Охрана труда и БЖД

            Поражения электрическим током возникают при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует искрение. Анализ опасности такого прикосновения сводится к определению значения  цепи тела человека, зависящей от схемы его включения в сеть, схемы сети, режима работы, качества изоляции токоведущих частей и условий эксплуатации электроустановки.

• Основные схемы включения: однофазное (однополюсное), когда человек имеет электрическую связь с землей и касается одной фазы электроустановки;
• двухфазное (двухполюсное), когда человек касается двух неизолированных фаз (полюсов) электроустановки;
• прикосновение к нетоковедущим частям электроустановки, оказавшихся под напряжением в результате повреждения изоляции (равноценно однофазному включению) ;
• включение между двумя точками земли в поле растекания тока, находящимися под разными потенциалами (включение под напряжением шага).

        В промышленности в основном применяются трехфазные сети трехпроводные с изолированной нейтралью и четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью.
        Нейтралью или нейтральная точка обмотки источника или потребителя энергии, — это точка, Напряжение которой относительно всех внешних выводов обмотки одинаково по абсолютному значению. Сети с изолированной нейтралью целесообразно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов, а емкость сети относительно земли незначительна. К ним относятся малоразветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором персонала. Сеть с заземленной нейтралью следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрессивной среды и пр.), когда нельзя быстро найти или устранить повреждение изоляции, либо когда емкостные токи сети из-за значительной ее разветвленности достигают больших значений, опасных для человека.
        Наибольшее число элсктротравм связано с однофазным включением, при котором на протекающий через человека ток влияют режим нейтрали сети, качество изоляции проводов сети, ее протяженности и ряд других параметров.

        При прикосновении к одной фазе в трехпроводной сети с изолированной нейтралью сила тока {рис. 17, а), протекающего через человека, будет определяться величиной действующего на него напряжения, сопротивления изоляции проводов (г_ия), которая в соответствии с ПУЭ не должна быть менее 0,5 МОм, а также электрическим сопротивлением цепи человека (Rч), состоящих из последовательно соединенных сопротивлений тела человека (г_тч), обуви (г_oц) и опорной поверхности ног (г_оп):

        При однофазном включении человека в четырехпроводную сеть с глухозаземленной нейтралью (рис. 17, 6) проходящий через него ток определяется величиной фазного напряжения установки (Uф), электрическим сопротивлением цепи человека (Rч) и сопротивлением заземления нейтрали (Rо) источника тока:




        Наибольшую опасность представляет двухфазное включение (рис. 18), так как в этом случае человек сказывается иод рабочим напряжением сети и проходящий через него ток будет равен в однофазной сети (в А):




где U_рло — рабочее напряжение сети, г_тч — электрическое сопротивление тела человека, Л
        В трехфазной сети




где Uп — .пшенное напряжение сети, В, Uф— фазное напряжение сети, В.
        Из сопоставления формул для расчета силы тока при одно- и двухфазном включении видно, что в последнем случае величина тока, действующего на человека, значительно выше, чем в первом, так как числитель в формулах для двухфазного включения возрастает, а знаменатель резко уменьшается, потому что сопротивления изоляции обуви и пола не оказывают защитного действия.

        Величина такого тока является смертельно опасной для человека.
Случаи двухфазного включения сравнительно редки. Они наиболее вероятны при работах под напряжением, когда токоведущие части различных фаз расположены на незначительном расстоянии друг от друга.

        При аварийных режимах сети, например, когда одна из фаз замкнута на землю через относительно малое активное сопротивление Гзм, величина тока, проходящего через человека при однофазном включении в сеть с изолированной нейтралью (рис. 19, а), будет

а в сеть с заземленной нейтралью (рис. 19, б):




где Uч —напряжение, под которым оказывается человек, подключившийся к исправному фазному проводу аварийной трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью.
        Обычно так как фактические сопротивления г_ан и R₀ всегда больше нуля.
        Таким образом, включение человека в аварийную сеть более опасно, чем в работающую на нормальном режиме.
        При эксплуатации электрических сетей и электроустановок возможно случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей, истоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли, называемое электрическим замыканием на землю. Замыкание сопровождается протеканием через нее тока. Земля становится участком электрической цепи, в зоне растекания тока, на которой из-за сопротивления земли падает напряжение и появляется разность потенциалов между отдельными точками ее поверхности.
        Характер растекания тока в зоне из-за разных электрических свойств грунта описывается сложной зависимостью.

        Характер растекания тока в зоне из-за разных электрических свойств грунта описывается сложной зависимостью.
        В однофазном грунте от одиночного полусферического заземлителя (рис. 20) падение напряжения на поверхности земли в зоне растекания тока подчиняется гиперболическому закону. При этом падение напряжения на расстоянии 1 м от заземлителя составляет 68 %, 10 м — 92 %, а 20 м потенциалы точек практически могут быть приняты равными нулю.
        Шаговое напряжение представляет собой разность потенциалов между двумя точками в зоне растекания тока, находящимися на расстоянии шага 0,8 м.
        Попав в зону растекания, человек может оказаться под разностью потенциалов с напряжением шага (В):

где U3 — напряжение фазы в точно растекания тока; в1 — коэффициент напряжения, учитывающий закон изменения в зоне растекания; в2 — коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях обуви, ног человека.
Ток, протекающий через человека, попавшего под шаговое напряжение (в А) :



где Rа — сопротивление заземлителя растеканию тока.
        Значения коэффициентов в1 и в2 берутся из справочников для различных типов заземляющих устрогав.
        Величина шагового напряжения зависит ог ширины шага и расстояния до места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания опасность шаговых напряжений уменьшается. Для обеспечения безопасности при случайном попадании в зону растекания тока необходимо соединить ноги и не спеша выходить из нее так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила за ступню другой.

---

Полезная информация: