Основная опасность остаточного заряда – вторичные травмы.

Напряжение шага.

Напряжение шага возникает в береговых условиях в сетях с заземленной нейтралью при замыкании фазы на корпус потребителя электроэнергии, при обрыве проводов и замыкании их на землю, при замыкании проводов на заземленные металлические конструкции (например, на опоры линий передачи электроэнергии). Замыкания на корпуса потребителей электроэнергии непосредственной опасности для работающих не представляют, так как безопасность обеспечивается штатными защитными техническими мероприятиями (контурным заземлением в высоковольтных системах, занулением в сетях 380/220 В). Поэтому кратко рассмотрим опасности, связанные с замыканиями проводов на землю (или на заземленные металлические конструкции). В случае обрыва провода (рис. ) образуется контур тока замыкания на землю по цепи: источник электроэнергии (например, фаза ) – фазный провод – зона растекания электрического тока в земле в месте обрыва провода, имеющая сопротивление - зона растекания электрического тока в земле в месте заземления нейтрали источника электроэнергии с сопротивлением - заземляющий проводник ЗП – нейтраль источника электроэнергии 0. Так как сопротивление проводов несоизмеримо мало по сравнению с сопротивлением грунта, то фазное напряжение источника в контуре тока замыкания распределяется на сопротивлениях зон растекания и. нормировано: в сетях 380/220 В его значение не превышает 4 Ом, в высоковольтных сетях – не выше 0, 5 Ом. – величина случайная. Считают, что при контакте провода с асфальтом его значение составляет сотни Ом, при контакте с сырой землей – не превышает 30 Ом. Эти значения существенно больше. Поэтому в контуре тока замыкания напряжение в основном сосредотачивается в зоне растекания тока в земле вблизи места обрыва провода, т.е. электрические потенциалы находятся в соотношении. Сопротивление току замыкания в зоне растеканий тока в земле убывает по мере удаления от места замыкания, так как увеличивается поперечное сечение зоны растекания. В соответствии с этим изменяется и падение напряжения в грунте. Считают, что на расстоянии 20 м от места замыкания электрический потенциал грунта снижается до нуля. Таким образом, вблизи места обрыва провода возникает следующий процесс изменения электрического потенциала на поверхности земли: в месте контакта провода с землей потенциал равен, затем по мере удаления от места контакта он убывает по гиперболе и на расстоянии 20 м от места замыкания достигает нулевого значения.

Когда человек оказывается в такой зоне растекания тока (например, на расстоянии x от места замыкания), его ноги оказываются под электрическими потенциалами разных значений.

Напряжением шага называется разность потенциалов между двумя точками на поверхности земли другой на расстоянии 1 м друг от друга.

Напряжение шага опасно в высоковольтных сетях.

(длина шага человека) и на которых одновременно стоит человек. увеличивается по мере приближения к месту замыкания. Его значение также зависит от напряжения сети. Так, в сети с фазным напряжением 3 кВ напряжение шага может превышать 300 В. В соответствии с § 1.1 под таким напряжением в теле человека возникает опасный для его жизни человеческий ток. Если при судорожной реакции ног человек падает, то значение приложенного к нему напряжения возрастает. (Так как части тела касаются более удаленных точек поверхности земли, размер а увеличивается.)

Рис. 9. Схема замещения и графики распределения электрического потенциала.

ГОСТ 12. 1. 009 – 76 напряжением шага называет напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Поэтому следует считать, что напряжение шага может возникнуть не только в зонах растекания тока. Известны случай поражения людей электрическим током в троллейбусе, когда незаземленный корпус троллейбуса находился под напряжением вследствие повреждения кабеля питания.

ПОТ РМ 016-2003

Однофазное прикосновение

Оно возникает наиболее часто по сравнению с другими схемами включения человека в цепь тока (около 70 %) и поэтому является основной схемой, вызывающей поражение людей электрическим током.

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с ОПЧ, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Различают два вида однофазного прикосновения: прикосновение непосредственно к токоведущей части электроустановки и прикосновение к металлическому корпусу потребителя электроэнергии, в котором произошло замыкание фазы на корпус (рис. 2, а-г). На схемах рис. 2 введены следующие обозначения: , , - фазные напряжения источника электроэнергии; - комплексы сопротивления изоляции и емкости; - сопротивление заземления нейтрали источника; - электрический ток, проходящий через тело человека; - сопротивление тела человека: - сопротивление растеканию электрического тока в земле.

По параметрам цепи тока, проходящего через тело человека, оба вида прикосновений идентичны, однако они отличаются по принципу возникновения. Из-за доступа лиц самых различных профессий к корпусам электрооборудования именно второй вид однополюсного прикосновения делает схему включения человека в цепь тока массовой. Но и первый вид однополюсного прикосновения случается нередко с работниками различных профессий, так как прикосновение к токоведущим частям может происходить не непосредственно, а также через различные металлические предметы и конструкции.

В режиме однофазного прикосновения важнейшим параметром является связь токоведущих частей электроустановки с землей.

В случае прикосновения человека к сети с глухим заземлением нейтрали (рис. 2, б, г) ток поражения замыкается по контуру: фазный провод – тело человека – зона растекания тока в земле под ногами человека - зона растекания электрического тока в земле у заземлителя; - заземляющий проводник – нейтраль источника электроэнергии. Значения сопротивлений в контуре: , . Значение зависит от свойств пола (грунта) и изоляционных характеристик обуви. Считается, что для цементного пола . Из соотношения значений сопротивлений видно, что в основном напряжение источника падает на , т.е. на сопротивлении тела человека; в результате в этих сетях и соответствует сила тока, проходящего через тело человека, намного выше допустимой (см.§ 1.1). Поэтому промышленные цепи 380/220 В с глухим заземлением нейтрали оказываются наиболее опасными, с точки зрения возможности поражения людей электрическим током в режиме однофазного прикосновения.

В сетях, изолированных от земли, контур тока поражения при однофазном прикосновении замыкается через активные сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли (корпуса судна); на рис 2. а, в эти сопротивления обозначены индексом .

Таким образом, в зависимости от сопротивления изоляции полюсов однофазной сети небольшой емкостью напряжение прикосновения может изменяться в диапазоне .

Сопротивление зоны растекания электрического тока у ног человека в формуле не учтено, так как оно существенно меньше активного сопротивления изоляции фаз и сопротивления тела человека в береговых условиях, а в случае прикосновения не опасен, при низкой изоляции напряжение (корпус судна металлический).

Для береговых сетей (в которых емкости невелики) из этого выражения получаем

Анализ приведенных формул дает следующие результаты:

а) в сети с малой емкостью напряжение прикосновения (ток поражения) ограничивается активным сопротивлением изоляции сети; в общем виде при чистой изоляции напряжение прикосновения стремиться к нулю;

б) в сети с большой емкостью (судовой) сопротивление изоляции не препятствует протеканию тока через тело человека, и напряжение прикосновения равно фазному напряжению сети (половине рабочего напряжения в однофазных сетях), т.е. на судне сеть с изолированной нейтралью так же опасна, как и береговая сеть с заземленной нейтралью;

в) в аварийных режимах однофазного замыкания на землю (корпус судна) напряжение прикосновения может достигать значения линейного напряжения сети (рабочего напряжения в однофазных сетях);

Двухфазное (междуфазное) прикосновение. При такой схеме включения в цепь человек руками (либо другими частями тела) одновременно касается двух фаз сети. В этом случае напряжение прикосновения равно линейному напряжению трехфазной сети. Соответственно сила тока поражения будет значительно выше допустимой (см.§ 1.1).

Случаи двухполюсного прикосновения, как правило, являются следствием грубого нарушения правил техники безопасности. Обычно они происходят в процессе работы под напряжением до 1000 В в результате применения неисправных защитных средств, а также эксплуатации электрооборудования с не огражденными токоведущими частями (открытыми рубильниками, незащищенными клеммами автотрансформаторов и др.).

Случаи двухполюсного прикосновения наиболее характерны при электросварочных работах.

Рис. 7. Схемы замещения типичных случаев однофазного прикосновения: непосредственного прикосновения к токоведущим частям сети с изолированной нейтралью (а) и четырехпроводной сети с глухим заземлением нейтрали (б); прикосновения к корпусу неисправного потребителя электроэнергии в сети с изолированной нейтралью (в) и в лети с глухим заземлением нейтрали (г).

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

· основная изоляция токоведущих частей (изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения); периодические измерения мегаомметром

· ограждения и оболочки

· (степени защиты IP X (0…6) X (0-9) );

· барьеры; размещение вне зоны досягаемости (более 2, 5м);

· применение сверхнизкого напряжения (СНН) - напряжение, не превышающее 50В переменного и 120В постоянного тока (получают за счет применения безопасного разделительного трансформатора).

Для дополнительной защиты следует применять УЗО с отключающим током не более 30мА. Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне уравнивания потенциалов, а наибольшее напряжение не превышает 25В переменного или 60В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6В переменного или 15В постоянного тока - во всех случаях.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

· защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности. Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с ЗУ.

· автоматическое отключение питания - автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников, выполняемое в целях электробезопасности.

· уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности. Защитный проводник уравнивания потенциалов - защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.

· выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности.

· двойная или усиленная изоляция; - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной. Дополнительная изоляция - независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении. Усиленная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.

· сверхнизкое напряжение;

· защитное электрическое разделение цепей - отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью: двойной изоляции; основной изоляции и защитного экрана; усиленной изоляции. Защитный экран - проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей. Разделительный трансформатор - трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.

· изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки. - помещения, в которых защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.

Применение двух и более мер защиты в электроустановке не должно оказывать взаимного влияния, снижающего эффективность каждой из них. Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.

Рис. 12. Уставка срабатывания автоматического выключателя или плавкая вставка предохранителя должна строго соответствовать параметрам защищаемой цепи.

Рис. 13. Запрещается ставить коммутационные аппараты в нулевой провод.

Рис. 14. Схема выноса опасного электрического потенциала на зануленные корпуса

2. Классификация помещений в отношении опасности поражения людей электрическим током. (ПУЭ п. 1.1.6, 1.1.7, 1.1.8, 1.1.9, 1.1.13)

В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒