Электробезопасность
Воздействие эл.
тока на организм человека
Кол-во эл. травм
в общем числе невелико, до 1,5%. Для эл. установок напряжением до 1000 V
кол-во эл. травм достигает 80%.
Причины эл. травм
Человек
дистанционно не может определить находится ли установка под напряжением или
нет.
Ток, который
протекает через тело человека, действует на организм не только в местах
контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы как кровеносная,
дыхательная и сердечно-сосудистая.
Возможность
получения эл. травм имеет место не только при прикосновении, но и через
напряжение шага и через эл. дугу.
Эл. ток, проходя
через тело человека оказывает термическое воздействие, к-ое приводит к отекам
(от покраснения, до обугливания), электролитическое ( химическое ),
механическое , к-ое может привести к разрыву тканей и мышц; поэтому все эл.
травмы делятся
местные; общие
(электроудары).
Местные эл.
травмы
эл. ожоги (под
действием эл. тока);
эл. знаки (пятна
бледно-желтого цвета);
металлизация
пов-ти кожи (попадание расплавленных частиц металла эл. дуги на кожу);
электроофтальмия
(ожог слизистой оболочки глаз).
Общие эл. травмы
(электроудары):
1 степень:?без
потери сознания
2 степень:?с
потерей
3 степень:?без
поражения работы сердца
4 степень:?с
поражением работы сердца и органов дыхания
Крайний
случай?состояние клинической смерти (остановка работы сердца и нарушение
снабжения кислородом клеток мозга. В состоянии клинической смерти находятся до
6-8 мин.)
Причины поражения
эл. током (напряж. прикосновения и шаговое напряж.):
Прикосновение к
токоведущим частям, находящимся под напряжением;
Прикосновение к
отключенным часям, на которых напряжение может иметь место:
в случае
остаточного заряда;
в случае
ошибочного вкл. эл. установки или несогласованных действий обслуж. персонала;
в случае разряда
молнии в эл. установку или вблизи;
прикосновение к
металлическим не токоведущим частям или связанного с ними эл. оборуд-я
(корпуса, кожухи, ограждения) после перехода напряж. на них с токоведущих
частей (воз-никновение авар. ситуации — пробой на корусе).
Поражение
напряжением шага или пребывание человека в поле растекания эл. тока, в случае
замыкания на землю.
Поражение через
эл. дугу при напряжении эл. установки выше 1кВ, при приближении на
недопустимо-малое расстояние.
Действие атмосф.
эл-чества при газовых разрядах.
Освобождение
человека, находящ-ся под напряж.
Факторы, влияющие
на исход поражения эл. током:
Род тока
(потоянный или переменный, частота 50Гц наиболее опасна)
Величина силы
тока и напряжения.
Время прохождения
тока через организм человека.
Путь или петля
прохождения тока.
Состояние
организма человека.
Условия внешней
среды.
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.
Хар-р воздействия
пост. и перем. токов на организм чел.:
I, мА
Переменный (50
Гц)
Постоянный
0,5-1,5
Ощутимый. Легкое
дрожание пальцев.
Ощущений нет.
2-3
Сил. дрожение
пальцев.
Ощущений нет.
5-7
Судороги в руках.
Ощутимый ток.
Легкое дрожание пальцев.
8-10
Не отаускающий
ток. Руки с трудом отрываются от пов-ти, при этом сильная боль.
Усиление нагрева
рук.
20-25
Паралич мышечной
системы (невозможно оторвать руки).
Незначительное
сокращение мыщц рук.
50-80
Паралич дыхания.
При 50мА
неот-пускающий ток.
90-100
Паралич сердца.
Паралич дыхания.
100
Фибриляция
(разновременное, хаотическое сокращение сердечной мышцы)
300 мА
фибриляция.
ПДУровни
напряжений прикосновения и сила тока при аварийном режиме эл. установок
по ГОСТ
12.1.038-82
Род и частота
тока
Норм. вел.
ПДУ, при t, с
0,01 - 0,08
свыше 1
Переменный
f = 50 Гц
U Д
I Д
650 В
—
36 В
6 мА
Переменный
f = 400 Гц
U Д
I Д
650 В
—
36 В
6 мА
Постоянный
U Д
I Д
650 В
40 В
15 мА
Сопротивление
тела человека
Факторы,
приводящие к уменьшению сопротивления тела человека: увлажнение поверхности
кожи; увеличение площади контакта; время воздействия.
Сопротивление
рогового (верхнего слоя кожи) от 10 до 100 кОм. Сопротивление внутренних тканей
800-1000 Ом. Расчетная величина R ЧЕЛ = 1000 Ом.
Классификация
помещений по опасности поражения эл. током (ПУЭ-85).
Помещения I
класса . Особо опасные помещения.
100 % влажность;
наличие активной
среды
Помещения II
класса . Помещения повышенной опасности поражения эл. током.
повышенная т-ра
воздуха (t = + 35 ° С);
повышенная
влажность (> 75 %);
наличие
токопроводящей пыли;
наличие
токопроводящих полов;
наличие эл.
установок (заземленных) — возможности прикосновения одновременно и к эл.
установке и к заземлению или к двум эл. установкам одновременно.
Помешения III
класса . Мало опасные помещения. Отсутствуют признаки, характерные для двух
предыдущих классов.
Закон Ома в
дифференциальной форме: E = i r
r - удельное
сопротивление грунта [ОмЧ м]
i - плотность
тока
Т.к. падение
напряжения между двумя точками или разность потенциалов
х В ® Ґ (х ~ 2
Ом), j В ~ 0,
Распределенеие
потенциала по пов-ти земли осуществляется по з-ну гиперболы.
Напряжение
прикосновения — это разность потенциалов точек эл. цепи, которых человек
касается одновременно, обычно в точках расположения рук и ног.
Напряжение шага —
это разность потенциалов j 1 и j 2 в поле растекания тока по пов-ти земли между
точками, расположенными на расстоянии шага (” 0,8 м).
Виды и анализ
электрических сетей
3-х фазная 3-х
проводная сеть с изолированной нейтралью
Норм. реж раб.
V ПР = V Ф ; V А
= V Ф
U до 1000 В
R 4 = 1000 Ом
R ИЗ = 500000 Ом
мА
(легкое дрожание
пальцев)
Ав.. реж раб.
R 4 = 1000 Ом; R
ЗИ = 100 Ом
мА
I 4 =346 мА
(паралич сердца)
3-х фазная 4-х
проводная с заземленной нейтралью
Норм.реж раб.
V Ф = 220 В, R 4
= 1000 Ом, R Н = 4 Ом
мА
I 4 = 220 мА
(паралич сердца)
Ав.. реж.раб.
R 4 = 1000 Ом; R
Н = 4 Ом; R ЗИ = 100 Ом; V Ф = 220 В
I 4 =225 мА (паралич сердца)
Методы и средства
защиты: заземление, зануление, отключение и др.
Выбор средств
защиты зависит от:
режима эл. сети;
вида эл. сети;
условий
эксплуатации
Средства электробезопасности:
общетехнические;
специальные;
средства
индивидуальной защиты
Общетехнические
средства защиты
Рабочая изоляция
Для оценки
изоляции используют следующие критерии:
- сопротивление
фаз эл. проводки без подключенной нагрузки R 1і 0,05;
- сопротивление
фаз эл. проводки с подключенной нагрузкой R 2і 0,08 МОм.
Двойная изоляция
Недоступность
токоведущих частей (используются осадительные ср-ва — кожух, корпус, эл. шкаф,
использование блочных схем и т.д.)
Блокировки
безопасности (механические, электрические)
Малое напряжение
Для локальных
светильников (36 В), для особоопасных помещений и внепомещений.
12 В используется
во взрывоопасных помещениях.
Меры ориентации
(использование маркировок отдельных частей эл. оборудования, надписи, предупредительные
знаки, разноцветовая изоляция, световая сигнализация).
Специальные
средства защиты
заземление;
зануление;
защитное
отключение
Принцип действия
заземления
Снижение
напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением (в случае аварийной
ситуации) и землей, до безопасной величины.
Заземление
используется в 3-х фазных 3-х проводных сетях с изолированной нейтралью. Эта
система заземления работает в том случае, если
RН Ј 4 Ом; V <
1000 В; RН Ј 0,5 Ом; V > 1000 В (ПУЭ-85)
Принцип действия
зануления
Преднамеренное
соединение корпусов эл. установок с многократно заземленной нейтралью
трансформатора или генератора.
Превращение
замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание за счет срабатывания
токовой защиты, которая отключает систему питания и тем самым отключается
поврежденное устройство.
Принцип действия
защитного отключения
Это преднамереное
автоматическое отключение эл. установки от питающей сети в случае опасности
поражения эл. током.
Условия, при
которых выполняется заземление или зануление в соответствии с требованиями
ПУЭ-85.
В малоопасных
помещениях 380 В и выше переменного тока 440 В и выше постоянного тока
В особо опасных
помещениях, помещениях с повышенной опасностью и вне помещений 42 В и выше переменного
тока 110 В и выше пост. тока
При всех
напряжениях во взрывоопасных помещения.
Заземляющие
устройства бывают естественными (используются конструкции зданий) в этом случае
нельзя использовать те элементы, которые при попадании искры приводят к аварии
(взрывоопасные).
Искусственные —
контурное и выносное защитное заземляющее устройство.
Пример. Контурное
заземляющее устройство.
эл. установка;
внешний контур;
шина заземления;
внутренний контур
Требования эл.
безопасности к установкам ЭТИ (лектро-технических изделий)
ЭТИ должны быть
сконструированы таким образом, чтобы обеспечивалась эл. безопасность. Если
такие условия создать нельзя, они должны быть перечислены в инструкции.
ГОСТ
12.2.007.0-75 ССБТ
В соответствии с
этим ГОСТом оговариваются классы безопасности.
Многообразие
средств защиты и условий эксплуатации привели к унификации средств защиты. В
условиях экспорта-импорта ЭТИ, была создана IP.
IP-30?3 - степень
защиты?0 - степень защиты
IP-44?4 - от
попадания внутрь?4 - — І —
IP-5х?5 -
оболочки тв. тел?х - влаги
IP-54?5?4