|
Оценка опасности поражения электрическим током
Оценка опасности электропоражения заключается в расчете (или измерении) протекающего через тело человека токаили напряжения прикосновения U и в сравнении этих величин с предельно допустимыми их значениями (I. и U , ) в зависимости от продолжительности воздействия тока.
"пл "Рил
Оценка электропоражения проводится в нормальном режиме работы электроустановки и в аварийном, т. е. в режиме, при котором могут возникнуть опасные ситуации, приводящие к электротравмированию людей, взаимодействующих с установкой (например, при замыкании электропитания установки на ее корпус или другие электропроводящие части в результате нарушения изоляции).
Оценка опасности в таких случаях позволяет определить необходимость применения способов и средств защиты, а максимально возможные (или фактические) и предельно допустимые значения тока, проходящего через тело человека, или допустимые напряжения прикосновения служат исходными данными для их проектирования и расчета.
Максимально возможные значения тока, протекающего через тело человека при однофазном, однопроводном или однополюсном прикосновении, могут быть рассчитаны по формулам, представленным соответственно в табл. 4.1 и 4.2.
Как следует из табл. 4.1, более безопасной трехфазной сетью при нормальном режиме ее работы (т. е. при сопротивлении фазных проводов относительно земли не менее 500 кОм) при однофазном прикосновении является трехфазная сеть с изолированной от земли нейтралью, а в аварийном режиме (т. е. при замыкании одной из фаз на землю через сопротивление, значительно меньше требуемого сопротивления изоляции (rM«Z) I), является трехфазная сеть с заземленной нейтралью, напряжение прикосновения U при однофазном прикосновении к исправной фазе равно линейному напряжению сети (U = UJ, а в сети с заземленной нейтралью при тех же условиях — напряжение прикосновения всегда меньше линейного, хотя и больше фазного (t/ > U > Uti).
При выборе схемы трехфазной сети (по количеству проводов) и режима ее нейтрали относительно земли (изолирована либо заземлена) руководствуются двумя требованиями: степенью опасности той или иной сети, а также ее технологичностью, т. е. удобством эксплуатации потребителем электрической энергии.
По безопасности предпочтительнее трехфазная сеть с заземленной нейтралью, так как она менее опасна в аварийном режиме работы, а по технологичности — четырехпроводная сеть, поскольку в этом случае к сети можно подключать как трехфазные, так и однофазные потребители энергии.
Таблица 4.1. Формулы для расчета электрического тока, протекающего через тело человека /„ при однофазном прикосновении в трехфазных сетях с разным режимом нейтрали по отношению к земле (изолирована, заземлена)
Формула для расчетов токов
Трехфазная сеть с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы, т. е. при сопротивлении изоляции фазных проводов по отношению к земле Z > 500 кОм в сетях напряжением до 1000В
| При Л, =Л2 = Д3 = Д; С] ~ С2 ~ Сз = С 3-£Л
или в деистви-
3-Rcl,+Z
тельном виде:
№
•^„■О+^-ш2-^) При С, = С2 = С3 = С 0 (в сетях небольшой протяженности), Z - R, тогда
з - гу„.
'ф
з • А.+ R
Трехфазная сеть с изолированной нейтралью при аварийном режиме работы (одна из фаз замкнута на землю через сопротивление за- мыкания, г « 2).
—mnJ ,-ornJ
//////////'/?//;/////
| Трехфазная четы- рехироводная сеть с глухоза- земленной нейтралью при нормальном режиме работы
К, + г0
так как r0 « Ach,
U,„
то /й =
R,
а) при гш » г0
Kch
б) при Г.т « Г0 г U„
|
Трехфазная че- тырхпроводная сеть с глухоза- земленной нейтралью при аварийном режиме работы (одна из фаз замкнута на землю)
На практике применяются следующие электрические сети:
♦ трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью (обычно в небольших лабораториях, на производственных участках, где используются только трехфазные потребители и обеспечивается сопротивление изоляции фазных проводов такой сети по отношению к земле не менее 500 кОм);
♦ трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью (практически на всех предприятиях в жилых и общественных помещениях);
♦ трехфазная четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью, как исключение, в передвижных установках.
Таблица 4.2. Формулы для расчета электрического тока, проходящего через тело человека lh при однопроводном прикосновении в двухпроводных сетях переменнЬго (50 Гц) и постоянного тока
Схема включения человека в электрическую сеть
При Л, =R2 = R и С, = С. = С 0
/ - U * 2-R^+R
|
Двухпроводная сеть переменного тока, изолированная от земли в нормальном режиме работы
где R,
эквивалентное сопротивление
| Двухпроводная сеть переменного тока, изолированная от земли в аварийном режиме работы
Двухпроводная сеть переменного тока с заземленным проводом (прикосновение к незазем- ленному проводу)
Окончание табл. 4.2.
|
|
| Двухпроводная сеть постоянного тока в нормальном режиме работы
|
| и
И
| ------------------ 2
| В установившемся режиме:
j _ и-ъ
* Rd,-{Rl+R2) + RrR2 при7?1 =R2 = R
',= и ■
| ///////////г/)//////
| 2-R„+R
| Двухпроводная сеть постоянного тока в аварийном режиме работы (провод 2 замкнут на землю через сопротивление замыкания rJM)
| V
/7/7
| и
(м
/7/7
| /
п/п/шп/
| В установившемся режиме:
При r3H « R\, R2 /= U
| | Примечание. В табл. 4.1 и 4.2 приняты следующие обозначения: Rv R2, R3 — активное сопротивление изоляции фазных проводов по отношению к земле; С,, С2, С., — электрическая емкость фазных проводов по отношению к земле; Z — реактивное
|
сопротивление фазных проводов по отношению к земле (Z = й + -г—, где ш = 2%f — кру-
говая частота); £/ — фазное напряжение; 1}Л — линейное напряжение (Uл = V3-C/lS)); R h — полное сопротивление в цепи тела человека; U — напряжение двухпроводных сетей переменного или постоянного тока.
При расчетах Ih по формулам, приведенным в табл. 4.1 и 4.2, необходимо принимать Z и R при нормальном режиме работы электрических сетей напряжением до 1000 В равными 500 кОм. Сопротивление заземления нейтралями источника тока в трехфазных сетях г0 принимается равным 2,4 или 8 Ом в зависимости от напряжения сети (соответственно 660/380, 380/220 и 220/127 В). При расчете полного сопротивления в цепи тела человека Rch, которое включает в себя сумму сопротивлений тела человека Rh, обуви Ra(t и основания (пола или грунта), на котором стоит человек R , сопротивление собственного тела человека следует принимать равным 1 кОм при напряжении прикосновения U > 50В и 6 кОм при U < 50 В.
пр Г rip
Предельно допустимые (наибольшие допустимые) значения напряжения прикосновения и токов, проходящих через тело человека, для нормального (неаварийного) и аварийного режимов работы электроустановок приведены в табл. 4.3 и 4.4.
Таблица 4.3. Предельно допустимые значения прикосновения U и тока,
прпд
проходящего через тело человека lh при нормальном (неаварийном) режиме работы установок
Род и частота тока
| Наибольшие допустимые значения (нормальный режим)
| ^прпл,В
| (У;, , МА
пл
| Переменный, 50 Гц
|
| 0,3
| Переменный, 400 Гц
|
| 0,4
| Постоянный
|
| 1,0
| | Примечание. Настоящие нормы (табл. 4.3) соответствуют продолжительности воздействия тока на человека не более 10 мин в сутки. Для лиц, выполняющих работу в условиях высокой температуры (более +25°С) и влажности воздуха (относительная влажность более 75 %), приведенные нормы должны быть уменьшены в три раза.
|
Для оценки опасности электропоражения может быть определена вероятность возникновения электротравмы в конкретных производственных условиях.
Поражение человека электрическим током наступает при совпадении двух факторов: Р(А) — вероятности того, что при прикосновении к электроустановке человек попал под напряжение, и Р(В) — вероятности того, что ток, проходящий через тело человека, превысит (с учетом времени воздействия) допустимое значение.
Таблица 4.4. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения U и тока, проходящего через тело человека / при аварийном режиме
РПД пд
работы установок
Род и частота тока
| Нормируемая величина
| Наибольшие допустимые значения при продолжительности воздействия, с
| 0,1
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| Более 1,0
| Перемен
| ^прПД> В
|
|
|
|
|
|
|
| ный, 50 Гц
| 4пд, мА
|
|
|
|
|
|
|
| Перемен
| ^прПД> В
|
|
|
|
|
|
|
| ный, 400 Гц
| Лпд, мА
|
|
|
|
|
|
|
| Постоянный
| ^Л|рпд, В
|
|
|
|
|
|
|
|
| Дпд, мА
|
|
|
|
|
|
|
| |
Фактор В зависит от фактора А, поэтому вероятность поражения током равна:
Р = Р(В/А) ■ Р(В).
Вероятность появления фактора А равна: Р(А) = P(G) ■ P(D),
где Р(G) — вероятность прикосновения человека к электроустановке; P(D) — вероятность появления на установке напряжения.
Таким образом, вероятность поражения человека током составит:
Р(А) = P(G) ■ P(D) + Р(В/А),
Это выражение позволяет количественно оценить опасность электропоражения для данного типа электроустановок, определить эффективные пути снижения электротравматизма.
Вероятность появления факторов GuD для конкретных типов электроустановок можно определить путем анализа надежности и условий эксплуатации, хронометрии производственного процесса. При этом учитываются только те отказы (аварии) в электроустановках, которые ведут к возникновению условий поражения.
Для нахождения вероятности реализации фактора В определяется ток, проходящий через тело человека, и его значение сравнивается с допустимым. От значения Ih зависят также выбор средств защиты и определение их характеристик.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|