АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Анализ опасности поражения электрическим током в различных сетях

Читайте также:
  1. I. Общие требования безопасности.
  2. I. Психологический анализ урока
  3. II. Основные проблемы, вызовы и риски. SWOT-анализ Республики Карелия
  4. II. Первая помощь в различных случаях
  5. II. Психологический анализ урока
  6. II. Требования безопасности перед началом работы
  7. III. Анализ продукта (изделия) на качество
  8. III. Анализ результатов психологического анализа 1 и 2 периодов деятельности привел к следующему пониманию обобщенной структуры состояния психологической готовности.
  9. III. «Культ личности»: противоречивость критике и обществоведческого анализа.
  10. IV этап. Анализ
  11. IV. Психологический анализ урока
  12. IX. Дисперсионный анализ

 

Поражение человека электротоком возможно лишь при его непосредственном контакте с точками электроустановки, между которыми существует напряжение, или с точкой, потенциал которой отличается от потенциала земли. Анализ опасности такого прикосновения, оцениваемой величиной проходящего через человека тока или напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электросеть, ее напряжения, режима нейтрали, изоляции токоведущих частей, их емкостной составляющей и т.п.

При изучении причин поражения током необходимо различать прямой контакт с токоведущими частями электроустановок и косвенный. Первый, как правило, возникает при грубейших нарушениях правил эксплуатации электроустановок (ПТЭ и ПТБ), второй – в результате аварийных ситуаций, например при пробое изоляции.


Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть различными. Однако наиболее распространенными являются две: между двумя различными проводами – двухфазное включение и между одним проводом или корпусом электроустановки, одна фаза которой пробита, и землей – однофазное включение. Статистика показывает, что наибольшее число электротравм происходит при однофазном включении, причем большинство из них в сетях напряжением 220/380 В.

Двухфазное включение (рис.14.1.) является более опасным, поскольку в данном случае человек находится под линейным напряжением, при этом сила тока Iч (А), проходящего через человека, составит:

__

Iч = Uл / Rч = Ö3 Uф / Rч = 1,73 Uф / Rч (14.2.)

 

где Uл – линейное напряжение, т.е. напряжение между фазными проводами, В; Uф – фазное напряжение, т.е. напряжение между началом и концом одной обмотки (или между фазным и нулевым проводом), В.

 

Как видно из рис.16.1, опасность двухфазного включения не зависит от режима нейтрали. Нейтралью называется точка соединения обмоток трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через аппараты с большим сопротивлением (сеть с изолированной нейтралью), либо непосредственно соединенная с заземляющим устройством – сеть с глухо-заземленной нейтралью.

При двухфазном включении ток, проходящий через тело человека, не уменьшается при изолировании человека от земли с использованием диэлектрических галош, бот, ковриков, полов.

 
 

При однофазном включении человека в сеть (рис.14.2., 14.3.) сила тока во многом определяется режимом нейтрали.

 
 

При однофазном включении в сеть с изолированной нейтралью (рис.16.2.) сила тока Iч (А), проходящего через человека, составит:

 

Uф

Iч = ------ -------------------------------------------------------- (14.3.)

Rч Ö1 + [Rиз (Rиз + 6Rч)] / [9Rч2 (1 + Rиз2 w2 C2)]

 

где w – круговая частота, Гц; С – емкость фаз относительно земли, Ф

 

Для упрощения формулы (14.3.) принято, что Rа = Rb = Rc = Rиз, а Са = Сb = Сс = С.

При однофазном включении ток, проходящий через тело человека, зависит от изолирования человека от земли с помощью диэлектрических приспособлений (галош, бот, ковриков, полов). В случае изолированной нейтрали (рис.14.2.), ток проходящий через тело человека может быть определен по формуле:

 

Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + Rиз/3) (14.4.)

 

где Rоб – сопротивление обуви человека; Rп – сопротивление пола; Rиз – сопротивление изоляции одной фазы относительно земли

 

Так как нейтраль изолированная, то сопротивление обуви человека Rоб = 0, сопротивление пола Rп = 0, таким образом: Iч = 220 / (1000 + 0 + 0 + 90000/3) = 0,007 А =

= 7 мА

При глухо-заземленной нейтрали (рис.14.3.), ток проходящий через тело человека может быть определен по формуле:

 

Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + R0) (14.5.)

 

где R0 – сопротивление заземления нейтрали

 

Рассмотрим два варианта:

а) обувь сырая и/или имеет металлические набойки, следовательно, Rоб = 0; пол – земляной или металлический, следовательно, Rп = 0; сопротивление заземления нейтрали значительно меньше сопротивления тела человека и значит им можно пренебречь; таким образом: Iч = 220 / (1000 + 0 + 0 + 0) = 0,22 А = 220 мА – смертельный ток;

б) обувь непроводящая (например, галоши), Rоб = 45000 Ом; пол – деревянный, Rп = 100000 Ом; сопротивление заземления нейтрали R0 = 0; таким образом: Iч = 220 /(1000+

+ 45000 + 100000 + 0) = 0,0015 А = 1,5 мА – ощутимый ток.

Явления, возникающие при замыкании фазы на землю. В случае аварии или нарушения нормальной работы электрооборудования, возможно замыкание на землю. Замыкание на землю существенным образом изменяет и напряжение токоведущих частей электроустановки относительно земли и заземленных конструкций здания. Замыкание на землю всегда сопровождается растеканием тока в грунте, что, в свою очередь, приводит к возникновению нового вида поражения человека, а именно попадание под напряжение прикосновения и напряжение шага. Такое замыкание может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник, находящийся в контакте с землей, называется заземлителем или электродом.

В объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое «поле (зона) растекания тока». Теоретически оно простирается до бесконечности, однако в реальных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя плотность тока растекания и потенциал практически равны нулю.

Характер потенциальной кривой растекания существенным образом зависит от формы заземлителя. Так, для одиночного полусферического заземлителя потенциал на поверхности земли будет изменяться по гиперболическому закону (рис.14.4.).

 

 
 

В зависимости от места нахождения человека в зоне растекания и его контакта с электроустановкой б (рис.14.5.), корпус которой заземлен и находится под напряжением, человек может попасть под напряжение прикосновения Uпр, В, определяемое как разность потенциалов между точкой электроустановки, которой касается человек jз и точкой грунта, на которой он стоит jосн:

 

Uпр = jз - jосн = jз (1 - jосн / jз) = jз a1 (14.6.)

 

где a1 - коэффициент напряжения прикосновения, характеризующий форму потенциальной кривой.

 
 

Из рис.14.5. видно, что напряжение прикосновения будет максимальным при удалении человека от заземлителя на 20 м и более (электроустановка в) и численно равно потенциалу заземлителя Uпр = jз при этом a1 = 1. Если же человек стоит непосредственно над заземлителем (электроустановка а), то Uпр = 0 и a1 = 0. Это самый безопасный случай.


Выражение (14.6.) позволяет вычислить Uпр без учета дополнительных сопротивлений в цепи человек - земля, т.е. без учета сопротивления обуви, сопротивления опорной поверхности ног и сопротивления пола. Все это учитывается коэффициентом a2, поэтому в реальных условиях величина напряжения прикосновения будет еще меньше.


определяется следующей формулой:

 

Uш = jз b1 b2 (14.7.)

 

где b1 - коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой, b1 = (jх - jх+а) / jз < 1; b2 - коэффициент, учитывающий сопротивление опорной поверхности ног, обуви

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)