Оцінка небезпеки дії електричного струму на людину

Оцінка зводиться до визначення сили струму, що проходить через тіло. Сила струму залежить від контакту чоловіка з різними елементами електроустановок, напруга між котрими визначається її параметрами, режимом і умовами експлуатації.

Електротравма в результаті дії електричного току або електричної дуги може виникнути:

1. В результаті однофазного (однополюсного) доторкання не ізольованого від землі (основи) чоловіка до неізольованих струмоведучих частин електроустановок, що знаходяться під напругою;

2. Внаслідок одночасного доторкання чоловіка до двох струмоведучих неізольованих частин (фази, полюси) електроустановок, що знаходяться під напругою;

3. При наближенні на небезпечну відстань чоловіка не ізольованого від землі (основи), до струмоведучих незахищених ізоляцією частин електроустановок, що знаходяться під напругою;

4. В результаті доторкання людини, неізольованої від землі (основи), до металічних корпусів електроустаткування, що знаходяться під напругою;

5. Влучення чоловіка, що знаходиться у зоні розтікання струму замикання на землю, під «напругу кроку»;

6. В результаті дії атмосферної електрики при громовому розряді;

7. В результаті доторкання людини до неметалічних частин, що знаходяться під напругою (стін, конструкцій тощо).

8. При вивільненні чоловіка, що знаходиться під напругою.

Більшість електричних установок у дорожньому і автомобільному будівництві працюють під напругою не більш 1000 В.

Ступінь небезпеки електротравми при експлуатації таких установок залежить від шляху проходження току по організму, тобто від схеми включення чоловіка в електричну мережу. Схеми включення людини в електричну мережу можуть бути однофазовими, двофазовими і у вигляді попадання під «напругу кроку».

Рисунок 16.1 – Схема однофазного включення людини в електричну мережу

При однофазному включенні людини в мережу ступінь небезпеки залежить від наявності заземлення нейтралі. Якщо нейтральна точка заземлена, то сила струму, що проходить через тіло людини:

(16.1)

де - сила току, що проходить крізь людину, А;

- напруга дотику, В;

- фазна напруга в мережі, В;

- опір тіла людини, Ом;

- опір заземлення нейтралі, Ом.

Напруга дотику дорівнює:

(16.2)

Якщо людина торкнеться однієї фази у аварійному режимі електроустановки (наприклад при замиканні фази на землю), то сила току, що проходить через тіло чоловіка:

; (16.3)

і напруга дотику:

(16.4)

Отже при аварійному режимі електроустановки у випадку однофазного включення в електричну мережу людина опиниться під дією майже лінійної напруги, так при в інженерних розрахунках приймають рівним 1000 Ом, а згідно з Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ), не повинно перевищувати 40 Ом.

Рисунок 16.2 – Схема однофазного включення людини в електричну мережу без заземлення нейтраллю

У випадку, коли нейтральне заземлена, при однофазному під’єднанні струм пройде до других фаз через тіло людини та ізоляцію цих фаз, тобто в мережу включені опір тіла людини, взуття, підлоги і ізоляції дротів. При симетричному навантаженні фаз сила току, що проходить через тіло людини:

(16.5)

Звідси:

(16.6)

де - опір ізоляції дротів, Ом;

- лінійна напруга в мережі, В.

Отже при доторканні людини до однієї фази небезпека ураження залежить від опору ізоляції та тіла людини.

У випадку замикання однієї з фаз на землю (у аварійному режимі) сила току, що проходить через тіло людини:

(16.7)

напруга дотику:

(16.8)

де - опір в місці замкнення на землю.

Рисунок 16.3 – Схема двофазного включення людини в електричну мережу

При торканні людини одночасно до двох фазних дротів вона опиняється під дією лінійної напруги. Через тіло людини піде струм силою:

(16.9)

Отже, напруга дотику дорівнює лінійній напрузі:

(16.10)

З розглянутих трьох схем включення людини в електричну мережу двохфазне найбільш небезпечне, так як в цьому випадку сила току і напруга дотику будуть найбільшими.

Замикання однієї з фаз електричної мережі на землю завжди супроводжується розтіканням току в ґрунті. Розтікання току може проходити при недостатньому заземленні корпуса електроустановки, і він опиниться під напругою, наприклад, в результаті порушення ізоляції однієї з фаз. Людина, що опинилась у зоні розтікання току, опиняється під дією «напруги кроку». Напругою кроку називається напруга між двома точками ланцюга току, що знаходяться одна від одної на відстані кроку, на яких одночасно стоїть людина.

Зоною розтікання току вважають площу землі, за якою величину електричного потенціалу, обумовленого токами замикання, умовно приймають рівну нулю. На практиці нульовий потенціал вважається на відстані 20 м від місця замикання дроту на землю.

Значення напруги кроку в загальному випадку залежить від сили току замикання на землю, питомого опору ґрунту, розтікання від людини до місця замикання дроту на землю і кроку – відстані між крайніми точками торкання тіла людини з землею.

Крокова напруга дорівнює різниці потенціалів в місцях знаходження людини:

(16.11)

Безпечною вважається напруга кроку, що дорівнює 36 В.

Рисунок 16.4 – Схема включення людини в зону розтікання току - «напруга кроку»

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Види дії електричного току на організм людини.

2. Характеристика порогових відчутних, порогових, що не відпускають, і порогових фібріляційних електричних струмів.

3. Оцінка небезпеки дії електричного току на людину.

4. Однофазне включення людини в мережу.

5. Двофазне включення людини в мережу.

6. Крокова напруга.

ЛЕКЦІЯ №17

Дата добавления: 2014-01-06