Виды поражения электрическим током

Защита от перетока высокого напряжения в цепь низкого напряжения. Выравнивание потенциала основания

3.6. ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕТОКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПЬ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

При повреждении изоляции в самом трансформаторе может произойти замыкание не только на корпус, но и между обмотками разных напряжений. В этом случае произойдет пе- реток высокого напряжения в сеть низкого напряжения, на которое эта сеть не рассчитана. Последствиями этого случая могут быть: повреждение изоляции проводников; замыкание на корпус ЭУ; появление опасных напряжений прикосновения и шага. Во всех случаях переток высокого напряжения в цепь низкого – явление опасное. В трехфазных сетях снижение опасности достигается применением глухозаземленной нейтрали во вторичных обмотках трансформатора. На рис. 3.8 показано замыкание между обмотками трансформатора ТV 6500/380 В, причём сеть низкого на- пряжения работает с глухозаземленной нейтралью. Если нейтраль с низшей стороны заземлена, как показано на рис. 3.8, то при контакте между обмотками первой фазы происходит замыкание на землю. Ток замыкания на землю определяется фазным напряжением в первичных обмотках трансформатора и проводимостью фазных проводников во вторичной сети. Согласно ПУЭ, сопротивление глухо- заземленной нейтрали при U > 1000 В должно быть рав- ным ro зм ≤ 125/ I. Это означает, что падение напряжения на заземлителе ro, а следовательно, и напряже- ние нейтрали относительно земле не превышает 125 В. Расчеты показывают, что напряжение Рис. 3.8. Переток высшего напряжения в сеть низшего с глухозаземленной нейтралью 47 фазы 1 в сети 380 В в этом случае становятся равными 345 В, а напряжения в фазах 2 и 3 принимают линейное значение 380 В. Если трехфазная сеть низшего напряжения работает с изолированной нейтралью, то опасность перетока высокого напряжения устраняется постановкой пробивного предохрани- теля (рис. 3.9). a б Рис. 3.9. Схемы подключения пробивного предохранителя: а - в нейтраль обмоток, соединенных в звезду; б - на фазу при соединении обмоток в треугольник На рис. 3.9 видно, что в случае соединения вторичных обмоток трансформатора ТV 6500/380В с низшей стороны в звезду пробивной предохранитель Пр 0,4 кВ устанавливается в нейтраль, а в случае соединения вторичных обмоток в треугольник пробивной предохрани- тель Пр 0,4кВ устанавливается на фазный проводник, например, на фазу 3. Пробивной предохранитель состоит из двух электродов, разделённых слюдяной про- кладкой с отверстиями. При переходе напряжения с высшей стороны на низшую пробивной предохранитель оказывается под высоким напряжением. Воздушные промежутки в отвер- стиях слюдяной прокладки пробиваются, электроды замыкаются и нейтраль или фаза оказы- ваются заземленными. Тем самым исключается появление во вторичной сети напряжения, передаваемого от высоковольтной первичной обмотки, через место повреждения изоляции во вторичную сеть. При низких напряжениях меньше 300 В пробивной предохранитель не срабатывает, по- этому вторичные обмотки трансформаторов, например, для питания электроинструмента или различных ламп низкого напряжения заземляют или зануляют. Для защиты от перетока высокого напряжения в цепь низкого напряжения, кроме опи- санных методов, применяется заземленный экран, который располагается в трансформаторе так, чтобы при повреждении изоляции обмотка высшего напряжения могла иметь контакт только с заземленным экраном. Обмотка низшего напряжения при этом остается изолиро- ванной и переток напряжения с высшей стороны на низшую в трансформаторе невозможен.

Для снижения опасности поражения человека от напряжения прикасания и напряже- ния шага в производственных помещениях и на территориях занятых электрооборудованием применяется техническая мера защиты – выравнивание потенциала основания на площадке, на которой находятся и перемещаются люди. Для этой цели, например, на территориях под- станций или открытых распределительных устройствах применяются контурные заземляю- щие устройства с использованием групповых заземлителей, как показано на рис. 1.12 (см. § 1.7.1). Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды размещаются внутри и по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудова- ние.Такое размещение вертикальных электродов – заземлителей и горизонтальных соедини- тельных полос обеспечивает относительно полное выравнивание потенциалов на площадке, где расположены ЭУ на которых возможны замыкания фазных проводников на корпус. Вер- тикальные электроды длиной до 4 м располагаются в земле примерно на таком же расстоя- нии между собой. Соединяющие их продольные горизонтальные проводники, выполняются из полосовой стали шириной 30÷60 мм и прокладываются на глубине 0,5-0,7 м вдоль элек- трооборудования со стороны обслуживания, на расстоянии 0,8÷1 м от его фундамента или основании.

Чтобы уменьшить напряжение шага за пределами защищаемой территории, по ее краям по всему периметру прокладываются на разной глубине, но не менее 1 м продольные сталь- ные полосы, соединенные с вертикальными заземлителями (рис. 1.12). Растекание тока при этом будет происходить по более пологой кривой. Следовательно, напряжение шага будет безопасным. На рис. 3.10 показан пример выполнения контурного заземления на подстанции напряжением более 1000 В.

Обязательное защитное зануление необходимо выполнять на:

· электроустановках напряжением питания до 1 кВ (трехфазные сети переменного тока, имеющие заземленную нейтраль). Чаще всего это сети переменного тока напряжением 380/220, реже - 660/380 В;

· электроустановках напряжением питания до 1 кВ (однофазные сети переменного тока, имеющие заземленный вывод). Напряжение, как правило – 220 вольт;

· электроустановках постоянного тока с напряжением до 1 кВ в сетях, имеющих заземленную среднюю точку источника.

Физически зануление осуществляется специальным проводом, имеющим надежный электрический контакт с открытыми токоведущими поверхностями электропотребителей.

В случае замыкания фазного провода на корпус электропотребителя, имеющий зануление, возникает электрическая цепь тока с коротким замыканием (происходит замыкание фазного и нулевого защитного проводников). Появление тока короткого замыкания приводит к срабатыванию токовой защиты. Как следствие, происходит отключение такой электроустановки от электропитающей сети. Попутно, до наступления срабатывания автоматической токовой защиты обеспечивается снижение напряжения на поврежденном корпусе относительно земли. Это связано с наличием защитного действия повторного заземления на нулевом защитном проводнике и перераспределения напряжений в сети вследствие протекания тока в короткозамкнутой цепи.

Проходя через живой организм эл. ток производит действие:

1. Термическое - в ожогах определённых участков, нагреве кровеносных сосудов, крови, нервов.

2. Электролитическое - разложение крови и других органических жидкостей.

3. Биологическое - раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращением мышц, в том числе мышц сердца и лёгких.

В результате всего этого могут возникнуть различные нарушения в организме плоть до полной остановки работы сердца и лёгких.

Всё это приводит к двум поражениям: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрическая травма - это чётко выраженное местное повреждение тканей организма, вызванное воздействием эл. тока или дуги. Обычно это поражение кожи, связок и костей. В большинстве случаев эл. травмы излечиваются полностью или частично. В отдельных случаях может наступить смерть.

Различают следующие эл. травмы: эл. ожог, эл. знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Эл. ожог - самая распространённая эл. травма.

Токовый ожог - возникает при прохождении тока через тело при этом наблюдаются ожоги.

Дуговой ожог - является результатом воздействия на тело эл. дуги, здесь наблюдается высокая температура - до 3500.

Эл. знаки - метки на теле серого цвета - при прохождении эл. тока.

Металлизация кожи - проникновение в кожу мелких частичек металла, расплавленных эл. дугой.

Эл. удар - это возбуждение живых тканей при прохождении эл. тока. Их бывает четыре по мере тяжести:

Клиническая (мнимая) смерть - переходный период от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения работы сердца и лёгких. У человека находящегося в состоянии клинической смерти отсутствуют все признаки жизни. Однако, организм ещё не погиб, продолжаются обменные процессы.

Причина смерти от эл. тока - прекращение работы сердца, лёгких, эл. шок.

Фибриляция - это хаотические быстрые сердечные сокращения.

Сопротивление тела человека при сухой чистой коже - от 3000 до 100 000 ом.

Основные факторы влияющие на исход поражения током.

Величина тока, проходящего через человека является основным фактором, обуславливающим исход поражения. Человек начинает ощущать прохождение переменного тока промышленной частоты (50 гц) величины 0.6-1.5 мА, а пост тока - 5-7мА это так называемые пороги ощущения токов. Большие токи вызывают у человека судороги.

При 10-15 мА боль становится едва переносимой, а судороги такие что человек не может их преодолеть.

Длительность прохождения тока через тело человека оказывает влияние на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого смертельного поражения.

Путь тока в теле пострадавшего играет существенную роль в исходе поражения. Так если на пути тока жизненно важные органы - сердце, лёгкие, головной мозг, то опасность поражения весьма велика.

Род тока и частота постоянный ток менее опасен чем переменный примерно в четыре раза однако это справедливо до 250-300 в. Увеличение частоты ведет к увеличению опасности.

Важнейшими факторами, влияющими на исход поражения электрическим током, являются:

*величина тока, протекающего через тело человека;

индивидуальные свойства организма человека.

Величина тока. В нормальных условиях наименьший ток промышленной частоты, который вызывает физиологические ощущения у человека, в среднем равен 1 миллиамперу (мА); для постоянного тока эта величина равна 5 мА.

Переменный ток промышленной частоты силой в 15 мА и более и постоянный ток силой 60 мА и более способны вызывать явление паралича органов движения и спазмы голосовых связок, при котором становится невозможным самостоятельный отрыв пострадавшего от электродов. Следовательно, токи такой силы представляют опасность для жизни.

Практикой установлено, что для большинства людей при прохождении тока от руки к руке максимальное безопасное напряжение составляет при сухих руках 30 В, при влажных руках 20 В, при влажной поверхности тела 10 В. Однако приведенные значения параметров тока нельзя считать предельными, пороговыми. Изучение причин электротравматизма показывает, что нередки случаи поражений электрическим током при силе от 1 до 5 мА или при напряжении менее 10 В. Наряду с этим в практике работы с электроустановками имели место случаи, когда при напряжении 10 кВ и силе тока 8—10 А электротравма не приводила к смертельному исходу. Из этого можно сделать вывод, что между величиной тока и поражающим его воздействием нельзя установить прямой зависимости так же, как нельзя установить и совершенно безопасные пороговые значения тока по напряжению и силе. Однако следует подчеркнуть, что с повышением величины тока опасность поражения увеличивается.

Продолжительность воздействия тока. Продолжительное воздействие электрического тока с параметрами, не представлявшими первоначально опасности для организма, может привести к гибели в результате снижения сопротивления тела человека. Выше уже отмечалось, что при воздействии электрического тока на организм человека усиливается деятельность потовых желез, в результате чего влажность кожного покрова повышается, а электрическое сопротивление резко снижается. Как показали опыты, первоначально замеренное омическое сопротивление тела человека, составляющее десятки тысяч омов, снижалось под воздействием электрического тока до нескольких сотен омов.

Таким образом, продолжительность протекания тока имеет решающее значение. Чем более длительное время человек находится под действием тока, тем сильнее будет поражение и тем меньше вероятность восстановления жизненных функций организма.

Род тока и частота. Токи различного рода (при прочих равных условиях) представляют различную степень опасности для организма. Характер их воздействия также неодинаков. Постоянный ток производит в организме термическое и электролитическое действие, а переменный — преимущественно сокращение мышц, сосудов, голосовых связок и т. д. Установлено, что переменный ток напряжением ниже 500 В опаснее равного ему по напряжению постоянного тока, а при увеличении напряжения свыше 500 В увеличивается опасность от воздействия постоянного тока.

Среди переменных токов различной частоты наибольшую опасность представляют токи промышленной частоты 40—500 Гц. Токи высокой частоты (500 кГц и выше) безопасны с точки зрения внутренних поражений: они не вызывают электрического удара. Однако они могут вызвать ожог и не менее опасны, чем постоянные или переменные токи промышленной частоты.

Роль пути тока. Путь тока в организме человека имеет важное значение для исхода поражения. Проходящий ток распределяется в организме по всему его объему, однако наибольшая часть его проходит по пути наименьшего сопротивления, главным образом вдоль потоков тканевых жидкостей, кровеносных и лимфатических сосудов и оболочек нервных стволов.

Ток, проходя через нервные ткани, оказывает влияние на клетки мозга. Пути тока, лежащие от руки к руке и от руки к ноге, охватывают большее число оболочек нервных стволов. Кроме того, эти пути проходят через такие жизненно важные органы, как сердце и легкие, их поражение представляет наибольшую опасность для организма.

Следует также считаться с наличием участков тела с повышенной чувствительностью к воздействию тока. Одним из таких участков является, например, область запястья. Так, при расположении одного электрода на запястьи руки, а другого на ладони той же руки можно вызвать острую боль и даже потерю сознания, в то время как приложение тех же электродов к другим участкам тела легко переносится.

Особенности индивидуальных свойств человека. Физическое и психическое состояние человека в момент воздействия на него электрического тока имеет огромное значение. Опасности поражения током больше подвержены лица, страдающие болезнями сердца, легких, нервными заболеваниями и т. д. Поэтому законодательством о труде установлен профессиональный отбор работников, обслуживающих электротехнические установки, в зависимости от состояния здоровья.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: