Astfel de boli care agravează rezultatul leziunilor electrice includ: funcționarea crescută a glandei tiroide, multe boli ale sistemului nervos, angina pectorală. Deosebit de remarcată este influența intoxicației cu alcool. Pe lângă faptul că o persoană aflată în stare de ebrietate alcoolică face mai des greșeli și suferă răni electrice, din cauza intoxicației cu alcool, sistemul său nervos central își pierde rolul de reglare în controlul respirației și circulației sanguine, ceea ce agravează semnificativ rezultatul rănire.

Includerea unei persoane într-un circuit de curent electric

Motive pentru includere. O persoană este inclusă într-un circuit de curent electric prin contactul direct al corpului cu o parte sub tensiune a unei instalații electrice care este alimentată. Acest lucru se întâmplă de obicei din cauza neglijenței sau ca urmare a unor acțiuni umane eronate, precum și din cauza funcționării defectuoase a instalațiilor electrice și a echipamentelor tehnice de protecție. Astfel de cazuri, de exemplu, includ următoarele:

Atingerea părților sub tensiune sub tensiune, presupunând că acestea sunt deconectate;

În timpul reparației, curățării sau inspecției, atingerea pieselor sub tensiune deconectate anterior, dar cărora le-a fost aplicată greșit tensiune de către o persoană neautorizată sau un dispozitiv de pornire defect pornit spontan;

Atingerea părților metalice ale instalațiilor electrice care de obicei nu sunt sub tensiune, dar devin sub tensiune față de pământ din cauza deteriorării izolației electrice sau din alte motive (scurtcircuit la cadru);

Apariția tensiunii de treaptă pe suprafața unei baze conductoare (pardoseală) de-a lungul căreia o persoană merge; si etc.

Scheme de comutare. O persoană se poate implica într-un circuit de curent electric atingând o fază a unei instalații electrice care este sub tensiune, două faze în același timp, sau conductorul de protecție neutru și o fază. Contactul cu conductorul de protecție neutru este sigur (Fig. 2, a, I), alte cazuri aduc consecințe grave.

Orez. 2. Diagrame ale căilor curentului electric care trece prin corpul uman: a – atingerea firelor; b – apariția tensiunii de atingere; c – Aspectul tensiunii de pas; I-ating firul neutru; II – atingerea firului de fază; III – atingerea firelor de fază și neutru; IV – atingerea firelor de fază; 0 – fir neutru; 1, 2, 3 – fire de fază; 4 – punct neutru; 5- un singur conductor de împământare (electrod); A, B, C - instalatii electrice

Atingerea monofazată (unipolar) (Fig. 2, a, II și III) apare cel mai adesea la înlocuirea lămpilor și întreținerea lămpilor, schimbarea siguranțelor și întreținerea instalațiilor electrice etc. Într-un sistem împământat neutru, o persoană va fi sub tensiunea de fază Uph (în V), care este mai mică decât liniarul Ul:

În consecință, mărimea curentului de fază care trece prin corpul uman va fi mai mică. Dacă o persoană este izolată în mod fiabil de sol (încălțată în galoșuri dielectrice, podeaua este uscată și neconductivă), atunci contactul monofazat nu reprezintă un pericol.

Atingerea bifazică (cu doi poli) este mai periculoasă, deoarece o persoană intră sub tensiune liniară (Fig. 2, a, IV). Chiar și cu o tensiune de 127 V și o rezistență estimată a corpului uman de 1000 ohmi, curentul din circuit va fi letal (127 mA). Cu o atingere în două faze, pericolul de rănire nu va scădea chiar dacă persoana este izolată în mod fiabil de sol (podeu).

Contactul în două faze are loc rar, de obicei atunci când se efectuează lucrări live, ceea ce este strict interzis.

Dacă izolația pieselor sub tensiune este deteriorată și scurtcircuitată la corpul echipamentului electric, poate apărea un potențial semnificativ. O persoană care în acest caz atinge corpul instalației electrice (Fig. 2, b) va fi sub tensiunea de atingere Up (în V)

unde Ich este mărimea curentului care trece printr-o persoană de-a lungul căii „braț-picior”, A; Rch – rezistența corpului uman, Ohm.

Tensiunea de atingere este diferența de potențial dintre două puncte ale unui circuit electric care sunt atinse simultan de o persoană sau scăderea de tensiune a rezistenței corpului uman.

Tensiunea de atingere va crește pe măsură ce distanța dintre instalația electrică și electrodul de împământare crește, ajungând la maximum la o distanță de 20 m sau mai mult. Când un fir de fază cade pe suprafața pământului, apare o zonă de răspândire a curentului (Fig. 2, c).

O persoană care trece prin această zonă va fi sub tensiune de treaptă (diferență de potențial) între două puncte ale circuitului de curent, situate la un pas unul de celălalt (0,8 m). Cea mai mare tensiune de treaptă va fi aproape de punctul de închidere și, scăzând treptat, va scădea la zero la o distanță de 20 m.

Nu trebuie să vă apropiați de un fir căzut mai aproape de 6-8 m Dacă trebuie să vă apropiați, trebuie să opriți alimentarea firului sau să purtați galoșuri dielectrice (cizme).

Vigilență psiho-emoțională - „factor de atenție” atunci când lucrați cu curent electric

Formarea vigilenței psiho-emoționale în rândul lucrătorilor, „factorul de atenție” atunci când se lucrează cu curent electric, este cea mai importantă condiție pentru prevenirea personală a leziunilor electrice. Acest factor se bazează pe cunoașterea efectului fiziologic al curentului electric asupra corpului atunci când victima intră într-un circuit electric.

În special, „factorul de atenție” joacă un rol decisiv în multe cazuri de leziuni, adică, în esență, severitatea rezultatului leziunii este determinată în mare măsură de starea sistemului nervos al persoanei în momentul leziunii. .

Este necesar ca o persoană să fie „colectată”, ceea ce îi permite să se aștepte la un eveniment în timpul muncii care necesită atenție.

O astfel de afirmație este valabilă în principal în caz de șoc electric cu o tensiune de 220-300 V. La tensiuni înalte, un rezultat sever apare cel mai adesea din arsurile cu arc. Există deja motive să credem că riscul de arsuri crește aproape liniar în funcție de valoarea tensiunii.

Factorul atenție provoacă, fără îndoială, mobilizarea sistemelor de apărare ale organismului, îmbunătățește circulația sanguină a mușchiului inimii și fluxul sanguin cerebral prin sistemul hipofizo-suprarenal și le face mai rezistente la stimuli externi (traume electrice).

Cu factorul atenție, este mult mai dificil să deranjezi biosistemul de reglare automată a celor mai importante sisteme ale organismului (sistemul nervos central, circulația sângelui, respirația).

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că rolul factorului atenție nu este încă suficient reflectat în măsurile de protecție pentru siguranța electrică.

Dar există încredere că noi opinii cu privire la siguranța electrică a țesutului viu, studiul suplimentar al naturii activității electrice a corpului uman va dezvălui biofizica mecanismului de vătămare umană, care va fi luată în considerare în dezvoltarea măsurilor. pentru a proteja împotriva efectelor curentului electric.

Măsuri pentru asigurarea funcționării în siguranță a echipamentelor electrice

Sunt indicate metodele tehnice si mijloacele de protectie care asigura siguranta electrica tinand cont de: sursa de energie electrica de tensiune nominala, tipul si frecventa curentului; mod neutru, tip de execuție; conditii de mediu; posibilitatea de eliberare a tensiunii din părțile sub tensiune; natura posibilului contact uman cu elementele circuitului de curent.

Analiza riscului de accidentare se rezumă practic la determinarea valorii curentului care circulă prin corpul uman în diverse condiții în care acesta se poate afla în timpul funcționării instalațiilor electrice, sau a tensiunii de atingere. Pericolul de rănire depinde de o serie de factori: schema de conectare a unei persoane la circuitul electric, tensiunea rețelei, schema rețelei în sine, modul neutrului său, gradul de izolare a părților sub tensiune față de sol, capacitatea pieselor sub tensiune față de pământ etc.

Care sunt circuitele pentru conectarea unei persoane la un circuit electric?

Cele mai tipice sunt două scheme de conectare: între două faze ale rețelei electrice, între o fază și masă. În plus, este posibil să atingeți părțile care nu poartă curent cu împământare și care sunt sub tensiune, precum și să porniți o persoană sub tensiune de treaptă.

Ce se numește neutrul unui transformator (generator) și care sunt modurile de funcționare ale acestuia?

Punctul de conectare dintre înfășurările transformatorului de alimentare (generator) se numește punct neutru sau neutru. Neutrul sursei de alimentare poate fi izolat și împământat.

Împământat este neutrul unui generator (transformator), conectat direct la un dispozitiv de împământare sau prin rezistență scăzută (de exemplu, prin transformatoare de curent).

Izolat este neutrul unui generator sau transformator care nu este conectat la un dispozitiv de împământare sau este conectat la acesta printr-o rezistență mare (dispozitive de semnalizare, măsură, protecție, reactoare de suprimare a arcului de împământare).

Care este baza pentru alegerea modului neutru?

Alegerea diagramei de rețea, și deci a modului neutru al sursei de curent, se face pe baza cerințelor tehnologice și a condițiilor de siguranță.

La tensiuni de până la 1000 V, ambele scheme de rețea trifazate sunt utilizate pe scară largă: cu trei fire cu un neutru izolat și cu patru fire cu un neutru împământat.

În funcție de cerințele tehnologice, se preferă adesea o rețea cu patru fire, aceasta utilizează două tensiuni de funcționare - liniară și fază. Astfel, dintr-o rețea cu patru fire de 380 V este posibil să se alimenteze atât o sarcină de putere - trifazată, inclusiv între firele de fază la o tensiune liniară de 380 V, cât și o sarcină de iluminat, inclusiv între firele de fază și neutru. , adică la o tensiune de fază de 220 V. În acest caz Instalația electrică devine semnificativ mai ieftină datorită utilizării a mai puține transformatoare, secțiuni transversale mai mici ale firelor etc.

În funcție de condițiile de siguranță, una dintre cele două rețele este aleasă în funcție de situație: în funcție de condițiile de atingere a unui fir de fază în timpul funcționării normale a rețelei, o rețea cu un neutru izolat este mai sigură, iar în caz de urgență, o rețea cu un neutru împământat este mai sigur. Prin urmare, este recomandabil să se utilizeze rețele cu un neutru izolat atunci când este posibil să se mențină un nivel ridicat de izolare a rețelei și când capacitatea rețelei în raport cu pământul este nesemnificativă. Acestea pot fi rețele ramificate subțiri care nu sunt expuse la medii agresive și sunt sub supravegherea constantă a personalului calificat. Exemplele includ rețelele de întreprinderi mici și instalațiile mobile.

Rețelele cu neutru împământat sunt utilizate acolo unde este imposibil să se asigure o bună izolare a instalațiilor electrice (din cauza umidității ridicate, a mediului agresiv etc.) sau este imposibil să se constate și să se elimine rapid deteriorarea izolației atunci când curenții capacitivi ai rețelei, din cauza la ramificarea sa semnificativă, ajunge la valori mari care pun viața în pericol. Astfel de rețele includ rețele de mari întreprinderi industriale, rețele de distribuție urbane etc.

Opinia existentă cu privire la un grad mai ridicat de fiabilitate a rețelelor cu neutru izolat nu este suficient fundamentată.

Datele statistice indică faptul că, în ceea ce privește fiabilitatea operațională, ambele rețele sunt aproape identice.

La tensiuni peste 1000 V până la 35 kV, rețelele, din motive tehnologice, au un neutru izolat, iar peste 35 kV, un neutru împământat.

Deoarece astfel de rețele au o capacitate mare a firului în raport cu pământul, este la fel de periculos pentru o persoană să atingă un fir de rețea fie cu un neutru izolat, fie cu un neutru împământat. Prin urmare, modul neutru al rețelei peste 1000 V nu este selectat din motive de siguranță.

Care sunt pericolele atingerii bifazice?

Prin atingere în două faze înțelegem atingerea simultană a două faze ale unei instalații electrice care este sub tensiune (Fig. 1).

Orez. 1. Schemă de atingere umană în două faze la o rețea de curent alternativ

Atingerea bifazică este mai periculoasă. Cu o atingere în două faze, curentul care trece prin corpul uman de-a lungul uneia dintre cele mai periculoase căi pentru organism (mână la mână) va depinde de tensiunea aplicată corpului uman, egală cu tensiunea liniară a rețelei. , precum și asupra rezistenței corpului uman:

• U l - tensiune liniară, adică tensiunea dintre firele de fază ale rețelei;
• Persoana R - rezistența corpului uman.

Într-o rețea cu o tensiune liniară U l = 380 V cu o rezistență a corpului uman R persoană = 1000 ohmi, curentul care trece prin corpul uman va fi egal cu:

Acest curent este mortal pentru oameni. Cu o atingere în două faze, curentul care trece prin corpul uman este practic independent de modul neutru al rețelei. În consecință, contactul bifazat este la fel de periculos atât într-o rețea cu un neutru izolat, cât și cu un neutru împământat (cu condiția ca tensiunile de linie ale acestor rețele să fie egale).

Cazurile de atingere umană a două faze sunt relativ rare.

Ce caracterizează atingerea monofazată?

Atingerea monofazată înseamnă atingerea unei faze a unei instalații electrice care este alimentată.

Apare de multe ori mai des decât o atingere în două faze, dar este mai puțin periculoasă, deoarece tensiunea sub care se află o persoană nu depășește tensiunea de fază. În consecință, curentul care trece prin corpul uman este, de asemenea, mai mic. În plus, acest curent este foarte influențat de modul neutru al sursei de curent, rezistența de izolație a firelor de rețea față de sol, rezistența podelei (sau a bazei) pe care stă o persoană, rezistența pantofilor și alți factori.

Care este pericolul contactului monofazat într-o rețea cu un neutru împământat?

Orez. 2. Schema unei persoane care atinge o fază a unei rețele trifazate cu un neutru împământat

Într-o rețea cu un neutru împământat (Fig. 2), circuitul de curent care trece prin corpul uman include rezistența corpului persoanei, pantofii acestuia, podeaua (sau baza) pe care stă persoana, precum și rezistența de împământare. a neutrului sursei de curent. Luând în considerare rezistențele indicate, curentul care trece prin corpul uman se determină din următoarea expresie:

• U f - tensiunea de fază a rețelei, V;
• Persoana R - rezistența corpului uman, Ohm;
• R rev - rezistența pantofilor unei persoane, Ohm;
• R p - rezistența podelei (bazei) pe care stă o persoană, Ohm;
• R o - rezistența de împământare a neutrului sursei de curent, Ohm.

În cele mai nefavorabile condiții (persoana care a atins faza are încălțăminte conductoare pe picioare - umede sau căptușită cu cuie metalice, stă pe un teren umed sau pe o bază conductivă - o podea metalică, pe o structură metalică împământată), adică atunci când R rev = 0 și R p = 0, ecuația ia forma:

Deoarece rezistența neutră R o este de obicei de multe ori mai mică decât rezistența corpului uman, aceasta poate fi neglijată. Apoi

Cu toate acestea, în aceste condiții, contactul monofazat, în ciuda curentului mai scăzut, este foarte periculos. Deci, într-o rețea cu o tensiune de fază U f = 220 V la R persoană = 1000 Ohm, curentul care trece prin corpul uman va avea valoarea:

Un astfel de curent este mortal pentru oameni.

Dacă o persoană poartă încălțăminte neconductivă (cum ar fi galoși de cauciuc) și stă pe o suprafață izolatoare (cum ar fi o podea de lemn), atunci

• 45.000 - rezistența pantofilor unei persoane, Ohm;
• 100.000 - rezistența podelei, Ohm.

Un curent de o asemenea putere nu este periculos pentru oameni.

Din datele de mai sus reiese clar că podelele izolante și încălțămintea neconductivă sunt de mare importanță pentru siguranța celor care lucrează în instalațiile electrice.

Care sunt caracteristicile atingerii monofazate într-o rețea cu un neutru izolat?

Într-o rețea cu un neutru izolat (Fig. 3), curentul care trece prin corpul uman către pământ revine la sursa de curent prin izolarea firelor de rețea, care în stare bună are rezistență ridicată.

Luând în considerare rezistența încălțămintei R în jurul și podeaua sau baza R p pe care stă persoana, conectată în serie cu rezistența corpului uman R persoana, curentul care trece prin corpul uman este determinat de ecuația:

unde R este rezistența de izolație a unei faze a rețelei în raport cu masă, Ohm.

Orez. 3. Schema unei persoane care atinge o fază a unei rețele trifazate cu un neutru izolat

În cel mai nefavorabil caz, atunci când o persoană are încălțăminte conductoare și stă pe o podea conductivă, adică atunci când R ob = 0 și R p = 0, ecuația va fi simplificată semnificativ:

Pentru acest caz, într-o rețea cu tensiunea de fază U f = 220 V și rezistența de izolație de fază R de = 90.000 Ohmi cu R persoană = 1000 Ohmi, curentul care trece printr-o persoană va fi egal cu:

Acest curent este semnificativ mai mic decât curentul (220 mA) pe care l-am calculat pentru cazul contactului monofazat în condiții similare, dar într-o rețea cu un neutru împământat. Este determinată în principal de rezistența de izolație a firelor față de pământ.

Care rețea este mai sigură - cu un neutru izolat sau împământat?

Toate celelalte lucruri fiind egale, contactul uman cu o fază a unei rețele cu un neutru izolat este mai puțin periculos decât într-o rețea cu un neutru împământat. Totuși, această concluzie este valabilă doar pentru condițiile normale (fără defecțiuni) de funcționare a rețelelor, în prezența unei capacități nesemnificative față de sol.

În cazul unui accident, când una dintre faze este scurtcircuitată la masă, o rețea cu un neutru izolat se poate dovedi a fi mai periculoasă. Acest lucru se explică prin faptul că în timpul unui astfel de accident într-o rețea cu un neutru izolat, tensiunea fazei nedeteriorate în raport cu pământul poate crește de la fază la liniară, în timp ce într-o rețea cu un neutru împământat creșterea tensiunii va fi nesemnificativă. .

Cu toate acestea, rețelele electrice moderne, datorită ramificării și lungimii lor considerabile, creează o conductivitate capacitivă mare între fază și pământ. În acest caz, pericolul ca o persoană să atingă una și două faze este aproape același. Fiecare dintre aceste atingeri este foarte periculoasă, deoarece curentul care trece prin corpul uman atinge valori foarte mari.

Ce este tensiunea pasului?

Tensiunea de pas este înțeleasă ca tensiunea dintre două puncte ale circuitului de curent, situate la un pas unul de celălalt, pe care o persoană stă simultan în picioare. Dimensiunea treptei este de obicei considerată a fi de 0,8 m.

Pentru unele animale (cai, vaci), magnitudinea tensiunii de pas este mai mare decât la oameni, iar calea curentului implică pieptul. Din aceste motive, ele sunt mai susceptibile la rănire din cauza tensiunii de pas.

Tensiunea de treaptă apare în jurul punctului în care curentul curge de la o instalație electrică deteriorată către pământ. Cea mai mare valoare va fi în apropierea punctului de tranziție, iar cea mai mică la o distanță mai mare de 20 m, adică dincolo de limitele care limitează câmpul de răspândire a curentului în pământ.

La o distanță de 1 m de electrodul de masă, căderea de tensiune este de 68% din tensiunea totală, la o distanță de 10 m - 92%, la o distanță de 20 m, potențialele punctelor sunt atât de mici încât pot practic să fie egal cu zero.

Astfel de puncte de pe suprafața solului sunt considerate a fi în afara zonei de răspândire curentă și sunt numite „sol”.

Pericolul stresului la pas crește dacă persoana expusă la acesta cade. Și atunci tensiunea treptei crește, deoarece calea curentului nu mai trece prin picioare, ci prin tot corpul.

Cazurile de rănire a persoanelor din cauza efectelor stresului pasului sunt relativ rare. Ele pot apărea, de exemplu, lângă un fir care a căzut la pământ (în astfel de momente, până când linia este deconectată, oamenii și animalele nu trebuie lăsate în apropierea locului în care a căzut firul). Cele mai periculoase tensiuni de trepte sunt atunci când sunt lovite de fulger.

Odată ajuns în zona de tensiune de treaptă, ar trebui să o lăsați cu pași mici în direcția opusă locului suspectului defect de împământare și, în special, a firului aflat pe pământ.

Cazurile de șoc electric la o persoană sunt posibile numai atunci când un circuit electric este închis prin corpul uman sau, cu alte cuvinte, atunci când o persoană atinge cel puțin două puncte ale circuitului, între care există o tensiune.

Pericolul unei astfel de atingeri, evaluat prin valoarea curentului care trece prin corpul uman sau prin tensiunea atingerii, depinde de o serie de factori: circuitul persoanei care este conectată la circuit, tensiunea rețelei, circuitul rețelei în sine, modul neutrului său, calitatea izolației părților sub tensiune față de sol, precum și valorile capacității părților sub tensiune față de pământ etc.

Scheme pentru conectarea unei persoane la un circuit electric poate fi diferit. Cu toate acestea, cele mai tipice sunt două scheme de conectare: între două fire și între un fir și masă (Figura 13.5). Desigur, în al doilea caz, se presupune o conexiune electrică între rețea și masă.

În ceea ce privește rețelele de curent alternativ, primul circuit este de obicei numit conexiune bifazată, iar al doilea - monofazat.

Pornirea în două faze, adică o persoană care atinge două faze în același timp, este de obicei mai periculoasă, deoarece cea mai mare tensiune dintr-o anumită rețea este aplicată corpului uman - liniară, prin urmare un curent mai mare (A) va circula prin corpul uman:

I h = 1,73U f /R h = U l /R h, 7)

unde U l este tensiunea liniară, adică tensiunea dintre firele de fază ale rețelei, egală cu V; U f - tensiunea de fază, adică tensiunea dintre începutul și sfârșitul unei înfășurări a unei surse de curent (transformator, generator) sau între firele de fază și neutru, V.

Nu este greu de imaginat că conexiunea în două faze este la fel de periculoasă într-o rețea cu neutru atât izolat, cât și împământat. Cu o pornire în două faze, pericolul de rănire nu va scădea chiar dacă persoana este izolată în mod fiabil de sol, adică dacă are galoșuri sau cizme dielectrice pe picioare sau stă pe o podea izolatoare sau pe un dielectric. covor.

Comutarea monofazată are loc mult mai des, dar este mai puțin periculoasă decât în ​​două faze, deoarece tensiunea sub care se află o persoană nu depășește tensiunea de fază. În consecință, curentul care trece prin corpul uman este mai mic. În plus, valoarea acestui curent este influențată și de modul neutru al sursei de curent, rezistența de izolație și capacitatea firelor în raport cu pământul, rezistența podelei pe care stă o persoană, rezistența pantofilor și alti factori.

ÎN rețea trifazată cu trei fire cu neutru izolat puterea curentului (A) care trece prin corpul uman la atingerea uneia dintre fazele rețelei în timpul funcționării sale normale (Figura 6) este determinată de următoarea expresie:

unde Z este impedanța complexă a unei faze în raport cu pământul, Ohm, Z = r/(l + jwCr), r și C sunt, respectiv, rezistența de izolație a firului (Ohm) și capacitatea firului (F) relativă la sol (pentru simplitate, considerat a fi același pentru toate rețelele de fire).

Curentul în formă reală va fi, A:

. (9)

Dacă capacitatea firelor în raport cu pământul este mică, adică C » 0, care apare de obicei în rețelele aeriene de scurtă distanță, atunci ecuația (15) va lua forma

Dacă capacitatea este mare și conductivitatea izolației este nesemnificativă, adică r » ¥, care apare de obicei în rețelele de cabluri, atunci conform expresiei (5) puterea curentului (A) care trece prin corpul uman va fi egală cu

, (11)

unde x c ​​​​este capacitatea egală cu 1/wС, Ohm; w - frecvența unghiulară, rad/s.

Din expresia (6) rezultă că în rețelele cu neutru izolat, care au o capacitate nesemnificativă între fire și pământ, pericolul pentru o persoană care atinge una dintre faze în timpul funcționării normale a rețelei depinde de rezistența firelor. relativ la sol: cu creșterea rezistenței, pericolul scade, Prin urmare, este foarte important în astfel de rețele să se asigure o rezistență ridicată de izolație și să se monitorizeze starea acesteia pentru detectarea și eliminarea în timp util a defecțiunilor. Cu toate acestea, în rețelele cu capacitate mare față de masă, rolul izolației firului în asigurarea siguranței la atingere se pierde, așa cum se poate vedea din ecuațiile (5) și (7).

ÎN rețea trifazată cu patru fire cu neutru împământat conductivitatea izolației și conductivitatea capacitivă a firelor în raport cu pământul sunt mici în comparație cu conductivitatea împământului neutru, prin urmare, atunci când se determină puterea curentului care trece prin corpul uman care atinge faza rețelei, acestea pot fi neglijate. .

În condiții normale de funcționare, puterea lui r și curentul I h care trece prin corpul uman vor fi (Figura 7) egale cu:

I h = U f /(R h + r 0), (12)

unde r 0 este rezistența neutră de împământare, Ohm.

De regulă, r 0 £ 10 Ohm, dar rezistența corpului uman R h nu scade sub câteva sute de Ohm×m. În consecință, fără o mare eroare în ecuația (8), putem neglija valoarea lui r 0 și presupunem că atunci când atingem una dintre fazele unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat, o persoană se găsește practic sub tensiunea de fază U f, iar curentul care trece prin el este egal cu câtul împărțirii U f la R h. Rezultă că atingerea unei faze a unei rețele trifazate cu un neutru împământat în timpul funcționării sale normale este mai periculoasă decât atingerea unei faze a unei rețele care funcționează normal cu un neutru izolat (vezi ecuațiile (6) și (8)).

Analiza pericolelor electrice din diverse rețele

Șocul electric pentru o persoană este posibil numai prin contactul direct cu punctele unei instalații electrice între care există tensiune sau cu un punct al cărui potențial diferă de potențialul de masă. Analiza pericolului unei astfel de atingeri, evaluată în funcție de mărimea curentului care trece printr-o persoană sau de tensiunea atingerii, depinde de o serie de factori: circuitul de conectare a unei persoane la rețeaua electrică, tensiunea acesteia, modul neutru. , izolarea pieselor sub tensiune, componenta capacitivă a acestora etc.

Când se studiază cauzele șocului electric, este necesar să se facă distincția între contactul direct cu părțile sub tensiune ale instalațiilor electrice și contactul indirect. Primul, de regulă, apare în cazul încălcării grave ale regulilor de funcționare a instalațiilor electrice (PTE și PTB), al doilea - ca urmare a situațiilor de urgență, de exemplu, în cazul unei defecțiuni a izolației.

Schemele pentru conectarea unei persoane la un circuit electric pot fi diferite. Cu toate acestea, cele mai comune sunt două: între două fire diferite - conexiune bifazată și între un fir sau corp al unei instalații electrice, din care o fază este ruptă și împământarea - conexiune monofazată.

Statisticile arată că cel mai mare număr de leziuni electrice apar în timpul comutării monofazate, iar cele mai multe dintre ele apar în rețele cu o tensiune de 380/220 V. Comutarea în două faze este mai periculoasă, deoarece în acest caz persoana se află sub tensiunea de linie. , iar puterea curentă care trece prin persoană va fi (în A)

unde Ul este tensiunea liniară, adică tensiune între firele de fază, V; Uph - tensiune de fază, adică tensiune între începutul și sfârșitul unei înfășurări (sau între firele de fază și neutru), V.

După cum se poate observa din fig. 8.1, pericolul comutării în două faze nu depinde de modul neutru. Neutrul este punctul de conectare al înfășurărilor unui transformator sau generator care nu este conectat la un dispozitiv de împământare sau este conectat la acesta prin dispozitive cu rezistență mare (o rețea cu un neutru izolat) sau conectat direct la un dispozitiv de împământare - un rețea cu un neutru solid împământat.

Cu o conexiune în două faze, curentul care trece prin corpul uman nu va scădea atunci când persoana este izolată de pământ folosind galoșuri dielectrice, cizme, covoare și podele.

Când o persoană este conectată monofazat la rețea, puterea curentului este determinată în mare măsură de modul neutru. Pentru cazul în cauză, puterea curentă care trece prin persoană va fi (în A)

, (8.3)

unde w este frecvența; C - capacitatea de fază relativ la masă

Orez. 8.1. Conectarea unei persoane la o rețea trifazată cu un neutru izolat:
a - comutare în două faze; b - conexiune monofazată; Ra, Rt, Rc - rezistența electrică a izolației fazelor față de masă. Ohm; Ca, Cb, Cc - capacitatea firului în raport cu pământul, curenții F, Ia, Ib, IС care curg către pământ prin rezistența de izolație de fază (curenți de scurgere)

Pentru a simplifica formula, se presupune că Ra = Rb = Rc = Riz și Ca = Cb = Cc = C.

În condiții de producție, izolația de fază, realizată din materiale dielectrice și având o valoare finită, se modifică diferit pentru fiecare fază în timpul procesului de îmbătrânire, umidificare și acoperire cu praf. Prin urmare, calculul condițiilor de siguranță, care este foarte complicat, trebuie efectuat ținând cont de valorile reale ale rezistenței R și capacității C pentru fiecare fază. Dacă capacitatea de fază în raport cu pământul este mică, adică Ca = Cb = Cc = 0 (de exemplu, în rețelele aeriene de lungime mică), atunci

Ich = Uph/(Rch+Riz/3), (8,4)

Dacă capacitatea este mare (Ca = Cb = Cc nu este egală cu 0) și Riz este mare (de exemplu, în liniile de cablu), atunci puterea curentului care curge prin corpul uman va fi determinată numai de componenta capacitivă:

, (8.5)

unde Xc = 1/wC este reactanța capacitivă, Ohm.

Din expresiile de mai sus reiese clar că în rețelele cu un neutru izolat, cu cât capacitivul este mai mic și componenta activă a firelor de fază este mai mare în raport cu pământul, cu atât riscul de șoc electric pentru o persoană este mai mic. Prin urmare, în astfel de rețele este foarte important să monitorizați constant Riz pentru a identifica și elimina daune.

Orez. 8.2. Conectarea unei persoane la o rețea trifazată cu un neutru izolat în timpul funcționării de urgență. Explicații în text

Dacă componenta capacitivă este mare, atunci rezistența înaltă a izolației de fază nu oferă protecția necesară.

În cazul unei urgențe (Fig. 8.2), când una dintre faze este scurtcircuitată la masă, puterea curentului care trece prin persoană va fi egală (în A)

Dacă acceptăm că Rzm = 0 sau Rzm<< Rч (что бывает в реальных аварийных условиях), то, исходя из приведенного выражения, человек окажется под линейным напряжением, т. е. попадет под двухфазное включение. Однако чаще всего R3M не равно 0, поэтому человек будет находиться под напряжением, меньшим Uл, но большим Uф, при условии, что Rиз/3 >> Rmeas.

O defecțiune la pământ modifică semnificativ tensiunea părților purtătoare de curent ale instalației electrice în raport cu pământul și structurile clădirii împământate. O defecțiune la pământ este întotdeauna însoțită de răspândirea curentului în pământ, care, la rândul său, duce la apariția unui nou tip de rănire umană, și anume expunerea la tensiunea de atingere și tensiunea de treaptă. Acest scurtcircuit poate fi accidental sau intenționat. În acest din urmă caz, conductorul în contact cu pământul se numește electrod sau electrod de împământare.

În volumul pământului în care trece curentul, apare așa-numitul „câmp (zonă) de răspândire a curentului”. Teoretic, se extinde la infinit, dar în condiții reale, deja la o distanță de 20 m de electrodul de masă, densitatea și potențialul curentului de împrăștiere sunt practic zero.

Natura curbei de răspândire a potențialului depinde în mod semnificativ de forma electrodului de împământare. Astfel, pentru un singur electrod de masă emisferic, potențialul de pe suprafața pământului se va modifica conform unei legi hiperbolice (Fig. 8.3).

Orez. 8.3. Distribuția potențialului pe suprafața pământului în jurul unui electrod de pământ emisferic (f - modificarea potențialului electrodului de pământ pe suprafața pământului; fz - potențialul maxim al electrodului de pământ la puterea curentului de defect I3; r - raza electrodului de masă)

Orez. 8.4. Tensiune de atingere cu un singur electrod de împământare (f3 - rezistența totală a solului la răspândirea curentului de la electrodul de masă):
1 - curba potenţialului; 2 - curba care caracterizează modificarea Upr cu distanța de la electrodul de masă; 3 - defalcare a carcasei

În funcție de locația persoanei în zona de împrăștiere și de contactul acesteia cu instalația electrică b, al cărei corp este împământat și alimentat, persoana poate intra sub tensiunea de atingere Upr (Fig. 8.4), definită ca diferența de potențial dintre punctul instalației electrice pe care persoana îl atinge f3 și punctul solului pe care stă - fosn (în B)

Upr = ph3 - phosn = ph3 (1 - phosn/ph3), (8,7)

unde expresia (1 - phosn/f3) = a1 este coeficientul de tensiune de atingere care caracterizează forma curbei de potențial.

Din fig. 8.4 se poate observa că tensiunea de atingere va fi maximă atunci când o persoană se află la 20 m sau mai mult de electrodul de masă (instalație electrică c) și este numeric egală cu potențialul electrodului de masă Upr = f3, în timp ce a1 = I. Dacă a persoana stă direct deasupra electrodului de împământare (instalație electrică a), apoi Unp = 0 și a1 =0. Acesta este cel mai sigur caz.

Expresia (8.7) vă permite să calculați Unp fără a lua în considerare rezistența suplimentară în circuitul persoană-sol, adică fără a lua în considerare rezistența pantofilor, rezistența suprafeței de susținere a picioarelor și rezistența podelei. Toate acestea sunt luate în considerare de coeficientul a2, astfel încât în ​​condiții reale magnitudinea tensiunii de atingere va fi și mai mică.

Există diferite scheme pentru conectarea unei persoane la un circuit de curent electric:

Atingere monofazată – atingerea conductorului unei faze a unei instalații electrice active;

Atingerea bifazată – atingerea simultană a conductoarelor a două faze ale unei instalații electrice existente;

Atingerea părților neconductoare de curent ale instalațiilor electrice care sunt sub tensiune ca urmare a deteriorării izolației;

Pornirea tensiunii de treaptă înseamnă pornirea între două puncte ale pământului (sol) care se află sub potențiale diferite.

Să luăm în considerare cele mai tipice scheme pentru conectarea unei persoane la un circuit de curent electric.

Contact monofazat într-o rețea cu un neutru solid împământat. Curentul care curge prin corpul uman ( Ih) cu o atingere monofazată (Fig. 6) se va închide în circuitul: fază L 3 – corpul uman – bază (pardosea) – conductor neutru de împământare – neutru (punctul zero).

Orez. 6. Schema de atingere monofazată în rețea

cu neutru solid împământat

Conform legii lui Ohm: ,

Unde R o – rezistența neutră de împământare,

R bază - rezistență de bază.

Dacă baza (podeaua) este conductivă, atunci R baza ≈ 0

Dat fiind faptul ca R O" R h, Acea

Uh = U f

O astfel de atingere este extrem de periculoasă.

Atingere monofazată într-o rețea cu un neutru izolat. Curentul care circulă prin corpul uman (Fig. 7) va fi închis în circuite: fază L 3 – corpul uman – podea și apoi revine în rețea prin izolarea fazelor L 2 și L 1, adică atunci curentul urmează circuitele: izolarea de fază L 2 - faza L 2 - neutru (punctul zero) și izolarea de fază L 1 - faza L 1 – neutru (punctul zero). Astfel, în circuitul de curent care curge prin corpul uman, izolațiile de fază sunt conectate în serie cu acesta L 2 și L 1 .

Orez. 7. Schema de atingere monofazată în rețea

cu neutru izolat

Rezistența de izolație de fază Z are un activ ( R) și componente capacitive ( CU).

R– caracterizează imperfecțiunea izolației, adică. capacitatea izolației de a conduce curentul, deși mult mai rău decât metalele;

CU– capacitatea fazei în raport cu pământul este determinată de dimensiunile geometrice ale unui condensator imaginar, ale cărui „plăci” sunt fazele și pământurile.

La R 1 = R 2 = R 3 = R f și CU 1 = CU 2 = CU 3 = CU F curent care curge prin corpul uman:

Unde Z- rezistența totală de izolație a firului de fază față de pământ.

Dacă se neglijează capacitatea de fază CU f = 0 (rețele aeriene de scurtă lungime), atunci:

din care rezultă că mărimea curentului depinde nu numai de rezistența umană, ci și de rezistența de izolație a firului de fază față de pământ.

Dacă, de exemplu, R 1 = R 2 = R 3 = 3000 Ohm, atunci

; Uh= 0,0111000 = 110 V

Atingere în două faze. Cu o atingere în două faze (Fig. 8), indiferent de modul neutru, persoana va fi sub tensiunea de linie a rețelei U l și conform legii lui Ohm:

la U l =380 V: eu= 380/1000 = 0,38 A = 380 mA.

Orez. 8. Schema atingerii umane în două faze

Atingerea în două faze este extrem de periculoasă; astfel de cazuri sunt relativ rare și sunt, de regulă, rezultatul lucrului sub tensiune în instalații electrice de până la 1000 V, ceea ce reprezintă o încălcare a regulilor și instrucțiunilor.

Atingerea unui corp metalic care este energizat. Atingerea corpului instalației electrice (Fig. 9), în care faza ( L 3) închis de corp, echivalent cu atingerea fazei în sine. Prin urmare, analiza și concluziile pentru cazurile de contact monofazate discutate mai devreme sunt pe deplin aplicabile în cazul unei defecțiuni la pământ.

Orez. 9. Schema unei persoane care atinge metalul

corp sub tensiune