Рабочая тетрадь по дисциплине «Охрана труда» для специальности 140101 Тепловые электрические станции (стр. 9 )

  В сети с линейным напряжением 380В (следовательно, фазное напряжение равно 220В) при сопротивлении тела человека 1000 Ом ток через него будет равен:

I=  _________  А. Этот ток для человека является __________________

  Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше будет и ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на значение этого тока влияют режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы.

Случаи включения человека в электрическую цепь:

а – двухфазное; б и в – однофазное (прямое и косвенное); Z – полное сопротивление фазы относительно земли

       Тогда ток через тело человека будет равен отношению фазного напряжения с сумме сопротивлений тела человека, обуви (резиновые калоши R=45000 Ом), пола (деревянный пол R=100000 Ом), заземления нейтрали источника тока R=10 Ом). Получим I=______________  А. Этот ток __________________ для человека.

       Рассмотрим подробнее получившее широкое распространение трехфазные сети напряжением до 1 кВ при нормальном и аварийном режимах работы. Это сети трехпроводные с изолированной  нейтралью и сети с глухо заземленной нейтралью.

  В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через тело человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее нормальной работы определяют следующим выражением:

где r – сопротивление изоляции провода (90000 Ом). Тогда ток через человека будет I= __________  А. Этот ток __________________для человека.

  Из этого выражения следует, что с увеличением сопротивления изоляции опасность поражения током уменьшается. Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.

  При аварийном режиме работы сети, когда воз­никло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление rзм, ее напряжение относительно земли снижается, поскольку rзм <<r.

  При этом напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся к исправной фазе трехфазной сети с  изолированной  нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения. Таким образом, этот случай прикосновения опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы.

Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме

  В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме работы сети  ток, проходящий через тело человека, равен

Iч = Uф/(Rч + r0),

где r0 – сопротивление заземления нейтрали.

Как правило, r0 < 8 Ом и r0 <<Rч, следовательно, без большой ошибки в расчетах можно пренебречь значением r0 и считать, что человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток Iч ≈ Uф/Rч. Ограничить силу тока, проходящего через человека, можно, увеличив сопротивление Rч, например, используя диэлектрическую обувь, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

       Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее работы опаснее, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью.

  При аварийном режиме, когда одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление rзм, напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтралью, всегда меньше линейного, но больше фазного.

       Таким образом, прикосновение к исправной фазе сети с заземленной нейтралью в аварийный период более опасно, чем при нормальном режиме.

Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:

а – при нормальном режиме; б – при аварийном режиме

       Выше  проведенный анализ сетей напряжением до 1 кВ показывает, что в случае прикосновения к фазному проводу в период нормального режима работы сети более безопасной является, как правило, сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период – сеть с заземленной нейтралью. Следовательно, сети с изолированной нейтралью целесообразно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов. Такими являются малоразветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором квалифицированного персонала.

  Сеть с заземленной нейтралью из условий безопасности следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрессивной среды и пр.), нельзя быстро отыскать или устранить повреждение изоляции. Это, как правило, сети жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок.

  Электрическая дуга. Она возникает при коротком замыкании, электрическом пробое воздушных зазоров и т. п. Температура дуги может достигать 7000°С, вызывая тяжелые ожоги и травмы. При контакте кожи человека с металлическими токоведущими частями оборудования, оказавшимся под высоким напряжением (1000 В и более), и возникают «электрические знаки», о которых говорилось выше.

  Степень безопасности эксплуатации электроустановок в значительной мере определяет сопротивление изоляции электрических машин, трансформаторов и аппаратов. Изоляцию испытывают переменным напряжением 1000 В.  Она считается достаточной, если сопротивление между проводом каждой фазы и землей или разными фазами не менее 0,5 Мом. В обычных помещениях изоляцию проверяют не реже одного раза в два года, а в сырых или пожароопасных (взрывоопасных) –раз в шесть или в три месяца в зависимости от помещения. У электродвигателя сопротивление изоляции обмоток статора должно быть не менее 0,5МОм при рабочей температуре 50…70єС и 1МОм при 10…30єС.

  Для измерения сопротивления изоляции применяют мегомметры типа М-110М. Он состоит из генератора постоянного тока с ручным приводом (1), логометра (4) и добавочных сопротивлений. К зажимам 5 и 6 подключают контролируемый участок проводки.

  Для защиты человека от поражения электрическим током при эксплуатации электроустановок используют заземление электроуста-новки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с зазем-ляющим устройством.

  Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение - защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу электроустановки или других ее частей, которые из-за нарушения изоляции оказались под напряжением.

  Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Предназначено для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустановки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом.

  В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек - ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.

  Есть два вида заземлителей – естественные и искусственные

  К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.

  В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами, обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.

  Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.

       Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.