Лабораторная работа - Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях, напряжением до 1000 В
Описание файла
Документ из архива "Лабораторная работа - Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях, напряжением до 1000 В", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд и гроб или обж)" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Лабораторная работа - Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях, напряжением до 1000 В"
Текст из документа "Лабораторная работа - Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях, напряжением до 1000 В"
БЖД
«Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях, напряжением до 1000 В»
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследовать опасность поражения электрическим током в трехфазных сетях переменного тока напряжением до 1000 В.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. По значению тока, проходящего через тело человека, оценить опасность прикосновения к фазе двух трехфазных сетей: а) трехпроводной с изолированной нейтралью; б) четырехпроводной с заземленной нейтралью.
Параметры обеих сетей - линейные напряжения, сопротивления изоляции и
емкости фаз относительно земли - одинаковы и задаются.
2. Определить зависимость опасности прикосновения человека к одной фазе двух указанных электрических сетей в период нормального режима их работы от: а) значения сопротивления изоляции проводов относительно земли (при отсутствии или при неизменном значении емкости); б) значения
сопротивления тела человека.
3. Оценить эффективность защитного заземления в трехфазных сетях
переменного тока.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Проходя через организм человека, электрический ток производит
термическое, электролитическое и биологическое воздействия.
Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков
тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.
Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.
Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением
живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в результате может произойти полное прекращение
деятельности органов кровообращения и дыхания.
Различают два основных вида поражения человека электрическим током -
электрические травмы и электрические удары.
Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные
повреждения тканей организма.
Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги,
электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.
Электрический удар - это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся судорожным сокращением мышц. Электрический удар приводит к нарушению и полному прекращению деятельности легких и сердца, т.е. гибели организма.
Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление тела человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм. В качестве расчетной величины при переменном токе частотой 50 Гц сопротивление тела человека принимают равным 1000 Ом. В действительности сопротивление тела величина нелинейная и зависит от значения тока, проходящего через человека, длительности его воздействия, пути прохождения в теле человека, рода и частоты тока, величины напряжения, индивидуальных особенностей пострадавшего, состояния окружающей среды.
Основным фактором, обуславливающим исход поражения человека током, является значение тока, проходящего через тело человека.
Условие безопасности человека при действии электрического тока определяется зависимостью:
(1)
где - Jч сила тока, протекающего через тело человека, А;
Uпр - напряжение прикосновения (напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек), В;
Rч - сопротивление тела человека, Ом;
Jдоп - допустимый ток через тело человека, А.
Степень опасности переменного тока промышленной частоты и постоянного тока приводится в табл. I.
Таблица 1
Степень опасности электрического тока
| Ток, мА | Переменный ток | Постоянный ток |
| 0,6-1,5 | Порог ощущения | Не ощущается |
| 2-3 | Судороги в руках | Не ощущается |
| 5-7 | Судороги в руках с болью | Зуд, ощущение нагрева (порог ощущения) |
| 8-10 | Сильные боли в пальцах и кистях рук (порог отпускающего тока) | Усиление нагрева |
| 13-14 | Очень сильные боли, слабый паралич рук (пороговый не отпускающий ток) | Дальнейшее ощущение нагрева |
| 20-50 | Паралич рук; самостоятельно оторваться невозможно; затрудненное дыхание | Сокращение мышц; незначительные боли; продолжение нагрева |
| 50-65 | Паралич дыхания; фибрилляция сердца (хаотически разновременные сокращения волокон сердечной мышцы) | Сильные боли; слабый паралич рук; оторваться самостоятельно практически невозможно |
| 70-80 | Начало трепетания желудочков сердца | Руки парализуются; оторваться самостоятельно невозможно |
| 90-100 | Паралич дыхания; при длительности 3 с и более -паралич сердца, трепетание желудочков; клиническая смерть | Паралич дыхания; начало трепетания желудочков сердца |
Путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе
поражения. Возможных путей тока в теле человека, которые именуются также петлями
тока, очень много. Характерными, обычно встречающимися в практике являются не более 15 петель, однако самые распространенные из них (6 петель)
показаны на рис. 1 и приведены в табл. 2.
Рис. 1. Наиболее распространенные пути тока в теле человека (петли тока):
1 - рука - рука; 2 - правая рука - ноги; 3 - левая рука - ноги; 4 — нога — j нога; 5 - голова - ноги; 6 - голова - руки
Опасность различных петель тока приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Характеристика наиболее распространенных путей тока в теле человека
| Пути тока | Частота возникновения пути тока, % | Доля терявших сознание во время воздействия током, % | Значение тока, проходящего через область сердца, % общего тока, проходящего через тело |
| Рука - рука | 40 | 83 | 3,3 |
| Правая рука - ноги | 20 | 87 | 6,7 |
| Левая рука - ноги | 17 | 80 | 3,7 |
| Нога - нога | 6 | 15 | 0,4 |
| Голова - ноги | 5 | 88 | 6,8 |
| Голова - руки | 4 | 92 | 7,0 |
| Прочие | 8 | 65 | - |
Состояние окружающей воздушной среды может усиливать или ослаблять опасность поражения током. Так, например, сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая её сопротивление и создавая угрозу перехода напряжения на нетоковедущие металлические части электрооборудования, к которым может прикасаться человек.
По "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ) все помещения по степени поражения электрическим током подразделяются на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.
Помещения без повышенной опасности: сухие, беспыльные с нормальной температурой воздуха, с изолирующими полами, в которых отсутствуют или очень мало заземленных предметов. Это обычно жилые помещения (за исключением ванных комнат), конторы, некоторые лаборатории и производственные помещения.
Помещения с повышенной опасностью: сырые (относительная влажность превышает 75 %), жаркие (температура воздуха превышает +30 °С), пыльные с токопроводящей пылью, с токопроводящими полами (металлическими, железобетонными, земляными, кирпичными и т.п.), с возможностью одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Особо опасные помещения: особо сырые (относительная влажность близка к 100 %), с химически активной средой, а также характеризующиеся наличием двух или более условий повышенной опасности. Территория размещения наружных электроустановок приравнивается к особо опасным помещениям. В зависимости от класса помещений по опасности поражения электрическим током устанавливается величина напряжения в сети, при которой не требуется специальных мер защиты:
в помещениях без повышенной опасности защитное заземление или зануление электроустановок необходимо выполнять при напряжении U>380 В
переменного тока; в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при напряжениях U > 42 В переменного тока.
При производстве работ с помощью переносных электрифицированных инструментов и светильников, когда человек имеет длительный контакт с корпусами этого электрооборудования, наиболее эффективной мерой защиты является применение малого напряжения - не более 42 В.
В помещениях без повышенной опасности разрешается пользоваться электроинструментом и переносными светильниками до 220 В без защитных
средств.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных электроинструмент при напряжении U > 42 В должен быть заземлен или
занулен.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных разрешается использовать переносные светильники на напряжение до 42 В включительно без применения каких -либо защитных средств.
В особо опасных помещениях при неблагоприятных условиях работы (например, работа в металлических емкостях, кабельных колодцах и т.п.) для питания ручных переносных светильников должно применяться напряжение не выше 12 В.
Источниками пониженного напряжения 42, 36 и 12 В являются, как правило, специальные понижающие трансформаторы.
Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть различными. Наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами
(двухполюсное прикосновение) - рис. 2 и между одной фазой и землей (однополюсное прикосновение) — рис. 3.
Сила тока, проходящего через тело человека (рис 2):
(2)
где Uз - линейное напряжение сети;
Uф — фазное напряжение сети.
Сила тока, проходящего через тело человека (рис З):
(3)
где Rиз - сопротивление изоляции проводов.
Наиболее распространены электрические сети трехфазного тока с напряжением до 1000 В: трехпроводная с изолированной нейтралью и четырех проводная с глухозаземленной нейтралью.
Нейтраль обмотки источника тока, не присоединенная к заземлителю, называется изолированной нейтралью.
Нейтраль обмотки источника тока, заземленная путем непосредственного присоединения к , заземлителю через малое сопротивление, называется
глухозаземленной нейтралью.
В трехфазной сети с изолированной нейтралью (рис. 4) ток, проходящий
