Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Электрический ток - файл 1.docx


Контрольная работа - Электрический ток
скачать (161.7 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx162kb.15.11.2011 21:44скачать

содержание

1.docx

Контрольная работа


По дисциплине « Безопасность жизнедеятельности»


Тема: Электрический ток.




Содержание:


Введение…………………………………………………………………...3

Действие электрического тока на человека……………………………..4

Характерные значения тока………………………………………………6

Напряжение прикосновения……………………………………………...7

Напряжение шага………………………………………………………….8

Основные причины поражения электрическим током………………….9

Меры защиты……………………………………………………………...10

Заключение………………………………………………………………...19




Введение:

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по ответным реакциям организма.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое - в способности вызывать ожоги тела, механическое - приводить к разрыву тканей, а химическое - к электролизу крови.

^ Предмет моей работы – электрический ток.

Цель моей работы - изучить вопрос поражения электрическим током и его воздействия на организм человека, характерные значения тока, меры защиты.

Задачи данной работы:

  1. рассмотреть действие электрического тока на организм человека;

  2. определить характерные значения тока;

  3. дать характеристику напряжения прикосновения и напряжение шага;

  4. выделить основные причины поражения электрическим током;

  5. рассмотреть меры защиты.





Действие электрического тока на человека.

С самого начала промышленного применения электричества изучалось воздействие электрического тока на человека и последст

вия этого воздействия.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тер

мическое, химическое, механическое и биологическое воздействие на его организм:

  • термическое воздействие электрического тока ведет к опас

  • ным нагревам тканей и возникновению таких травм, как ожо

  • ги, электрические знаки, металлизация кожи;

  • химическое воздействие электрического тока приводит к элек

  • тролизу крови и других содержащихся в организме растворов, изменению их химического состава, нарушению их физиоло

  • гических функций. Результатом химических изменений в клет

  • ках организма при облучении их мощным потоком ультра

  • фиолетовых лучей электрической дуги является воспаление радужных оболочек глаз (электроофтальмия);

  • механическое воздействие тока проявляется в расслоении мышц, разрыве сухожилий, вывихах суставов и других повре

  • ждений тканей организма в результате резких, непроизволь

  • ных судорожных сокращений мышц, вызванных протеканием тока;

  • биологическое воздействие тока выражается в раздражении живых тканей организма, рефлекторном возбуждении нерв

  • ной системы и нарушении внутренних биоэлектрических про

  • цессов. В результате возникает электрический удар или элек

  • трический шок.

Основных видов поражения электрическим током три: электрические травмы, электрические удары, электрический шок.

Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или элек

трической дуги.

В большинстве случаев электротравмы излечивают

ся, но иногда при тяжелых ожогах травмы могут приве

сти к гибели человека.

Различают следующие электрические травмы: элек

трические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

^ Электрический ожог — это повреждения поверхности тела ил внутренних органов под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека.

Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

^ Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей час

тью и является следствием преобразования электричес

кой энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов:

I — покраснение кожи;



II — образование пузырей;

III — омертвение всей толщи кожи;

IV — обугливание тканей.

Тяжесть пора

жения организма обуславливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.

Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.

^ Дуговой ожог. При более высоких напряжениях меж

ду токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги выше 3500°С и у нее весьма большая энергия), которая и причиняет ду

говой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые — III или IV степени.

^ Электрические знаки — четко очерченные пятна се

рого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, борода

вок, кровоизлияний в кожу и мозолей.

В большинстве случаев электрические знаки безбо

лезненны и лечение их заканчивается благополучно.

^ Металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавивше

гося под действием электрической дуги. Это может про

изойти при коротких замыканиях, отключениях рубиль

ников под нагрузкой и т. п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вызываемым нагревшимся металлом.

Электроофтальмия — поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ультрафиолетовые и ультракрасные лучи. Кроме того, возможно попадание в глаза брызг расплавленного металла. Защита от электро

офтальмии достигается ношением защитных очков, кото

рые не пропускают ультрафиолетовых лучей и обеспечи

вают защиту глаз от брызг расплавленного металла.

^ Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровенос

ных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызванные падением челове

ка с высоты, ударами о предметы в результате непроиз

вольных движений или потери сознания при воздей

ствии тока. Механические повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требующими длитель

ного лечения.

Электрический удар — это возбуждение живых тка

ней организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорож

ными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары ус

ловно делятся на следующие четыре степени:



I — судо

рожное сокращение мышц без потери сознания;

I — судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но со

хранение дыхания и работы сердца;

III — потеря созна

ния и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Причинами смерти в результате поражения электри

ческим током могут быть: прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Прекращение работы сердца как следствие воздей

ствия тока на мышцу сердца наиболее опасно. Это воз

действие может быть прямым, когда ток протекает че

рез область сердца, и рефлекторным, когда ток проходит через центральную нервную систему. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция (беспорядочное сокращение мышечных волокон сердца — фибрилл), что приводит к прекраще

нию кровообращения.

Прекращение дыхания может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы груд

ной клетки, участвующие в процессе дыхания. При дли

тельном действии тока наступает так называемая ас

фиксия (удушье) — болезненное состояние в результате недостатка кислорода и избытка диоксида углерода в организме. При асфиксии утрачивается сознание, чув

ствительность, рефлексы, затем прекращается дыхание и, наконец, останавливается сердце — наступает клини

ческая смерть.

Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздраже

ние электрическим током, сопровождающаяся глубоки

ми расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Шоковое состояние длится от несколь

ких десятков минут до суток. После этого может насту

пить полное выздоровление как результат своевремен

ного лечебного вмешательства или гибель организма из-за полного угасания жизненно важных функций.

^ Характерные значения тока.

Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь постольку, по

скольку оно определяет значение тока, проходящего че

рез человека.

Ощутимый токэлектрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздраже

ния. Ощутимые раздражения вызывает переменный ток силой 0,6-1,5 мА и постоянный — силой 5-7 мА. Ука

занные значения являются пороговыми ощутимыми токами; с них начинается область ощутимых токов.

^ Неотпускающий ток — электрический ток, вызы

вающий при прохождении через человека непреодоли

мые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток со

ставляет 10-15 мА переменного тока и 50-60 мА посто

янного. При таком токе человек 

уже не может самосто

ятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, и оказывается как бы прикованным к ней.

Фибрилляционный ток — электрический ток, вызы

вающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного при дли

тельности действия 1-2 с по пути рука-рука или рука-ноги. Фибрилляционный ток может достичь 5 А. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает. При та

ких токах происходит мгновенная остановка сердца.

Напряжение прикосновения.

Напряжение прикосновения это разность электрических по

тенциалов между двумя точками тела человека, возникающая при его прикосновении к токоведущим частям, корпусу электро

установки или нетоковедущим частям, оказавшимся под напря

жением.


На рис. 1 изображена схема формирования напряжения прикосновения, возникающего между рукой человека, при

коснувшегося к корпусу электроустановки, оказавшемуся под напряжением, и его ногами. Напряжение прикосновение () равно разности потенциалов, под которыми находятся рука ( ) и ноги () человека:


Потенциал руки () равен потенциалу корпуса, а потенциал ног () равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. Если корпус установки, оказавшейся под напряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м от точки стекания тока с кор

пуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикос

новения фактически равно потенциалу корпуса. Если человек на

ходится в зоне растекания тока, то чем дальше человек находится от точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал земли, а следовательно, больше напряжение прикосновения, под которым находится человек. Если человек стоит рядом с точкой стекания тока, потенциал земли 

(потенциал ног) практически равен потен

циалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение прикосновения равно нулю, т. е. человек находится в безопасности.

^ Напряжение шага.

Напряжением шага называется напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замы

кания на землю при одновременном касании их ногами человека.

Если человек будет находиться в зоне растекания тока, например, при повреждении воздушной линии элек

тропередачи, или нарушении изоляции силового кабе

ля, проложенного в земле, или при стекании тока через заземлитель и стоять при этом на поверхности земли, имеющей разные потенциалы в местах, где расположе

ны ступни ног, то на длине шага возникает напряжение (рис. 2)


где и — потенциалы то

чек расположения ног;

S= 0,8м- длина шага.


Рис. 2.Схема напряжения шага при одиночном заземлителе

Электрический ток, протекающий через тело челове

ка в этом случае, зависит от значения тока замыкания на землю, сопротивления основания пола и обуви, а также от расположения ступней ног.

Напряжение шага может быть равным нулю, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной ли

нии, т. е. линии электрического поля, обладающей оди

наковым потенциалом. Напряжение шага может быть уменьшено до минимума, если свести ступни ног вмес

те. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удале

ния от этого места потенциал поверхности грунта умень

шается, и на расстоянии, примерно равном 20 м, он может быть принят равным нулю.



Напряжение шага всегда меньше напряжения при

косновения. Кроме того, протекание тока по нижней пет

ле «нога-нога» менее опасно, чем по пути «рука-нога». Однако в практике немало случаев поражения людей при воздействии напряжения шага. Поражение при напряже

нии шага усугубляется тем, что из-за судорожных сокра

щений мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жизненно важные органы. Кроме того, рост человека обусловливает большую раз-юность потенциалов, приложенных к его телу.

Основные причины поражения электрическим током.

  1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате: ошибоч

  2. ных действий при проведении работ; неисправности за

  3. щитных средств, которыми пострадавший касался токоведущих частей и др.

  4. Появление напряжения на металлических конст

  5. руктивных частях электрооборудования в результате: повреждения изоляции токоведущих частей; замыка

  6. ния фазы сети на землю; падения провода (находящего

  7. ся под напряжением) на конструктивные части электро

  8. оборудования и др.

  9. Появление напряжения на отключенных токове

  10. дущих частях в результате: ошибочного включения от

  11. ключенной установки; замыкания между отключенны

  12. ми и находящимися под напряжением токоведущими частями; разряда молнии в электроустановку и др.

  13. Возникновение напряжения шага на участке зем

  14. ли, где находится человек, в результате: замыкания фазы на землю; выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубопроводом, железнодо

  15. рожными рельсами); неисправностей в устройстве за

  16. щитного заземления и др.

^ Меры защиты.

Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические способы и средства защиты: недоступность токоведущих частей, находящихся под напряжением, электрическое разделение сети, малые напряжения, двойная изоляция, выравнивание потенциалов, защит

ное заземление, зануление, защитное отключение и др. К техническим способам и средствам также относятся предупредительная сигнализация, знаки безопасности, средства индивидуальной и коллективной защиты, пре

дохранительные приспособления и др.

Недоступность токоведущих частей электроустано

вок для случайного прикосновения может быть обеспе

чена рядом способов: изоляцией токоведущих частей, ограждением, различными блокировками, размещени

ем токоведущих частей на недоступном расстоянии.

Изоляция является основным способом электробезо

пасности в сетях до 1000 В, так как применение изоли

рованных проводов обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении к ним. 

^ Действительно, если в сети с изолированной нейтралью с фазным напря

жением = 220 В обеспечить сопротивление изоляции не меньше 65 кОм, то ток через человека при однофаз

ном прикосновении не превысит значения порогового неотпускающего тока, т. е. < 10 мА. В соответствии с Правилами сопротивление изоляции каждой фазы отно

сительно земли и между каждой парой фаз на каждом участке между двумя последовательно установленными аппаратами защиты (предохранителями, автоматами и др.) должно быть не ниже 0,5 МОм.

^ В то же время использование изолированных прово

дов при напряжении выше 1000 В не менее опасно, чем применение голых, так как повреждения изоляции обыч

но остаются незамеченными, если провод подвешен на изоляторах. А при более высоких напряжениях опасно даже приближение к токоведущим частям, так как воз

можен пробой воздуха при малом расстоянии до человека и последующее поражение его током. Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям под напряжением, используют

ся, как отмечалось, ограждения, блокировки и разме

щение на недоступной высоте или в недоступном месте.

Ограждения в виде корпусов, кожухов, оболочек используются в электрических машинах, аппаратах, приборах. Сплошные ограждения являются обязатель

ными для электроустановок, расположенных в местах, где бывает неэлектротехнический персонал (уборщи

цы и др.). Сетчатые ограждения с размерами ячеек 25 * 25 мм применяются в установках напряжением как до, так и выше 1000 В. В закрытых помещениях их высота должна быть не менее 1,7 м, а в откры

тых — не менее 2,0 м, чтобы исключить или сильно затруднить доступ к электроустановкам случайных либо нетрезвых лиц. Сетчатые ограждения имеют двери, за

пирающиеся на замок.

^ На испытательных стендах и других установках с повышенным напряжением, где часто работают люди, применяются блокировки: механические и электричес

кие. Механические блокировки находят применение в электрических аппаратах — рубильниках, пускателях, автоматических выключателях и др., работающих в ус

ловиях, в которых предъявляются повышенные требова

ния безопасности (судовые, подземные и тому подобные электроустановки). Электрические блокировки осуще

ствляют разрыв цепи специальными контактами, кото

рые устанавливаются на дверях ограждений, крышках и дверцах кожухов. При дистанционном управлении электроустановкой блокировочные контакты включают

ся в цепь управления пускового аппарата, а не в сило

вую цепь электроустановки. В радиоаппаратуре приме

няются блочные схемы со штепсельным соединением, которые автоматически разрывают цепь.

^ Расположение токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте позволяет обеспечить безопасность без ограждений. При этом учитывается воз

можность случайного прикосновения к токоведущим 

частям посредством длинных предметов, которые чело

век может держать в руках. Поэтому вне помещений неизолированные провода при напряжении до 1000 В должны быть расположены на высоте не менее 6 м, а внутри помещений — не ниже 3,5 м. А для исключения перекрытия при напряжении 110 кВ люди должны на

ходиться не ближе 1,0 м от токоведущих частей, при 220 кВ — не ближе 2,0 м, при 400-500 кВ — 3,5 м, при 750 кВ — 5,0 м и 1150 кВ — 8,0 м.

Электрическое разделение се

тей — это разделение электричес

кой сети на отдельные электричес

ки несвязанные между собой участки с помощью разделительных транс

форматоров (рис. 3). Эта мера за

щиты применяется в разветвленной электрической сети, которая имеет значительную емкость и соответ

ственно небольшое сопротивление изоляции относительно земли. Экс

плуатация таких сетей может ока

заться опасной, так как в сетях на

пряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью снижается защитная роль изоляции проводов и усиливается опасность поражения человека элек

трическим током в случае прикос

новения к токоведущим частям.


^ Рис. 3. Схема электрического разделения сети с помощью разделительного трансформатора.



Опасность поражения можно рез

ко уменьшить, если единую разветвленную сеть с боль

шой емкостью и малым сопротивлением изоляции раз

делить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Ток через человека, прикос

нувшегося к одной из фаз, будет определяться высоким сопротивлением фаз относительно земли:

Если в сетях напряжением 380 В полное сопротивле

ние фаз относительно земли Z= 100 кОм, а сопротивле

ние человека = 1 кОм, ток, проходящий через челове

ка, не превысит 10 мА: = 3*220/100 = 6,6 мА. Для разделения сетей могут применяться не только трансфор

маторы (рис. 3), позволяющие изолировать электропри

емники от сети, но и преобразователи частоты и выпря

мительные устройства, которые связываются с питающей их 

сетью через трансформаторы. При соединении через автотрансформатор сеть остается единой и ток замыка

ния на землю и ток через человека не уменьшаются.

Область применения электрического разделения се

тей — электроустановки до 1000 В, эксплуатация кото

рых связана с повышенной степенью опасности (пере

движные электроустановки, ручной электрифицирован

ный инструмент и т. п.).

Малое напряжение — это номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опас

ности поражения электрическим током. Для повыше

ния безопасности в условиях с повышенной опасностью и в особо опасных условиях для ручного электроинстру

мента (дрель, гайковерт и др.) применяется напряжение 42 В и ниже, а для ручных ламп 12 В. Кроме того, в шахтерских лампах и некоторых бытовых приборах при

меняются очень малые напряжения, вплоть до 2,5 В.

Если принять сопротивление человека равным 1 кОм, то ток, проходящий через человека при напряжении 42 В, будет равен 42 мА. Хотя при U = 42 В сопротивле

ние человека несколько кОм, ток для большинства лю

дей все равно будет являться неотпускающим. Лишь при напряжении 6-10 В ток через человека не превысит допустимого при случайном прикосновении значения, равного 10 мА. Таким образом, наибольшая степень бе

зопасности достигается при напряжениях до 10 В.

Поэтому для достижения необходимой степени безо

пасности при работе в помещениях с повышенной опас

ностью или в особо опасных помещениях дополнительно применяются другие защитные меры, в частности двой

ная изоляция, защита от прикосновения и др.

В качестве источников малого напряжения приме

няются батареи гальванических элементов, аккумуля

торы, выпрямительные установки, преобразователи час

тоты и понизительные трансформаторы. Применение автотрансформаторов для этой цели недопустимо, так как в этом случае отсутствует гальваническая развязка с сетью.

Надежным средством защиты человека от поражения электрическим током является двойная изоляция, состо

ящая из основной и дополнительной. Основная (рабочая) электрическая изоляция токоведущих частей электроус

тановки обеспечивает нормальную ее работу и защиту от поражения электрическим током, а дополнительная элек

трическая изоляция предусматривается дополнительно к основной изоляции для защиты от поражения электри

ческим током в случае повреждения рабочей изоляции.

Область применения двойной изоляции ограничива

ется электрооборудованием небольшой мощности — элек

трифицированным ручным инструментом, некоторыми переносными устройствами, бытовыми приборами и руч

ными электрическими лампами (рис. 4).





Рис. 4. Электроинструмент с двойной изоляцией

1-выключатель, 2-дополнительная изоляция, 3-электродвигатель, 4-корпус, 5-редуктор, 6-изолирующая вставка на валу.

К защитным мерам относится контроль и профилак

тика повреждений изоляции. Непосредственно конт

роль изоляции заключается в измерении ее активного и омического сопротивления для обнаружения дефек

тов и предупреждения замыкания на землю и коротких замыканий.

В порядке профилактики повреждений изоляции, при которых возникает опасность поражения электрическим током, а также выходит из строя оборудование, соглас

но Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) перио

дически проводятся испытания повышенным напряже

нием и контроль сопротивления изоляции. Измерения сопротивления изоляции проводят мегомметром. Чтобы не повредить изоляцию при проведении испытаний, Пра

вила эксплуатации (ПЭ) регламентируют напряжение мегомметра в зависимости от номинального напряже

ния электроустановки. Выявленные участки с дефект

ной изоляцией подвергаются ремонту. В настоящее вре

мя для контроля состояния изоляции находят широкое применение устройства автоматического (непрерывного) контроля активного сопротивления изоляции сети или электроустановки относительно земли.

Выравнивание потенциаловэто способ снижения напряжения прикосновения и шага между точками элек

трической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно сто

ять человек.

Для равномерного распределения электрического по

тенциала на площадке, запятой электрическим оборудо

ванием, применяются искусственные заземлители. Для этих целей на территории открытых распределительных устройств (ОРУ) прокладывают заземляющие полосы на глубине 0,5-0,7 м вдоль рядов оборудования и в попереч

ном направлении, т. е. образуется заземляющая сетка, к которой присоединяется заземляемое оборудование.



При пробое изоляции в каком-либо аппарате его кор

пус и заземляющий контур окажутся под некоторым по

тенциалом . Так как заземлители располагаются на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга, поля растекания заземлителей накладываются, и любая точка поверхности грунта внутри контура приобретает значительный потенциал, уменьшающийся по мере уда

ления от заземлителей. Однако из-за близости заземлите

лей друг от друга разность потенциалов между точками, находящимися внутри контура, существенно уменьшает

ся, происходит как бы выравнивание потенциалов, и по

этому напряжения прикосновения и шага будут неболь

шими и относительно безопасными для человека.

Понятно, что выравнивание потенциалов использует

ся прежде всего при эксплуатации установок выше 1000 В.

Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили защитное заземление, зануление, защитное отключение.

^ Защитное заземление — это преднамеренное элект

рическое соединение с землей или ее эквивалентом ме

таллических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением (рис. 5).


Рис. 5. Принципиальная схема защитного заземления.

^ Защитное действие заземления основано на сниже

нии напряжения прикосновения при попадании напря

жения на нетоковедущие части (вследствие замыкания на корпус или других причин), что достигается умень

шением разности потенциалов между корпусом электро

установки и землей как из-за малого сопротивления заземления, так и повышения потенциала примыкаю

щей к оборудованию поверхности земли. Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.



Значение сопротивления защитного заземления опре

деляется из условия обеспечения на корпусе электроуста

новки допустимого напряжения прикосновения , т.е.


где — коэффициент напряжения прикосновения, ;

расчетный ток замыкания на землю.

^ В сетях до 1000 В расчетный ток замыкания на зем

лю равен , где — сопротивление грунта в месте замыкания, .

Для , откуда при (в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82) и наибо

лее опасном значении имеем .

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 для трехфазных сетей с заземленной нейтралью источника питания напряжени

ем 220, 380, 660 В и однофазных сетей напряжением 127, 220, 380 В сопротивление заземления должно быть не более 8, 4, 2 Ом соответственно; в сетях с изолиро

ванной нейтралью до 1000 В в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

^ При напряжениях от 1 кВ до 35 кВ включительно . Реально оно не превышает 10 Ом.

При больших токах замыкания на землю (т. е. бо

лее 500 А), что характерно для линий 110 кВ и выше, .

Защитное заземление применяется в трехфазной трехпроводной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали (в четырехпроводных трехфазных сетях с заземленной ней

тралью напряжением до 1000 В в качестве защитной меры в стационарных установках применяется зануление).

Зануление — это преднамеренное электрическое со

единение с нулевым защитным проводником металли

ческих нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис. 6).


Рис.6. Принципиальная схема зануления электроустановки.



Защитное действие зануления состоит в следующем. При пробое изоляции на корпус образуется цепь с очень малым сопротивлением: фаза-корпус-нулевой провод-фаза. Следовательно, пробой на корпус при наличии зануления превращается в однофазное короткое замы

кание (КЗ).

Возникающий в цепи ток резко возрастает, в резуль

тате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключает поврежденный участок сети. Для обеспечения надежного отключения необходимо, чтобы ток КЗ превышал номинальный ток защиты: , где — номинальный ток плавкой вставки или ток установки расцепителя автомата; К — коэффициент крат

ности, равный 3 для плавких вставок и автоматов с обратнозависимой от тока характеристикой, при отсут

ствии заводских данных для автоматов с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно величи

ны установки следует принимать равной 1,4, для про

чих автоматов — 1,25.

Для схемы зануления необходимо наличие в сети нулевого провода, заземления нейтрали источника и по

вторного заземления нулевого провода.

Назначение нулевого провода — создание для тока КЗ цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для срабатывания защиты, т. е. быстрого отключения поврежденной установки от сети.

Назначение повторного заземления нулевого провода, которое для воздушных сетей осуществляется через каждые 250 м, состоит в уменьшении потенциала зануленных корпусов при обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус за местом обрыва. Поскольку повторное заземление значительно уменьшает опасность пораже

ния током, но не устраняет ее полностью, необходима тщательная прокладка нулевого провода, чтобы исклю

чить обрыв. Нельзя ставить в нулевом проводе предох

ранители, рубильники и другие приборы, нарушающие целостность нулевого провода.

Назначение заземления нейтрали — снижение до Минимального значения напряжения относительно зем

ли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов при случайном замыкании фазы на землю.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 защитное зазем

ление или зануление электроустановок следует выпол

нять:

  • при номинальном напряжении 380 В и выше пере

  • менного тока, а также 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;

  • при номинальном напряжении от 42 до 380 В пере

  • менного тока и от 110 до 440 В постоянного тока — при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных.

Защитное отключение — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности пора

жения током. Такая опасность может возникнуть, в ча

стности: при замыкании фазы на корпус электрообору

дования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при появлении в сети более высокого 

напряжения; при при

косновении человека к токоведущей части, находящей

ся под напряжением.

Любой из этих параметров, а точнее — изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отклю

чающего устройства, т. е. автоматическое отключение опасного участка цепи.

К устройствам защитного отключения (УЗО) предъяв

ляется ряд требований: быстродействие — длительность отключения поврежденного участка сети должна быть не более 0,2 с; надежность; высокая чувствительность — входной сигнал по току не должен превышать несколь

ких миллиампер, а по напряжению — нескольких де

сятков вольт; селективность — избирательность отклю

чения только аварийного участка.

Защитное отключение может применяться в каче

стве единственной меры защиты в передвижных элект

роустановках напряжением до 1000 В либо в сочетании с защитным заземлением или занулением.


Рис. 7. Принципиальная схема защитного отключения электроустановки при появлении напряжения на ее корпусе.


В качестве примера рассмотрим УЗО (рис. 7), на

значение которого — быстрое отключение от сети уста

новки, если напряжение ее корпуса относительно земли окажется выше некоторого предельно допустимого зна

чения , вследствие чего прикосновение к корпусу становится опасным.

При замыкании фазного провода на заземленный корпус электроустановки в начале проявится защитное свойство заземления, в результате чего напряжение кор

пуса будет ограничено некоторым значением.



Затем, если значение окажется выше заранее ус

тановленного предельно допустимого напряжения , равного 20 В, срабатывает защитно-отключающее уст

ройство.

При этом реле максимального напряжения, замкнув контакты, подает питание на отключающую катушку, которая вызовет отключение выключателя, что приво

дит к отключению электроустановки от сети. Примене

ние этого типа УЗО ограничивается электроустановками до 1000 В с индивидуальным заземлением.

Заключение:

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока; в четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.

Электробезопасностью называется система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электробезопасность в производственных помещениях обеспечивается следующими защитными мерами: применение изоляции, недоступность токоведущих частей, применение малых напряжений, изоляция электрических частей от земли.

В качестве критериев электробезопасности производственных помещений являются обеспечение следующих параметров.

1) Для защиты от поражения наведенным напряжением при производстве работ на проводах контактной сети, а также воздушных и кабельных линий необходимо отключенные провода заземлить с двух сторон заземляющими штангами, располагая их одна от другой на расстоянии не более 200 м (контактная сеть) и 100 м (другие провода).

2) Для обеспечения электробезопасности могут и должно применяться отдельные или в сочетании друг с другом следующие способы и средства.

3) Защитное заземление - преднамеренное соединение металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением с землей. Заземление снижает до безопасной величины напряжение относительно земли металлических частей электроустановки, оказавшихся па напряжением при повреждении изоляции.



4) Зануление - преднамеренное соединение частей установки, нормально не находящихся под напряжением, с глухо заземленной нейтралью трансформатора в трехфазных сетях. При занулении нейтраль заземляется у источника питания. Эта система имеет наибольшее распространение.

5) В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. Применение в таких случаях заземления без зануления не допускается. В некоторых случаях при занулении у электрического ввода потребителя выполняется повторное заземление.

6) Защитное отключение - обеспечивает автоматически отключение всех фаз или полюсов аварийного участка цепи при безопасном для человека сочетании тока и времени е протекания (полное время отключения должно быть не более 0,1 с). Устройство защитного отключения обеспечивает электробезопасность при прикосновении человека к токоведущим частям оборудования, позволяет осуществлять постоянный контроль изоляции, отключает установку при замыкании токоведущих частей на землю. Для защиты люд от поражения электрическим током применяются устройство защитного отключения с током срабатывания не более 30 мА.




Скачать файл (161.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации