LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 8
(всего 10)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

воздействии может наступить
Руки невозможно
фибрилляция сердца
оторвать от электродов
То же действие, но выра-
Фибрилляция сердца через 2-3 с.,
женное сильнее. При
80-100 ещё через несколько секунд -
длительном действии -
остановка дыхания
остановка дыхания

Тяжесть электротравм, оцениваемая величиной тока, проходящего через
тело человека, и напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы


- 64 -
включения человека в цепь; напряжения сети; схемы самой сети; режима ее
нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от величины
емкости токоведущих частей относительно земли.
Критерии безопасности в электроустановках. Основными критериями
электробезопасности являются пороговые значения напряжения прикосновения
и тока, соответствующие ответным реакциям организма человека. Они
необходимы для расчета защитных мер и средств в электроустановках.
Для расчета и разработки защитных мер в электроустановках в качестве
исходных нормируемых величин рекомендуются три первичных критерия
электробезопасности:
• пороговый ощутимый ток - наименьшее значение ощутимого тока, при
частоте 50 Гц в среднем он составляет 1 мА;
• пороговый неотпускающий ток - человек может самостоятельно
освободиться от действия тока, величина тока 10 мА;
• пороговый фибрилляционный ток - ток 50 мА и более может вызвать
фибрилляцию желудочков сердца.
Сила тока в 10 мА считается условно безопасной величиной, в 100 мА -
смертельным током.
Нормативные данные о предельно допустимых уровнях (ПДУ)
напряжений прикосновения и токов не должны превышать значений,
приведенных в табл.14,15 / 21 /.
Таблица 14
Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при
нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
Ток U, В I, мА
Переменный, 50 Гц 2 0,3
Переменный, 400 Гц 3 0,4
Постоянный 8 1,0

Примечания: 1. Напряжения прикосновения и токи приведены при
продолжительности воздействия не более 10 мин и установлены исходя из реакции
ощущения. 2. Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в
условиях высоких температур (выше 25 ОС) и влажности (относительная влажность
более 75%), должны быть уменьшены в три раза.

Таблица 15
Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и
переменных токов 50 Гц при аварийном режиме электроустановки
напряжением до 1000 В
Нормируе Предельно допустимые значения, не более, при
мая продолжительности воздействия тока t, с

- 65 -
0,01
величина Св.
- 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
1,0
0,08
U, В 550 340 160 135 120 105 95 85 75 70 60 20
I, мА 650 400 190 160 140 125 105 90 75 65 50 6




- 66 -
11.3. Классификация электроустановок
и производственных помещений

В основу классификации промышленных электроустановок положены
номинальное напряжение электроустановки (до 1 кВ и выше 1 кВ) и режим её
нейтрали. По режиму нейтрали трехфазные электрические сети подразделяются
на сети с заземленной нейтралью и сети с изолированной нейтралью.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) все
производственные помещения по опасности поражения электрическим током
делятся на классы :
Помещения без повышенной опасности, характеризующиеся
отсутствием признаков повышенной и особой опасности.
Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием
одного из следующих факторов (признаков):
сырость, когда относительная влажность превышает 75%;
высокая температура воздуха, превышающая 35оС;
токопроводящая пыль;
токопроводящие полы;
возможность одновременного прикосновения к имеющим соединение с
землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам
и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электроприемников, с
другой стороны.
Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из
условий:
особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100%;
химически активная среда, когда содержащиеся в воздухе пары действуют
разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования;
два или более признаков одновременно, свойственных помещениям с
повышенной опасностью.
Данная классификация учитывается при выборе производственного
оборудования, электроустройств, электроинструмента, допустимого
напряжения, защитных приспособлений, а также при разработке мероприятий
по профилактике электротравматизма.

Промышленные электроприемники по надежности электроснабжения
делятся на категории (табл.16)
Электроприемники особой группы при внезапном отключении
представляют наибольшую опасность для жизни людей. В целях повышения
надежности их работы предусматривается третий независимый источник
электроснабжения.



- 67 -
Таблица 16
Категории электроприемников по надежности электроснабжения
Категория Надежность электроснабжения
Бесперебойная работа электроприемника необходима для
Особая группа
безаварийного останова производства в целях пре-
электроприемни-
дотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и
ков
повреждения дорогостоящего основного оборудования
Электроприемники, перерыв электроснабжения которых
может повлечь за собой опасность для жизни людей, зна-
Электроприемни-
чительный ущерб народному хозяйству, повреждение
ки I категории
дорогостоящего основного оборудования, массовый брак
продукции, расстройство сложного технологического
процесса
Электроприемники, перерыв электроснабжения которых
Электроприемни-
приводит к массовым простоям рабочих, механизмов и
ки II категории
промышленного транспорта
Электроприемни Все основные электроприемники, не подходящие под
ки III категории определения I и II категории.

11.4. Анализ электроопасности электрических сетей и
установок напряжением до 1000 В

На практике возможно замыкание электрической цепи через тело человека,
при прикосновении одновременно к двум проводам (двухфазное
прикосновение) или к одному проводу (однофазное прикосновение) - рис. 15.
Двухфазное прикосновение к сети (рис. 15а) наиболее опасно. При этом
ток, проходящий через тело человека по одному из самых опасных для
организма путей (рука – рука), зависит от прилагаемого к телу человека
напряжения, равного линейному напряжению сети Uл, а также от
сопротивления тела человека:
Iч = Uл/Rч= 3 ·Uф/Rч ( 22 )
При двухфазном прикосновении ток, проходящий через тело человека,
практически не зависит от режима нейтрали сети. Следовательно, двухфазное
прикосновение одинаково опасно как в сети с изолированной, так и с
заземленной нейтралью (при условии равенства линейных напряжений этих
сетей). Случаи двухфазного прикосновения человека сравнительно редки и
наблюдаются обычно в электроустановках напряжения до 1000 В.
Однофазное прикосновение (рис. 15б) наблюдается чаще, чем двухфаз-ное,
но менее опасно, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не
превышает фазного, и соответственно сила тока, проходящего через человека,

- 68 -
меньше, чем при двухфазном прикосновении. Кроме того, сила тока в
значительной степени зависит от режима нейтрали, сопротивления изоляции
проводов относительно земли, сопротивления пола (или основания), на котором
стоит человек, и от других факторов.




а б
Рис. 15. Схема возможного прикосновения человека в сети
переменного тока
а – двухфазное включение; б – однофазное включение; Uл, Uф – линейное и
фазное напряжение сети соответственно; Iч – ток, проходящий через тело
человека; Rч – сопротивление тела человека; А, В, С – буквенное обозначение
фаз электрической сети.

В сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме эксплуатации
электрической сети (рис.16а.) образуется цепь поражения тело-пол-земля-
сопротивление изоляции проводов. С учетом сопротивлений обуви Rоб и пола
Rп, на котором стоит человек, ток, проходящий через тело человека,
определяется зависимостью:
Iч = Uф/(Rч+Rоб+Rп+Rиз/3) , ( 24 )
где Rиз – сопротивление изоляции проводов сети относительно земли, Ом.
Сопротивление тела человека принято принимать равным Rч =1000 Ом.
Электрическое сопротивление обуви зависит от материала подошвы, влажности
помещения и приложенного напряжения (табл.17), а сопротивление опорной
поверхности пола зависит от материала и степени его влажности (табл.18).
При наиболее неблагоприятном случае, когда человек имеет проводящую ток
обувь и стоит на токопроводящем полу, т.е. при Rоб=0 и Rп=0,
Iч = Uф/(Rч+Rиз/3) . ( 25 )
В этом случае, например, для сети с напряжением Uф=220 В и исправной
изоляции проводов Rиз=500 КОм, при Rч=1000 Ом, ток, проходящий через тело

- 69 -
человека, Iч = 220/(1000+167000)=0,0013А=1,3 мА. Данное значение Iч
вызывает слабый зуд (пороговый ощутимый ток) и не представляет опасности
для человека (см. табл.13).




а Iз-а б Iз-б а б
Рис.16. Схема возможного Рис.17. Схема возможного
прикосновения человека к трехфазной прикосновения человека к
сети с изолированной нейтралью трехфазной сети с заземленной
а – нормальный режим; б – нейтралью
аварийный режим; Iз – ток замыкания а – нормальный режим; б –
на землю (заземлитель); Rиз, Rа, Rв, Rс аварийный режим; Rо –
– сопротивление изоляции проводов сопротивление рабочего заземления
относительно земли, соответственно, нейтрали; Iз-а; Iз-б – ток замыкания
общее и по каждой фазе А, В, С; Rз – на землю, соответственно для
сопротивление растеканию тока режимов а) и б)
заземляющего устройства

В сетях с заземленной нейтралью при нормальном режиме эксплуатации
электрической сети (рис. 17а ) при однофазном прикосновении человека к
корпусу оборудования, находящегося под напряжением, образуется цепь
поражения тело-пол-земля-заземление нейтрали.
Цепь, по которой проходит ток, состоит из сопротивления тела человека
Rч, его обуви Rоб, пола Rп, а также сопротивления заземления нейтрали
трансформатора Rо. В этом случае сила тока определяется следующим образом:
Iч = Uф/(Rч+Rоб+Rп+Rо) , ( 23 )
где Uф – фазное напряжение сети, В.
Для случая, когда человек имеет проводящую ток обувь и стоит на
токопроводящем полу, т.е. при Rоб=0 , Rп=0 , Rч=1000 , Rо ? 10 Ом и Uф=220 В,
величина Iч = 220/(1000+10) = 0,22 А = 220 мА. Данное значение Iч вызывает
фибриляцию сердца и остановку дыхания (пороговый фибриляционный ток),
(см. табл.13), что смертельно опасно для человека.

- 70 -
Следовательно, при равных условиях прикосновение человека к одной из
фаз сети с изолированной нейтралью менее опасно, чем в сети с заземленной
нейтралью.
В аварийном режиме эксплуатации электрической сети один из проводов
может оказаться замкнутым на землю (рис.16 и 17). Ток, проходящий через
человека, прикоснувшегося к исправной фазе, определяется зависимостью:
Iч = Uпр/(Rч+Rз ) ( 26 )
Замыкание одной из фазы на землю резко повышает опасность
однофазного прикосновения, т.к. в этом случае человек попадает под
напряжение U пр ? 3 ? U ф , близкое к линейному.
Таблица 17
Электрическое сопротивление обуви
Сопротивление обуви, кОм, при напряжении, В
Материал
Помещение сухое Помещение сырое и влажное
подошвы
220 выше 220 220 выше 220
Кожа 100 50 0,5 0,2
Кожимит 50 25 0,7 0,5
Резина 500 50 1,5 1

Таблица 18
Электрическое сопротивление опорной поверхности ног на полу
Сопротивление опорной поверхности
Материал ног на полу, кОм
пола сухом влажном мокром
Бетон 2000 0,9 0,1
Дерево 30 3 0,3
Линолеум 1500 50 4
Метлахская плитка 25 2 0,3

Шаговое напряжение. Кроме рассмотренных выше случаев возможное
включение человека в электрическую сеть с напряжением прикосновения при
так называемом шаговом напряжении, которое возникает в результате
появления потенциалов ?х на поверхности земли, обусловлено растеканием
тока замыкания Iз на землю.
Причиной появления этих потенциалов является замыкание
токоведущих частей на заземленный корпус, при падении электрического
провода на землю и т.п. Условия поражения человека напряжением
прикосновения и напряжением шага различны, так как ток протекает по разным

- 71 -
путям: через руку - грудную клетку - ногу – от напряжения прикосновения и по
нижней петле через ноги человека – от напряжения шага.
Величина потенциала и характер растекания тока на поверхности земли
зависят в основном от электрических свойств и однородности грунта, формы
заземлителей и силы тока. На рис.18 показано распределение потенциалов в
зоне растекания тока. Для упрощения анализа и получения расчетных
зависимостей делаются допущения, что ток растекается через одиночный
заземлитель, грунт изотропный и удельное сопротивление грунта ? во много
раз превышает удельное сопротивление материала заземлителя.
Распределение потенциала на поверхности земли ?х может быть
определено по выражению
Iз ?
?x = , ( 27 )
2? ? x
где Iз -ток замыкания на землю.
Для принятых допущений потенциал на поверхности грунта
распределяется по закону гиперболы. Напряжение прикосновения – это
напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (корпус) при
одновременном прикосновении к ним человека. Численно оно равно разности
? з и точек почвы, в которых находятся ноги
потенциалов корпуса
человека ? х , т.е.
Uпр= ? з ? ? х . ( 28 )
Напряжение шага – это напряжение между точками земли (А и Б),
имеющими разные потенциалы на расстоянии шага человека (в расчетах
принимается а=0,8 м).
Численно напряжение шага равно
Uш= ? А ? ? Б , ( 29 )
где ?А =? х и ? Б = ? х + а .
Подставляя ранее полученные значения для ? х и ? х + а , будем иметь
Iз ? ? 1 1 ? Iз? ? a ?
= ? ?=
? ?2 ?,
Uш ( 30 )
2? ? ? x x + a ? 2? ? ? x + ax ?
? ax ?
Uш=Uз ? 2 ?.
или
? x + ax ?




- 72 -
Рис.18. Распределение
1
потенциалов в зоне
растекания тока при
замыкании фазы на
2 нетоковедущие части

оборудования или землю
3
Rзз – сопротивление
защитного заземления; ?
4 – потенциал корпуса
относительно земли; Х –
? 5а 5б
расстояние от места
замыкания до
рассматриваемой точки;
А – длина шага (а=80 см);
Uпр2=Uз Uш – напряжение шага; Uз





– напряжение на
заземлителе; 1 –
Uш=0

Uпр1




электроприемник
(заземленное
электрооборудование); 2
х – заземляющий зажим; 3
х а
– заземляющий
20 м проводник; 4 –
заземляющее устройство;
5 – кривые
распределения: а-
потенциалов; б-напряже-
ния прикосновения.
Напряжение шага максимально у заземлителя и уменьшается по мере
удаления от него. Вне поля растекания (x более 20 м) оно равно нулю, а также в
случае, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной линии.
Напряжение шага также увеличивается с увеличением ширины шага.


11.5. Меры защиты при эксплуатации электроустановок

В зависимости от вида электроустановки, номинального напряжения,
режима нейтрали, условий среды помещения необходимо применять
определен-
ный комплекс защитных мер. Для обеспечения электробезопасности
применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические

- 73 -
способы и средства защиты: применение малых напряжений; электрическое
разделение сетей; контроль и профилактика качества изоляции; защита от
случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление;
зануление; защитное отключение; применение электрозащитных средств.
Применение защитных мер регламентируется Правилами устройств
электроустановок (ПУЭ), Правилами технической эксплуатации
электроустановок потребителей (ПТЭ), Правилами техники безопасности при
эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) / 23, 24, 26 /
Применение малых напряжений. Малое напряжение – номинальное
напряжение не более 42 В. Если номинальное напряжение электроустановки не
превышает длительно допустимой величины напряжения прикосновения, то
даже одновременный контакт человека с токоведущими частями разных фаз
или полюсов безопасен.
В особо опасных (по опасности поражения электрическим током) и
взрывоопасных помещениях для повышения безопасности применяются малые
напряжения 12 и 36 В.
В помещениях с повышенной опасностью для переносных
электроприемников рекомендуется номинальное напряжение 36 В. В особо
опасных помещениях для ручного электроинструмента устанавливается

<< Пред. стр.

страница 8
(всего 10)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign