Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow БЖД arrow Безопасность труда на железнодорожном транспорте

Опасность прикосновения к токоведущим частям в однофазных и трехфазных сетях

Тяжесть элекгротравмы, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, зависит от целого ряда факторов — схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети и режима работы ее нейтрали.

Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными. При этом различают: прямое прикосновение — электрический контакт человека с токоведущими частями, находящимися под напряжением, и косвенное прикосновение — электрический контакт человека с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

При прямом прикосновении наиболее характерными схемами включения являются: между двумя проводами (двухполюсное прикосновение) и между проводом и землей (однополюсное прикосновение).

Двухполюсное прикосновение, как правило, более опасно, поскольку сопротивление цепи тока состоит только из сопротивления тела человека, а ток через человека зависит от напряжения электроустановки и не зависит от режима работы нейтрали сети. Как показывает практика эксплуатации электроустановок, однофазное прикосновение происходит много чаще, чем двухполюсное. В этом случае последствия такого прикосновения существенно зависят от схемы самой сети и режима работы ее нейтрали.

На рис. 5.3 приведена схема однополюсного прикосновения человека к проводу изолированной от земли однофазной сети. Через

Схема прямого прикосновения человека в изолированной от земли однофазной сети

Рис. 5.3. Схема прямого прикосновения человека в изолированной от земли однофазной сети

Схема прямого прикосновения человека в однофазной сети, один из полюсов которой соединен с землей через малое сопротивление

Рис. 5.4. Схема прямого прикосновения человека в однофазной сети, один из полюсов которой соединен с землей через малое сопротивление

гх и г2 обозначены сопротивления изоляции проводов сети относительно земли. При своевременном и качественном обслуживании электрооборудования сопротивление изоляции токоведущих частей обычно поддерживается на одинаковом уровне, т.е. гх — — г2 — гт, а сила тока, протекающего через тело человека, /ч = U/(rm+2R4). Из этого равенства можно сделать вывод, что сила тока, протекающего через человека, следовательно, и электрическая безопасность во многом определяются сопротивлением изоляции сети.

На рис. 5.4 представлена схема однофазной сети, в которых один из полюсов источника питания соединен с землей через малое сопротивление rQ. В этом случае имеем заземленную однофазную сеть. Из сравнения схем прикосновения человека в изолированной и заземленной однофазных сетях видно их подобие. Если учесть, что rQ « и rQ « г2, то /ч =

Схема прикосновения человека к одной из фаз трехфазной сети с изолированной нейтралью

Рис. 5.5. Схема прикосновения человека к одной из фаз трехфазной сети с изолированной нейтралью

= U/M

Отсюда следует, что единственным фактором при данном напряжении, ограничивающем силу тока, протекающего через тело человека в заземленных однофазных сетях, является сопротивление тела человека. Опасность эксплуатации таких электроустановок очевидна.

Трехфазные сети бывают только переменного напряжения и могут быть выполнены по схеме с изолированной или заземленной нейтралью. На рис. 5.5 показана схема прикосновения человека к одной из фаз трехфазной сети с изолированной нейтралью. На ней через rj— /3 обозначены сопротивления изоляции, а через Cj — С3 — емкости фаз сети относительно земли.

Предположим, что параметры сети — сопротивления изоляции Г] —.г3 равны между собой и равны гиз и Cj = С2 = С3 = С. Оценку их влияния на опасность прикосновения будем вести отдельно.

При С = 0 сила тока, протекающего через тело человека:

При U = 220 В, R4 = 1 кОм и гт 7 кОм, сила тока /ч = 66 мА, что опасно, а при гиз = 500 кОм, /ч = 1,3 мА, что вызывает у человека только ощущение тока. Из выражения (5.1) и примеров расчета очевидна защитная роль сопротивления изоляции сети. Поддерживая сопротивление изоляции на достаточно высоком уровне, можно в сети с изолированной нейтралью с малой емкостью приблизить однофазное прикосновение к безопасным условиям.

Теперь рассмотрим сеть, обладающую большой емкостью, т.е. когда емкостное сопротивление (1/2л/С) существенно меньше сопротивления изоляции гт. Тогда сила тока, протекающего через тело человека при однополюсном прикосновении, равна

При U = 220 В, RH 1 кОм, / — = 50 Гц и С = 0,5 мкФ сила тока /ч = 93 мА, т.е. достигает значения фибрилляционного тока. Емкость кабельной сети зависит от марки кабеля, условий его прокладки (в земле, кабельных каналах, лотках и т.д.) и длины кабеля.

Схема трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью

Рис. 5.6. Схема трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью

На рис. 5.6 показана схема трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью. Пусть к фазе L прикоснулся человек. Тогда сила тока, протекающего через тело человека, составит

В этом случае, как и при прикосновении в однофазной сети, опасность поражения будет всецело определяться напряжением сети и электрическим сопротивлением тела человека. В реальных условиях возможно включение последовательно с сопротивлением тела человека сопротивления его обуви гоб, пола помещения т. Ориентировочно сопротивление обуви можно принять равным 1,5—8000 кОм (последнее для рантовых ботинок с микропористой подошвой). Сопротивление пола (кОм) принимается следующим:

  • — деревянный, сухой — 10 000;
  • — деревянный пол, смоченный водой — 20—25;
  • — бетонный пол, сухой — 75;
  • — бетонный пол, сырой — 1,5.

Из этих данных видно, что обувь и пол могут существенно повлиять на силу тока, протекающего через тело человека. Однако рассчитывать на защитные свойства обуви и пола нельзя, так как в рабочих помещениях всегда имеется большое количество аппаратуры, металлических конструкций, связанных электрически с землей, и к которым возможно прикосновение человека. В этом случае ток не проходит через обувь человека или пол помещения и, как было рассмотрено выше, единственным элементом, ограничивающим силу тока, проходящего через тело человека, будет его электрическое сопротивление.

Из рассмотренного ясно, что применение той или иной схемы энергоснабжения (однофазной или трехфазной, изолированной или глухозаземленной) существенно изменяет условия электрической безопасности при однополюсном прикосновении человека к токоведущим частям. При двухполюсном прикосновении схема электроснабжения не влияет на электробезопасность человека. В этом случае при прикосновении человека к токоведущим частям в установках напряжением 110, 220 или 380 В электрическое сопротивление тела человека практически падает до внутреннего и вполне вероятно протекание через него фибрилляционного тока. Увеличение частоты электроустановки в этом случае может сыграть решающую роль в снижении вероятности поражения током, так как пороговое значение фибрилляционного тока с увеличением частоты возрастает.

Аналогичное положение и при однополюсном прикосновении человека к токоведущим частям установки с глухозаземленной нейтралью. Здесь человек оказывается под фазным напряжением и увеличение частоты электроустановки также может повысить безопасность обслуживающего персонала.

Иначе обстоит дело в сети с изолированной нейтралью. Сила тока, протекающего через тело человека, зависит от сопротивления изоляции и емкости сети, причем с повышением частоты электроустановки емкостная проводимость (2тг/С)возрастает. Следовательно, возрастает и сила тока, протекающего через тело человека:

Таким образом, в установках с изолированной нейтралью повышение частоты повышает опасность поражения человека электрическим током.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы