III. Электробезопасность

1. 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%.

1.1. 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).

1.2. 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).

1.3. 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.)

2. 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.

2.1. 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.

2.2. 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.

2.3. 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

UД
IД

650 В
—

36 В
6 мА
Переменный
f = 400 Гц

UД
IД

650 В
—

36 В
6 мА
Постоянный

UД
IД

650 В

40 В
15 мА

2.4. 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 RЧЕЛ = 1000 Ом.

3. 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 [Ом?м]
i - плотность тока
Т.к. падение напряжения между двумя точками или разность потенциалов

хВ ® ? (х ~2 Ом), jВ ~ 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 j1 и j2 в поле растекания тока по пов-ти земли между точками, расположенными на расстоянии шага (» 0,8 м).

3.1. Виды и анализ электрических сетей

3-х фазная 3-х проводная сеть с изолированной нейтралью
Норм. реж раб. VПР = VФ ; VА = VФ
U до 1000 В
R4 = 1000 Ом
RИЗ = 500000 Ом
мА
(легкое дрожание пальцев)
Ав.. реж раб. R4 = 1000 Ом; RЗИ = 100 Ом
мА
I4=346 мА (паралич сердца)

3-х фазная 4-х проводная с заземленной нейтралью
Норм.реж раб. VФ = 220 В, R4 = 1000 Ом, RН = 4 Ом
мА
I4 = 220 мА (паралич сердца)
Ав.. реж.раб. R4 = 1000 Ом; RН = 4 Ом; RЗИ = 100 Ом; VФ = 220 В
I4=225 мА (паралич сердца)

4. 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

4.1. Общетехнические средства защиты

  • Рабочая изоляция
  • Для оценки изоляции используют следующие критерии:
  • - сопротивление фаз эл. проводки без подключенной нагрузки R1?0,05;
  • - сопротивление фаз эл. проводки с подключенной нагрузкой R2?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).

4.2. Специальные средства защиты

  • заземление;
  • зануление;
  • защитное отключение

4.3. 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 ? 4 Ом; V < 1000 В; RН ? 0,5 Ом; V > 1000 В (ПУЭ-85)

4.4. 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.

4.5. 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

4.6. 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 - — ? —
IP-5х 5 - оболочки тв. тел х - влаги
IP-54 5 4



© Реферат плюс