Изучение основных правил безопасности эксплуатации электрооборудования, исключающих возможность получения человеком электрических травм

Цель работы: изучить основные правила безопасности эксплуатации электрооборудования, исключающие возможность получения человеком электрических травм.

1. Основные теоретические положения.

1.1.  Действие электрического тока на организм человека.

Прохождение электрического тока через тело человека, которое является хорошим проводником, может привести к несчастным случаям. Воздействие электрического тока на человека может быть различным: поражение кожного покрова, органов дыхания, сердечнососудистой и нервной систем и, наконец, паралич сердца. Степень поражения человека электрическим током зависит от величины тока и длительности его прохождения, сопротивления тела человека, условий окружающей среды. Различают несколько предельных значений тока (путь прохождения рука-рука): 0,6-3 (мА) – вызывает слабый зуд и лёгкое покалывание, при длительном воздействии отрицательно сказывается на здоровье человека; 3-10 (мА) – резкая боль, непроизвольное сокращение мышц, при длительном воздействии опасен для здоровья; 10-50 (мА) – сокращение мышц туловища, повышается артериальное давление, пострадавший теряет сознание; свыше 100 (мА) – через 1-2 секунды после начала его действия может наступить смерть.

Величина тока, протекающего по телу человека (в соответствии с законом Ома ) зависит от напряжения соприкосновения U и электрического сопротивления тела R.

При напряжениях до 300 (В) переменный ток частотой 50 (Гц) для человека опаснее постоянного тока. В диапазоне 300-600 (В) опасность переменного и постоянного токов одинакова, а при напряжении свыше 600 (В) опаснее постоянный ток.

Электрическое сопротивление тела человека колеблется в очень широких пределах от 500 до 100000 (Ом). На сопротивление влияют состояние нервной системы, кожи, внешняя среда, площадь контакта и особенно его место на теле человека. За расчётное сопротивление принимают 1000 (Ом). Наибольшее действующее значение тока, который может проходить по пути «рука-нога» в течение определённого времени (без ущерба здоровью человека), называется допустимым током. Допустимое напряжение соприкосновения – наибольшее действующее значение напряжения, которое может быть приложено в течение определённого времени к телу человека (путь «рука-нога») без ущерба здоровью.

Таблица 1.1 – Временные нормы допустимых напряжений прикосновения и токов при частоте 50 (Гц).

Статистика показывает, что среди смертельных несчастных случаев на долю электротравм приходится 12%.

1.2. Причины поражения человека электрическим током

Поражение электрическим током может произойти в результате замыкания электрической цепи через тело человека. Чаще всего электрические травмы возникают при случайном прикосновении к токоведущим частям или к металлическим деталям электрооборудования, находящимся под напряжением, а также при попадании под шаговое напряжение.

Рассмотрим возможные случаи поражения электрическим током, учитывая, что наиболее распространённым напряжением является напряжение 380/220 (В). В четырёхпроводной системе нейтральный провод подключается к глухозаземлённой нейтрали трёхфазного источника.

1. Поражение в результате прикосновения к одному из трёх линейных проводов при условии контакта с землёй (рисунок 1.1). В этом случае человек попадает под воздействие фазного напряжения U_ф, ток, проходящий через тело человека, преодолевает сопротивление тела, сопротивление контакта с землёй и сопротивление слоя земли между местом нахождения человека и заземлением. Ток в цепи равен

,                                            (1.1)

Этот ток превышает предельно допустимый (0,1 (А)) и является смертельно опасным.

Рисунок 1.1

2. Поражение в результате прикосновения к двум линейным проводам (рисунок 1.2). При прикосновении к двум линейным проводам на человека воздействует линейное напряжение, и через него протекает ток. И в этом случае ток может быть смертельным.

                                               (1.2)

Рисунок 1.2

3. Поражение в результате прикосновения к корпусам электрических машин, находящихся под напряжением относительно земли, при условии контакта с землёй. Это возможно при повреждении электроизоляции одной из фаз и соприкосновении её с корпусом. В этом случае между корпусом и землёй возникает напряжение соприкосновения, близкое к фазному. Ток, проходящий через человека, можно подсчитать по выражению (1.1). Однако, если человек обут в резиновую обувь (сопротивление обуви 50000 (Ом)), то ток, протекающий через него, будет равен

                                     (1.3)

Такой ток не опасен для человека.

При замыкании на землю какой-либо части установки, работающей при напряжении свыше 1000 (В), вблизи места заземления происходит повышение потенциала. При приближении человека к месту замыкания, он может попасть под напряжение, которое определяется источниками на поверхности земли, удалёнными друг от друга на величину шага (0,8 (м)). Это напряжение называется шаговым.

Кроме того, при воздействии на человека электрического тока возможны ожоги, поражение глаз, воздействие интенсивного излучения электрической дуги, ушибы, переломы и т.д. при потере сознания или падении с высоты, вызванные действием тока.

1.3. Способы и средства защиты от поражения электрическим током

Правила устройства электроустановок (ПЭУ) и Правила техники безопасности на электроустановках (ПТБУ) предусматривают ряд защитных мероприятий по снижению опасности поражения электрическим током. К ним относятся: устройство защитного заземления, заземление на нейтраль (зануление), применение пониженного напряжения, закрытие и ограждение токоведущих частей, применение резиновых перчаток, ботинок, ковриков, изолированных штанг и т.д., сигнализации при случайном заземлении какой-либо точки электрической сети, применение устройств защитного отключения, предупреждающих, запрещающих и других плакатов, оповещающих об опасности поражения электрическим током.

Защитное заземление – преднамеренное соединение с землёй металлических корпусов электрических машин, трансформаторов, электрического инструмента, бытовых приборов и т.д. Сопротивление током защитного заземления не должно превышать 10 (Ом). Принцип действия защитного заземления показан на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3

При пробое изоляции между фазой и корпусом электроустановки, прикоснувшийся человек (сопротивление более 1000 (Ом)) оказывается включённым в электрическую цепь параллельно защитному заземлению (сопротивление 10 (Ом)). Вследствие этого ток, проходящий по телу человека, будет очень мал и не представляет опасности. В тех случаях, когда используются передвижные электроустановки, применяют заземление на нейтраль (зануление). Зануление – это преднамеренное соединение корпусов электрических установок с заземлённым нейтральным проводом. Схема установки с применением зануления показана на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4