Сделай Сам Свою Работу на 5

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)


 

 


Характеристика сети
Схема сети

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„.

з • А.+ R


 

 


h,=
К„ +
и,т = и,

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„

«-тт., гт\
U.
—■ и R,,' пр
таким образом, Uл > 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


 

 


Характеристика сети
Формула для расчета тока

Схема включения человека в электрическую сеть


 

 


ur1
h =

/7/7/7
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


 

 


U R,h+rn
U_ R„,
так как R » г„, то I. =

Двухпроводная сеть переменного тока с заземленным проводом (прикос­новение к незазем- ленному проводу)

1!   и \
го  
Шч '//т/1/п/шп

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 (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.



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.