При собранном внимании сопротивление организма повышается, и вероятность поражения несколько снижается.
Основными причинами воздействия тока на человека являются: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям; появление напряжения на металлических частях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действий персонала; шаговое напряжение на поверхности земли в результате замыкания провода на землю; появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.
Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.
Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь; напряжения сети; схемы самой сети; режима ее нейтрали; степени изоляции токоведущих частей от земли; емкости токоведущих частей относительно земли и др.
Наиболее характерными являются две схемы включения человека в электрическую цепь: между двумя проводами и между одним проводом и землей . Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, 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 сети напряжение — линейное, и поэтому через тело человека идет большой ток :
Характеристика путей тока в теле человека
| Путь тока | Частота возникновения пути тока, % | Доля терявших сознание при прохождении тока, % |
| Рука-рука | 40 | 83 |
| Правая рука — ноги | 20 | 87 |
| Левая рука — ноги | 17 | 80 |
| Нога-нога | 6 | 15 |
| Голова-ноги | 5 | 88 |
| Голова-руки | 4 | 92 |
| Прочие | 8 | 65 |
Количественные оценки
В интервале напряжения 450-500 В, вне зависимости от рода тока, действие одинаково
- меньше 450 В — опаснее переменный ток,
- меньше 500 В — опаснее постоянный ток.
Кардиологические заболевания, заболевания нервной системы и наличие алкоголя в крови, снижают сопротивление тела человека.
Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.
4. Условия опасности в трехфазных сетях
Анализ условий опасности трехфазных электрических сетей практически сводится к определению величины тока, протекающего через человека, и к оценке влияния различных факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, изоляции токоведущих частей от земли и т. п.
В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при хорошей изоляции (R = 0,5 МОм) протекающий через человека ток имеет малое значение и одноточечное прикосновение человека неопасно. Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для своевременного устранения возникших неисправностей. Однако если в сети имеется большая емкость относительно земли (разветвленные кабельные линии, длинные воздушные линии), то однофазное прикосновение будет опасным несмотря на хорошую изоляцию проводов. В сетях с изолированной нейтралью особенно опасно прикосновение к исправной фазе при замыкании на землю любой другой фазы, например второй. В этом случае человек включается под полное линейное напряжение.
В сетях с заземленной нейтралью сопротивление заземления нейтрали R3 очень мало по сравнению с сопротивлением утечек R. Поэтому ток, протекающий через человека, при прикосновении определяется фазным напряжением сети Uф, сопротивлением пола и обуви Rпо и сопротивлением заземления нейтрали R3: Iч = Uф / Rч + Rпо + Rз
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 нейтралью.
При аварийном режиме работы, когда одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление Rпк (фаза 2), при прикосновении человека к одной из двух других фаз он оказывается под напряжением несколько больше фазного, но меньше линейного. Это одно из преимуществ сетей с заземленной нейтралью, с точки зрения безопасности.
Касательно сетей напряжением выше 1000 В следует отметить, что они имеют большую протяженность, обладают значительной емкостью и высоким значением сопротивления изоляции. Поэтому в этих сетях утечкой тока через активное сопротивление изоляции можно пренебречь и учитывать только утечку тока через емкость фазы относительно земли. Следовательно, прикосновение к этим сетям является опасным независимо от режима нейтрали.
В соответствии с ПУЭ сети напряжением 6—35 кВ выполняются с изолированной нейтралью или с заземлением нейтрали через реактивную катушку в целях уменьшения тока замыкания на землю.
Сети напряжением 110 кВ и выше выполняют с заземлением нейтрали.
Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали источника тока производится исходя из технологических требований и из условий безопасности. По технологическим требованиям при напряжении до 1000 В предпочтение отдается четырехпроводной сети, поскольку она позволяет использовать два рабочих напряжения: линейное и фазное.
По условиям безопасности выбор одной из двух систем производится с учетом выводов, полученных при рассмотрении этих сетей. Сети с изолированной нейтралью целесообразно применять при условии хорошего уровня поддержания изоляции и малой емкости сети (сети электротехнических лабораторий, небольших предприятий и т. д.).
Сети с заземленной нейтралью следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрессивной среды, больших емкостных токов и т. д.). Примером таких сетей являются крупные современные предприятия, сети ЖКХ.
Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током
В соответствии с ПУЭ по степени опасности поражения людей электрическим током помещения подразделяются на следующие виды.
Помещения с повышенной опасностью. Характеризуются наличием одного из условий:
— сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 70 %; такие помещения называют сырыми;
— высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает + 30 °С; такие помещения называются жаркими;
— токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;
— токопроводящих полов — металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.;
— возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.
Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки различных зданий с проводящими полами, складские неотапливаемые помещения (даже если они размещены в зданиях с изолирующими полами и деревянными стеллажами) и т. п.
Помещения особо опасные. характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:
— особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;
— химически активной или органической среды, т. е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой;
— одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.
Помещения без повышенной опасности.
В них отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
Защита от поражения электротоком
Выбор средств защиты зависит от: режима эл. сети;.вида эл. сети; условий эксплуатации
Средства электробезопасности: общетехнические; специальные; средства индивидуальной защиты
Общетехнические средства защиты
1) Рабочая изоляция
Для оценки изоляции используют следующие критерии:
- сопротивление фаз эл. проводки без подключенной нагрузки R1³0,05;
- сопротивление фаз эл. проводки с подключенной нагрузкой R2³0,08 МОм.
2) Двойная изоляция
3) Недоступность токоведущих частей (используются оградительные ср-ва — кожух, корпус, эл. шкаф, использование блочных схем и т.д.)