Реферат: Технические и организационные меры электробезопасности
Iчел =Uл /Rчел = 380/1000 = 0.38 А = 380 мА
Двухполюсное прикосновение в сети постоянного тока или в однофазной сети переменного тока сопровождается попаданием человека под рабочее напряжение. Через его тело будет проходить ток:
Iчел = Uраб / Rчел
Однофазное прикосновение неизолированного от земли человека к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением. Наиболее распространено в практике. При этом значение тока, проходящего в цепи тела человека, зависит от того, заземлена нейтраль источников питания или нет. Если человек прикоснется к голому фазному проводу при заземленной нейтрали, он окажется под фазным напряжением
Iчел =Uф (Rчел + Rп + Rо ) ~ Uф /Rчел
где Rп сопротивление участка пола, имеющего площадь соприкосновения со ступнями ног, R– - сопротивление заземленной нейтрали. Если человек стоит на проводящем полу Rп = 0, а сопротивление заземления нейтрали мало (Rо = 4 Ом) по сравнению с сопротивлением тела человека (Rчел = 1000 Ом), то почти все фазное напряжение будет приложено к человеку. Ток, проходящий через тело человека, будет опасным:
Iчел = 220/1000 = 0,22 А = 220 мА
2.2 Действие электрического тока
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через человека электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенно –взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.
Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, характеристика тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе – от частоты колебания.
Ток, протекающий через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека. Сопротивление кожи зависит от состояния кожи, при сухой, неповрежденной коже оно составляет сотни тысяч Ом. Если эти условия не соблюдаются, сопротивление кожи падает до 1 кОм. При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи падает еще больше, что приводит к более тяжелым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает несколько сот Ом и существенной роли не играет.
На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психологическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводит организм к снижению сопротивления.
Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от действия электрического тока. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим.
Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении, более 500 В., опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова-рука, голова-нога, рука-рука, нога-рука. Нога-нога и т.д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головой мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги).
При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.
3. Средства защиты
Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей. В системах местного освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях применяется пониженное напряжение.
Требование к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей.
При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазным напряжением Uф . В этом случае ток, проходящий через человека,
Iч = Uср /(Rч + RСИЗ ),
где Rч - сопротивление тела человека; RСИЗ - сопротивление средств индивидуальной защиты; при их отсутствии RСИЗ = 0.
При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В электроустановках 380/220 В оно должно быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В – не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.
В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.
Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических не токоведущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемой силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом, электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого проводника на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким, образом, образуется контур заземления.
Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование – потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающихся автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение, какого – либо параметра в электрических сетях технологического оборудования (силы тока, напряжения сопротивления изоляции).
Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.