \         Uli        
°s 1 S     і —c=]—           III'        
я                          
f Я                          
<U в и                        
расч овен                    
в и                    
3 s                 о  
ч g<         S s   >,  
Форм; при го "Г"   ЗВ0ДНИ1   a С a С" заземл   о га ex о.  
  ристі ги   a. с к S и a * о   < ИСП ыкан  
  QJ tu Ё °   a> ., ■Г си э a     s зам  
  ара   X X -0 £ a ее «=t о О О ГП ("I   вен S ГО
  X   § о g 5 * 5 в- §   о PC с >-> та
      ико S о с с X Z? 5!   о вод ВОД
      ё: ■о S С IX X   с про про
                                 

265


 

 

 

 

 

 

 

 

      П р о д ( > л ж е н и е табл и ц ы ЗА
     
Прикосновение к одному из проводов сети с заземленной ь        
средней точкой          
ЧСЛ (  
    7 Им---'      
Прикосновение к двум полюсам          
земли С   и ЧЕЛ  
  у  
     

О r>

О

Со

й; 51

СП


Обозначения: U — напряжение. В; R,IEJI — сопротивление тела человека, Ом; г — токи утечки проводов, А; R„ — сопротивление заземления полюса, Ом; RK — сопротивление короткого замыкания; R — сопротивление' заземления средней точки, Ом.


Формулы для расчета тока, проходящего через человека, в трехфазных электрических сетях


Таблица 3.5


 


Характеристика сети


Схема включения человека в электрическую сеть


Формула для расчета силы тока


С изолированной нейтралью



I___ rw^

Прикосновение к одному из фазных проводов (однофазное прикосновение)


при С =-0


 



Прикосновение к двум фазам исправной сети


г _ Л//'/


 


Прикосновение к исправной фазе неисправной сети


1___ /^ѵч-



ї


при R<<R4EJI и

І _ Лін

' ЧЕЛ *


СО


ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ


Раздел 3


 


О S

ѵ ѵ

о?


и


v


Анализ различных случаев прикосновения человека к проводам трехфазных электрических сетей показывает следующее:

— менее опасным является однофазное прикосновение к проводу
исправной сети с изолированной нейтралью;

— при замыкании одной из фаз на землю опасность однофазного
прикосновения к исправной фазе больше, чем в исправной сети при
любом режиме нейтрали;

— наиболее опасным является двухфазное прикосновение при
любом режиме нейтрали.

Напряжение прикосновения — это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Численно оно равно разнице потенциалов корпуса q>к и точек земли, на которых находятся ноги человека (рис. 3.13), то есть


 


1іР X -X, ---------- 2л X

 


или


/,р 1

<Рк -V,, = —--------- Г

In \Х, X) 2


(3.2)


 


U г,


(3.3)


 



•В-


•е-


^ S


 



С


а, у С -Ѳ-


Рис. 3.13. Напряжение прикосновения при единичном заземлителе:

I — потенциальная кривая; II — кривая, которая характеризует изменение напряжения

прикосновения UІІР при изменении расстояния от заземлителя х


ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ


Раздел 3


 


Величину а называют коэффициентом напряжения прикосновения. В пределах зоны растекания тока a<1, а за границами этой зоны a = 1.

Напряжение прикосновения растет с увеличением расстояния от заземлителя, и за границами зоны растекания тока оно равно напряжению на корпусе оборудования.

Ток, который протекает через человека

Ѵ£7 ~ п ~ (3.4)

ЧЕЛ

Шаговое напряжение — это напряжение между двумя точками цепи тока, которые находятся друг от друга на расстоянии шага и на которых одновременно стоит человек. Численно шаговое напряжение равно разнице потенциалов точек, на которых находятся ноги человека (рис. 3.14).


Аналогично напряжению прикосновения

(3.7)

где ß — коэффициент шагового напряжения, который зависит от вида заземлителя, расстояния от заземлителя и длины шага (чем ближе к заземлителю и чем больше шаг, тем больше величина ß)\

(3.8)

ах х(х-та)

Напряжение прикосновения максимально около заземлителя и уменьшается с отдалением от заземлителя. Вне границ поля растекания оно равно нолю. Шаговое напряжение также растет с увеличением длины шага.

Ток, обусловленный шаговым напряжением


 


Рис. 3.14. Шаговое напряжение

При расположении одной ноги человека на расстоянии х от заземлителя и ширине шага а (в практических расчетах а = 0,8 м)

2jr;r(.v+
2jt \х x
или

(3.5) (3.6)

х+а)


U

_ и

(3.9)

R

Условия поражения человека напряжением прикосновения и шаговым напряжением разные, поскольку ток протекает различными путями. При напряжении прикосновения — через грудную клетку, а при шаговом напряжении — по нижней петле. Значительное шаговое напряжение вызывает судороги в ногах, человек падает, потом цепь тока замыкается вдоль всего тела человека.

3.4.8. СИСТЕМЫ СРЕДСТВ И МЕРОПРИЯТИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Применяемые в электроустановках защитные меры условно можно разделить на две группы: те, которые обеспечивают безопасность при нормальном режиме работы электроустановок и те, которые обес­печивают безопасность при аварийном режиме работы.





©2015- 2017 megalektsii.ru Права всех материалов защищены законодательством РФ.