Оценка опасности поражения электрическим током при однофазном и двухфазном прикосновении человека при использовании трехфазных сетей с изолированной и заземленной нейтралью

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током. Меры первой помоши пострадавшим от электрического тока. Способы, применяемые для реанимации пострадавших от электрического тока.

Термическое, электролитическое и биол о гическое действие электрическоготока. Электрические травмы и электрические удары, их виды. Электрический шок.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон.

Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Все многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы – это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дугой (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения).

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.

Различают четыре степени электрических ударов:

I степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

III степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV степень – клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

Причинами смерти от электрического тока могут быть остановка сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Электрический шок – это тяжелая реакция организма в ответ на сильное электрическое раздражение, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Такое состояние может продолжаться от нескольких минут до суток.

Исход воздействия электрического тока на организм человека зависит отряда факторов, основными из которых являются: величина электрического тока; величина напряжения, воздействующего на организм; электрическое сопротивление тела человека; длительность воздействия тока на организм; род частота тока; путь протекания тока в теле; психофизиологическое состояние организма, его индивидуальные свойства; состояние и характеристика окружающей среды (производственного помещения) – температура, влажность, загазованность и запыленность воздуха и др.

Первая доврачебная помощь при несчастных случаях от поражения электрическим током состоит из двух этапов:

1. освобождение пострадавшего от действия тока;

2. оказание пострадавшему медицинской помощи.

Так как исход поражения зависит от длительности воздействия тока, важно быстрее освободить пострадавшего от дальнейшего действия тока. Очень важно также быстрее начать оказание пострадавшему медицинской помощи, так как период клинической смерти продолжается не более 7-8 минут. Заключение о смерти пострадавшего может вынести только врач. При невозможности быстрого отключения установки необходимо отделить

пострадавшего от токоведущих частей, которых он касается. При этом оказывающий помощь должен принять меры, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью или телом пострадавшего.

Меры первой помощи зависят от состояния пострадавшего после освобождения его от действия тока. Если пострадавший находится в сознании, но до этого был в состоянии обморока, его следует уложить на подстилку и до прибытия врача обеспечить полный покой и наблюдать за пульсом и дыханием. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, но с сохранившимися дыханием и пульсом, то его следует уложить на подстилку, обеспечить приток свежего воздуха, поднести к носу вату, смоченную в нашатырный спирт, обрызгивать лицо холодной водой. При плохом дыхании пострадавшего (очень редко, судорожно) необходимо делать искусственное дыхание и массаж сердца. Если у пострадавшего отсутствуют признаки жизни (дыхание и пульс), надо считать его в состоянии клинической смерти и немедленно приступить к его реанимации, то есть производству искусственного дыхания и массажа сердца.

-Искусственное дыхание выполняется с целью насыщения крови кислородом, необходимым для функционирования всех органов и систем.

-Массаж сердца – это искусственные ритмические сжатия сердца пострадавшего, имитирующие его самостоятельные сокращения, с целью искусственного поддержания кровообращения в организме пострадавшего и восстановления нормальных естественных сокращений сердца. При поражении электрическим током производится непрямой массаж сердца, состоящий из ритмического надавливания на переднюю стенку грудной клетки пострадавшего.

При оживлении организма причиной длительного отсутствия пульса у пострадавшего при появлении других признаков реанимации восстановление самостоятельного дыхания, сужение зрачков) может явиться фибрилляция сердца. В таких случаях должна быть произведена дефибрилляция сердца с помощью дефибриллятора прибывшими медицинскими работниками, а доэтого момента должны непрерывно производться искусственное дыхание и

непрямой массаж сердца.

Оценка опасности электропоражения заключается в расчете (или измерении) протекающего через человека тока или напряжения прикосновения и сравнении эти величин с предельно допустимыми их значениями ( и ) в зависимости от продолжительности воздействия тока. Поражение человека электрическим током может быть вызвано однополюсным (однофазным) или двухполюсным (двухфазным) прикосновением к токоведущей части установки. Однофазное подключение является менее опасным, чем двухфазное, однако оно возникает значительно чаще и является основной причиной электротравматизма. На исход поражения в этом случае оказывает решающее влияние режим нейтрали электросети. Более безопасной трехфазной сетью при нормальном режиме ее работы (то есть при сопротивлении фазных проводов относительно земли не менее 500 кОм) при однофазном прикосновении является трехфазная сеть с изолированной от земли нейтралью, а в аварийном режиме, то есть при замыкании одной из фаз на землю через сопротивление, значительно меньше требуемого сопротивления изоляции (), является трехфазная сеть с заземленной нейтралью. Напряжение прикосновения при однофазном прикосновении к исправной фазе равно линейному напряжению сети (), а в сети с заземленной нейтралью при тех же условиях – напряжение прикосновения всегда меньше линейного хотя и больше фазного ().

32.По каким критериям (требованиям) выбирается схема схема трехфазной сети (количество проводов) и режим нейтрали по отношению к земле (изолирована, заземлена) для электропитания технологического оборудования

При выборе схемы трехфазной сети (по количеству проводов) и режима ее нейтрали относительно земли (изолирована либо заземлена) руководствуются двумя требованиями: степенью опасности той или иной сети, а так же ее технологичностью, то есть удобством эксплуатации потребителем электрической энергии. По безопасности предпочтительнее трехфазная сеть в заземленной нейтралью, т.к. она менее опасна в аварийном режиме работы, а по технологичности – четырехпроводная сеть, т.к. в этом случае к сети можно подключать как трехфазные, так и однофазные потребители энергии

33.Какие трехфазные сети по схеме {количество проводов) и режиму нейтрали относительно земли (изолирована, заземлена) применяются на практике и почему?

- трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью (обычно в небольших лабораториях, производственных участках, где используются только трехфазные потребители и когда обеспечивается сопротивление изоляции фазных проводов такой сети по отношению к земле не менее 500 кОм);

- трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтральностью (практически на всех предприятиях, жилых и общественных помещениях);

- трехфазная четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью, как исключение, в передвижных установках.

34.Технические мероприятия и средства, применяемые при выполнении работ под напряжением (изолирующие, ограждающие, вспомогательные). Их суть, характеристики и условия применения.

Изолирующие защитные средства служат для изоляции персонала от частей электрооборудования или проводов сети, находящихся под напряжением, а также для изоляции человека от земли (рис. 4.1).

Изолирующие средства делятся на основные и дополнительные.

К основным средствам относятся такие средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и при помощи которых допускаются работы в электроустановках под напряжением и изолируют главным образом руки работающих от токоведущих частей или частей, оказавшихся под напряжением (рис. 4.2).

К ним относятся (в электроустановках напряжением до 1000В) электрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения (токоискатели) и др.

К дополнительным защитным изолирующим средствам относятся средства, которые сами по себе не могут обеспечить электробезопасность и лишь дополняют защитную роль основных изолирующих средств, изолируя ноги работающих от земли. К дополнительным защитным изолирующим средствам относятся диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки. Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей и защиты персонала от прикосновения к токоведущим частям оборудования. К ним относятся временные переносные ограждения (щиты, ограждения–клетки и т.п.), изолирующие накладки, кожухи, предупредительные плакаты и др.

При работах на отключенном оборудовании во избежание электропоражения при ошибочной подаче на него напряжения или появлении наведенного напряжения применяются временные переносные заземления и закоротки.

Предупредительные плакаты служат для предупреждения персонала об опасности, напоминания о принятых мерах безопасности, запрещения подачи напряжения и т.п.

Вспомогательные защитные средства служат для защиты персонала от сопутствующих опасностей и вредностей при работе в электроустановках. К ним относятся: приспособления, предохраняющие от падения с высоты (предохранительные пояса, страхующие канаты и т.п.); приспособления для безопасного подъема на высоту (стремянки, лестницы, монтерские когти и т.п.); устройства, защищающие работающих от световых, тепловых, электромагнитных, механических и химических воздействий (защитные очки, респираторы, противогазы, рукавицы и др.).

35. Максимально допустимые значения напряжений электропитания приборов, электрифицированного ручного инструмента, передвижных установок и переносных светильников.

220 В (50 Гц) при использовании установок в помещениях без признаков повышенной и особой опасности поражения электрическим током;

42 В (50 Гц) в помещениях с наличием признаков повышенной опасности поражения электрическим током и при работах в наружных условиях. В таких условиях работы допускается использовать инструмент (переносные установки) до 220 В, но с обязательным применением основных и дополнительных изолирующих средств;

42 В (50 Гц) в помещениях с наличием признаков особой опасности с обязательным применением основных и дополнительных изолирующих средств.

Для электропитания переносных светильников допускаются следующие максимальные значения напряжений:

42 В (50 Гц) в помещениях с наличием признаков повышенной и особой опасности;

12 В (50 Гц) – при работах в особо опасных и неблагоприятных условиях.

36. Принцип работы защитного заземления как технического способа

обеспечения электробезопасности в электроустановках. Область применения.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей оборудования (например, корпусов), которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции токоведущих частей оборудования (и по другим причинам), с землей посредством заземляющего устройства

Принцип работы: Принцип действия защитного заземления заключается в уменьшении опасности электропоражения за счет снижения напряжения на заземленном корпусе (или других частях) при замыкании на него (или другие части оборудования) питающего напряжения) до значения (где – ток, протекающий через заземлитель; – сопротивление защитного заземления) и выравнивания или снижения разности потенциалов между корпусом установки и землей за счет подъема потенциала земли (основания, на котором стоит человек), возникшего в результате растекания в нем тока.Таким образом, напряжение, действующее на человека в данном случае (напряжение прикосновения) будет равно разности потенциалов на корпусе установки (потенциал рук, ) и на основании (потенциал ног, ): Так как потенциал рук равен напряжению на корпусе, т.е. , то напряжение прикосновения при заземленном корпусе станет равно: ,где – коэффициент напряжения прикосновения, равный . Он зависит от разности потенциалов на корпусе установки и основании (земле).

В связи с тем, что потенциал на поверхности грунта уменьшается в зависимости от расстояния до заземлителя (места стекания тока в землю) по гиперболическому закону (рис. 4.5), то по мере удаления от места заземления разность потенциалов между корпусом и основанием будет увеличиваться и в зоне электротехнической земли (расстояние равно около 15–20 м), где потенциал на основании (поверхности грунта) приблизительно равен нулю, она станет равной напряжению на корпусе. В этом случае коэффициент напряжения прикосновения =1, а напряжение прикосновения равно:

Область применения:

Заземляющие устройства (заземления) бывают двух типов – выносные и контурные (распределенные) или выполненные в ряд

Контурное (распределенное) заземляющее устройство применяется в случаях, когда необходимо выровнять потенциал на защищаемой площадке с возможными потенциалами заземленных частей оборудования и тем самым уменьшить напряжение прикосновения (и напряжение шага) до безопасных значений. Для заземления электроустановок в первую очередь должны использоватьсяестественные заземлители водопроводные и другие трубопроводы, проложенные в земле (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей), металлические и железобетонныеконструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, свинцовые оболочки кабелей, проложенные в земле, нулевые (нейтральные) провода воздушных линий напряжением до 1000 В, рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и др. Защитное заземление применяется в сетях, изолированных от земли(трехфазные трехпроводные сети с изолированной от земли нейтралью, двухпроводные сети переменного и постоянного тока с изолированными от земли проводами или полюсами).

Выносные заземления устраиваются при отсутствии возможности разместить заземлитель в пределах защищаемой площадки, высоком сопротивлении грунта на этой территории и наличии сравнительно на небольшом удалении мест с повышенной проводимостью, а также при рассредоточенном размещении заземляемого оборудования.При выносном заземлителе коэффициент напряжения прикосновения () близок или равен единице, то есть заземление защищает в данном случае только за счет малого сопротивления заземления. Поэтому этот тип заземлителя чаще всего применяется при малых токах замыкания на землю().К достоинству выносных заземлений можно отнести возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

37.Принцип работы зануления как технического способа обеспечения Электробезопасности в электроустановках. Область применения.

Зануление представляет собой преднамеренное электрическое соединение к неоднократно заземленному защитному проводнику сети нетокопроводящих частей оборудования (например, металлического корпуса), которые могут оказаться под напряжением в результате замыкания электропитания на эти части или корпус (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Электрическая схема зануления:

а) в трехфазной трехпроводной сети с заземленной нейтралью;

б) в двухпроводной сети постоянного тока с заземленным полюсом.

При наличии зануления опасность электропоражения при прикосновении к зануленным частям (корпусу) оборудования и при замыкании на них питающего напряжения сети устраняется отключением оборудования от сети в результате срабатывания отключающего устройства (например, перегорания плавкой вставки предохранителя), вызванного большим током короткого замыкания. Так, при замыкании фазы 3 (рис. 4.7а) на зануленный корпус установки образуется цепь короткого замыкания третьей фазы, а возникший большой ток в этой цепи приведет к перегоранию плавкой вставки и отключит поврежденную установку от сети. Так как плавкие предохранители и автоматические выключатели с тепловой защитой срабатывают в течение нескольких секунд, то для снижения напряжения, действующего на человека в течение этого времени, обязательно применение повторного заземления защитного проводника . При этом напряжение прикосновения уменьшится до значения:

_,

где – ток, протекающий через повторное заземление; – коэффициент напряжения прикосновения.

Зануление применяется только в сетях с заземленной нейтралью (или заземленным полюсом и проводом в двухпроводных сетях), т.к. в противном случае при аварийном режиме работы сети, когда одна из фаз сети замыкает на землю через незначительное сопротивление (), человек, касающийся корпуса зануленной установки окажется под фазным (в трехфазных сетях), а при пробое питающего напряжения (одной фазы) на корпус (до срабатывания защиты) – под линейным напряжением (рис. 4.8)

Рис. 4.8. Схема зануления в трехфазной сети с изолированной нейтралью.

При заземленной же нейтрали в аварийном состоянии сети и нормальном режиме установки, напряжение, действующее на человека () без учета повторного заземления будет равно:

что значительно ниже U_ф.

Применение защитного заземления в сетях с заземленной нейтралью (заземленным полюсом или проводом в двухпроводных сетях) малоэффективно, так как при замыкании питающего напряжения (одной фазы в трехфазных сетях) на корпус напряжение на нем по отношению к земле достигнет значения превышающего или равного половине фазного (в трехфазных сетях при ):

В этом случае ток замыкания на землю () через защитное заземление () будет недостаточен для срабатывания защиты (рис. 4.7).

Дата добавления: 2014-12-23