ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Небезпека ураження людини електричним струмом.

123

Ураження людини під час дотику до струмопровідних частин залежить від схеми вмикання людини в електричну мережу, напруги в мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, опору ізоляції фаз устаткування або мережі, ємності струмопровідних частин відносно землі тощо. Схема вмикання людини до електричного ланцюга є дуже важливим фактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людина може включитися до струму вмиканням в ланцюг струму між двома дротами, одним дротом і землею, двома дротами і землею, двома точками землі, що мають різні потенціали. Найхарактерніші перші дві схеми. Першу схему називають двофазним, а другу – однофазним вмиканням до електричного ланцюга (мал. 1).

Мал. 1. Схеми вмикання людини до електричної мережі: а - двофазне; б - однофазне до мережі з глухозаземленою нейтраллю; в - однофазне до мережі з ізольованою нейтраллю; г - однофазне до мережі з ізольованою нейтраллю, одна з фаз якої замкнена на землю

Двофазне вмикання (мал. 1, а) – одночасне вмикання фаз електроустаткування, яке знаходиться під напругою. Таке вмикання найнебезпечніше, оскільки в такому випадку людина опиняється під повною лінійною напругою мережі, внаслідок чого через неї піде струм, мА:

де И_л – лінійна напруга, що дорівнює напрузі між фазними провідниками, В;

R_л – опір тіла людини, Ом;

И_ф – фазна напруга, що дорівнює напрузі між початком і кінцем однієї обмотки, В.

При двофазному вмиканні небезпека ураження не зменшується і тоді, коли людина буде надійно ізольована від землі, тобто якщо в неї буде гумове (на діелектричній підошві) взуття або вона буде стояти на діелектричній підлозі (килимі).

Однофазне вмикання при нормальному режимі електромережі менш небезпечне, ніж двофазне, оскільки напруга, що діє на людину, не перевищує фазного, тобто менше лінійного в 1,73 рази. Відповідно меншим виявляється струм, що проходить через людину. На величину цього струму впливає також режим нейтралі джерела струму, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття та деякі інші фактори.

Однофазне вмикання до мережі з глухозаземленою нейтраллю (мал. 1, б) при нормальному режимі роботи мережі (тобто нема замикання на землю) призводить до дії на людину струму, мА:

де И_ф = 220 В – фазна напруга мережі, В;

R_л, R_в, R_п, R_н, – відповідно опір людини, взуття, підлоги і нейтралі.

Приблизно те саме маємо при однофазному вмиканні до мережі з ізольованою нейтраллю в нормальному режимі роботи (мал. 1, в). У цьому випадку велике значення має опір ізоляції фаз, мА:

де R_i_з – опір ізоляції однієї фази мережі відносно землі, Ом.

Якщо навіть R_в = 0, R_н = 0, а опір ізоляції не менше 500000 Ом, то навіть і тоді струм I_л=1,3 мА буде теж безпечним. В аварійних режимах роботи мереж, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпека ураження зростає. Так, доторкання до однієї фази мережі з ізольованою нейтраллю, яка знаходиться в такому режимі (мал. 1, г), дуже небезпечне, оскільки в цьому випадку напруга непошкоджених фаз відносно землі може зрости від фазного до лінійного. У таких умовах однофазне доторкання майже рівнозначне двофазному, мА:

де R_к – перехідний опір у місці замикання на землю, Ом.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофазного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі. Будь-яке з цих доторкань дуже небезпечне, оскільки сила струму, що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Сила струму, який може пройти через тіло людини, залежить від сукупності багатьох факторів. Тому при встановленні межі небезпечних умов орієнтуються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу:

У випадку електричного з'єднання струмоведучої частини безпосередньо із землею або неструмоведучими провідними конструкціями, а також предметами, неізольованими від землі, – електричному замиканні на землю – відбувається розтікання струму в землі. Зоною розтікання струму є зона землі, за межами якої електричний потенціал, обумовлений струмами замикання на землю (I_з, А), може бути умовно прийнятий рівним нулю.

У зоні розтікання струму людина може опинитися під так званою кроковою напругою (U_ш, В), через різницю потенціалів між двома крапками, розташованими на відстані кроку:

де р – питомий опір ґрунту, Ом м; α – довжина кроку людини (приймається α = 0,8м); х – відстань від центра зони розтікання струму до найближчої до центра опорної крапки людини, м.

При замиканні струму на землю через корпус заземленого устаткування, корпус також виявиться під напругою. У випадку дотику до корпуса людина у цьому випадку виявляється під напругою дотику (U_пр, В), що представляє собою напругу (різницю потенціалів) між двома крапками ланцюга струму, яких одночасно торкається людина:

де х_з – радіус заземлювача (відстань від центра зони розтікання до заземлювача), м.

Результат впливу струму в розглянутих і інших ситуаціях залежить як від перерахованих вище факторів, так і від тривалості протікання струму через тіло людини, роду й частоти струму й індивідуальних властивостей людини.

При розрахунках опір тіла людини R_h приймається рівним 1000 Ом. Людина починає відчувати змінний струм величиною 0,6...1,5 мА. Струм 10...15 мА (при частоті ƒ = 50 Гц) викликає судороги м'язів, які людина сама перебороти не може. Цей струм називається граничним невідпускаючим.

При струмі величиною 100 мА й тривалості впливів більше 0,5 сек. струм може викликати зупинку або фібриляцію серця. Опір тіла людини різко падає залежно від тривалості впливу струму. Найнебезпечнішим є змінний струм із частотою 20...100 Гц. Струми частотою вище 500000 Гц електричного удару не викликають, але можуть бути причиною термічного опіку. Постійний струм людина відчуває при 6...7 мА, граничний невідпускаючий постійний струм становить 50...70 мА, а фібриляційний – 300 мА.

Всі виробничі приміщення згідно ПУЕ діляться за ступенем ризику поразки людей електричним струмом на три класи: без підвищеної небезпеки, з підвищеною небезпекою, особливо небезпечні.

Засоби електробезпеки

Електробезпека – це система організаційних і технічних заходів та засобів, які гарантують захист людей від шкідливої і небезпечної дії електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Заходи захисту від ураження електричним струмом передбачають використання їх при нормальному режимі роботи електроулаштувань і підтримують їх безпеку в аварійних умовах. Вони поділяються на заходи колективного і індивідуального захисту. Захист від ураження електричним струмом повинен забезпечуватися: конструкцією електроулаштувань, технічними засобами і засобами захисту, організаційними заходами. За конструкцією і виконанням, засобами встановлення, якістю ізоляції електрообладнання повинно відповідати умовам експлуатації згідно з відповідним нормативним документом.

До технічних засобів і заходів захисту від ураження електричним струмом належать: мала напруга, ізоляція струмоведучих частин (робоча, додаткова, посилена, подвійна); забезпечення недосяжності неізольованих струмоведучих частин; захисне заземлення; занулення, захисне відключення; вирівнювання потенціалів; електричне розділення мереж; компенсація струмів замикання на землю; огороджувальні улаштування; попереджуюча сигналізація; блокування; знаки безпеки; засоби захисту і запобіжні пристосування.

До організаційних заходів по забезпеченню електробезпеки під час експлуатації електроулаштувань належать: призначення осіб, відповідальних за організацію і виконання робіт; документальне оформлення завдання на проведення робіт (наряд, розпорядження із записом у відповідний журнал, у порядку тривалої експлуатації з наступним записом у визначений журнал); допуск до проведення робіт; нагляд за працюючими під час виконання робіт; оформлення в наряді та оперативному журналі перерв в роботі, переведень на інші робочі місця і закінчення робіт.

Мала напруга – це номінальна напруга, яка не перевищує 42 В і застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Нормативними документами передбачається у виробничих умовах застосовувати два значення малих напруг – 12 В і 42 В. У приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних напруга для світильників місцевого, ремонтного освітлення і ручного інструменту не повинна перевищувати 42 В. Крім того, в особливо небезпечних приміщеннях, за несприятливих умов (наприклад, робота сидячи або лежачи на струмопровідній підлозі) для живлення ручних переносних ламп потрібна ще більш низька напруга – 12 В.

Для ізоляції струмоведучі частини покривають або відділяють від інших частин шаром діелектрика. Ізоляція створює великий опір, який перешкоджає протіканню через неї струму. Опір ізоляції зменшується з підвищенням температури, збільшенням напруги і внаслідок старіння в процесі роботи. Електричний опір основної ізоляції у холодному стані між окремими електричними ланцюгами і між цими ланцюгами та корпусами обладнання повинен бути не менше 2 мОм. Періодичні вимірювання опору ізоляції струмоведучих частин виконують в строки, встановлені особою, яка відповідає за електрогосподарство, згідно з нормативними документами з урахуванням місцевих умов. При цьому у приміщеннях без підвищеної небезпеки такі вимірювання проводяться не менше одного разу на рік; у приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних - не менше двох разів на рік. Якщо опір ізоляції знижується на 50 % від початкового, мережу або ізоляцію міняють.

Недоступність неізольованих струмоведучих улаштувань досягається застосуванням стаціонарних огороджень і розташуванням струмоведучих частин на великій висоті або у недоступному місці. Щоб захистити від доторкування до струмоведучих елементів комутаційних апаратів, застосовують прилади закритої конструкції: пакетні вимикачі і перемикачі, рубильники та перемикачі з важельним приводом, комплектні пускові пристрої.

Орієнтування в струмоулаштуваннях дає персоналу чітку інформацію під час виконання робіт і застерігає його від помилкових дій. Це забезпечується спеціальною маркіровкою електрообладнання або його частин, системою сигналізації небезпеки, написами і табличками, відповідним розташуванням, фарбуванням неізольованих струмоведучих частин та ізоляції, які відрізняються забарвленням органів керування і світловою сигналізацією.

Захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання із землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитись під напругою. Застосовується при напрузі змінного струму 380 В і вище, а постійного – 440 В і вище у всьому електроустаткуванні.

Фізична суть дії захисного заземлення, в основному, полягає у зниженні напруги дотику. Спеціально виконане електричне з’єднання між металевим корпусом обладнання, яке опинилося під напругою, і землею повинно мати достатньо малий, порівняно з тілом людини, опір, що дозволяє знизити силу струму, що проходить через тіло людини, яка торкнулася цього обладнання, до безпечної величини. У відповідності з існуючими вимогами найбільший допустимий опір розтіканню струму заземлюючого улаштування захисного заземлення електроустаткування напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю становить 10 Ом – при сумарній потужності джерела живлення не більше 100 кВ А, і 4 Ом – понад 100 кВ·А. Отже, опір 4 Ом слід розглядати, як необхідну умову оптимального заземлення, що має бути покладено в основу його розрахунку.

Занулення – це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним дротом металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитись під напругою.

Наявність з’єднання металевих неструмоведучих частин електроустаткування з нульовим дротом живильної мережі перетворює замикання фази на корпус в однофазне коротке замикання. Струм короткого замикання, що виникає при цьому, повинен забезпечити спрацювання улаштування максимального струмового захисту і автоматично вимикати пошкоджене обладнання живильної мережі.

Занулення виконують у тих самих випадках, що і захисне заземлення. Це ефективний захист, якщо живлення електрообладнання відбувається від чотиридротових мереж з глухозаземленою нейтраллю трансформатора напругою до 1000 В.

3ахисне відключення – швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроулаштування при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Захисне відключення застосовують як основний засіб захисту спільно із захисним заземленням або зануленням. У цьому разі обладнання захисного відключення повинно забезпечувати безпеку при доторканні до корпусу обладнання, яке опинилося під напругою, здійснювати автоматичний контроль безперервності ланцюгів захисного заземлення і занулення, а також самоконтроль.

123