Принципиально новый подход к использованию зануления стал возможен после появления автоматических выключателей со специальной защитой от однополюсных замыканий (защита от тока утечки), предназначенной главным образом для обеспечения безопасности людей. В это же время значительное развитие получили исследования природы электротравмы, что позволило перейти к количественным оценкам опасных электрических воздействий. При этом потребовалось пересмотреть сложившиеся представления о заиулении, уточнить, а в ряде случаев и ограничить сферу его использования.
Уже в тот период, когда зануление представлялось - единственным средством защиты, было очевидно, что само по себе оно не обеспечивает
Рис. 1. Воздействие тока на человеческий организм по оценке МЭК.
1 — отсутствие каких*либо ощущений;2 — отсутствие опасных патофизиологических последствий; 3 — отсутствие фибрилляции 4 и5 — вероятность фибрилляции в пределах до и более 50%
соответственно.
достаточного уровня электробезопасностн. Многие исследования указывали на ряд факторов, повышающих его эффективность, но не учтенных в ПУЭ и других нормативных документах. Эти факторы в основном приводят к снижению сопротивления пути тока от поврежденного элемента электроустановках к нейтрали источника питания и тем самым способствуют снижению напряжения прикосновение Однако правила должны обеспечивать безопасность без каких-либо дополнительных требований, а если такие требования имеют существенное значение, они должны быть включены в правила. Поэтому в данной работе рассматривается защитное действие заиулення, выполненного по соответствии с ПУЭ без учета каких-либо дополнительных обстоятельств.
Остановимся на количественном определении допустимых электрических воздействий на человека. Наиболее авторитетная оценка их значении в настоящее время дана МЭК [Л. 1] (см. график на рис. 1).Несмотр на то, что в зоне 3 этого графика опасность фибрилляции отсутствует, эксперты МЭК рекомендуют считать пределом допустимых токов кривую б, так как в указанной зоне возможно возникновение стойкого ухудшения здоровья пострадавшего в результате поражения сердечно-сосудистой системы. Аналитически эта кривая описывается выражением.
l=10+10t
глеl - воздействующий ток, мА;t-продолжительность воздействия, с.
Первое слагаемое в выражении (I) равно расчетному значению верхнего предела отпускающего тока для мужчин. В табл. 1 приведены некоторые значения токов, найденные из выражения (1). Здесь приведены также значения, соответствующие принятой во Франции зависимости допустимых токов от времени — так называемой кривой ЭдФ.
Лаборатории страховых обществ США установила следующую зависимость между временем и допустимые током [Л. 2]:
t=(20/I)1,13
которая относится к токам 5—261 мА (формула была получена для защиты от фибрилляции ребенка 2 летмассой около 9 кг).
В табл. 1 указаны также значения допустимы токов из проекта Временных норм, принятого комиссии Научного совета по проблеме «Охрана труда»для электроустановок частотой 50 Гц, напряжением до 1000 В [Л. 3].
Таблица 1
Продолжительность воздействия, с | Допустимые (по различным оценка м) токе через тело человека, мА | |||
Выражение (1) | Кривая ЭфД | Формула (2) | Проект временных норм | |
0,03 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,5 1 3 5 | 343 210 110 77 60 43 30 20 14 12 | 300 (200) (100) 60 (50) 40 (37) 30 - - | 227 163 100 76 62 46 32 20 9 6 | - - 500 - 250 - 100 50 6 6 |
Примечание: Значение в скобках получены путем инте изоляции
Таблица 2
Продолжительность воздействия, с | Допустимые (по различным оценка м) напряжения прикосновения, В | |||
Фрацузские нормы [Л. 4] | Нормы МЭК [Л. 5] | Проект временных норм | Нормы Германия для уст. Напр. Более 1000 В | |
0,03 0,05 0,1 0,3 0,5 1 5 | 280 220 - 110 - 50 25 | 280 220 150 110 90 75 ≤50 | - - 500 250 100 50 35 | - >1000 750 380 150 80 65 |
Допустимое напряжение прикосновения. (табл. 2) получают умножением допустимых токов на расчетное сопротивление тела человека, которое часто принимает равным 1000 Ом для всех напряжений, кроме очень низких (менее 40—50 В). Именно так были получены значения напряжений прикосновения в проекте Bpеменных норм. При разработке французских норм использовали формулу.
R=630+87500/U (3)
гдеR— сопротивление тела человека, Ом;U— приложенное напряжение, В.
Совместное применение формул (1) и (3) позволяетполучить значения, принятые во Франции [Л. 4]. Рекомендации МЭК [Л. 5] несколько отличаются от них В табл. 2 приведены также принятые в Германии нормы напряжений прикосновения для установок напряжением выше 1000 В.
При продолжительности воздействия 5 с и более принятые значения допустимых напряжений прикосновения традиционно считаются безопасными. В суде европейскихстран( Германия, Италия. Австрия, ПНР)многие годы в качестве безопасного принято напряжение 65 В, а в нормах МЭК, Франции, Швейцарии.
В других стран — 50 В. При этом для помещений, опасных точки зрения злектропоражеий, а также вне помещений во Франции принято напряжение 24В
Так как в пределах одной электроустановки часто имеются как обычные, так н опасные помещения, французские специалисты рекомендуют во всех случаях исходить из расчетного напряжения 24 В.
Для обеспечения безопасности лица, подвергшегося электрическому воздействию, используются два пути:
снижение этого воздействия (тока или напряжения прикосновения) и уменьшение - его продолжительности.
Рассмотрим ситуации, в которых возникает опасность электропоражения, а также основные меры защиты.
1. Одновременное прикосновение к двум металлическим предметам (или металлическому предмету и земле), оказавшимся под различными потенциалами в результате однополюсного замыкания в электроустановке. Меры защиты: взаимное соединение всех одновременно доступных металлических предметов сданном помещении или на объекте (выравнивание потенциалов); отключение поврежденного участка электроустановки.
Первая мера защиты выполняется личом или организацией, ответственной за электрохозяйство данного объекта. Вторая мера может быть ими осуществлена лишь при замыкании в зоне их ответственности. В случае заноса опасного потенциала извне безопасность в основном зависит от уровня эксплуатации электроустановокдругих потребителей, присоединенных к тому же источнику питания
2. Одновременное прикосновение к металлическому корпусу поврежденного прибора и земле (или заземленному проводяшему предмету) — так называемый непрямой контакт. Меры защиты: отключение поврежденного участка электроустановки; выравнивание потенциалов.
В данном случае отключение поврежденного участки поставлено на первое место, так как оно может быть обеспечено самим потребителем, ответственным за поврежденный прибор. При выравнивании же потенциалов в этой ситуации повышается вероятность выноса потенциала в другие помещения.
3. Одновременное прикосновение кто ко в еду щей части (или находящемуся под напряжением проводнику) и земле (или заземленному проводящему предмету) — так называемый прямой контакт.
Опасность электропоражения может быть устранена лишь путем немедленного отключения, причем отключающая аппаратура должна реагировать на ток, протекающий через тело человека, отличая его от рабочих токов электроустановки. Выравнивание потенциалов, которое неизбежно связано с заземлением нетоковедуших проводящих частей, в некоторой степени повышает вероятность возникновения указанной ситуации.
4. Одновременное прикосновение к двум фазным (или к фазному и нулевому рабочему) проводникам.
В данной ситуации любой прибор неспособен отличить протекающий через тело человека ток от рабочего тока установки. Такая ситуация должна быть исключение существующимвыполнением электрических приборов и сетей
При первой и второй ситуациях необходимо различать два случая:
а. Прикосновение продолжается в течение всего времени существования опасной ситуации. При этом расчетная продолжительность электрического воздействии принимается равной полному времени отключения. Особо опасен этот случай при работе с ручными или передвижными электроприемниками, которые могут длителы удерживаться в руках. При токах более 10 мА электропоражение может сопровождаться явлением «неотпусканиния», и его исход зависит от быстрота отключение
б. Прикосновение без риска «неотпускания», длительность которого не зависит от времени отключения. В том случае время отключения определяется лишь необходимостью избежать излещнего риска и обеспечить
безопасность лиц, которые могут появиться у места повреждения, например для оказания первой помощи или гашения возгорания.
Необходимо отметить, что третья ситуация наиболее короткие в установках, снабженных розетками для присоединения передвижных электроприемником с гибкими кабелямыили шнурами. Это в особенности относится к быговым и подобным им помещениям, где электроприемниками широко пользуется неквалифицированный переслал, а также к строительно-монтажным площадкам и электроустановкам вне помещений. Защита, устраняющая опасность в этой ситуации, обеспечивает безопасность и во зторой ситуации (случай а).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
