Смоляков Д.Ю.-ПЗ (1207507), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы, нарушающие их свойства.

Химическое действие тока проявляется в возникновении химических реакций в крови, лимфе, нервных волокнах с образованием новых веществ, не свойственных организму.

Биологическое действие приводит к раздражению и возбуждению живых тканей организма, возникновению судорог, остановке дыхания, изменению режима сердечной деятельности.

Механическое действие тока выражается в сильном сокращении мышц, вплоть до их разрыва, разрывам кожи, кровеносных сосудов, переломе костей, вывихе суставов, расслоении тканей.

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение. Ощущение от протекания переменного электрического тока, как правило, начинается от 0,6 мА.

Неотпускающим называют ток, который при прохождении через человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц рук, ног или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. Переменный ток промышленной частоты, протекая по нервным тканям, воздействует на биотоки мозга, вызывая эффект «приковывания» к неизолированному проводнику тока в месте контакта с ним. Человек не может самостоятельно оторваться от токоведущей части.

Фибрилляционный называют ток, который при прохождении через организм вызывает фибрилляцию сердца (разновременные некоординированные сокращения отдельных мышечных волокон сердца). Фибрилляция может привести к остановке сердца и параличу дыхания.

Степень поражения электрическим током зависит от электрической проводимости или от обратного ему параметра — общего электрического сопротивления организма. Они, в свою очередь, определяются:

- индивидуальными особенностями тела человека;

- параметрами электрической цепи (напряжением, силой и родом тока, частотой его колебаний), под действие которой попал работник;

- путем прохождения тока через тело человека;

- условиями включения в электросеть;

- продолжительностью воздействия;

- условиями внешней среды (температурой, влажностью, наличием токопроводящей пыли и др.).

Низкое электрическое сопротивление организма способствует более тяжелым последствиям поражения. Электрическое сопротивление тела человека снижается вследствие неблагоприятных физиологических и психологических состояний (утомление, заболевание, алкогольное опьянение, голод, эмоциональное возбуждение).

Общее электрическое сопротивление человеческого организма суммируется из сопротивлений каждого участка тела, расположенного на пути прохождения тока. Каждый участок обладает своим сопротивлением. Наибольшее электросопротивление имеет верхний роговой слой кожи, в котором отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды. При влажной или поврежденной коже сопротивление составляет около 1000 Ом. При сухой коже без повреждений оно многократно возрастает. При электропробое наружного слоя кожи полное сопротивление тела человека значительно снижается. Сопротивление кожи падает тем быстрее, чем длительнее процесс протекания тока.

Тяжесть поражения человека пропорциональна силе тока, прошедшего через его тело. Ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать человека при продолжительности воздействия 0,1 с.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее становится постоянный ток. Наиболее опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Основная масса промышленного оборудования работает на частоте 50 Гц, входящей в этот опасный диапазон. Высокочастотные токи менее опасны. Токи высокой частоты могут вызвать лишь поверхностные ожоги, так как они распространяются только по поверхности тела.

Степень опасности поражения электрическим током зависит от условий включения человека в электросеть. На производствах используют трехфазные электрические сети переменного тока (с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью) и однофазные электрические сети. Все они опасны, но у каждой степень опасности разная.

Для трехфазных сетей переменного тока с любым режимом нейтрали самым опасным является двухфазное прикосновение (одновременно к двум проводам исправной сети). Человек замыкает через свое тело два фазных провода и попадает под полное линейное напряжение сети. Ток при этом проходит по наиболее опасному пути «рука — рука». Сила тока максимальна, так как в сеть включается только очень невысокое (примерно 1000 Ом) сопротивление тела человека. Двухфазное прикосновение к действующим частям установки уже при напряжении 100 В может оказаться смертельным.

В случае прикосновении к проводу установки, находящейся в аварийном режиме (обрыв второго провода и замыкание фазы на землю), из-за перераспределения напряжений между фазами опасность серьезного поражения человека электрическим током несколько снижается.

Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью несколько менее опасны, чем сети с изолированной нейтралью. Такие сети обладают очень малым сопротивлением между нейтралью и землей, поэтому заземление нейтрали служит целям безопасности.

Наименее опасным всегда является прикосновение к одному из проводов исправной сети.

При падении оборванного провода на грунт или при повреждении изоляции и пробое фазы через корпус оборудования на землю, а также в местах расположения заземлителя происходит растекание тока замыкания в грунте. Оно подчиняется гиперболическому закону (рис. 5.1).

Рисунок 5.1. Схема растекания тока замыкания в грунте: 1 — место падения на землю оборванного провода; 2 — кривая (гипербола) распределения потенциалов на поверхности земли при растекании тока; U3 — напряжение в точке замыкания

Так как грунт является существенным сопротивлением для растекания тока, все точки, расположенные на одной радиальной прямой, но на разных расстояниях от точки замыкания проводника на грунт, будут иметь разный потенциал. Он максимален у заземлителя, уменьшается по мере удаления от него и равен нулю за границей зоны растекания. На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения в сухом грунте составляет уже 68 %, на расстоянии 10 м — 92 %. Нахождение человека в зоне растекания тока близко к заземлителю может быть опасным.

В однофазных сетях постоянного тока наиболее опасным также является прикосновение человека одновременно к двум проводам, так как в этом случае ток, протекающий через тело человека, определяется только сопротивлением его тела.

Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит исход поражения. Чем продолжительнее воздействует электрический ток на организм, тем тяжелее последствия. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает на 25 %, а через 90 с — на 70 %.

5.2. Расчет заземления

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) предусматривают следующие термины и определения:

– заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством;

– защитное заземление – заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности;

– рабочее заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки;

– заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников;

– заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлических соединений между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей;

– заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляющие части с заземлителем.

Заземление электроустановок следует выполнять: при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного – во всех случаях; при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного и от 110 до 440 В постоянного тока – при работах в условиях повышенной опасности и особо опасных. Различают искусственное и естественное заземление.

Контроль сопротивления заземления электроустановок производится прибором М416 (измеритель сопротивления заземления). При измерении прибор следует располагать в непосредственной близости от измеряемого заземлителя , так как при этом на результате измерения сказывается сопротивление проводов, соединяющих прибор с заземлением.

Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и зонда стержни следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их. Сопротивление вспомогательного заземлителя и зонда не должно превышать величин, указанных в паспорте прибора.

Практически для большинства типов грунтов, за исключением грунтов с высоким удельным сопротивлением, сопротивление вспомогательных заземлителей не превышает Ом.

Для повышения точности измерения следует уменьшить сопротивление вспомогательных заземлителей путем увлажнения почвы вокруг них или увеличения их количества.

Дополнительные стержни вбиваются на расстоянии не менее 2–3 м друг от друга. Все стержни, образующие контур зонда или вспомогательного заземления, соединяются между собой электрически.

Расчет заземления

Сопротивление одиночного трубчатого заземлителя измеряется по формуле:[33]

, (5.1)

или

, (5.2)

где – расчетное значение удельного сопротивления однородного грунта, ;

– глубина забивки, м; – удельное сопротивление грунта; – коэффициент, зависящий от климатического зоны;

и – соответственно, длина и диаметр заземлителя.

Таблица 5.1 Удельное сопротивление однородного грунта
(приближенное значение)

Вид грунта	Удельное сопротивление грунта для предварительных расчетов, Омсм
Глина	0,5104
Чернозем	2,0104
Суглинок	1,0104
Песок	5,0104

Таблица 5.2 Значения повышающего коэффициента по климатическим зонам для нормальной влажности грунта

Тип заземлителя	Значение по климатическим зонам
	1	2	3
Стержневые электроды длиной 1,8–5 м при глубине залегания 0,5–0,8 м	2,0…1,4	1,8…1,3	1,4…1,2

Число заземлителей определяется:

. (5.3)

Уточнится число заземлителей с учетом коэффициента использования заземления:

Характеристики

Список файлов ВКР