§ 3. Κίνδυνος ηλεκτροπληξίας σε άτομο.
Σχέδιο μονοφασικής ένταξης ενός ατόμου σε τριφασικό δίκτυο ρεύματος με γειωμένο ουδέτερο.
Ηλεκτροπληξία συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα κλείνει μέσω του ανθρώπινου σώματος. Αυτό συμβαίνει όταν ένα άτομο αγγίζει τουλάχιστον δύο σημεία του ηλεκτρικού κυκλώματος, μεταξύ των οποίων υπάρχει κάποια τάση. Η συμπερίληψη ενός ατόμου στο κύκλωμα μπορεί να συμβεί σύμφωνα με διάφορα σχήματα: μεταξύ του καλωδίου και της γείωσης, που ονομάζεται μονοφασική συμπερίληψη. μεταξύ δύο καλωδίων - διφασική μεταγωγή. Αυτά τα σχήματα είναι πιο τυπικά για δίκτυα τριών φάσεων εναλλασσόμενο ρεύμα. Είναι επίσης δυνατή η σύνδεση μεταξύ δύο καλωδίων και γείωσης ταυτόχρονα. ανάμεσα σε δύο σημεία της γης που έχουν διαφορετικά δυναμικά κ.λπ.
Μονοφασική ένταξη ατόμου στο δίκτυοείναι η άμεση επαφή ενός ατόμου με μέρη μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης ή εξοπλισμού που τροφοδοτούνται κανονικά ή τυχαία. Σε αυτή την περίπτωση, ο βαθμός κινδύνου ζημιάς θα είναι διαφορετικός ανάλογα με το αν το ηλεκτρικό δίκτυο έχει γειωμένο ή μονωμένο ουδέτερο, καθώς και ανάλογα με την ποιότητα της μόνωσης των καλωδίων δικτύου, το μήκος, τον τρόπο λειτουργίας και έναν αριθμό άλλων παραμέτρων.
Με μονοφασική σύνδεση σε δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο, ένα άτομο πέφτει κάτω από μια τάση φάσης, η οποία είναι 1,73 φορές μικρότερη από τη γραμμική, και εκτίθεται σε ρεύμα, η τιμή του οποίου καθορίζεται από την τιμή του τάση φάσης της εγκατάστασης και την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος (Εικ. 69). Ένα πρόσθετο προστατευτικό αποτέλεσμα παρέχεται από τη μόνωση του δαπέδου στο οποίο στέκεται το άτομο και των παπουτσιών.
Ρύζι. 69. Σχέδιο μονοφασικής συμπερίληψης ατόμου σε τριφασικό δίκτυο ρεύματος με γειωμένο ουδέτερο
Έτσι, σε ένα τριφασικό δίκτυο τεσσάρων συρμάτων με γειωμένο ουδέτερο, το ρεύμα που διέρχεται από ένα άτομο περιλαμβάνει την αντίσταση του σώματός του, καθώς και την αντίσταση του δαπέδου, των παπουτσιών και της γείωσης του ουδέτερου της πηγής ρεύματος (μετασχηματιστής , και τα λοιπά.). Σε αυτή την περίπτωση, το μέγεθος του ρεύματος
όπου U l - γραμμική τάση, V; R t είναι η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, Ohm; R p - αντίσταση του δαπέδου στο οποίο βρίσκεται το άτομο, Ohm. R περίπου - η αντίσταση των παπουτσιών ενός ατόμου, Ohm; R 0 - ουδέτερη αντίσταση γείωσης, Ohm.
Ως παράδειγμα, εξετάστε δύο περιπτώσεις μονοφασικής συμπερίληψης ενός ατόμου σε τριφασικό ηλεκτρικό δίκτυο τεσσάρων καλωδίων με γειωμένο ουδέτερο σε U l \u003d 380 V.
Περίπτωση με αντίξοες συνθήκες. Ένα άτομο που έχει αγγίξει μια φάση βρίσκεται σε υγρό έδαφος ή σε αγώγιμο (μεταλλικό) πάτωμα, τα παπούτσια του είναι υγρά ή έχουν μεταλλικά καρφιά. Σύμφωνα με αυτό, δεχόμαστε αντίσταση: το ανθρώπινο σώμα R t \u003d 1000 Ohm, έδαφος ή δάπεδο R p \u003d 0. παπούτσια R περίπου \u003d 0.
Ουδέτερη αντίσταση γείωσης R 0 = 4 ohms δεν λαμβάνεται υπόψη λόγω της ασήμαντης τιμής της. Ένα ρεύμα διέρχεται από το ανθρώπινο σώμα
είναι απειλητική για τη ζωή.
Ευνοϊκή περίπτωση. Ένα άτομο βρίσκεται σε στεγνό ξύλινο πάτωμα με αντίσταση R n = 60.000 ohms, έχει στεγνά μη αγώγιμα (λαστιχένια) παπούτσια στα πόδια του με αντίσταση R vol \u003d 50.000 ohms. Τότε ένα ρεύμα θα περάσει από το ανθρώπινο σώμα
που είναι μακροπρόθεσμα αποδεκτό για ένα άτομο.
Επιπλέον, τα στεγνά δάπεδα και τα παπούτσια από καουτσούκ έχουν σημαντικά υψηλότερη αντίσταση σε σύγκριση με τις τιμές που γίνονται δεκτές για τον υπολογισμό.
Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν τη μεγάλη σημασία των μονωτικών ιδιοτήτων του δαπέδου και των υποδημάτων για τη διασφάλιση της ασφάλειας των ατόμων που εργάζονται σε συνθήκες πιθανής επαφής με ηλεκτρικό ρεύμα.
Η γνώση των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις επιτρέπει στους μηχανικούς ηλεκτρικής ενέργειας να χειρίζονται με ασφάλεια εξοπλισμό οποιασδήποτε τάσης και τύπου ρεύματος, να εκτελούν εργασίες επισκευής και Συντήρησηηλεκτρικά συστήματα.
Οι πληροφορίες που παρέχονται στο PTB και το PTE - τα κύρια έγγραφα που δημιουργήθηκαν από τους καλύτερους ειδικούς βάσει ανάλυσης ατυχημάτων με άτομα που επηρεάζονται από επικίνδυνους παράγοντεςπου συνοδεύει το έργο της ηλεκτρικής ενέργειας.
Περιστάσεις και αιτίες που ένα άτομο βρίσκεται υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος
Τα έγγραφα καθοδήγησης ασφαλείας προσδιορίζουν τρεις ομάδες αιτιών ηλεκτροπληξίας στους εργαζόμενους:
1. ακούσια, ακούσια προσέγγιση εξαρτημάτων που φέρουν ρεύμα με τάση σε απόσταση μικρότερη από την ασφαλή ή επαφή με αυτά.
2. εμφάνιση και ανάπτυξη έκτακτων καταστάσεων.
3. παραβίαση των απαιτήσεων που καθορίζονται στα ισχύοντα έγγραφα που καθορίζουν τους κανόνες συμπεριφοράς των εργαζομένων σε υφιστάμενες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Η εκτίμηση των κινδύνων από ανθρώπινο τραυματισμό συνίσταται στον προσδιορισμό με υπολογισμούς του μεγέθους των ρευμάτων που διέρχονται από το σώμα του θύματος. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη πολλές καταστάσεις κατά τις οποίες μπορεί να εμφανιστούν επαφές σε τυχαία σημεία στην ηλεκτρική εγκατάσταση. Επιπλέον, η τάση που εφαρμόζεται σε αυτά ποικίλλει ανάλογα με πολλούς λόγους, συμπεριλαμβανομένων των συνθηκών και των τρόπων λειτουργίας του ηλεκτρικού κυκλώματος, των ενεργειακών του χαρακτηριστικών.
Προϋποθέσεις για την ήττα ενός ατόμου από το ρεύμα μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης
Για να περάσει ρεύμα μέσα από το σώμα του θύματος, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό κύκλωμα συνδέοντάς το σε τουλάχιστον δύο σημεία του κυκλώματος με διαφορά δυναμικού - τάση. Ο ηλεκτρικός εξοπλισμός μπορεί να αντιμετωπίσει τις ακόλουθες συνθήκες:
1. ταυτόχρονη επαφή δύο φάσεων ή δύο πόλων σε διαφορετικούς πόλους (φάσεις).
2. μονοφασική ή μονοπολική επαφή με το δυναμικό του κυκλώματος, όταν ένα άτομο έχει άμεση γαλβανική σύνδεση με το δυναμικό της γης.
3. Τυχαία δημιουργία επαφής με τα αγώγιμα στοιχεία της ηλεκτρικής εγκατάστασης, τα οποία ενεργοποιήθηκαν ως αποτέλεσμα της εξέλιξης του ατυχήματος.
4. που υπάγονται στη δράση της βηματικής τάσης, όταν δημιουργείται διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων στα οποία βρίσκονται ταυτόχρονα τα πόδια ή άλλα μέρη του σώματος.
Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να προκύψει ηλεκτρική επαφή του θύματος με το τμήμα που μεταφέρει ρεύμα της ηλεκτρικής εγκατάστασης, η οποία θεωρείται από το PUE ως άγγιγμα:
1. ευθεία?
2. ή έμμεσα.
Στην πρώτη περίπτωση, δημιουργείται με άμεση επαφή με ένα υπό τάση εξάρτημα που ενεργοποιείται και στη δεύτερη περίπτωση, αγγίζοντας μη απομονωμένα στοιχεία του κυκλώματος όταν ένα επικίνδυνο δυναμικό έχει περάσει μέσα από αυτά σε περίπτωση ατυχήματος.
Για τον προσδιορισμό των συνθηκών για την ασφαλή λειτουργία μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης και την προετοιμασία ενός χώρου εργασίας για τους εργαζόμενους μέσα σε αυτήν, είναι απαραίτητο:
1. Να αναλύει περιπτώσεις πιθανής δημιουργίας μονοπατιών για τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος από το σώμα του προσωπικού σέρβις.
2. Συγκρίνετε τη μέγιστη δυνατή τιμή του με τα τρέχοντα ελάχιστα επιτρεπόμενα πρότυπα.
3. Λήψη απόφασης για την εφαρμογή μέτρων για τη διασφάλιση της ηλεκτρικής ασφάλειας.
Χαρακτηριστικά της ανάλυσης των συνθηκών ζημιάς σε ανθρώπους σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις
Για να εκτιμηθεί η ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από το σώμα του θύματος σε ένα δίκτυο τάσης DC ή AC, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι τύποι ονομασιών για:
1. αντιστάσεις:
Rh - στο ανθρώπινο σώμα.
R0 - για συσκευή γείωσης.
Riz - μονωτικό στρώμα σε σχέση με το περίγραμμα του εδάφους.
2. ρεύματα:
Ih - μέσω του ανθρώπινου σώματος?
Iz - βραχυκύκλωμα στο περίγραμμα της γης.
Uc - κυκλώματα συνεχών ή μονοφασικών εναλλασσόμενων ρευμάτων.
Ul - γραμμικό;
Uf - φάση;
Upr - άγγιγμα;
Ush - βήμα.
Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατά τα ακόλουθα τυπικά σχήματα για τη σύνδεση του θύματος με τα κυκλώματα τάσης στα δίκτυα:
1. DC σε:
μονοπολική επαφή της επαφής του αγωγού με το δυναμικό που απομονώνεται από το κύκλωμα γείωσης.
μονοπολική επαφή του δυναμικού του κυκλώματος με γειωμένο πόλο.
Διπολική επαφή?
2. Τριφασικά δίκτυα στο?
μονοφασική επαφή με έναν από τους πιθανούς αγωγούς (γενικευμένη περίπτωση).
επαφή δύο φάσεων.
Σχέδια ζημιών σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος
Μονοπολική ανθρώπινη επαφή με δυναμικό απομονωμένο από τη γη
Κάτω από τη δράση της τάσης Uc, ένα ρεύμα Ih ρέει μέσω μιας σειράς δημιουργημένης αλυσίδας του δυναμικού του κάτω αγωγού, του σώματος του θύματος (χέρι-πόδι) και του κυκλώματος γείωσης μέσω της διπλασιασμένης αντίστασης μόνωσης του μέσου.
Μονοπολική ανθρώπινη επαφή με γειωμένο δυναμικό πόλου
Σε αυτό το σχήμα, η κατάσταση επιδεινώνεται από τη σύνδεση με τον βρόχο γείωσης ενός δυναμικού σύρματος με αντίσταση R0 κοντά στο μηδέν και πολύ μικρότερη από αυτή του σώματος του θύματος και του μονωτικού στρώματος του εξωτερικού περιβάλλοντος.
Η ισχύς του επιθυμητού ρεύματος είναι περίπου ίση με την αναλογία της τάσης του δικτύου προς την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος.
Διπολική ανθρώπινη επαφή με δυνατότητες δικτύου
Η τάση δικτύου εφαρμόζεται απευθείας στο σώμα του θύματος και το ρεύμα μέσω του σώματός του περιορίζεται μόνο από τη δική του ασήμαντη αντίσταση.
Γενικά σχήματα αποτυχίας σε τριφασικά κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος
Δημιουργία ανθρώπινης επαφής μεταξύ δυναμικού φάσης και γης
Στη γενική περίπτωση, υπάρχει αντίσταση μεταξύ κάθε φάσης του κυκλώματος και του δυναμικού γείωσης και δημιουργείται μια χωρητικότητα. Ο ουδέτερος των περιελίξεων της πηγής τάσης έχει γενικευμένη αντίσταση Zн, η τιμή της οποίας είναι μέσα διαφορετικά συστήματατο κύκλωμα γείωσης αλλάζει.
Οι τύποι για τον υπολογισμό της αγωγιμότητας κάθε κυκλώματος και του συνολικού ρεύματος Ih μέσω της τάσης φάσης Uf παρουσιάζονται στην εικόνα με τύπους.
Σχηματισμός ανθρώπινης επαφής μεταξύ δύο φάσεων
Το μεγαλύτερο μέγεθος και κίνδυνος είναι το ρεύμα που διέρχεται από την αλυσίδα που δημιουργείται μεταξύ των άμεσων επαφών του σώματος του θύματος με τα καλώδια φάσης. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος του ρεύματος μπορεί να περάσει κατά μήκος της διαδρομής μέσω του εδάφους και της αντίστασης μόνωσης του μέσου.
Χαρακτηριστικά του Biphasic Touch
Στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος και τριφασικού AC, η δημιουργία επαφών μεταξύ δύο διαφορετικών δυναμικών είναι η πιο επικίνδυνη. Με αυτό το σχήμα, ένα άτομο πέφτει υπό την επίδραση της μεγαλύτερης τάσης.
Σε ένα κύκλωμα με τροφοδοσία σταθερής τάσης, το ρεύμα μέσω του θύματος υπολογίζεται με τον τύπο Ih \u003d Uc / Rh.
Σε ένα τριφασικό δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος, αυτή η τιμή υπολογίζεται από την αναλογία Ih=Ul/Rh=√3 Uf/Rh.
Λαμβάνοντας υπ 'όψιν ότι η μέση ηλεκτρική αντίσταση του ανθρώπινου σώματος είναι 1 κιλό, υπολογίζουμε το ρεύμα που εμφανίζεται στο δίκτυο συνεχούς και εναλλασσόμενης τάσης των 220 βολτ.
Στην πρώτη περίπτωση, θα είναι: Ih=220/1000=0,22A. Αυτή η τιμή των 220 mA είναι αρκετή ώστε το θύμα να υποστεί σπασμωδική μυϊκή σύσπαση, όταν, χωρίς εξωτερική βοήθεια, δεν είναι πλέον σε θέση να απελευθερωθεί από τις επιπτώσεις ενός τυχαίου αγγίγματος - του ρεύματος συγκράτησης.
Στη δεύτερη περίπτωση, Ih=(220 1.732)/1000\u003d 0,38A. Σε αυτή την τιμή των 380 mA, υπάρχει θανάσιμος κίνδυνος τραυματισμού.
Δίνουμε επίσης προσοχή στο γεγονός ότι σε ένα τριφασικό δίκτυο εναλλασσόμενης τάσης, η θέση του ουδέτερου (μπορεί να απομονωθεί από το έδαφος ή αντίστροφα - βραχυκυκλωθεί) έχει πολύ μικρή επίδραση στην τιμή του ρεύματος Ih. Το κύριο μερίδιό του δεν περνά από το κύκλωμα γείωσης, αλλά μεταξύ των δυναμικών φάσης.
Εάν ένα άτομο έχει εφαρμόσει μέσα προστασίας που εξασφαλίζουν την αξιόπιστη απομόνωσή του από το κύκλωμα γείωσης, τότε σε μια τέτοια κατάσταση θα αποδειχθούν άχρηστα και δεν θα βοηθήσουν.
Μονοφασικά χαρακτηριστικά αφής
Τριφασικό δίκτυο με κωφή γειωμένο ουδέτερο
Το θύμα αγγίζει ένα από τα καλώδια φάσης και πέφτει κάτω από τη διαφορά δυναμικού μεταξύ αυτού και του κυκλώματος γείωσης. Τέτοιες περιπτώσεις συμβαίνουν πιο συχνά.
Αν και η τάση φάσης-γης είναι μικρότερη από 1,732 φορές γραμμή-προς-γραμμή, μια τέτοια περίπτωση παραμένει επικίνδυνη. Η κατάσταση του θύματος μπορεί να επιδεινωθεί:
ουδέτερη λειτουργία και την ποιότητα της σύνδεσής του.
ηλεκτρική αντίσταση του διηλεκτρικού στρώματος των συρμάτων σε σχέση με το δυναμικό γείωσης.
τύπος υποδημάτων και οι διηλεκτρικές τους ιδιότητες.
αντίσταση του εδάφους στη θέση του θύματος.
άλλους σχετικούς παράγοντες.
Η τιμή του ρεύματος Ih σε αυτή την περίπτωση μπορεί να προσδιοριστεί από τη σχέση:
Ih=Uf/(Rh+Rob+Rp+R0).
Θυμηθείτε ότι οι αντιστάσεις: το ανθρώπινο σώμα Rh, τα παπούτσια Rb, το δάπεδο Rn και η γείωση στο ουδέτερο R0, λαμβάνονται σε Ohms.
Όσο μικρότερος είναι ο παρονομαστής, τόσο περισσότερο ρεύμα παράγεται. Εάν ένας εργαζόμενος φοράει αγώγιμα παπούτσια, για παράδειγμα, τα πόδια του είναι βρεγμένα ή τα πέλματα είναι επενδεδυμένα με μεταλλικά καρφιά, και επιπλέον βρίσκεται σε μεταλλικό πάτωμα ή υγρό έδαφος, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι Rb = Rp = 0. Αυτό εξασφαλίζει την πιο δυσμενή περίπτωση για τη ζωή του θύματος.
Ih=Uf/(Rh+R0).
Με τάση φάσης 220 βολτ, παίρνουμε Ih \u003d 220 / 1000 \u003d 0,22 A. Ή ένα ρεύμα θανατηφόρου κινδύνου 220 mA.
Τώρα ας υπολογίσουμε την επιλογή όταν ο εργαζόμενος χρησιμοποιεί προστατευτικό εξοπλισμό: διηλεκτρικά παπούτσια (Rb = 45 kOhm) και μονωτική βάση (Rp = 100 kOhm).
Ih=220 /(1000 +45000+10000)=0,0015 Α.
Έχουμε μια ασφαλή τιμή ρεύματος 1,5 mA.
Τριφασικό δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο
Δεν υπάρχει άμεση γαλβανική σύνδεση μεταξύ του ουδέτερου της πηγής ρεύματος και του δυναμικού γης. Η τάση φάσης εφαρμόζεται στην αντίσταση της μονωτικής στρώσης Riz, η οποία έχει πολύ υψηλή τιμή, η οποία ελέγχεται κατά τη λειτουργία και διατηρείται συνεχώς σε καλή κατάσταση.
Το κύκλωμα ροής ρεύματος μέσω του ανθρώπινου σώματος εξαρτάται από αυτή την τιμή σε κάθε μία από τις φάσεις. Αν λάβουμε υπόψη όλα τα επίπεδα αντίστασης ρεύματος, τότε η τιμή του μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο: Ih=Uf/(Rh+Rb+Rp+(Riz/3)).
Στην πιο δυσμενή περίπτωση, όταν δημιουργούνται συνθήκες για μέγιστη αγωγιμότητα μέσω των παπουτσιών και του δαπέδου, η έκφραση θα πάρει τη μορφή: Ih=Uf/(Rh+(Riz/3)).
Εάν λάβουμε υπόψη ένα δίκτυο 220 volt με μόνωση στρώματος 90 kOhm, τότε παίρνουμε: Ih \u003d 220 / (1000 + (90000/3)) \u003d 0,007 A. Ένα τέτοιο ρεύμα 7 mA θα είναι καλά αισθητό, αλλά δεν θα είναι σε θέση να προσφέρει θανατηφόρο τραυματισμό.
Σημειώστε ότι σε αυτό το παράδειγμα παραλείψαμε σκόπιμα την αντίσταση του εδάφους και των παπουτσιών. Εάν ληφθούν υπόψη, τότε το ρεύμα θα μειωθεί σε μια ασφαλή τιμή, της τάξης των 0,0012 A ή 1,2 mA.
Ευρήματα:
1. σε κυκλώματα με απομονωμένο ουδέτερο, είναι ευκολότερο να διασφαλιστεί η ασφάλεια των εργαζομένων. Εξαρτάται άμεσα από την ποιότητα του διηλεκτρικού στρώματος των συρμάτων.
2. υπό τις ίδιες συνθήκες επαφής του δυναμικού μιας φάσης, ένα κύκλωμα με γειωμένο ουδέτερο είναι το πιο επικίνδυνο από ό,τι με ένα απομονωμένο.
Εξετάστε την περίπτωση να αγγίξετε το μεταλλικό περίβλημα μιας ηλεκτρικής συσκευής, εάν η μόνωση του διηλεκτρικού στρώματος στο δυναμικό φάσης σπάσει μέσα σε αυτό. Όταν ένα άτομο αγγίζει αυτό το σώμα, ένα ρεύμα θα ρέει μέσω του σώματός του προς το έδαφος και στη συνέχεια μέσω του ουδέτερου προς την πηγή τάσης.
Το κύκλωμα αντικατάστασης φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Το φορτίο που δημιουργείται από τη συσκευή έχει αντίσταση Rn.
Η αντίσταση μόνωσης Riz μαζί με τα R0 και Rh περιορίζουν το ρεύμα επαφής φάσης-φάσης. Εκφράζεται με την αναλογία: Ih=Uf/(Rh+Riz+Rо).
Σε αυτήν την περίπτωση, κατά κανόνα, ακόμη και στο στάδιο του έργου, επιλέγοντας υλικά για την περίπτωση που R0=0, προσπαθούν να συμμορφωθούν με την προϋπόθεση: Riz> (Uf / Ihg) -Rh.
Η τιμή του Ihg ονομάζεται το κατώφλι του ανεπαίσθητου ρεύματος, την τιμή του οποίου ένα άτομο δεν θα αισθανθεί.
Συμπεραίνουμε: η αντίσταση του διηλεκτρικού στρώματος όλων των εξαρτημάτων που μεταφέρουν ρεύμα σε σχέση με το περίγραμμα της γείωσης καθορίζει τον βαθμό ασφάλειας της ηλεκτρικής εγκατάστασης.
Για το λόγο αυτό, όλες αυτές οι αντιστάσεις κανονικοποιούνται και λαμβάνονται υπόψη σε εγκεκριμένους πίνακες. Για τον ίδιο σκοπό, δεν κανονικοποιούνται οι ίδιες οι αντιστάσεις μόνωσης, αλλά τα ρεύματα διαρροής που διαρρέουν από αυτές κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
Βήμα Τάση
Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, για διάφορους λόγους, μπορεί να συμβεί ατύχημα όταν το δυναμικό φάσης αγγίζει απευθείας τον βρόχο γείωσης. Εάν σε μια εναέρια γραμμή ρεύματος ένα από τα καλώδια σπάσει υπό την επίδραση διαφόρων τύπων μηχανικών φορτίων, τότε ακριβώς σε αυτήν την περίπτωση εμφανίζεται μια παρόμοια κατάσταση.
Σε αυτή την περίπτωση, στο σημείο επαφής του σύρματος με το έδαφος, σχηματίζεται ένα ρεύμα, το οποίο δημιουργεί μια ζώνη εξάπλωσης γύρω από το σημείο επαφής - μια πλατφόρμα στην επιφάνεια της οποίας εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό δυναμικό. Η τιμή του εξαρτάται από το ρεύμα βραχυκυκλώματος Iz και την ειδική κατάσταση του εδάφους r.
Ένα άτομο που βρίσκεται εντός των ορίων αυτής της ζώνης εμπίπτει στη δράση της βηματικής τάσης Ush, όπως φαίνεται στο αριστερό μισό της εικόνας. Η περιοχή της ζώνης εξάπλωσης περιορίζεται από το περίγραμμα όπου το δυναμικό απουσιάζει.
Η τιμή της βηματικής τάσης υπολογίζεται με τον τύπο: Ush=Uz∙β1∙β2.
Λαμβάνει υπόψη την τάση φάσης στον τόπο διασποράς του ρεύματος - Uz, η οποία καθορίζεται από τους συντελεστές των χαρακτηριστικών διασποράς τάσης β1 και την επίδραση της αντίστασης των παπουτσιών και των ποδιών β2. Οι τιμές των β1 και β2 δημοσιεύονται σε βιβλία αναφοράς.
Η τιμή του ρεύματος μέσω του σώματος του θύματος υπολογίζεται με την έκφραση: Ih=(Uz∙β1∙β2)/ Rh.
Στη δεξιά πλευρά του σχήματος, στη θέση 2, το θύμα έρχεται σε επαφή με το δυναμικό του βραχυκυκλωμένου καλωδίου στη γείωση. Επηρεάζεται από τη διαφορά δυναμικού μεταξύ του σημείου επαφής με το χέρι και του περιγράμματος της γείωσης, η οποία εκφράζεται από την τάση επαφής Upr.
Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα υπολογίζεται από την έκφραση: Ih=(Uph.c.∙α )/ Rh
Οι τιμές του συντελεστή διασποράς α μπορεί να ποικίλουν εντός 0÷1 και να λαμβάνουν υπόψη τα χαρακτηριστικά που επηρεάζουν το Upr.
Στην εξεταζόμενη κατάσταση, ισχύουν τα ίδια συμπεράσματα όπως και κατά τη δημιουργία μονοφασικής επαφής για τους τραυματίες στην κανονική λειτουργία της ηλεκτρικής εγκατάστασης.
Εάν ένα άτομο βρίσκεται εκτός της τρέχουσας ζώνης εξάπλωσης, τότε βρίσκεται σε ασφαλή ζώνη.
1) Μονοφασική επαφή με καλώδιο δικτύου με απομονωμένο ουδέτερο με καλή μόνωση (Εικ. 1):
Εικόνα 1 - Μονοφασική ένταξη ατόμου σε ηλεκτρικό δίκτυο.
Το ρεύμα που διέρχεται από το άτομο I h επιστρέφει στην πηγή ρεύματος μέσω της μόνωσης των καλωδίων του δικτύου, η οποία σε καλή κατάσταση έχει μεγάλη αντίσταση μόνωσης R out. Έως 1000V R out είναι 0,5 MΩ ή περισσότερο. Το ρεύμα που διαρρέει το ανθρώπινο σώμα καθορίζεται από την έκφραση:
(1)
όπου R h είναι η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, λαμβάνονται 1000 ohms στους υπολογισμούς.
R out - αντίσταση μόνωσης των φάσεων σε σχέση με το έδαφος.
U f - τάση φάσης
Λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση των παπουτσιών R περίπου και του δαπέδου R p, που συνδέονται σε σειρά με την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος R h, το ρεύμα που διέρχεται από το άτομο θα είναι ίσο με:
(2)
2) Μονοφασική επαφή με γειωμένο ουδέτερο καλώδιο δικτύου (Εικ. 2):
Εικόνα 2 - Μονοφασική επαφή με γειωμένο ουδέτερο δίκτυο
Το μέγεθος του ρεύματος μέσω ενός ατόμου καθορίζεται μόνο από την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, οι τιμές της αντίστασης μόνωσης του σύρματος δεν επηρεάζουν το ρεύμα που διέρχεται από το ανθρώπινο σώμα.
, (3)
όπου R 0 είναι η ουδέτερη αντίσταση γείωσης. Σε Ul = 380 V R 0 δεν υπερβαίνει τα 4 0 m, τότε μπορεί να παραμεληθεί στους υπολογισμούς. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση του δαπέδου και των παπουτσιών παίζουν μεγάλο ρόλο στην ανθρώπινη ασφάλεια, γιατί. συνδεδεμένος σε σειρά με άτομο σε σειρά.
(4)
Όταν R p \u003d 0 και R περίπου \u003d 0
Ιχ = = 0,22 ΚΑΙ = 220 mA> 100 mA >> 10 mA ,
είναι πολύ επικίνδυνο!
Όταν μια φάση βραχυκυκλώνεται στη γείωση, ένα δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο (Εικ. 4) αποδεικνύεται πιο επικίνδυνο από ένα γειωμένο (Εικ. 5). Δεδομένου ότι, σε ένα δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο, η τάση που καθορίζει την ποσότητα του ρεύματος μέσω του ανθρώπινου σώματος είναι U l, και σε ένα δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο, βρίσκεται εντός:
U l >U pr >U f
Εικόνα 4 - Δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο
Ιχ= 
, (7)
όπου Rh είναι η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος.
R zm - αντίσταση κλεισίματος φάσης γείωσης
Σε περίπτωση βλάβης φάσης στο σώμα του εξοπλισμού, το οποίο υπό κανονικές συνθήκες δεν θα πρέπει να ενεργοποιείται, το άτομο που εργάζεται με αυτόν τον εξοπλισμό βρίσκεται στη λειτουργία αφής μονοφασικής. Για προστασία από ηλεκτροπληξία σε δίκτυο με χρησιμοποιείται απομονωμένος ουδέτεροςπροστατευτική γείωση (Εικ. 6).
Εικόνα 5 - Δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο
Προστατευτική γη
Η προστατευτική γείωση πραγματοποιείται για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των ανθρώπων σε περίπτωση παραβίασης της μόνωσης των ενεργών μερών. Η γείωση χρησιμοποιείται επίσης για την προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού, των κτιρίων και των κατασκευών από τη δράση του ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού.
Προστατευτική γείωση είναι η σκόπιμη σύνδεση με τη γείωση ή το ισοδύναμό της μεταλλικών μερών του εξοπλισμού που κανονικά δεν ενεργοποιούνται, αλλά μπορεί να ενεργοποιηθούν λόγω παραβίασης της μόνωσης των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.
Το αποτέλεσμα της προστατευτικής γείωσης είναι ότι μειώνει την τάση μεταξύ του ενεργοποιημένου πλαισίου εξοπλισμού και της γείωσης σε μια ασφαλή τιμή.
Ας το εξηγήσουμε αυτό χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός δικτύου με απομονωμένο ουδέτερο (Εικ. 6). Εάν το σώμα του ηλεκτρικού εξοπλισμού δεν είναι γειωμένο και βρίσκεται σε επαφή με τη φάση, τότε το άγγιγμα ενός ατόμου σε ένα τέτοιο σώμα ισοδυναμεί με μονοφασική ενεργοποίηση. Εάν το πλαίσιο είναι γειωμένο, τότε η δυνατότητα του πλαισίου στη γείωση πέφτει σε μια ασφαλώς χαμηλή τιμή.
Εικόνα 6 - Προστατευτική γείωση
Απαιτείται γείωση μεταλλικών μερών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, κιβωτίων ηλεκτρικών μηχανών, μετασχηματιστών, συσκευών, λαμπτήρων, μετάδοσης κίνησης ηλεκτρικών συσκευών, δευτερευουσών περιελίξεων μετασχηματιστών οργάνων, πλαισίων πινάκων, πινάκων ελέγχου, ντουλαπιών κ.λπ.
Η προστατευτική γείωση χρησιμοποιείται σε τριφασικά δίκτυα τριών καλωδίων με τάση έως 1000 V με απομονωμένο ουδέτερο και σε δίκτυα με τάση 1000 V και άνω - με οποιαδήποτε ουδέτερη λειτουργία (Εικ. 3.18).
Διαρροή μόνιμος ρεύμα μέσω του ανθρώπινου σώματος προκαλεί πόνο στο σημείο επαφής και στις αρθρώσεις των άκρων. Κατά κανόνα, η επίδραση του συνεχούς ρεύματος στο ανθρώπινο σώμα προκαλεί εγκαύματα ή επώδυνο σοκ, που σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να οδηγήσει σε αναπνευστική ή καρδιακή ανακοπή.
Σε περίπτωση που κάποιος αγγίξει μονοφασικά ή διφασικά δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος σε οποιαδήποτε λειτουργία του δικτύου σε σχέση με τη γη (απομονωμένα από τη γη, με γειωμένο πόλο, με γειωμένο μέσο), επειδή Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα που διαρρέει ένα άτομο καθορίζεται μόνο από την ηλεκτρική αντίσταση του σώματός του.
Ο βαθμός κινδύνου και η έκβαση της ηλεκτροπληξίας εξαρτώνται από: το σχέδιο "σύνδεσης" ενός ατόμου σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. στο ηλεκτρικό δίκτυο:
τριφασικό τετρασύρμα με γειωμένο ουδέτερο.
τριφασικό με απομονωμένο ουδέτερο.
Η ηλεκτροπληξία σε ένα άτομο μπορεί να προκληθεί από ένα μονοπολικό (μονοφασικό) ή διπολικό (διφασικό) άγγιγμα στο μέρος της εγκατάστασης που φέρει ρεύμα.
Μια μονοφασική σύνδεση είναι λιγότερο επικίνδυνη από μια διφασική σύνδεση, αλλά συμβαίνει πολύ πιο συχνά και είναι η κύρια αιτία ηλεκτρικών τραυματισμών. Στην περίπτωση αυτή, ο ουδέτερος τρόπος λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου έχει καθοριστική επίδραση στην έκβαση της βλάβης.
Όταν αγγίζεται μία από τις φάσεις του δικτύου με απομονωμένο ουδέτερο, σε σειρά με την αντίσταση ενός ατόμου, ενεργοποιούνται οι αντιστάσεις μόνωσης και χωρητικότητας στο έδαφος των άλλων δύο άθικτων φάσεων.
Σχέδιο ενός ατόμου που αγγίζει μια φάση ενός δικτύου με γειωμένο ουδέτερο
Καθώς αυξάνεται η αντίσταση μόνωσης, μειώνεται ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας.
Στη λειτουργία έκτακτης ανάγκης του ίδιου δικτύου, όταν συμβεί νεκρό βραχυκύκλωμα της φάσης προς τη γείωση, η τάση στο ουδέτερο σημείο μπορεί να φτάσει την τάση φάσης, η τάση των μη κατεστραμμένων φάσεων σε σχέση με τη γη γίνεται ίση με την τάση γραμμής. Σε αυτή την περίπτωση, εάν ένα άτομο αγγίξει μια φάση, θα βρίσκεται υπό γραμμική τάση, το ρεύμα θα ρέει μέσω αυτού κατά μήκος της διαδρομής "χέρι-πόδι". Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση μόνωσης των συρμάτων δεν παίζει κανένα ρόλο στην έκβαση της βλάβης. Μια τέτοια ηλεκτροπληξία οδηγεί τις περισσότερες φορές σε θάνατο.
Τα παραδείγματα δείχνουν ότι, αν και άλλα πράγματα είναι ίσα, μια μονοφασική σύνδεση ενός ατόμου σε ένα δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο είναι λιγότερο επικίνδυνη από ό,τι σε ένα δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο.
Η πιο επικίνδυνη είναι η διφασική σύνδεση ενός ατόμου με το ηλεκτρικό δίκτυο, αφού εμπίπτει στη γραμμική τάση του δικτύου, ανεξάρτητα από τον ουδέτερο τρόπο λειτουργίας και τις συνθήκες λειτουργίας του δικτύου.
7.9. Διάρκεια της τρέχουσας έκθεσης.
Η διάρκεια της τρέχουσας έκθεσης είναι συχνά ένας παράγοντας από τον οποίο εξαρτάται η τελική έκβαση της βλάβης. Όσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος στο ανθρώπινο σώμα, τόσο πιο σοβαρές είναι οι συνέπειες της βλάβης. Μετά τα 30, η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος στη ροή του ρεύματος μειώνεται κατά περίπου 25%, και μετά τη δεκαετία του '90 - κατά 70%.
Έχει διαπιστωθεί ότι η ηλεκτροπληξία είναι δυνατή μόνο όταν η ανθρώπινη καρδιά βρίσκεται σε πλήρη ηρεμία, όταν δεν υπάρχει συμπίεση (συστολή) ή χαλάρωση (διαστολή) των κοιλιών της καρδιάς και των κόλπων. Επομένως, για μικρό χρονικό διάστημα, η επίδραση του ρεύματος μπορεί να μην συμπίπτει με τη φάση της πλήρους χαλάρωσης, ωστόσο, ό,τι αυξάνει τον καρδιακό ρυθμό, αυξάνει την πιθανότητα καρδιακής ανακοπής κατά τη διάρκεια ηλεκτροπληξίας οποιασδήποτε διάρκειας. Τέτοιοι λόγοι περιλαμβάνουν: κόπωση, διέγερση, πείνα, δίψα, φόβο, λήψη αλκοόλ, ναρκωτικών, ορισμένων ναρκωτικών, κάπνισμα, ασθένεια κ.λπ.
Ο βαθμός ηλεκτροπληξίας επηρεάζεται από: την ισχύ του ρεύματος, την τάση, τον τύπο του ρεύματος, τη διαδρομή του ρεύματος μέσω του ανθρώπινου σώματος, τα ατομικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου σώματος, την ψυχολογική του κατάσταση, την παρουσία αλκοόλ και ναρκωτικών στο σώμα, μικροκλίμα παραμέτρους, ο χρόνος που ένα άτομο βρίσκεται υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος.
Περνώντας μέσα από το ανθρώπινο σώμα, το ηλεκτρικό ρεύμα έχει 4 τύπους επιδράσεων:
θερμική δράση- εκδηλώνεται σε εγκαύματα επιμέρους τμημάτων του σώματος, θέρμανση σε υψηλές θερμοκρασίες αιμοφόρων αγγείων, αίματος, νεύρων, καρδιάς, εγκεφάλου, που προκαλεί σοβαρή διαταραχή των οργάνων.
Ηλεκτρολυτική δράση- αποσύνθεση οργανικού υγρού (λέμφος και αίμα) με παραβίαση της σύνθεσής του.
μηχανική δράση- (δυναμική) διαστρωμάτωση, ρήξη ιστών του σώματος (μύες της καρδιάς, αιμοφόρα αγγεία) ως αποτέλεσμα της ηλεκτροδυναμικής επίδρασης. στιγμιαίος εκρηκτικός σχηματισμός ατμού από υγρό ιστού και αίμα που υπερθερμαίνεται από το ρεύμα.
βιολογικός- εκδηλώνεται με παραβίαση των βιολογικών διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα, που συνοδεύεται από ερεθισμό (καταστροφή) των νεύρων και άλλων ιστών και εγκαύματα, διακοπή της δραστηριότητας των αναπνευστικών και κυκλοφορικών οργάνων.
Η έκθεση σε ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να προκαλέσει τοπικό τραυματισμό ή γενική ηλεκτροπληξία (ηλεκτροπληξία).
Προς την τοπικός περιλαμβάνουν: εκλεκτικά εγκαύματα, επιμετάλλωση του δέρματος, μηχανικές βλάβες, ηλεκτροφθαλμία (φλεγμονή των εξωτερικών μεμβρανών των ματιών).
Προς την γενικός: ηλεκτροπληξία που επηρεάζει (ή απειλεί να βλάψει) ολόκληρο το σώμα λόγω παραβίασης της φυσιολογικής λειτουργίας ζωτικών οργάνων. Οι γενικοί τραυματισμοί συνοδεύονται από διέγερση διαφόρων μυϊκών ομάδων του ανθρώπινου σώματος, που μπορεί να οδηγήσει σε σπασμούς, παράλυση των αναπνευστικών οργάνων της καρδιάς και καρδιακή ανακοπή.
35. Παράγοντες που επηρεάζουν τη σοβαρότητα της ηλεκτροπληξίας
Παράγοντες που καθορίζουν τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας:
1. Ηλεκτρικός:
Τάση;
Είδος ρεύματος;
Η συχνότητά του?
Ανθρώπινη ηλεκτρική αντίσταση.
2. Μη ηλεκτρικό:
Ατομικά χαρακτηριστικά ενός ατόμου.
Η διάρκεια του ρεύματος.
Ο δρόμος του μέσα από τον άνθρωπο.
3. Κατάσταση του περιβάλλοντος .
4. Ηλεκτρικό ρεύμα μικρότερης ισχύος που προκαλεί μια ερεθιστική αίσθηση στον άνθρωπο ονομάζεται όριο αισθητού ρεύματος. Αυτό είναι περίπου 1,1 MA για συχνότητα ρεύματος 50 Hz και για συνεχές ρεύμα - 6 MA.
36. Μονοφασική και διφασική ένταξη ατόμου σε διάφορα ηλεκτρικά δίκτυα
Ηλεκτροπληξία συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα κλείνει μέσω του ανθρώπινου σώματος. Αυτό συμβαίνει όταν ένα άτομο αγγίζει τουλάχιστον δύο σημεία του ηλεκτρικού κυκλώματος, μεταξύ των οποίων υπάρχει κάποια τάση. Η συμπερίληψη ενός ατόμου στο κύκλωμα μπορεί να συμβεί σύμφωνα με διάφορα σχήματα: μεταξύ του καλωδίου και της γείωσης, που ονομάζεται μονοφασική συμπερίληψη. μεταξύ δύο καλωδίων - διφασική μεταγωγή. Αυτά τα σχήματα είναι πιο τυπικά για τριφασικά δίκτυα AC. Είναι επίσης δυνατή η σύνδεση μεταξύ δύο καλωδίων και γείωσης ταυτόχρονα. ανάμεσα σε δύο σημεία της γης που έχουν διαφορετικά δυναμικά κ.λπ.
Μονοφασική ένταξη ατόμου στο δίκτυοείναι η άμεση επαφή ενός ατόμου με μέρη μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης ή εξοπλισμού που τροφοδοτούνται κανονικά ή τυχαία. Σε αυτή την περίπτωση, ο βαθμός κινδύνου ζημιάς θα είναι διαφορετικός ανάλογα με το αν το ηλεκτρικό δίκτυο έχει γειωμένο ή μονωμένο ουδέτερο, καθώς και ανάλογα με την ποιότητα της μόνωσης των καλωδίων δικτύου, το μήκος, τον τρόπο λειτουργίας και έναν αριθμό άλλων παραμέτρων. Όταν συνδέεται σε μονοφασικό δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο, ένα άτομο πέφτει κάτω από μια τάση φάσης, η οποία είναι 1,73 φορές μικρότερη από τη γραμμική, και εκτίθεται σε ρεύμα, η τιμή του οποίου καθορίζεται από την τιμή της φάσης την τάση της εγκατάστασης και την αντίσταση του ανθρώπινου σώματος Επιπλέον προστατευτική δράση παρέχεται από τη μόνωση δαπέδου, πάνω στο οποίο στέκεται ένας άνδρας, και τα παπούτσια.
Διφασική αφήείναι, κατά κανόνα, πιο επικίνδυνο, καθώς η υψηλότερη τάση σε ένα δεδομένο δίκτυο εφαρμόζεται στο ανθρώπινο σώμα (για ένα δίκτυο τριών φάσεων - γραμμικό) και το ρεύμα //r που διέρχεται από το ανθρώπινο σώμα αποδεικνύεται ανεξάρτητο του ουδέτερου τρόπου λειτουργίας (για τριφασικό δίκτυο) ή επί της παρουσίας γείωσης ενός από τα καλώδια μονοφασικό δίκτυοκαι έχει τη μεγαλύτερη σημασία. Οι περιπτώσεις διφασικής επαφής είναι πολύ σπάνιες.