Схемы прикосновения к токоведущим частям

Человек может попасть под напряжение в различных сетях при возникновении контакта с токоведущими частями электроустановок, а также (в случае аварии) с частями, нормально не находящимися под напряжением.

1. Изолированнаяоднофазная сеть.

При однополюсном прикосновении к проводу однофазной изолированной сети человек оказывается подключенным в цепь тока, как показано на Рис. 7.1 Б. При одновременном прикосновении к обоим проводам сети (см. Рис. 7.1 А) попадает под действие полного напряжения сети.

Рис. 7.1. Прикосновение к проводу изолированной однофазной сети (схема прикосновения и эквивалентная схема)
А) двухполюсное прикосновение: Из закона Ома находим силу тока, протекающего через человека по пути «рука-рука»: .		Б) однополюсное прикосновение: Из эквивалентной электрической схемы находим силу тока, протекающего через человека: .

Как видно из формул, в случае (А) ток существенно больше. При этом ток идет по наиболее опасному пути для человека пути – «рука-рука».

В случае Б сопротивление человека (R _Чел) складывается из составляющих: R _Ч = R _Т + R _Оп + R _Об + R _Од => сопротивление человека, это сумма сопротивления тела человека R _Т = 1 кОм, сопротивления опоры под ногами человека R _Оп = 0,04…200 кОм, сопротивления обуви R _Об = 0,2…500 кОм (в зависимости от влажности обуви), сопротивления одежды R _Од = 0,5…10 кОм.

Если двухпроводная однофазная сеть имеет заземленный провод, то: , где R_З – сопротивление заземления. Этот случай подключения соответствует рис. 7.2, поз. А.

2. Трехфазная сеть с заземленной нейтралью.

В трёхфазных сетях человек может случайно прикоснуться к одной фазе. При этом в сетях с заземлённой нейтралью он попадает под фазное напряжение (рис. 3.2, поз. А) и ток через человека определяется выражением: .

Если человек стоит на проводящем основании в сырой обуви, то можно принять, что его сопротивление R_Ч = R_Т = 1 кОм, а R _З мало. Тогда в сети 380 В с фазным напряжением 220 В через тело человека пройдёт ток:

Рис. 7.2. Прикосновение в трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью
А) к одной фазе;	Б) к фазе и нулевому проводу;	В) к двум фазам.

0,22 А (220 мА) – ток смертельно опасный для человека.

Но если человек стоит на сухом полу в диэлектрической обуви, то, приняв R _Оп = 100 кОм, R _Об = 50 кОм, получим R _Ч = R т+ R оп+ R об = 1+100+50 = 151 кОм и

1,5 мА, т.е. неопасный для человека пороговый ощутимый ток.

Этот пример показывает, какое значение для безопасности работающих с электроустановками имеют изолирующие полы и обувь.

При одновременном прикосновении к фазному и нулевому проводам (Рис. 7.2, поз. Б) ток через человека: не только не ограничивается сопротивлением обуви или опоры, но проходит по наиболее опасному пути «рука-рука».

Ещё опаснее – прикосновение к двум фазным проводам одновременно (поз. В), когда человек оказывается под междуфазным (линейным) напряжением:

и в данной сети будет: мА.

Преимущество сетей до 1000 В с заземлённой нейтралью заключается в том, что они позволяют получить два рабочих напряжения – линейное 380 В и фазное 220 В, а также не предъявляют высокие требования к качеству изоляции проводов.

3. Трехфазная цепь с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью ток, протекающий через человека возвращается к источнику через активное сопротивление изоляции проводов R _Из и ёмкость их относительно земли (рис. 7.3А).

В эквивалентной электрической схеме сопротивления и ёмкости всех трёх фаз включаются параллельно, образуя для тока I_ч цепь из активного сопротивления 1/3· R_из и ёмкостного – 1/3· Х_из (рис. 7.3). При этом:

,

где f – частота тока, Гц;

C – емкость каждой фазы относительно земли, Ф.

Рис. 7.3. Прикосновение в трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью

В сетях до 1000 В малой протяженности ёмкость (C) невелика и сопротивление Х_из >> R_из, так что через человека пройдёт ток:

. или мА

При хорошем состоянии изоляции фаз R _из = 500 кОм (нормируемая величина) в сети с фазным напряжением 220 В ток равен 1,3 мА, а прикосновение к фазе практически безопасно, если изоляция исправна и сопротивление её достаточно велико.

Если, однако, сопротивление изоляции резко понижено, а ёмкость велика (что характерно для протяжённых разветвлённых сетей до 1000 В с большим количеством потребителей), то ток через человека в пределе может достичь значения I_ч = 220 мА. При больших значениях сопротивлениях изоляции проводов R_из и емкости фаз относительно земли ток, проходящий через тело человека, можно определить по зависимости:

.

При пробое изоляции одной из фаз на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжение двух других фаз относительно земли увеличивается до линейного значения и опасность электропоражения повышается, т.к. в этом случае ток достигает значения I_ч = 380 мА.

Сила тока, проходящего через человека в сетях с изолированной нейтралью, зависит от качества изоляции, чем оно выше, тем меньше опасность для человека. Поэтому в таких сетях необходим постоянный контроль сопротивления изоляции.

Причины поражения электрическим током:

· случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

· появление напряжения на корпусах оборудования в результате "пробоя" на корпус;

· прикосновение к токоведущим частям, изоляция которых повреж­дена;

· появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на кото­рых работают люди, в результате случайного или ошибочного вклю­чения электроустановки;

· возникновение шагового напряжения на поверхности земли в резуль­тате замыкания провода на землю.

Основные меры защиты от поражения электрическим током.

· Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением для случайного прикосновения (изоляция токоведущих частей, расположение их на недоступной высоте, применение ограждений, блокировок и др.).

· Применение пониженного напряжения.

· Применение ручного электрического инструмента с двойной изоля­цией.

· Поддержание изоляции проводов в надлежащем состоянии. Для электроустановок с напряжением до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5МОм, а в сетях с напряжением свыше 1000 В – не ниже 10 МОм. Состояние изоляции проверяют не реже одного раза в год.

· Применение заземления или зануления корпусов электрооборудова­ния. Заземление корпусов электрооборудова­ния производят путем преднамеренного соединения корпуса с землей. Заземление применяют в сетях постоянного тока, в однофазных сетях переменного тока и в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью трансформатора. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Зануление корпусов электрооборудова­ния производят путем преднамеренного соединения корпуса с нулевым проводником. Зануление превращает пробой на корпус в короткое однофазное замыкание. Применяют зануление в трехфазных четырехпроводных сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью.

· Применение индивидуальных средств защиты от поражения током (диэлектрических перчаток, подставок, ковриков, обуви, инструмента с изолирующими рукоятками, указателей напряжения и др.).

· Организация безопасной эксплуатации электроустановок. Электроустановки обслуживает специально обученный электротехнический персонал, который периодически (не реже одного раза в год) проходит повторную проверку знаний. Этот персонал производит оперативное обслуживание электроустановок и выполнение работ в электроустановках. Для обеспечения безопасности предусмотрены организационные мероприятия (назначение ответственных лиц, оформление наряда, подготовку рабочего места, надзор во время выполнения работ, оформление окончания работы и т.д.) и технические мероприятия (производство необходимых отключений, вывешивание плакатов, установка заземлений на отключенных токоведущих частях оборудования, установка ограждений и др.)

Дата добавления: 2014-01-03