Электробезопасность - безопасность при электроустановках (энергии)

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ.

Электробезопасность – безопасность при электроустановках (энергии).

Электротравмы – в мире от электричества страдает от 2 до 3 процентов людей, но 60 процентов смертельных исходов.

Электрический ток проходя через организм человека оказывает следующие воздействия:

1. Электромеханическое

2. Термическое

3. Механическое

4. Биологическое

Воздействие на центральную нервную систему.

Травмы в переводе означают (раны), и  бывают разных видов:

Месные электротравмы (Ожог, метализация кожи, электрофтамия, механические повреждения ) Общие поражения (Электрические удары)

Электрические удары бывают разной степени:

Ощущение легкого покалывания. Едва выносимая боль, но нормально работающее сердце и дыхание. Отключение сознания и отключение работы сердца или дыхания. Отключение в состояние клинической смерти.

Вероятность поражения Электрическим током = F(U, Ih, Rh, t, f, условия окружающей среды, от физиологии состояния человека )

Где:        U – напряжение

       Ih – ток через человека

       Rh – сопротивление человека

       t – время прохождения тока

       f – частота

Напряжение U:

До 1000 Вольт Свыше 1000 Вольт

1–35кВ (с малыми токами замыкания на землю Iз ≤ 500 А) 110кВ (с большими токами замыкания Iз > 500 А)

Малые напряжения

При U50Гц ≤ 42 В При Uп. ток ≤ 110 В

Глядя на шкалу напряжений можно сделать вывод: что максимальная вероятность поражения во втором и третьем случае, основная опасность (80 процентов):

Линейности → 380/220В (бытовые приборы)

Ток через человека является определяющим, таким образом различают различные пороги.

Различные пороговые токи:

       Ih =1мА–пороговый ощутимый ток, минимальное значение тока, которое ощущает человек.

       Ih =10мА–пороговый не отпускающий ток, минимальное значение не отпускающего тока, которое ощущает человек.

       Ih =100мА–пороговый фибриляционный ток, сердце перестает выполнять свои функции.

       Ih =5А– остановка сердца происходит сразу

Сопротивление человека Rh

Схема замещения человека, который взялся за 2–ва провода.

Схема1

Rн – сопротивление поверхностного слоя кожи.

Сн – емкость образ, этим слоем кожи (обкладки)

Rв – внутреннее сопротивление (сухожилия, крови)

Схема2

В общем случае эти сопротивления не линейны. Для постоянного тока Сн → ∞ ⇒, что Rн Хс=1/(w*c)

Для расчета принимают некое сопротивление человека = 1000Ом = 1кОм

Время прохождения тока t.

Для прохождения электрического тока, время прохождения исчисляется десятичными долями секунды.

Безопасных токов и напряжений не бывает. Большие токи могут быть опасны (смертельны). Вредные факторы производства приводят к заболеваниям. Опасный – к травмы (может быть смерть).

Частота питающей сети. При частоте 450 … 500 кГц поражение электрическим током не наблюдается, только ожоги на тех местах где проходил ток.

                                                                                       

Корпус является заземлителем. Заземлитель + заземляющие проводники – заземляющие устройства. Rз составляет десятки Ом. Заземлитель, характерезирующий сопротивление растек–я тока, составляет 10 Ом заземляющие проводники.

Условия окружающей среды.

Условия окружающей среды :

Помещение без повышенной опасности, сухие отапливаемые помещения без признаков повышенной о особой опасности. Помещения с повышенной опасностью. Это помещения, имеющие один признак повышенной опасности.

Признаки повышенной опасности:

Наличие токопроводящих полов в помещении. Наличие токопроводящей пыли в процессе производства. Наличие сырости в помещении (влажность приблизительно 75 процентов, но менее 100 процентов). Наличие метал–ти в помещении, соед–ых с землей. Температура окружающей среды выше 35 градусов.

Помещения особо опасные имеет место min 2 признака повышенной опасности или один признак особой опасности.

Особо сырое помещение (влажность приблизительно равна 100 процентам) Наличие химически активной среды  в помещении.

Физиологическое состояние человека.

Большой человек, более подвержен воздействию электрического тока.

Построим векторную диаграмму (для напряжений в трехфазной сети)

,  при   

Начальная фаза в этом случае = 0.

На векторной диаграмме стрелка смотрит в сторону первого индекса. И тогда (см. диаграм.)

Схема трех фазной цепи с изолированной нетралью с защитным заземлением.

Плоскость земли перпендикулярна плоскости доски.

RА, RВ, RС	Сопротивление активное изоляции соответствующих фаз по отношению к земле. Десятки, сотни кОм
CА, CВ, CС	Емкость между фазой и землей. Диэлектрик в данном случае воздух.
	Чем длиннее линии, тем емкость больше, сопротивление емкостное меньше. Ток замыкания на землю через резистор и емкость между фазой и землей.

Таким образом имеет место ток замыкания на землю.

17.09.2002

Продолжение

Стекание тока на землю через одиночный шаровой заземлитель.

Одиночный шаровой заземлитель при бесконечном заглублении.

И с индексом зет – ток замыкания на землю.

r – радиус шара (провод изолированный соединенный с шаром) следовательно имеет место растекание тока через шаровой заземлитель (поле)

удельное сопротивление грунта. 1 Ом * м

Мы будем брать удельное сопротивление = 109 Ом * м

Для проводников = (Ом * мм2)/м

Х – радиус сферы

(V) →

Закон Ома в дифференциальной форме: отсюда получим, что

Где:   – плотность тока

        – удельное сопротивление грунта

тогда

(V)→

φ(x) - значение потенциала от координаты (x)

x = r ⇒

φз – потенциал заземлителя.

где:

Rз – сопротивление растекания тока

χ → ∞, φ(x)=0

Максимальное значение φ будет на заземлителе.

2. Одиночный заземлитель при конечном заземлении.

Кривая распределения потенциала. (Метод зеркальных отображений)

Если (.) А находится на поверхности земли, то чему равен у?

у = t → Это очевидно

φ(x) так распределяется потенциал на поверхности земли.

Стекание тока в землю через одиночный стержневой заземлитель.

Где: d – диаметр

L – длина стального стержня.

Наша задача определить φ(А)

dφ –  приращение потенциала в (.)А

Кривые распределения потенциала по поверхности земли

Где: φз – потенциал заземлителя

Потенциал электрода максимально равен φз