Sähköiskun seurauksena henkilölle sähköisku, eli virran kulkeminen henkilön läpi, on seurausta siitä, että hän koskettaa 2 sähköpiirin pistettä, joiden välissä on jonkin verran jännitettä. Tällaisen kosketuksen vaara arvioidaan, kuten tiedetään, ihmiskehon läpi kulkevan virran tai sen jännitteen perusteella, jonka alaisena se on. On huomattava, että kosketusjännite riippuu useista tekijöistä: piiri, jolla henkilö kytketään sähköpiiriin, verkkojännite, itse verkon piiri, sen nollatilan tila, jännitteisten osien eristysaste. maasta, sekä jännitteisten osien kapasitanssi suhteessa maahan jne.
Näin ollen edellä mainittu vaara ei ole yksiselitteinen: yhdessä tapauksessa henkilön sisällyttämiseen sähköpiiriin liittyy pienten virtojen kulkeminen hänen läpi, eikä se ole kovin vaarallista; muissa tapauksissa virrat voivat saavuttaa merkittäviä arvot, jotka voivat johtaa kuolemaan. Tässä artikkelissa tarkastellaan henkilön sähköpiiriin kuulumisen vaaran eli kosketusjännitteen ja henkilön läpi kulkevan virran arvon riippuvuutta luetelluista tekijöistä.
Tämä riippuvuus on tiedettävä arvioitaessa tiettyä verkkoa turvallisuusolosuhteiden mukaan, valittaessa ja laskettaessa sopivia suojatoimenpiteitä, erityisesti maadoitusta, maadoitusta, suojakatkaisua, verkon eristyksen valvontalaitteita jne.
Tässä tapauksessa oletamme kaikissa tapauksissa, paitsi erikseen mainituissa tapauksissa, että henkilön seisovan alustan vastus (maa, lattia jne.) samoin kuin hänen kenkien vastus on merkityksetöntä ja siksi ne ovat merkityksettömiä. voidaan ottaa nollaksi.
Joten tyypillisimmät kaaviot henkilön kytkemiseksi sähköpiiriin koskettaessaan vahingossa jännitteisiä johtimia ovat:
1. Kytkentä piirin kahden vaihejohtimen välillä,
2. Vaiheen ja maan välinen liitäntä.
Tietenkin toisessa vaihtoehdossa oletetaan, että kyseessä oleva verkko on sähköisesti kytketty maahan esimerkiksi virtalähteen nollan maadoittamisesta tai johtimien huonosta eristyksestä maahan nähden tai suuren kapasitanssin läsnäolo niiden välillä.
Kaksivaiheista kosketusta pidetään vaarallisimpana, koska tässä tapauksessa ihmiskehoon kohdistetaan 380 voltin lineaarinen jännite ja kehon läpi kulkeva virta ei riipu verkkokaaviosta ja sen nollan tilasta.
Kaksivaiheisia kosketuksia esiintyy hyvin harvoin ja ne liittyvät pääasiassa jännitteen alaisena työskentelemiseen:
Sähköpaneeleissa, kokoonpanoissa ja ilmajohdoissa;
Käytettäessä viallisia henkilösuojaimia;
Laitteissa, joissa on suojaamattomia jännitteisiä osia jne.
Yksivaiheista kosketusta pidetään yleensä vähemmän vaarallisena, koska ihmisen läpi kulkevaa virtaa rajoittaa tässä tapauksessa useiden tekijöiden vaikutus. Mutta käytännössä se tapahtuu paljon useammin kuin kaksivaiheinen. Siksi tämän artikkelin aiheena on analysoida vain yksivaiheisen kosketuksen tapauksia tarkasteltavina olevissa verkoissa.
Jos henkilö loukkaantuu sähköiskusta on tarpeen ryhtyä toimenpiteisiin uhrin vapauttamiseksi virrasta ja aloittaa välittömästi ensiapu.
Vapauta ihminen virran vaikutuksista mahdollisimman nopeasti, mutta varotoimia on ryhdyttävä. Jos uhri on korkealla, on ryhdyttävä toimenpiteisiin hänen putoamisen estämiseksi.
Energisen ihmisen koskettaminen, on vaarallinen, ja pelastustoimia suoritettaessa on noudatettava tiukasti tiettyjä varotoimenpiteitä mahdollisten sähköiskujen varalta näitä töitä suorittaville henkilöille.
Suurin osa yksinkertaisella tavalla uhrin vapauttaminen virrasta on sähköasennuksen tai sen osan, johon henkilö koskettaa, irrottaminen. Kun asennus sammutetaan, sähkövalo saattaa sammua, joten päivänvalon puuttuessa on oltava valmiina toinen valonlähde - lyhty, kynttilä jne.
Kun uhri on vapautettu virrasta on tarpeen määrittää vahingon aste ja tarjota hänelle lääketieteellistä apua uhrin tilan mukaisesti. Jos uhri ei ole menettänyt tajuntaa, on hänelle annettava lepoa ja jos vammoja tai vaurioita (mustelmia, murtumia, sijoiltaan, palovammoja jne.) on, hänelle on annettava ensiapua lääkärin saapumiseen tai viemiseen asti. lähimpään terveyskeskukseen.
Jos uhri on menettänyt tajuntansa, mutta hengittää edelleen, on välttämätöntä asettaa hänet tasaisesti ja mukavasti pehmeälle vuodevaatteelle - huopa, vaatteet jne., irrota kaulus, vyö, poista rajoittavat vaatteet, puhdista suuontelo verestä ja limaa, varmista raikkaan ilman virtaus, anna ammoniakkia haistella, ripottele vedellä, hiero ja lämmitä kehoa.
Elonmerkkien puuttuessa (kliinisessä kuolemassa ei ole hengitystä tai pulssia, silmäpupillit ovat laajentuneet aivokuoren hapenpuutteen vuoksi) tai jaksoittaista hengitystä, uhrin tulee nopeasti vapauttaa uhri rajoittavista vaatteista. hengittää, puhdistaa suu ja suorittaa tekohengitystä ja sydänhierontaa.
Sähköasennuksissa esiintyvien prosessien tuntemus mahdollistaa sähköasentajien turvallisen käytön minkä tahansa jännitteen ja virran tyyppisillä laitteilla, suorittaa korjaustöitä ja Huolto sähköjärjestelmät.
PTB:n ja PTE:n sisältämät tiedot auttavat välttämään sähköiskun tapauksia sähköasennuksessa - tärkeimmät asiakirjat, jotka parhaat asiantuntijat ovat luoneet perustuen analyysiin onnettomuuksista, joissa ihmisillä on vaikutusta. vaarallisia tekijöitä sähköenergian työn mukana.
Olosuhteet ja syyt, joiden vuoksi henkilö altistuu sähkövirralle
Turvallisuusohjeet määrittelevät kolme ryhmää syitä, jotka selittävät työntekijöille sähköiskun:
1. tahaton, tahaton lähestyminen jännitteellisiin osiin, joiden jännite on alle turvallisen etäisyyden tai koskettaa niitä;
2. hätätilanteiden esiintyminen ja kehittyminen;
3. olemassa olevissa sähköasennuksissa olevien työntekijöiden käyttäytymissääntöjä koskevissa asiakirjoissa määriteltyjen vaatimusten rikkominen.
Ihmisvamman vaarojen arvioimiseen kuuluu uhrin kehon läpi kulkevien virtojen suuruuden määrittäminen laskennallisesti. Tässä tapauksessa on otettava huomioon monet tilanteet, joissa sähköasennuksen satunnaisissa paikoissa voi esiintyä kosketuksia. Lisäksi niihin kohdistettu jännite muuttuu monista syistä riippuen, mukaan lukien sähköpiirin olosuhteet ja toimintatilat, sen energiaominaisuudet.
Sähköasennusvirran aiheuttamat henkilövahingot
Jotta virta kulkee uhrin kehon läpi, on tarpeen luoda sähköpiiri kytkemällä se vähintään kahteen piirin pisteeseen, joissa on potentiaaliero - jännite. Sähkölaitteet voivat joutua seuraaviin olosuhteisiin:
1. eri napojen (vaiheiden) samanaikainen kaksivaiheinen tai kaksinapainen kosketus;
2. yksivaiheinen tai yksinapainen, joka koskettaa piirin potentiaalia, kun henkilöllä on suora galvaaninen yhteys maapotentiaaliin;
3. vahingossa tapahtuva kosketus sähköasennuksen johtaviin osiin, jotka tulivat jännitteeksi onnettomuuden kehittymisen seurauksena;
4. altistuminen askeljännitteelle, kun syntyy potentiaaliero niiden pisteiden välillä, joissa jalat tai muut kehon osat sijaitsevat samanaikaisesti.
Tässä tapauksessa uhrin sähköinen kosketus sähköasennuksen jännitteiseen osaan voi tapahtua, minkä PUE pitää kosketuksena:
1. suora;
2. tai epäsuora.
Ensimmäisessä tapauksessa se syntyy suorasta kosketuksesta jännitteelliseen jännitteiseen osaan ja toisessa koskettamalla eristämättömiä piirielementtejä, kun vaarallinen potentiaali on kulkenut niiden läpi onnettomuuden sattuessa.
Sähköasennuksen turvallisen toiminnan edellytysten määrittämiseksi ja työpaikan valmistelemiseksi sen sisällä oleville työntekijöille on tarpeen:
1. analysoida tapauksia, joissa on mahdollista luoda polkuja sähkövirran kulkua varten huoltohenkilöstön kehon läpi;
2. vertaa sen suurinta mahdollista arvoa nykyisiin hyväksyttäviin vähimmäisstandardeihin;
3. päättää sähköturvallisuustoimenpiteiden toteuttamisesta.
Sähköasennuksissa olevien ihmisten loukkaantumisolosuhteiden analysoinnin ominaisuudet
Uhrin kehon läpi kulkevan virran määrän arvioimiseksi tasa- tai vaihtojänniteverkossa käytetään seuraavan tyyppisiä merkintöjä:
1. Vastus:
Rh - ihmiskehossa;
R0 - maadoituslaitteelle;
R eristekerroksesta suhteessa maan ääriviivaan;
2. Virrat:
Ih - ihmiskehon kautta;
Iз - oikosulku maadoituspiiriin;
Uc - tasa- tai yksivaiheiset vaihtovirtapiirit;
Ul - lineaarinen;
Uph - vaihe;
Upr - kosketus;
Ush - askel.
Tässä tapauksessa seuraavat tyypilliset kaaviot uhrin kytkemiseksi verkkojen jännitepiireihin ovat mahdollisia:
1. DC osoitteessa:
johtimen yksinapainen kosketus, jonka potentiaali on eristetty maadoituspiiristä;
piiripotentiaalin yksinapainen kosketus maadoitettuun napaan;
bipolaarinen kosketus;
2. kolmivaiheiset verkot;
yksivaiheinen kosketus yhden mahdollisen johtimen kanssa (yleistetty tapaus);
kaksivaiheinen kosketin.
Vahinkokaaviot DC-piireissä
Yksinapainen ihmiskontakti maasta eristettyyn potentiaaliin
Jännitteen Uc vaikutuksesta virta Ih kulkee peräkkäin muodostetun alemman johtimen, uhrin kehon (käsi-jalka) ja maadoituspiirin potentiaaliketjun läpi väliaineen kaksoiseristysvastuksen kautta.
Yksinapainen ihmiskontakti maadoitetulla napapotentiaalilla
Tässä järjestelmässä tilannetta pahentaa kytkemällä maapiiriin yksi potentiaalinen johto, jonka resistanssi R0 on lähellä nollaa ja huomattavasti pienempi kuin uhrin kehon ja ulkoisen ympäristön eristekerroksen.
Vaaditun virran voimakkuus on suunnilleen yhtä suuri kuin verkkojännitteen suhde ihmiskehon vastukseen.
Bipolaarinen ihmiskontakti verkkopotentiaalien kanssa
Verkkojännite syötetään suoraan uhrin kehoon, ja hänen kehonsa läpi kulkevaa virtaa rajoittaa vain hänen oma merkityksetön vastus.
Yleiset vauriokaaviot kolmivaiheisissa vaihtovirtapiireissä
Ihmiskontaktin luominen vaihepotentiaalin ja maan välille
Yleensä piirin jokaisen vaiheen ja maapotentiaalin välillä on vastus, joka luo kapasitanssin. Jännitelähdekäämien nollalla on yleinen resistanssi Zn, jonka arvo on erilaisia järjestelmiä Maadoituspiiri vaihtuu.
Kaavat kunkin ketjun johtavuuden ja vaihejännitteen Uph läpi kulkevan kokonaisvirran Ih laskemiseksi on esitetty kuvassa kaavoineen.
Ihmiskontaktin muodostuminen kahden vaiheen välillä
Suurin suuruus ja vaara on virta, joka kulkee ketjun läpi, joka muodostuu uhrin kehon suorien kosketusten väliin vaihejohtojen kanssa. Tässä tapauksessa osa virrasta voi kulkea tietä pitkin maan ja väliaineen eristysvastuksen läpi.
Kaksivaiheisen kosketuksen ominaisuudet
Tasavirta- ja kolmivaiheisissa vaihtovirtapiireissä kontaktien luominen kahden eri potentiaalin välille on vaarallisinta. Tämän järjestelmän avulla henkilö joutuu suurimman stressin alle.
Piirissä, jossa on vakiojännitesyöttö, uhrin läpi kulkeva virran määrä lasketaan kaavalla Ih=Uc/Rh.
Kolmivaiheisessa verkossa vaihtovirta tämä arvo lasketaan suhteesta Ih=Uл/Rh=√3 Uф/Rh.
Ottaen huomioon Ihmiskehon keskimääräinen sähkövastus on 1 kiloohmi, lasketaan virta, joka esiintyy 220 voltin tasa- ja vaihtojänniteverkossa.
Ensimmäisessä tapauksessa se on: Ih=220/1000=0,22A. Tämä 220 mA:n arvo riittää uhrille kouristelevaan lihassupistukseen, kun hän ilman ulkopuolista apua ei enää pysty vapautumaan vahingossa tapahtuvan kosketuksen - pitovirran - vaikutuksista.
Toisessa tapauksessa Ih=(220 1,732)/1000=0,38A. Tällä 380 mA:n arvolla on hengenvaara loukkaantumisvaara.
Kiinnitämme huomiota myös siihen, että kolmivaiheisessa vaihtojänniteverkossa nollan asennolla (voidaan eristää maasta tai päinvastoin - oikosulku) on hyvin vähän vaikutusta virran Ih arvoon. Sen pääosa ei kulje maapiirin läpi, vaan vaihepotentiaalien välillä.
Jos henkilö on käyttänyt suojavarusteita, jotka takaavat hänen luotettavan eristyksensä maan ääriviivasta, ne ovat tällaisessa tilanteessa hyödyttömiä eivätkä auta.
Yksivaiheisen kosketuksen ominaisuudet
Kolmivaiheinen verkko kiinteästi maadoitetulla nollalla
Uhri koskettaa yhtä vaihejohtimista ja putoaa sen ja maapiirin välisen potentiaalieron alle. Tällaisia tapauksia esiintyy useimmiten.
Vaikka vaihejännite suhteessa maahan on 1,732 kertaa pienempi kuin lineaarinen, tällainen tapaus on edelleen vaarallinen. Uhrin tila voi huonontua:
neutraali tila ja sen yhteyden laatu;
johtojen dielektrisen kerroksen sähkövastus suhteessa maapotentiaaliin;
jalkineiden tyyppi ja sen dielektriset ominaisuudet;
maaperän vastustuskyky uhrin sijainnissa;
muut asiaan liittyvät tekijät.
Virran Ih arvo voidaan tässä tapauksessa määrittää suhteella:
Ih=Uph/(Rh+Rob+Rp+R0).
Muistetaan, että ihmiskehon resistanssit Rh, kengät Rob, lattia Rp ja maadoitus nollassa R0 otetaan ohmeina.
Mitä pienempi nimittäjä, sitä vahvempi on luotu virta. Jos työntekijällä on esimerkiksi johtavia kenkiä, jalat ovat märät tai pohjat on vuorattu metallinauloilla ja lisäksi hän on metallilattialla tai kostealla alustalla, voidaan olettaa, että Rb = Rp = 0. Tämä varmistaa uhrin hengelle epäedullisimman tapauksen.
Ih = Uф/(Rh+R0).
220 voltin vaihejännitteellä saadaan Ih = 220/1000 = 0,22 A. Tai tappava virta 220 mA.
Lasketaan nyt vaihtoehto, kun työntekijä käyttää suojavarusteita: dielektrisiä kenkiä (Rob = 45 kOhm) ja eristävää pohjaa (Rp = 100 kOhm).
Ih = 220 /(1000 +45000+10000)=0,0015 A.
Saimme turvallisen virran arvon 1,5 mA.
Kolmivaiheinen verkko eristetyllä nollalla
Virtalähteen nollan ja maapotentiaalin välillä ei ole suoraa galvaanista yhteyttä. Vaihejännite kohdistetaan eristyskerroksen Riz resistanssiin, jolla on erittäin korkea arvo, jota valvotaan käytön aikana ja pidetään jatkuvasti hyvässä kunnossa.
Ihmiskehon läpi kulkeva virtapiiri riippuu tästä arvosta kussakin vaiheessa. Jos otamme huomioon kaikki virtavastuksen kerrokset, sen arvo voidaan laskea kaavalla: Ih=Uph/(Rh+Rob+Rp+(Riz/3)).
Epäedullisimmassa tapauksessa, kun luodaan olosuhteet maksimaaliselle johtavuudelle kenkien ja lattian läpi, lauseke saa muotoa: Ih=Uph/(Rh+(Riz/3)).
Jos tarkastellaan 220 voltin verkkoa, jonka kerroseristys on 90 kOhm, saadaan: Ih=220/(1000+(90000/3)) =0,007 A. Tällainen 7 mA:n virta tuntuu hyvin, mutta ei voi aiheuttaa hengenvaarallisen vamman.
Huomaa, että tarkasteltavassa esimerkissä jätimme tarkoituksella pois maaperän ja kenkien kestävyyden. Jos ne otetaan huomioon, virta putoaa turvalliseen arvoon, noin 0,0012 A tai 1,2 mA.
Johtopäätökset:
1. Piireissä, joissa on eristetty nolla, työntekijöiden turvallisuus on helpompi varmistaa. Se riippuu suoraan johtojen dielektrisen kerroksen laadusta;
2. samoissa olosuhteissa koskettaessa yhden vaiheen potentiaalia, piiri, jossa on maadoitettu nolla, on suurempi vaara kuin eristetty.
Tarkastellaan tapausta, jossa kosketetaan sähkölaitteen metallirunkoa, jos sen sisällä olevan dielektrisen kerroksen eristys katkeaa vaihepotentiaalissa. Kun henkilö koskettaa tätä kehoa, virta kulkee hänen kehonsa kautta maahan ja sitten nollan kautta jännitelähteeseen.
Vastaava piiri näkyy alla olevassa kuvassa. Laitteen luomalla kuormalla on resistanssi Rн.
Eristysvastus Riz yhdessä R0:n ja Rh:n kanssa rajoittaa vaiheiden välistä kosketusvirtaa. Se ilmaistaan suhteella: Ih=Uph/(Rh+Riz+Ro).
Tässä tapauksessa pääsääntöisesti jopa projektivaiheessa valittaessa materiaaleja tapaukseen, jossa R0 = 0, ne yrittävät noudattaa ehtoa: Riz>(Uph/Ihg) -Rh.
Ihg:n arvoa kutsutaan tuntemattoman virran kynnykseksi, jonka arvoa henkilö ei tunne.
Päättelemme: kaikkien virtaa kuljettavien osien dielektrisen kerroksen resistanssi suhteessa maan ääriviivaan määrää sähköasennuksen turvallisuusasteen.
Tästä syystä kaikki tällaiset vastukset on standardoitu ja otettu huomioon hyväksytyissä taulukoissa. Samaa tarkoitusta varten ei standardoida itse eristysresistanssia, vaan niiden läpi kulkevia vuotovirtoja testauksen aikana.
Askeljännite
Sähköasennuksissa voi useista syistä tapahtua onnettomuus, kun vaihepotentiaali koskettaa suoraan maadoituspiiriä. Jos yksi ilmajohdon johtimista katkeaa erityyppisten mekaanisten kuormien vaikutuksesta, niin tässä tapauksessa tapahtuu samanlainen tilanne.
Tässä tapauksessa johdon kosketuspisteeseen maan kanssa muodostuu virta, joka luo kosketuskohdan ympärille leviämisvyöhykkeen - alueen, jonka pinnalle syntyy sähköpotentiaali. Sen arvo riippuu vikavirrasta Iз ja maaperän erityisestä tilasta r.
Henkilö, joka löytää itsensä tämän vyöhykkeen rajoista, joutuu askeljännitteen Ush toiminnan alle, kuten kuvan vasemmassa puoliskossa näkyy. Levitysalueen pinta-ala on rajattu ääriviivalla, jossa ei ole potentiaalia.
Askeljännitteen arvo lasketaan kaavalla: Ush=Uз∙β1∙β2.
Se ottaa huomioon vaihejännitteen virran leviämispisteessä - Uз, joka määritellään jännitteen leviämisominaisuuksien kertoimilla β1 ja kengän ja jalan resistanssin vaikutuksella β2. β1:n ja β2:n arvot on julkaistu hakuteoksissa.
Uhrin kehon läpi kulkevan virran arvo lasketaan lausekkeella: Ih=(Uз∙β1∙β2)/Rh.
Kuvan oikealla puolella, asennossa 2, uhri muodostaa kosketuksen johtimen maapotentiaaliin. Siihen vaikuttaa käden kosketuspisteen ja maadoituspiirin välinen potentiaaliero, joka ilmaistaan kosketusjännitteellä Upr.
Tässä tilanteessa virta lasketaan lausekkeella: Ih=(Uph.z.∙α )/ Rh
Hajotuskertoimen α arvot voivat vaihdella välillä 0÷1 ja ottaa huomioon Upiin vaikuttavat ominaisuudet.
Tarkasteltavassa tilanteessa pätevät samat johtopäätökset kuin luotaessa yksivaiheinen kosketus uhreille sähköasennuksen normaalissa käytössä.
Jos henkilö sijaitsee nykyisen virtausvyöhykkeen ulkopuolella, hän on turvavyöhykkeellä.
Henkilön liittäminen sähköverkkoon voi olla yksivaiheinen tai kaksivaiheinen. Yksivaiheinen yhteys on ihmisen yhteys verkon yhden vaiheen ja maan välillä. Vahingollisen virran voimakkuus riippuu tässä tapauksessa verkon nollatilasta, ihmisvastuksesta, kengistä, lattiasta ja vaiheeristyksestä suhteessa maahan. Yksivaiheinen kytkentä tapahtuu paljon useammin ja aiheuttaa usein sähkövammoja minkä tahansa jännitteen verkoissa. Kaksivaiheisella kytkennällä henkilö koskettaa kahta sähköverkon vaihetta. Kaksivaiheisessa päällekytkemisessä kehon läpi kulkevan virran voimakkuus (iskuvirta) riippuu vain verkkojännitteestä ja ihmiskehon resistanssista, eikä se riipu verkkosyöttömuuntajan nollatilasta. Sähköverkot jaetaan yksivaiheisiin ja kolmivaiheisiin. Yksivaiheinen verkko voidaan eristää maasta tai siinä voi olla maadoitettu johto. Kuvassa Kuva 1 näyttää mahdolliset vaihtoehdot henkilön liittämiseksi yksivaiheisiin verkkoihin.
Näin ollen, jos henkilö koskettaa kolmivaiheisen nelijohdinverkon yhtä vaihetta kiinteästi maadoitetulla nollalla, hän on käytännössä vaihejännitteen (R3≤ RF) ja ihmisen läpi kulkevan virran alapuolella laitteen normaalin toiminnan aikana. verkko ei käytännössä muutu eristysresistanssin ja kapasitanssin johtimien muuttuessa suhteessa maahan.
Sähkövirran vaikutus ihmiskehoon
Kehon läpi kulkevalla sähkövirralla on termisiä, elektrolyyttisiä ja biologisia vaikutuksia.
Lämpövaikutus ilmenee ihon tai sisäelinten palovammoissa.
Elektrolyyttisen toiminnan aikana tapahtuu veren ja muiden orgaanisten nesteiden hajoamista (elektrolyysi), johon liittyy punasolujen tuhoutuminen ja aineenvaihduntahäiriöt.
Biologinen vaikutus ilmaistaan kehon elävien kudosten ärsytyksessä ja kiihtyessä, johon liittyy lihasten, mukaan lukien sydämen ja keuhkojen, spontaani kouristussupistus.
Sähköiskuja on kahta päätyyppiä:
§ sähkövammat,
§ sähköiskuja.
Sähköiskut voidaan jakaa neljään asteeseen:
1. lihaskouristukset ilman tajunnan menetystä;
2. tajunnan menetys, mutta hengitys ja sydämen toiminta säilyvät;
3. tajunnan menetys ja sydämen toiminta- tai hengityshäiriö (tai molemmat);
4. kliininen kuolema, ts. hengityksen ja verenkierron puute.
Kliininen kuolema on siirtymävaihe elämän ja kuoleman välillä, alkaa siitä hetkestä, kun sydämen ja keuhkojen toiminta loppuu. Kliinisen kuoleman tilassa oleva henkilö ei osoita elonmerkkejä: hänellä ei ole hengitystä, sydämenlyöntiä, ei reaktiota kipuun; Silmien pupillit ovat laajentuneet eivätkä reagoi valoon. On kuitenkin muistettava, että tässä tapauksessa keho voidaan silti elvyttää, jos sille annetaan apua oikein ja ajoissa. Kliinisen kuoleman kesto voi olla 5-8 minuuttia. Jos apua ei anneta ajoissa, tapahtuu biologinen (tosi) kuolema.
Sähköiskun tulos henkilölle riippuu monista tekijöistä. Tärkeimmät niistä ovat virran suuruus ja kesto, virran tyyppi ja taajuus sekä organismin yksilölliset ominaisuudet.
Yksittäisten maadoitusjohtimien virran leviämisvastuksen määrittäminen ja kiinteiden prosessilaitteiden suojamaadoitussilmukan laskentamenettely (GOST 12.1.030-81. CCBT. Suojamaadoitus, maadoitus)
Maadoituslaitteiden toteutus. Erotetaan keinotekoiset maadoituslaitteet, jotka on tarkoitettu yksinomaan maadoitustarkoituksiin, ja luonnolliset maadoituslaitteet - kolmannen osapuolen johtavat osat, jotka ovat sähköisessä kosketuksessa maahan suoraan tai johtavan väliaineen kautta ja joita käytetään maadoitustarkoituksiin.
Keinotekoisissa maadoituselektrodeissa käytetään yleensä pysty- ja vaakasuuntaisia elektrodeja.
Luonnollisina maadoitusjohtimina voidaan käyttää: vesijohto- ja muut metalliputket, jotka on asetettu maahan (poikkeuksena palavien nesteiden, syttyvien tai räjähtävien kaasujen putkistot); arteesisten kaivojen, kaivojen, kaivojen jne. koteloputket; rakennusten ja rakenteiden metalli- ja teräsbetonirakenteet, joilla on yhteys maahan; Maahan asetettujen kaapeleiden lyijyvaipat; hydraulisten rakenteiden metallilevypaalut jne.
Suojamaadoituksen laskennalla pyritään selvittämään maadoituksen perusparametrit - yksittäisten maadoitusjohtimien ja maadoitusjohtimien lukumäärä, mitat ja sijoitusjärjestys, joissa kosketus- ja askeljännitteet vaiheen sulkeutumisen aikana maadoitettuun runkoon eivät ylitä sallittuja arvoja. .
Maadoituksen laskemiseksi tarvitaan seuraavat tiedot:
1) sähköasennuksen ominaisuudet - asennustyyppi, päälaitteiden tyypit, käyttöjännitteet, muuntajien ja generaattoreiden nollan maadoitusmenetelmät jne.;
2) sähköasennussuunnitelma, josta käyvät ilmi laitteiden päämitat ja sijoitus;
3) niiden elektrodien muodot ja koot, joista suunniteltu ryhmämaadoitusjärjestelmä on tarkoitus rakentaa, sekä niiden oletettu upotussyvyys maahan;
4) tiedot maaperän ominaisvastusmittauksista alueella, jonne maadoituselektrodi on tarkoitus rakentaa, sekä tiedot sääolosuhteista (ilmasto-) olosuhteista, joissa nämä mittaukset on tehty, sekä ilmastovyöhykkeen ominaisuudet. Jos maan oletetaan olevan kaksikerroksinen, tarvitaan mittaustiedot molempien maakerrosten resistanssista ja pintakerroksen paksuudesta;
5) tiedot luonnollisista maadoitusjohtimista: mitä rakenteita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen ja niiden kestävyys virran leviämiselle, saatu suoralla mittauksella. Jos luonnollisen maadoituselektrodin resistanssia ei jostain syystä voida mitata, on annettava tiedot, joiden avulla tämä vastus voidaan määrittää laskennallisesti;
6) laskettu maasulkuvirta. Jos virtaa ei tunneta, se lasketaan tavallisilla menetelmillä;
7) sallittujen kosketus- (ja askel)jännitteiden ja suojan keston laskennalliset arvot, jos laskenta on tehty kosketus- (ja askel)jännitteiden perusteella.
Maadoituslaskelmat tehdään yleensä tapauksiin, joissa maadoituselektrodi sijoitetaan homogeeniseen maahan. Viime vuosina on kehitetty ja alettu käyttää teknisiä menetelmiä maadoitusjärjestelmien laskemiseksi monikerroksisessa maaperässä.
Laskettaessa maadoitusjohtimia homogeenisessa maaperässä otetaan huomioon maan ylemmän kerroksen (kausivaihtelun kerroksen) vastus, joka johtuu maaperän jäätymisestä tai kuivumisesta. Laskenta tehdään maadoituksen johtavuuden käyttökertoimien käyttöön perustuvalla menetelmällä ja sitä kutsutaan siksi käyttökerroinmenetelmäksi. Se suoritetaan sekä yksinkertaisilla että monimutkaisilla ryhmämaadoitusjohtimilla.
Laskettaessa maadoitusjärjestelmiä monikerroksisessa maadoituksessa käytetään yleensä kaksikerroksista maadoitusmallia ylemmän ja alemman kerroksen r1 ja r2 resistanssien ja ylemmän kerroksen h1 paksuuden (paksuuden) kanssa. Laskenta tehdään menetelmällä, joka perustuu ryhmämaadoitusjärjestelmään kuuluviin elektrodeihin indusoituneiden potentiaalien huomioimiseen, ja sitä kutsutaan siksi indusoituneiden potentiaalien menetelmäksi. Maadoitusjohtimien laskeminen monikerroksisessa maassa on työvoimavaltaisempaa. Samalla se antaa tarkempia tuloksia. On suositeltavaa käyttää sitä monimutkaisissa ryhmämaadoitusjärjestelmien suunnittelussa, jotka yleensä tapahtuvat sähköasennuksissa, joissa on tehokkaasti maadoitettu nolla, eli asennuksissa, joiden jännite on vähintään 110 kV.
Kun lasketaan maadoituslaitetta millä tahansa menetelmällä, on tarpeen määrittää sille vaadittu vastus.
Maadoituslaitteen vaadittava resistanssi määritetään PUE:n mukaisesti.
Asennuksissa, joiden jännite on enintään 1 kV, IT-tyyppisessä järjestelmässä paljaiden johtavien osien suojamaadoitukseen käytettävän maadoituslaitteen resistanssin on täytettävä seuraavat ehdot:
missä Rз on maadoituslaitteen vastus, ohm; Upred.add – kosketusjännite, jonka arvoksi oletetaan 50 V; Iз – kokonaismaasulkuvirta, A.
Yleensä ei ole tarpeen hyväksyä maadoituslaitteen resistanssiarvoa alle 4 ohmia. Maadoituslaitteen resistanssi on enintään 10 ohmia, jos yllä oleva ehto täyttyy ja verkkoa syöttävien muuntajien ja generaattoreiden teho ei ylitä 100 kVA, mukaan lukien rinnan toimivien muuntajien ja (tai) generaattoreiden kokonaisteho.
Asennuksissa, joiden jännite on yli 1 kV yli 1 kV, maadoituslaitteen resistanssin on vastattava:
0,5 ohmia tehokkaasti maadoitetulla nollalla (eli suurilla maasulkuvirroilla);
250/Iz, mutta enintään 10 ohmia eristetyllä nollalla (eli pienillä maasulkuvirroilla) ja ehto, että maadoituselektrodia käytetään vain sähköasennuksissa, joiden jännite on yli 1000 V.
Näissä lausekkeissa Iз on laskettu maasulkuvirta.
Käytön aikana maadoituselektrodin virran leviämisen vastus voi kasvaa lasketun arvon yläpuolelle, joten maadoituselektrodin resistanssin arvoa on seurattava säännöllisesti.
Maasilmukka
Maasilmukka on klassisesti ryhmä pystysuuntaisia, syvyydeltään pieniä elektrodeja, jotka on yhdistetty vaakasuuntaisella johtimella ja jotka on asennettu kohteen lähelle suhteellisen pienelle keskinäiselle etäisyydelle toisistaan.
Maadoituselektrodeina tällaisessa maadoituslaitteessa käytettiin perinteisesti 3 metrin pituista teräskulmaa tai raudoitusta, joka ajettiin maahan vasaralla.
Liitosjohtimena käytettiin 4x40 mm teräsnauhaa, joka laskettiin valmiiksi 0,5 - 0,7 metrin syvyyteen valmistettuun ojaan. Johdin liitettiin asennettuihin maadoitusjohtimiin sähkö- tai kaasuhitsauksella.
Tilan säästämiseksi maasilmukka yleensä "kierretään" rakennuksen ympäri seiniä pitkin (kehä). Jos katsot tätä maadoituselektrodia ylhäältä, voit sanoa, että elektrodit on asennettu rakennuksen ääriviivaa pitkin (tästä nimi).
Maasilmukka on siis maadoituselektrodi, joka koostuu useista elektrodeista (elektrodiryhmistä), jotka on kytketty toisiinsa ja asennettu rakennuksen ympärille sen ääriviivaa pitkin.
Sähköiskut henkilölle ovat mahdollisia vain, kun sähköpiiri on suljettu ihmiskehon läpi tai toisin sanoen, kun henkilö koskettaa vähintään kahta piirin pistettä, joiden välissä on jonkin verran jännitettä.
Tällaisen kosketuksen vaara, joka mitataan ihmiskehon läpi kulkevan virran suuruudella tai kosketuksen jännitteellä, riippuu useista tekijöistä: piiriin kytkettävän henkilön kytkentäkaaviosta, verkkojännitteestä, itse verkon piirikaavio, sen nollatilan tila, jännitteisten osien eristysaste maasta sekä jännitteisten osien kapasitanssiarvot suhteessa maahan jne.
Kaaviot henkilön liittämiseksi piiriin voivat olla erilaisia. Tyypillisin on kuitenkin kaksi kytkentätapaa: kahden johtimen ja yhden johdon ja maan välillä (kuva 68). Tietenkin toisessa tapauksessa oletetaan sähköliitäntä verkon ja maan välillä.
Vaihtovirtaverkkojen yhteydessä ensimmäistä piiriä kutsutaan yleensä kaksivaiheiseksi ja toista yksivaiheiseksi.
Kaksivaiheinen päällekytkentä, eli henkilö, joka koskettaa kahta vaihetta samanaikaisesti, on yleensä vaarallisempaa, koska ihmiskehoon kohdistetaan tietyn verkon korkein jännite - lineaarinen, ja siksi henkilön läpi kulkee enemmän virtaa:
missä Ih on ihmiskehon läpi kulkeva virta, A; UЛ = √3 Uф - lineaarinen jännite, eli verkon vaihejohtojen välinen jännite, V; Uph - vaihejännite, eli jännite yhden käämin alun ja lopun välillä (tai vaihe- ja nollajohtimien välillä), V.
Riisi. 68. Tapaukset, joissa henkilö sisällytetään virtapiiriin:
a - kaksivaiheinen kytkentä; b, c - yksivaiheiset sulkeumat
Ei ole vaikea kuvitella, että kaksivaiheinen liitäntä on yhtä vaarallinen verkossa, jossa on sekä eristetty että maadoitettu nolla.
Kaksivaiheisella kytkennällä loukkaantumisvaara ei vähene, vaikka henkilö olisi luotettavasti eristetty maasta, eli jos hänellä on jalassa kumiset kalossit tai -saappaat tai seisoo eristävällä (puu)lattialla, tai dielektrisellä matolla.
Yksivaiheinen kytkentä tapahtuu paljon useammin, mutta se on vähemmän vaarallinen kuin kaksivaiheinen kytkentä, koska jännite, jonka alla ihminen joutuu, ei ylitä vaihejännitettä, eli 1,73 kertaa vähemmän kuin lineaarinen. Vastaavasti ihmisen läpi kulkeva virta on pienempi.
Lisäksi tämän virran suuruuteen vaikuttavat myös virtalähteen neutraalitila, johtojen eristysvastus ja kapasitanssi suhteessa maahan, sen lattian vastus, jolla henkilö seisoo, hänen kenkien resistanssi ja joitain muita tekijöitä.
Kolmivaiheisessa kolmijohtimisessa verkossa, jossa on eristetty nolla, ihmisen läpi kulkeva virta, kun se koskettaa yhtä verkon vaiheista sen normaalin toiminnan aikana (kuva 69, a) määritetään seuraavalla lausekkeella kompleksisessa muodossa ( A):
jossa Z on yhden vaiheen kompleksinen impedanssi suhteessa maahan (Ohm):
tässä r ja C ovat vastaavasti johtimen eristysresistanssi (Ohm) ja johdon kapasitanssi (F) suhteessa maahan (yksinkertaisuuden vuoksi otetaan samaksi kaikille verkon johtimille).
Riisi. 69. Ihmisen kosketus kolmivaiheisen kolmijohdinverkon johtoon, jossa on eristetty nolla: a - normaalitilassa; b - hätätilassa
Virta todellisessa muodossa on (A):
, (35)
Jos johtojen kapasitanssi suhteessa maahan on pieni, eli C = 0, mitä yleensä esiintyy lyhytpituisissa ilmaverkoissa, yhtälö (35) saa muotoa
, (36)
Jos kapasitanssi on suuri ja eristyksen johtavuus on merkityksetön, eli r ≈ ∞, mitä yleensä esiintyy kaapeliverkoissa, niin lausekkeen (35) mukaan ihmisen (A) läpi kulkeva virta on:
, (37)
missä xc = 1/wC on kapasitanssi, ohm.
Lausekkeesta (36) seuraa, että verkoissa, joissa on eristetty nolla ja joiden kapasitanssi johtojen ja maan välillä on merkityksetön, vaara henkilölle, joka koskettaa yhtä vaiheista verkon normaalin toiminnan aikana, riippuu johtimien resistanssista. suhteessa maahan: vastuksen kasvaessa vaara pienenee.
Siksi tällaisissa verkoissa on erittäin tärkeää varmistaa korkea eristysvastus ja seurata sen kuntoa, jotta syntyneet viat voidaan tunnistaa ja poistaa ajoissa.
Kuitenkin verkoissa, joiden kapasitanssi on suuri suhteessa maahan, johtimen eristyksen rooli kosketusturvallisuuden varmistamisessa menetetään, kuten voidaan nähdä yhtälöistä (35) ja (37).
Verkon hätäkäytön aikana, eli kun jokin vaiheista on oikosulkussa maahan piirin alhaisen resistanssin kautta, tervettä vaihetta koskettavan henkilön läpi kulkeva virta (kuva 69, b) on ( A):
, (38)
ja kosketusjännite (V):
, (39)
Jos hyväksymme, että rzm = 0 tai ainakin oletetaan, että gzm< Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (39)
, (40)
eli henkilö on lineaarisen jännitteen alla.
Todellisissa olosuhteissa gzm > 0, joten jännite, jolla henkilö, joka hätätilanteessa koskettaa kolmivaiheisen verkon käyttökelpoista vaihetta, jossa on eristetty nolla, on merkittävästi suurempi kuin vaihejännite ja hieman pienempi kuin verkon lineaarijännite. verkkoon. Näin ollen tämä kosketustapaus on monta kertaa vaarallisempi kuin verkon saman vaiheen koskettaminen normaalitilassa
työ [katso yhtälöt (36) ja (39), pitäen mielessä, että r/3>rzm].
Kolmivaiheisessa nelijohdinverkossa, jossa on maadoitettu nolla, johtimien eristysjohtavuus ja kapasitiivinen johtavuus suhteessa maahan ovat pieniä verrattuna nollamaadoitusjohtavuuteen, joten määritettäessä virtaa verkon vaihetta koskettavan henkilön läpi, ne voidaan jättää huomiotta.
Verkon normaalissa toiminnassa henkilön läpi kulkeva virta on (kuva 70, a):
, (41)
missä g0 on neutraali maadoitusresistanssi, ohm.
Riisi. 70. Ihmisen kosketus kolmivaiheisen nelijohdinverkon vaihejohtimeen, jossa on maadoitettu nolla:
a - normaalitilassa; b - hätätilassa
Tavallisissa verkoissa r0< 10 Ом, сопротивление тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (41) можно пренебречь значением г0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh
Tästä seuraa, että kolmivaiheisen verkon vaiheen koskettaminen maadoitetulla nollalla sen normaalin toiminnan aikana on vaarallisempaa kuin normaalisti toimivan verkon vaiheen koskettaminen eristetyllä nollalla [vrt. yhtälöt (36) ja (41)], mutta on vähemmän vaarallista koskettaa vaurioitumatonta verkon vaihetta, jossa on eristetty nolla hätätilanteessa [vrt. yhtälöt (38) ja (41)], koska rzm voi joissain tapauksissa poiketa vähän r0:sta.
Olla olemassa erilaisia järjestelmiä henkilön sisällyttäminen sähkövirtapiiriin:
Yksivaiheinen kosketus – aktiivisen sähköasennuksen yhden vaiheen johtimen koskettaminen;
Kaksivaiheinen kosketus – olemassa olevan sähköasennuksen kahden vaiheen johtimien samanaikainen kosketus;
Sähköasennusten ei-virtaa kuljettavien osien koskettaminen, jotka ovat jännitteisiä eristysvaurion seurauksena;
Askeljännitteen päällekytkeminen on päällekytkentää kahden eri potentiaalin alaisen maan (maaperän) pisteen välillä.
Tarkastellaan tyypillisimpiä järjestelmiä henkilön kytkemiseksi sähkövirtapiiriin.
Yksivaiheinen kosketin verkossa, jossa on kiinteästi maadoitettu nolla. Ihmiskehon läpi kulkeva virta ( Ih) yksivaiheisella kosketuksella (kuva 6) sulkeutuu piirissä: vaihe L 3 – ihmiskeho – pohja (lattia) – nolla maadoitusjohdin – nolla (nollapiste).
Riisi. 6. Kaavio yksivaiheisesta kosketuksesta verkossa
kiinteästi maadoitetulla nollalla
Ohmin lain mukaan:
Missä R o – neutraali maadoitusvastus,
R pohja - pohjavastus.
Jos pohja (lattia) on johtava, niin R kanta ≈ 0
Ottaen huomioon sen tosiasian R O " R h, Tuo
Öh = U f
Tällainen kosketus on erittäin vaarallista.
Yksivaiheinen kosketus verkossa, jossa on eristetty nolla. Ihmiskehon läpi kulkeva virta (kuva 7) on suljettu piireissä: vaihe L 3 – ihmiskeho – lattia ja palaa sitten verkkoon vaiheeristyksen kautta L 2 ja L 1, eli silloin virta seuraa piirejä: vaiheeristys L 2 - vaihe L 2 - neutraali (nollapiste) ja vaiheeristys L 1 - vaihe L 1 – neutraali (nollapiste). Näin ollen ihmiskehon läpi kulkevassa virtapiirissä vaiheeristykset on kytketty sarjaan sen kanssa L 2 ja L 1 .
Riisi. 7. Kaavio yksivaiheisesta kosketuksesta verkossa
eristetty neutraali
Vaiheeristysvastus Z on aktiivinen ( R) ja kapasitiiviset komponentit ( KANSSA).
R– luonnehtii eristyksen epätäydellisyyttä, ts. eristyksen kyky johtaa virtaa, vaikkakin paljon huonompi kuin metallit;
KANSSA– vaiheen kapasitanssi suhteessa maahan määräytyy kuvitteellisen kondensaattorin geometristen mittojen mukaan, jonka "levyt" ovat vaiheet ja maadoitukset.
klo R 1 = R 2 = R 3 = R f ja KANSSA 1 = KANSSA 2 = KANSSA 3 = KANSSA F-virta, joka kulkee ihmiskehon läpi:
Missä Z- vaihejohdon kokonaiseristysvastus suhteessa maahan.
Jos vaihekapasitanssi jätetään huomiotta KANSSA f = 0 (lyhyet ilmaverkot), sitten:
josta seuraa, että virran suuruus ei riipu vain ihmisen vastusvastuusta, vaan myös vaihejohdon eristysresistanssista suhteessa maahan.
Jos esim. R 1 = R 2 = R 3 = 3000 ohmia siis
; Öh= 0,0111000 = 110 V
Kaksivaiheinen kosketus. Kaksivaiheisella kosketuksella (kuva 8) henkilö on nollatilasta riippumatta verkon verkkojännitteen alapuolella U l ja Ohmin lain mukaan:
klo U l = 380 V: minä= 380/1000 = 0,38 A = 380 mA.
Riisi. 8. Kaksivaiheisen ihmisen kosketuksen kaavio
Kaksivaiheinen kosketus on erittäin vaarallista; tällaiset tapaukset ovat suhteellisen harvinaisia ja ovat yleensä seurausta jännitteestä työskentelystä sähköasennuksissa, joiden jännite on enintään 1000 V, mikä on sääntöjen ja ohjeiden vastaista.
Koskettamalla metallirunkoa, joka saa energiaa. Kosketus sähköasennuksen runkoon (kuva 9), jossa vaihe ( L 3) suljettuna vartaloon, mikä vastaa itse vaiheen koskettamista. Siksi aiemmin käsitellyt yksivaiheisten kosketustapausten analyysit ja päätelmät soveltuvat täysin maasulkutapaukseen.
Riisi. 9. Kaavio henkilöstä, joka koskettaa metallia
runko jännitteen alaisena