Небезпека ушкодження електричним струмом і заходи попередження електротравматизму (стр. 2 из 3)

Рис.5. Двополюсне дотикання до 3-х фазної мережі.

При двополюсному дотиканні до трифазної мережі незалежно від заземлення нейтралі:

;

(6)

Крім того, через тіло людини протікатиме струм і у напрямку до землі, але цей струм можна не враховувати, оскільки він буде мізерний через порівняно великій опір взуття і підлоги.

5. Крокова напруга

Крокова напруга - це різниця напруг в 2-х точках зони розтікання струму (на довжину кроку людини). При зіткненні будь-якої струмопровідної частини із землею, наприклад, при обриві і падінні на землю будь-якого дроту відбувається розподіл потенціалів на поверхні землі. Цей розподіл потенціалів підлягає закону гіперболи і має вигляд (рис. 6.). Струм, що проходить через людину I_ч, дорівнюватиме:

Рис.6. Схема розподілу потенціалів при кроковій напрузі.

,

(7)

де

– крокова напруга;

- опір розтікання струму в землі від однієї ноги до іншої;

– опір тіла людини.

Чим ближче людина буде знаходитись до дроту, тим під більшою кроковою напругою вона буде знаходитись.

У мережі із заземленою нейтраллю (рис. 7.) при замиканні фази на землю через малий перехідний опір матиме місце однофазне коротке замикання. В цьому випадку струм замикання на землю може бути великої величини, а отже, крокова напруга може досягати небезпечного значення. Але, враховуючи, що фазне коротке замикання призведе до спрацьовування релейного захисту, вірогідність ураження людини буде мала.

Рис. 7. Схема замикання фази на землю в мережі із заземленою нейтраллю.

В разі ізольованої нейтралі (мал. 8.) внаслідок великого опору витоків і ємкісного опору відносно землі, струм замикається на землю набагато менше струму однофазного короткого замикання. Захист не спрацює і виникає небезпека ураження людей.

Рис. 8. Схема замикання фази на землю в мережі з ізольованою нейтраллю

6. Напруга дотикання

Напруга дотикання - це напруга між точками ланцюга струму, яких одночасно торкається людина (ГОСТ 12.1.009 - 76). Гранично допустимі рівні напруги дотикання

встановлені по ГОСТ 12.1.038-82 для шляхів струму від однієї руки до іншої і від руки до ніг. Напруга і сила струму I, що протікає через тіло людини, при нормальному (не аварійному) режимі електричних установок, не повинні перевищувати наступних значень (табл. 1)

Таблиця 1

Род струму	, Вне більш	I, мА,не більш
Змінний, 50 ГцЗмінний, 400 ГцПостійний	238	0,30,41

Примітка: При роботі в умовах високих температур (більше 25 °С) і вологості (більш 75%) значення

і I повинні бути зменшені в 3 рази.

В ГОСТ 12.1.038 - 82 наведені також гранично допустимі рівні

і I при аварійних режимах електричних установок напругою до 1000 В з глухозаземленною або ізольованою нейтраллю і вище 1000В з ізольованою нейтраллю.

прикладене лише до тіла людини, тому його можна визначити як падіння напруги в тілі людини:

;

Встановлені ГОСТом 12.1.038 - 82 гранично допустимі рівні дуже залежать від часу дії струму (табл. 2.).

Таблиця 2.

Час, с		0,1	0,5	0,7	1,0	>1,0
Змінний сf = 50 Гц	, В	500	100	70	50	36
	I, мА	500	100	70	50	6
Постійний	, В	500	250	230	200	40
	I, мА	500	250	230	200	15

7. Заходи попередження електротравматизму

Основними технічними способами і засобами захисту від ураження електричним струмом є: захисне заземлення; занулення; захисне відключення; захист від переходу вищої напруги в мережу нижчого; профілактичне випробування ізоляції; подвійна ізоляція; індивідуальні засоби захисту; попереджувальні плакати і написи; застосування малих напруг. Найбільш розповсюдженими технічними засобами захисту є: захисне заземлення і занулення.Згідно ГОСТ 12.1.009 - 76 захисним заземленням називається навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих неструмопровідних частин, які можуть виявитися під напругою.

Установки підлягають заземленню:

Згідно ГОСТ 12.1.030 - 81 захисні заземлення або занулення електроустановок слід виконувати:

- при номінальному U = 380 B і вище за змінний струм і 440 В і вище за постійний струм - у всіх випадках;

- при номінальному U від 42 В до 380 В змінного струму і від 110 В до 440 В постійного струму при роботах в умовах з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних;

- при будь-якому U у мережі у вибухонебезпечних приміщеннях.

Норми захисного заземлення:

Згідно Правилам обладнання електроустановок (ПУЕ) опір захисного заземлення у будь-який час року не повинен перевищувати:

- 4 Ом - в установках U < 1000 B; якщо потужність джерела струму (трансформатора або генератора) 100 кВ×А і менше, то опори заземлення допускаються 10 Ом.

- 0,5 Ом - в установках U > 1000 B із заземленою нейтраллю; 250/

але не >10 Ом – в установках U > 1000 Bз ізольованою нейтраллю. Якщо пристрій, що заземляється одночасно використовується для електроустановок U < 1000 В, то £125/ , але не більше 10 Ом, де I - струм замикання на землю, А.

Сферою застосування захисного заземлення є: 3-х фазні трипровідні мережі U до 1000 В з ізольованою нейтраллю і мережі U > 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Обладнання захисного заземлення

Для заземлення електроустановок використовуються природні заземлителі – металеві конструкції будівлі, фундаменти, що мають щільний контакт із землею. Штучні заземлителі виконуються з труб, стержнів, кутка і ін. прокату. Штучні заземлителі бувають групові і індивідуальні. Групове заземлення буває контурне (рис. 9.) і виносне (рис. 10.). Всі з'єднання повинні буути зварними, а до електроустаткування - болтовими. Розміщення заземлителів в землі показано на рис. 11 (розміри в мм).

Рис. 9. Схема групового контурного заземлення.	Рис. 10. Схема групового виносного заземлення.
1 – устаткування, що заземляється; 2, 3 – заземляючі провідники (магістралі); 4 – заземлителі.
Рис. 11. Схема розміщення заземлень в землі	Рис. 12. Схема занулення

Захисне занулення

Зануленням (рис. 12) називається навмисне електроз'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмопровідних частин, які можуть виявитися під напругою. Занулення застосовується в мережах напругою до 1000В з глухим заземленням нейтралі. В цьому випадку корпуси електроустаткування електрично з'єднуються з нульовим захисним дротом, що має значно менший опір, ніж заземлення. При однофазному замиканні на корпус буде коротке замикання, яке приведе до швидкого спрацьовування захисту і відключення пошкодженого устаткування. Струм короткого замикання

має бути в 3 рази більшим за номінальний струм, тобто _.>3 _.

Захисне вимикання

Захисне вимикання (рис. 13.) виконується як доповнення до захисного заземлення або замінює його. Перевага - миттєве (0,2с) автоматичне вимикання електроустаткування при появі на корпусі напруги, вищої за допустиму. Застосовується, коли обладнання заземлення викликає труднощі (скелястий грунт) або коли виконання його недоцільне (пересувні електроустановки).

Рис. 13. Схема захисного відключення.

Захист від переходу високої напруги в мережу низької.

Мережі напругою до 1000В, які зв'язані через трансформатор, мають бути захищені від можливої появи в них високої напруги. Цей захист здійснюється за допомогою пробивного запобіжника. Електрична схема захисту представлена на рис. 14. у нейтралі і на рис. 15. у фазі. Пробивні запобіжники складаються з 2-х металевих дисків, ізольованих один від одного слюдяною прокладкою певної товщини з отворами. Один диск з'єднується з нейтраллю чи фазою вторинної обмотки, а інший - із заземляючим пристроєм.