Виды воздействия электрического тока на человека
Проходя через человека электрический ток оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействие.
Тепловое воздействие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегревов разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон, иногда наблюдается обугливание тканей
Химическое действие ведет к электролизу крови и других, содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических свойств
Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть..
При воздействии электрического тока на организм человека происходят нарушения основных физиологических функций - дыхания, работы сердца, обмена веществ, а также электролиз крови и др. изменения. Опасность поражения электрическим током характерна тем, что человек не может посредством своих органов чувств обнаружить на расстоянии наличие напряжения, и обнаруживает его в момент поражения.
Действие электрического тока на человека может привести к двум видам поражений: электротравме и электроудару.
Электрические травмы - это местные поражения тканей организма, которые делятся на электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи и механические повреждения. Электрические ожоги возникают при прохождении через тело человека значительных (более 1 А) токов
Электрический удар - общее поражение, представляет наибольшую опасность. Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела (рук, ног) начинают судорожно сокращаться. В тяжелых случаях теряется сознание и нарушается работа сердечно-сосудистой системы, что ведет к смертельному исходу.
См лекции.
25. Электробезопасность принципы обеспечения электробезопасности Класс-ция помещений по эл безопасности.К техническим мероприятиям по обеспечению электробезопасности работ в электроустановках относятся: а) отключение ремонтируемого оборудования и принятие мер против его ошибочного обратного включения или самовыключения; б) установка временных ограждений неотключенных токоведущих частей и вывешивание запрещающих плакатов "Не включать, работают люди" или " Не включать - работа на линии"; в) присоединение переносного заземления - закоротки к заземляющей шине стационарного заземляющего устройства и проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые на время работ должны быть закорочены и заземлены;
г) наложение переносных заземлителей - части
д) ограждение рабочего места и вывешивание разрешающего плаката "Работать здесь". различают помещения:
1) сухие - относительная влажность воздуха не более 60 %;
2) влажные - относительная влажность воздуха длительно более 753) сырые – относительная влажность воздуха длительно более 75%, но не достигает 100 %;
4) особо сырые - относительная влажность близка к 100 % (стены, потолок и предметы покрыты влагой);
5) жаркие - температура воздуха постоянно или периодически (более 1 сут.) превышает 35 оС; повышенная температура ускоряет старение изоляции, что приводит к снижению сопротивления и к её разрушению; при повышенной температуре воздуха уменьшается сопротивление тела человека вследствие смачивания кожи выделяющимся потом.
6) пыльные - выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п. (пыльные помещения подразделяются на: помещения с токопроводящей и нетокопроводящей пылью);
7) с химически активной или органической средой, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.
напряжением.
По электробезопасности, то есть в отношении опасности поражения людей электрическим током, помещения различаются по ПУЭ на помещения:
1. Без повышенной опасности - нет условий повышенной и особой опасности.
2. Повышенной опасности - характеризуются наличием одного из следующих условий:
а) сырости (длительно более 75 %) или токопроводящей пыли;
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные);
в) высокой температуры (длительно более 35 оС);
г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющем соединение с землей металлоконструкциям, аппаратам и т. п., с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий:
а) особой сырости (капли);
б) химически активной или органической среды;
в) одновременно двух и более условий повышенной опасности.
26. Защитное заземление Подробно выносное.В электроустановках переменного и постоянного тока защитное заземление и зануление обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защитному заземлению и занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Так, корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и др. нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Если корпус не заземлен, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. При заземлении корпуса ток через тело человека при его прикосновении к корпусу будет тем меньше, чем меньше ток замыкания на землю и сопротивление цепи заземления и чем ближе человек стоит к заземлителю. Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство.
Заземляющее устройство - это совокупность проводников и заземлителей. Заземлитель - это проводник или совокупность металлических соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя, в первую очередь, необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты).
В качестве искусственных заземлителей применяются стальные стержни из уголковой стали 60х60 мм, стальные трубы 35-50 мм. Стержни и трубы длиной от 2,5 до 5 м погружают в грунт вертикально и соединяют стальной шиной сечением не менее 100 мм2 (рис.78).
Заземляющий проводник - это проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем. В помещениях прокладывается магистраль заземления, зануления - заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями. По расположению заземлителей относительно заземляемых частей заземляющие устройства подразделяются на выносные и контурные.
При выносном заземлении (рис. 79) заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования, которое может оказаться вне поля растекания, и человек будет защищен только за счет малого сопротивления цепи заземления.
При контурном заземлении (рис. 80) заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого оборудования, при этом поля растекания отдельных заземлителей накладываются, и разность потенциалов между точками поверхности внутри контура уменьшается. Для большего выравнивания потенциалов внутри контура прокладывают горизонтальные металлические полосы, соединенные с заземлителями - выравнивание потенциалов.
27 Расчёт заземления
Цель расчета заземления - определить число и длину вертикальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлитель на плане электроустановки, исходя из регламентированных Правил значений допустимых сопротивлений заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.
3.1. Ток замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000В
,
где Uф - фазное напряжение, В; Z - сопротивление изоляции сети
относительно земли, Ом.
Если Z неизвестно, то принимается Z = 1000 Ом или I3=10 А.
3.2.Определяется норма на сопротивление заземления RH (по ПУЭ) в зависимости от напряжения, режима нейтрали, мощности и других данных
электроустановки. RH = 10Ом;
3.3.Определяется расчетное удельное сопротивление грунта с учетом
климатического коэффициента .
Ррасч = Ψ*ρизм
где ρизм - удельное сопротивление грунта, полученное путем измерения или из справочной литературы, Ом х м; Ψ - климатический коэффициент.
3.4. Определяется сопротивление естественных заземлителей
3.5. Определяется сопротивление искусственного заземлителя (считается, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее
их сопротивление не должно превышать норму).
3.6. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя.
, при l >> d 3.7. Коэффициент использования заземлителей из труб без учёта влияния полосы связи nст = 0,55 при числе труб 10 3.8. Сопротивление соединительных полос 
3.9. Требуемое сопротивление стержней:Окончательное определение числа стержней.
28. Изоляция эл проводки Требования и контроль. Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжениемЗащитное заземление представляет собой заземляющее устройство.
Заземляющее устройство - это совокупность проводников и заземлителей.
Для предупреждения электропоражений применяется рабочая изоляция токоведущих частей, кроме того применяется двойная изоляция - это изоляция металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением.
Последний метод защиты имеет недостаток - при пробое на корпусе из-за повреждения рабочей изоляции возможна работа с таким оборудованием, а при повреждении второго слоя изоляции открывается доступ к металлическим частям (корпусу), находящимся под напряжением.
Таким образом надежность работы электроустановок в большой степени зависит от состояния изоляции токоведущих частей.
Повреждение изоляции является основной причиной многих несчастных случаев.
Надежность изоляции достигается:
1) правильным выбором ее материала и геометрии (толщина, форма);
2) правильными условиями эксплуатации;
3) надежной профилактикой в процессе работы.
Изоляция исключает возможность прохождения тока через тело человека при прикосновении к токоведущим частям или ограничивает этот ток до безопасных значений для человека (до 100 мкА). В последнее время наблюдается широкое внедрение новых видов изоляционных материалов (пластмасс и пр.), заменяющих каучуковую, хлопчатобумажную и т.п. виды изоляции. Для поддержания высокого уровня надежности изоляции необходимо проводить ее испытание повышенным напряжением и контроль изоляции. Испытания проводятся при приеме-сдаче электроустановок и периодически во время их эксплуатации. Объем испытаний изоляции регламентируется ПУЭ, ПТЭ и ПТБ. При испытании повышенным напряжением дефекты изоляции обнаруживаются вследствие пробоя и прожигания изоляции.
Под контролем изоляции понимается измерение ее активного сопротивления с целью обнаружения ее дефектов и предупреждения коротких замыканий на землю. Измерения проводятся при снятом рабочем напряжении на каждом участке сети, при этом измеряется величина сопротивления изоляции каждой фазы относительно земли и между каждой парой фаз. Под участком сети понимается сеть между двумя последовательно установленными предохранителями, аппаратами защиты и т.п. или за последним предохранителем. Сопротивление изоляции (устанавливается ПУЭ и ПТЭ) участка сети в сетях напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 мОм на фазу, а сопротивление изоляции для различных электроаппаратов устанавливается различным от 1 до 25 мОм.
Величина сопротивления изоляции некоторых электроаппаратов (например, силовых трансформаторов) вообще не нормируется.
Однако путем сравнения величины сопротивления изоляции аппарата, измеренной при пуско-сдаточных испытаниях и в данный момент, можно судить о надежности изоляции. Изоляция считается недостаточной, если установлено снижение сопротивления изоляции по отношению к первоначальным значениям на 30 и более процентов.
29. Защ от стат. эл-ва.На предприятиях существует опасность взрыва или пожара от разряда статического электричества, которое накапливается на оборудовании и конструкциях в результате процесса контактной электризации: во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих тел, переливанием жидкости, а также на человеке при носке электризующейся одежды или контакта с наэлектризованными материалами. Электростатическое напряжение может достигать нескольких десятков киловольт относительно земли, в результате чего между телом человека (особенно, если обувь имеет непроводящую подошву), заземленными частями и землей может возникнуть искровой разряд, который может привести к взрыву или пожару.Кроме того, при касании человека к наэлектризованному оборудованию от воздействия статического электричества возникают болевые ощущения, в результате которых человек может получить травму (падение, ушиб, ранение) от резкого движения.
Устранение опасности возникновения электростатических разрядов и предупреждение разрядов статического электричества достигается следующими мерами:
1) добавление в электризующуюся среду электропроводящих материалов (графит, олеат хрома и др.);
2) заполнение аппаратов и емкостей инертным газом;
3) ионизация среды при помощи радиоактивных изотопов и токов высокой частоты (индукционные, высоковольтные, радиоизотопные нейтрализаторы);
4) очистка жидкостей и газов от загрязняющих частиц;
5) увеличение относительной влажности помещений до 25% или увлажнение поверхности электризующегося вещества;
6) заземление оборудования, резервуаров и трубопроводов;
7) подведение труб подачи жидкости до дна резервуаров;
8) при работе с ЛВЖ не надевать одежду, способную электризоваться, носить антистатическую обувь, не применять тару из диэлектрических пластмасс, а емкости и приспособления заземлять или погружать в жидкость.
Защитное отключение
Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (за время 0,03-0,1 сек.) при возникновении в ней опасности поражения током.
Повреждение электроустановки приводит к изменениям некоторых величин, которые могут быть использованы как входные величины автоматического защитного устройства, осуществляющего защитное отключение. Так, при замыкании на корпус он оказывается под напряжением относительно земли . Если корпус заземлен, возникает ток замыкания на землю. Вследствие нарушения симметрии сопротивлений фаз относительно земли возникает напряжение между нейтралью источника питания и землей (напряжение нулевой последовательности).
В зависимости от того, что является входной величиной, выделяются следующие схемы защитного отключения:
на напряжении корпуса относительно земли – датчиком служит реле напряжения
на токе замыкания на землю - датчиком является также реле, включенное в рассечку заземляющего провода
на напряжении нулевой последовательности – датчиком в схемах этого типа служит фильтр напряжения нулевой последовательности, включенный между фазным проводом и землей
на напряжении фазы относительно земли - в схемах этого типа датчики включаются между фазами и землей и измеряют напряжения фаз относительно земли; при повреждении изоляции фазы напряжение этой фазы относительно земли уменьшается и, если оно окажется ниже уставки, сеть отключается
Наиболее желательно применение защитного отключения в передвижных электроустановках и для ручного электроинструмента, т. к. условия их эксплуатации затрудняют обеспечение безопасности применения заземления или других защитных мер.
Защитное отключение может быть применено как основная мера защиты с дополнительным защитным заземлени ем или занулением, а также как дополнительная мера к ним, кроме того защитное отключение может быть единственной мерой защиты вместо заземления, в этом случае обязателен самоконтроль защитного отключения.