При изучении причин поражения током различают прямой контакт с токоведущими частями электроустановок и косвенный.
Прямой контакт – следствие нарушений правил эксплуатации (человеческая глупость):
· случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
· ошибочное включение электроустановки.
Косвенный контакт – аварийная ситуация, возникшая, например, при появлении напряжения на металлических частях оборудования в результате пробоя фазы на корпус или возникновения наведенных напряжений. Наведенные напряжения появляются, например, в результате удара мол-нии в металлические конструкции.
Схема включения человека в электроцепь может быть двухфазной и однофазной при напряже-нии прикосновения, а также шаговой (нога – нога) при шаговом напряжении и реже комбинирован-ной.
Рассмотрим некоторые из них при прямом контакте и аварийной ситуации и их последствия.
2-х фазное включение – прикосновение человека одновременно к двум разным фазам цепи. Исход поражения (часто смертельный при напряжении U л = 380 В) не зависит от режима нейтрали сети, емкости фазных проводников и определяется только сопротивлением тела человека по пути «рука – рука» (рис.5),
U пр / Rh = ih = U л / Rh = √3 U ф / Rh = 1,73·220/1 000 = 381 мА,
что почти в 4 раза больше смертельного значения. Опасность не уменьшается в случае надежной изоляции от земли.
Рис. 5. Схема двухфазного включения человека
Учитывая предыдущее, отметим, что данное включение может не быть смертельным при времени прикосновения < 0,2 с (при частоте тока 50 Гц); < 0,4 с (при частоте тока 400 Гц); < 0,8 с (при постоянном токе). На практике наиболее вероятно, что такой случай будет смертельным.
Однофазное включение в 3-х фазную сеть с заземленной нейтралью
при «нормальном» и аварийном режимах.
Рассмотрим условия поражения током в зависимости от режима нейтрали.
Это включение менее опасно, т. к. здесь учитывается не только сопротивление тела человека, но и сопротивление его обуви, пола и т.д.
|
Рис. 6. Однофазное включение человека в сеть с заземленной нейтралью
В сети с заземленной нейтралью (рис. 6) в случае прикосновения человека к голому фазному проводу он окажется под фазным напряжением. Ток проходит через человека в землю и далее через заземление нейтрали в сеть:
U пр / Rh = ih = U пр / ∑Ri = U ф / (Rh + R пола + R обуви + R 0),
где Rh, R пола, R обуви – сопротивление человека, пола, и обуви относительно земли.
R 0 – сопротивление заземления нейтрали.
При нахождении человека на проводящем полу (металл), хорошей проводимости обуви
(R пола = R обуви = 0) и сопротивлении нейтрали R 0 = 4 Ом (для U л = 380 В), которым можно пренебречь, ток через тело человека будет равен:
ih = U ф / Rh = 220 / 1000 = 0,22 А = 220 мА.
Этот ток смертелен, сопротивление изоляции не ограничивает тока поражения.
При увеличении сопротивления пола и обуви опасность поражения током понижается. При R пола = 30 кОм, R обуви = 20 кОм (офис, лаборатории, административные помещение)
ih = 220 / (1 + 30 + 20) = 4,3 мА,
что безопасно для человека. Для улучшения условий безопасности персонала в помещении электро-установок предусматриваются изолирующие полы, применяется изолирующая обувь, перчатки и инструмент с изолирующими ручками.