Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 48
Текст из файла (страница 48)
— р.+.)/ч.<)- Напряжение шаг» при одипочном зазел1- л нтел е определяется отрезком ЛВ (рис. 75), длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т. е, от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максималыюго значения до нуля с изме! пением расстояния' от заземлителя. Макспмальпые знв! чепия У„и й будут 1 при наименьшем й "„. е расстоянии от за- 1 ! ! ии землителя, т. е. когда человек одной ингой стоит, непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии и . ю шага от него.
хан Наименьшие зна- чения У н () бу- с дут прн бесконечно и! большом удалении 4 от заземлнтеля, а практически за пределами поля растекания тока, т. е. дальше 20 м. В этом месте (/иежО и рж =О. Рис. 7Ь Иащиииеаае еиаиа ири иааиаеиеи еа- аеи летела При полуша- и Си псриув сноску на с. 271.
роном заземлителе радиусом'г (см. рис. 75), на-. пряжение шага (/ =<у,г/х — сл,г/(х+ а) = еуега/х(х+ а), а коэффициент шага (1 = га/х (х+ а), здесь х — расстояние от центра заземлителя, м. При х=оо (практнчески при х)20 м) (/„=О и р=О. Этот же результат получим и вблизи заземлнтеля, если а=О, т. е. когда ступни ног человека находятся ря- дом друг с другом нли на одной эквнпотенциальной.ли' иии, а следовательно, на одинаковом расстоянии от за- землителя (точки с и г( на рис 75), Прн наименьшем значении х (при х=г) получим максимальные значе-, нвя (/м и р! Е/ =ч,а/(г+ а) н () = а/(г+ а).- При групповом заземлителе в пределах'.
площади„на которой размещены электроды, напряже- ние шага имеет меньшее значение, чем при одиночном '. заземлителе, но также изменяется от некоторого мнксн- мальиого значения до нуля при, удалении от электро-, дов. Максимальное напряжение шага будет, как и пра одиночном заземлнтеле, в начале потенцпальной кри- вой, т. е Когда одна точка лежит на электроде, а дру- ган — н» расстоянии шага ат него. Минимальное напря- жение шага соответствует случаю, когда человек стоит иа «точках» с одинаковыми потенцналамн, в этом слу.
чае Ки=О. В практике устройства заземлений представляют ин- терес максимальные значения напряжений шага, кото- рым соответствуют максимальные значения (), указан- ные в табл. 2!. й 64. Анализ опасности поражения тоном в различных электрических сетях Случаи поражения человека током возможны лишь прн замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прнкосновеиии человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение. Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, илн же Це з 2 7 7- Яй+ 2/3 рнс.
76. сктчан включение человека в непа тока: и — даулзакное включенне; б, в — адво$в««ае включение напряженнем прнкосповсння, зависит от р»лз факторов: схемы включали» человека в цепь, напряжения сети, схемьг самой ссгп, режима ее нейтрали, степени изоляции токовслуших частей от земли, а также от значении емкости токоведущнх частей относительно земли н т.
п. Схемы включения человска в электрическу о цепь могут быть различными. Однако наиболее характерными»еляются лве схемы включения: между двумя проводами и между одним проводом и землей (рис. 76). Разумеется, во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным вклгоченнем, а вторую — однофазным.
Двухфазное включение, т. е. Прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу'человека прикладывается наибольшее в данной гстн нлпрыжс»яс — линейное, и поэтому через тело чсловскд пойдет больший ток (А) где (/д — линейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами сети, равное ) 3(/ь, В; 1/г, — фазное напряжение, т. е. напряжение между нача«гом и концом одной обмотки источника тока (трансформатора, генератора) или между фазным и нулевым проводами, 77. Нетрудно представить, что двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, 276 рмс 77. Прнюмновенме человека к проводу трекэаанай трекнраводиой асти с наев«романной нсйтралью: а — прн нормальном режима; б — нрн «вврнйном режиме так и с заземленной нсйтралями.
Прп двухфазном включении опасность поражения не уменьшится и в том случае, если человек надежно изолирован от земли,т.е. если он имеет на ногах резиновые галоши клн боты либо стоит иа изолирующем (деревянном) полу„нлн на диэлектрическом коврике. Од н о ф а з н о е в кл ю ч'е н и е пронсходнт аначнтельно чаще, но является менее опасным, чем двух-.
фазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на значение этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы. В трехфазной трекпроводной сети с изолированной нейтралью сиду тока (А), проходящего через тело человека, при прикосновении к одной из фаз сети а период ее нормальной работы (рис. 77, а) определягот следующим выражением в комплексной форме где Я вЂ” комплекс полного сопротивления одной фазы относительно земли, Ом', У=г/(1+/игСг), г и С вЂ” соответственно сопротивление изоляции провода (Ом) и вм; кость провода (Ф) относительно земли (приняты для упрощения одинаковымн для всех проводов сети).
д"77 Ток в действительной форме составит (А) цй ! р »»'л з » !» л ьл'л! !+ рйл !! + г»ю»С»! л Если емкость проводов относительно земли мала, т. е. С~О, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, то уравнение (36) примет вид рл л,+грэ' (37) Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.
е. »= з, что обычно имеет место в кабельных сетях, то согласно выражению (36) сила тока (А), проходящего через тело человека будет рл = ' (38) е,»»л + (л»Рз!' где х, — емкостное. сопротивление, равное 1)о!С,.Ом; ю — угловая частота, рад)с, Иэ выражения (37) следует, что в сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами н землей, опасность для человека, прнкоспувшегоси к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит ог сопротивления проводов относительно земли: с увеличенном сопротивления опас. ность уменьшается. Поэтому очень взжно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для своевременного выявления и устранения возникших неисправностей. Однако в сетях с большой емкостью относительно земли роль изоляции проводов в обеспечении безопасности прикосновения утрачивается, что видно из уравнений (36) и (38).
При аварийном режиме работы сети, т. е. когда возникло замыкание одной нз фаз на землю через малое сопротивление г „,сила тока (А), проходящего через тело человека, прикоснувшегося к исправной фазе (рис. 77,б), будет (А) Р„=- Ь/З и,Р(К„+ г, „1, (30) а напряжение прнкосновения (В) и„- )„К„=- )чьи, К„р(К„+ г, „). (лО) ./ ,4 й й а) Х) рис. тй. Прнмосноеемие челом»ма к Фез»»ему мроаозу хрехйазной че»мрехиромохмой се»и с заземленной мей»ральмм а ори моамлльеои аемюме: Ф- изи аеьаилмом заимке Если привять, что г,,м=О» нли по крайней мере считать, что г м~р(л (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (40) ,и.„- ~'3(),, (41) т. е.
человек окажется под действием линейного напряжения; В действительных условиях г„„О, поэтому напря-, жение, под которым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного н несколько меньше линейного напряжения сети. Таким образом, этот случай прикосновения' во много раз опаснее прикосновения к той же фаза сети при нормальном режиме работы 1см.
уравнения (37) и (40), имен в виду, что г)3л ге,м1. В трехфазпой четырехпроводной сети с заземленной иейтралыо проводимость изоляции н емкостная проводимость проводов относительно земли малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому прн определении силы тока, проходящего через тело человека, касающегося фазы сети, ими можно пренебречь. При нормальном режиме работы сеун силз тока (А), проходящего через тело человека, будет (рис.
78, а) рл 'е)»арал + го), (42) где го — сопротивление заземления нейтрали, Ом.. Как правило, гоз 10,Ом, сопротивление же тела человека )7л не опускается ниже нескольких сотен Ом м. 279 Следовательно, без большой ошибки в уравнении (42) можно пренебречь значением гл и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейгралью человек оказываетси практически под фазпым напряжением (74, а гок, проходяший через него, равен частному от деления Уэ на ггм Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее работы более опасно, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной ней-' тралью (ср.