Главная Обратная связь

Дисциплины:






Теоретичні відомості. Всі випадки ураження людини струмом внаслідок електричного удару, тобто проходження струму через тіло людини



Всі випадки ураження людини струмом внаслідок електричного удару, тобто проходження струму через тіло людини, є наслідком її дотику не менше ніж до двох точок електричного кола, між якими існує деяка напруга. Небезпека такого дотику оцінюється струмом, що проходить через тіло людини Ih чи напругою дотику Uпр, і залежить від ряду факторів: схеми включення людини в електричне коло; напруги мережі; схеми самої мережі; режиму її нейтралі; ступеня ізоляції струмопровідних частин від землі; ємності струмоведучих частин відносно землі і т.п. Таким чином, небезпека ураження не однозначна: в одних випадках включення людини в електричне коло супроводжується проходженням через нього малих струмів і виявляється безпечним, в інших - струми можуть досягати великих значень, здатних викликати смертельне ураження людини.

Схеми включення людини в коло струму можуть бути різними. Однак найбільш характерні дві схеми включення: між двома фазами електричної мережі та між однією фазою та землею (рис. 2.1.). Зрозуміло, у другому випадку передбачається електричний зв'язок між мережею і землею, що може бути обумовлено недосконалістю ізоляції проводів відносно землі, наявністю ємності між проводами і землею і, нарешті, заземленням нейтралі джерела струму, що живить дану мережу.

Фактичні значення Ih і Uпр можуть бути визначені розрахунковим шляхом або експериментально. Розрахункові залежності для визначення Ih наведено в табл. 2.1, 2.2 і 2.3.

Таблиця 2.1

Формули для розрахунку струму, що проходить через людину при дотику до провідника в двопровідних мережах

Характери-стика мережі Схема включення людини в електричну мережу Формула розрахунку струму
Ізольована від землі в нормальному режимі роботи При
Ізольована від землі в аварійному режимі роботи
де
Із заземленим проводом (дотик до незаземле-ного проводу)
Із заземленим проводом (з дотиком до заземленого проводу)

У табл. 2.1 наведені такі позначення: U - напруга мережі;R1, R2 - опори проводів відносно землі; r0 - опір заземлення проводу; rзм - опір замикання проводу на землю: Rch - опір в колі тіла людини; Rн - опір навантаження; Rаb - опір провідника на ділянці аb; Iраб - робочий струм навантаження.

При розрахунку Ih необхідно знати опір в колі людини Rch, яке включає в себе суму опорів тіла людини Rh, взуття R і підошви (підлоги чи грунту), на якому стоїть людина Roc, тобто

Rch = Rh + Roб + Roc, Ом, (2.1)

Опір тіла людини Rh при напругах дотику Unp ≥ 50 В приймається рівним 1 кОм., Опір підошви грунту дорівнює: якщо ступні ніг розташовані поруч Roc ≈ 2,2 ρ, Ом; якщо ступні ніг відстоять одна від одної на відстані кроку Roc ≈ 1,5 ρ, Ом, де ρ- питомий опір грунту, Ом·м.



Опір взуття Rоб залежить від матеріалу підошви, вологості приміщення і прикладеної напруги. При високій вологості взуття та грунту Rоб і Roc приймають рівними нулю, а опір в колі людини Rch рівним опору тіла людини Rh.

Для розрахунку струму, що проходить через людину у випадку дотику його до однієї з фаз трифазних мереж, без урахування впливу систем захисту, контролю та автоматики можна скористатися формулами, зазначеними в табл. 2.2.

Таблиця 2.2

Формули для розрахунку Ih, що проходить через людину, яка доторкується до фазного проводу трифазних мережах

Характери-стика мережі Схема включення людини в електричну мережу Формула розрахунку струму
Трьохпровідна мережа з ізольованою нейтраллю при нормальному режимі роботи При , або При → 0 Z ≈ R, тоді
Трьохпровідна мережа з ізольованою нейтраллю при аварій-ному режимі роботи  
 
 
Чотирипрові-дна мережа з глухозазем-леною нейтраллю при нормальному режимі роботи r0<< Rch
Чотирипрові-дна мережа з глухозаземленою нейтраллю при аварійному режимі роботи

Варіанти завдань

Задача 1 (з рішенням). Виконати оцінку небезпеки ураження електричним струмом людини, яка опинилась в ситуації, показаній на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема включення людини в електричне коло:

R1 = R2 = R = 200 кОм; rзм = 100 Ом; U = 220 В

 

Людина стоїть на вологому піщаному грунті у взутті з шкіряною підошвою.

№ з/п R ,кОм rзм , Ом U, В

 

Рішення. Щоб оцінити, чи небезпечний такий дотик людини до струмоведучих частин, необхідно знати струм, що протікає через людину Ih, або напругу, що діє на неї Unp, і порівняти ці значення з допустимими.

Згідно з табл. 2.1:

де U = 220 В – напруга мережі; R1 = 200 кОм – опір ізоляції провідників мережі по відношенню до землі; Rch – опір в електричному колі людини (формула 2.1):

Rch = Rh + R + Rос,

звідки Rh (1 кОм) – опір тіла людини; Rоб (0,5 кОм) – опір взуття; Roc (1,6 кОм) – опір підошви грунту, значить,

Rch = 1 + 0,5 + 1,6 = 3,1 кОм;

Rэ – еквівалентний опір відповідно до табл. 2.1:

де rзм (100 Ом) – опір замикання провідника на землю. Значить:

Тоді:

Висновок. Гранично допустиме значення струму через людину при t ≥ 1 с дорівнює 6 мА , значить, дотик людини до проводу мережі в даному випадку є небезпечним.

Задача 2. Розрахувати струм, що проходить через людину, яка стоїть на мокрій підлозі у взутті з шкіряною підошвою і торкається заземленого корпусу установки, що знаходиться в аварійному режимі (рис. 2.2). Установка живиться трифазним напругою від мережі з ізольованою нейтраллю. Зробити висновок щодо небезпеки такого дотику. (Відповідь - так як гранично допустимий струм при тривалому впливі (більше 1 с) в заданих умовах дорівнює 6 мА, то людині небезпека ураження струмом не загрожує.)

 

Рис. 2.2. Схема включення людини в електричне коло U = 380/220 В

 

Задача 3. Порівняти небезпеку ураження персоналу при дотику до ушкодженої (пробій фази на корпус) заземленої електроустановки при живленні її від трифазної мережі з заземленою нейтраллю і від трифазної мережі з ізольованою нейтраллю при наступних умовах: напруга в мережі U = 380/220 В, опір заземлення нейтралі r0 = 4 Ом, опір ізоляції фазних проводів по відношенню до землі R = 500 кОм, опір заземлення установки R3 = 4 Ом. Зробити висновок про ефективність захисного заземлення в мережах з різним режимом нейтралі заземленою та ізольованої від землі. (Відповідь - як видно з результатів розрахунку, захисне заземлення ефективно в мережах з ізольованою нейтраллю).

Рис. 2.3. Схема включення людини в електричне коло для різних кіл

3. Оцінка впливу на людину електричного поля промислової частоти (50 Гц)





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...