Лекция 17
Лекция №17
Электробезопасность.
Под действием электрического тока возможно местные электротравмы и общие, которые называются электрический удар.
Электрическая травма – физиологическое явление, заключающееся в том, что живой организм, которому присущи электрические поля большой напряженности.
Подобно другим раздражителям электроток действует рефлекторно, и поэтому от места прикосновения к коре головного мозга направляется поток физиологических реакций, которые могут носить обратимый и необратимый характер.
К местным электротравмам относятся:
- электрический ожег
- электрические знаки
- металлизация кожи
- электроофтальмия.
Электрический удар бывает четырех степеней:
Рекомендуемые материалы
1. Судорожное сокращение мышц без потери сознания.
2. Судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и сердцебиения.
3. Судорожное сокращение мышц с остановкой сердца, потерей дыхания или того и другого.
4. Клиническая смерть (5-7мин).
Смерть от поражения электрическим током возможна в 3-х случаях:
- ожег значительной части тела
- остановка дыхания
- фибрилляция сердца
Поражающее действие тока зависит от:
- фактора внимания
- вида и рода тока. Наибольшую опасность представляет переменный ток с частотой 20-100Гц. При частоте свыше 500000 Гц электрический удар невозможен, только термической действие. Переменный ток опасен в установках до 500 В, свыше опаснее постоянный.
- от величины тока
Таблица 4
| Ток | Переменный, mA | Постоянный, mA |
| Порог ощущения (пороговый ток) | 0,6÷1,5 | 5÷7 |
| Отпускающий ток | 0,6÷1,5 | 5÷7 |
| Неотпускающий ток | 10÷15 | 50÷70 |
| Смертельный | 100 | ~300 |
- от сопротивления человека. Наибольшим сопротивлением обладает наружная поверхность кожи – эпидермис (до 2млОм толщина слоя 2мм), внутренние органы порядка 500 Ом. В целом, сопротивления человека Rh>2000 Ом, но при этом оно зависит от целостности кожного покрова, влажности, состояния кожи, здоровья, возраста, от пола. Во всех расчетах из соображения безопасности Rh принимают 1000 Ом.
- от длительности протекания тока.
- от пути протекания тока («петли»). Петли могут быть: рука-рука, рука-нога, нога-нога. Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердце, мозг и легкие.
- от состояния окружающей среды. Если температура повышается , то Rh падает; если влажность повышается, то Rh падает; если давление повышается, то Rh возрастает; если содержание кислорода увеличивается, то Rh увеличивается; если содержание углекислого газа повышается, то Rh падает.
Явления при стекании тока в землю.
Напряжение шага и прикосновения.
Явление стекания тока а землю возможно при контакте проводника с землей. Этот контакт может быть случайным при обрыве провода или преднамеренным. В этом случае проводник называется заземлителем.
На поверхности грунта появляется потенциал и образуется поле растекания тока. Теоретически оно равно бесконечности.
Рис. 30. График растекания тока
Поскольку сопротивления заземления должно быть минимальным, то на практике используют несколько одиночных заземлителей – так называемый групповой заземлитель. При условии использования одинаковых заземлителей возможны два случая:
а) использование штучных заземлителей с расстоянием между ними более 40 метров.
Рис. 31. Схема штучных заземлителей с расстоянием между ними более 40 метров
,
где R0 – сопротивление одиночного заземлителя, n – кол-во заземлителей.
б) использование штучных заземлителей с расстоянием между ними менее 40 метров.
Рис. 32. Схема штучных заземлителей с расстоянием между ними менее 40 метров
,
где η – коэффициент экранирования или коэффициент использования группового заземлителя.
Шаговым напряжением называется разность потенциалов двух точек, на которых одновременно стоит человек.
Рис. 33. Схема шагового напряжения
,
где Uш – шаговое напряжение, φ1, φ2 – потенциал.
,
в расчетах принимается a=0,8 м.
Напряжение прикосновения.
Рис. 34. Схема напряжения прикосновения
Напряжение прикосновения – это разность потенциалов двух точек, которых одновременно качается человек.
,
где Ih – ток идущий через человека
,
где φос – потенциал основания, φз – потенциал заземлителя
,
коэффициент прикосновения, ≤1 и зависит от вида потенциальной кривой
Анализ опасности поражения электрическим током в различных электрических сетях.
Опасность поражения зависит от схемы включения человека в электрическую сеть; от схемы самой электрической цепи (режима нейтрали).
Включение человека в электрическую сеть возможно:
а) двухфазное
б) однофазное (≈80% травм)
Двухфазное включение человека в электрическую цепь возможно при замене плавких предохранителей или одновременном прикосновении к двум проводникам с нарушенной изоляцией.
Рис. 35. Двухфазное включение человека в электрическую цепь
380 mA – смертелен !!!
Однофазное включение человека в электрическую цепь.
1. Трех проводные электрические с изолированной нейтралью.
| Нормальный режим работы.
При самом неблагоприятном случае Rоб=0, Rпол=0
В этом случае очень важна надежная изоляция. | Аварийный режим.
В самом неблагоприятном случае Rоб=0, Rпол=0 rкз<<Rh
Фактически, человек будет находиться под напряжением больше нелинейного, но меньше фазного. |
2. Четырех проводные цепи с заземленной нейтралью.
| Нормальный режим
При Rпол=0, Rоб=0 r0=100м
смертельно!!! Если человек надежно изолирован от земли: Rоб=50000 Ом Rпол=60000 Ом
В таких ситуациях важна надежная изоляция человека от земли | Рекомендация для Вас - Часть 5.
|
,
Аварийный режим
Выбор схемы электрической цепи проводят с учетом технологических соображений и соображений безопасности.
Установки напряжением до 1000 В – по технологическим соображениям, лучше применять четырех проводную, по соображениям безопасности, при нормальном режиме, лучше с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью.
Свыше 1000 В до 35 кВ – изолированная нейтраль, свыше – заземленная по технологическим соображениям и та и другая опасны.
