Умови ураження електричним струмом

Напруга між двома точками ланцюга струму, яких одночасно торкається людина, називається напругою дотику. Небезпека такого дотику, оцінювана значенням струму, що проходить через тіло людини, або ж напругою дотику, залежить від ряду факторів: схеми замикання ланцюга струму через тіло людини, напругою мережі, схеми самої мережі, режиму її нейтралі, ступеня ізоляції струмоведучих частин від землі, а також від значення ємності струмоведучих частин щодо землі і т. п.

Основні причини ураження:

1. Випадковий дотик до частин, що проводять струм, які знаходяться під напругою внаслідок: помилкових дій під час проведення робіт, несправності захисних засобів, якими потерпілий торкався до елементів, що проводять струм та ін.

2. Поява напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування внаслідок ушкодження ізоляції частин, що проводять струм; замикання фази мережі на землю; падіння проводу на конструктивні частини електроустаткування та ін.

3. Поява напруги на вимкнених частинах внаслідок помилкового ввімкнення раніше вимкненої установки; замикання між вимкненим і струмоведучими частинами, які знаходяться під напругою; розряду блискавки в електроустановку та ін.

4. Виникнення напруги на ділянці землі, де знаходиться людина, внаслідок замикання фази на землю; виносу потенціалу протяжним струмоведучим предметом (трубопроводом); несправності у пристрої захисного заземлення та ін.

Технічні способи і засоби захисту

На іспитових стендах та інших установках з підвищеною напругою, де часто працюють люди, застосовуються блокування: механічні й електричні. Механічні блокування знаходять застосування в електричних апаратах - рубильниках, пускачах, автоматичних вимикачах та ін., що працюють в умовах, до яких існують підвищені вимоги безпеки. Електричні блокування здійснюють розрив ланцюга спеціальними контактами, що встановлюються на дверях загорож. При дистанційному керуванні електроустановкою блокувальні контакти включаються в ланцюг керування пускового апарата, а не в силовий ланцюг електроустаткування.

Розташування частин, що проводять струм на недоступній висоті або в недоступному місці дозволяє забезпечити безпеку без загорожі. При цьому враховується можливість випадкового дотику до частин під струмом за допомогою довгих предметів, які людина може тримати в руках. Тому поза приміщеннями неізольовані проводи при напрузі до 1000 В повинні бути розташовані на висоті не менше 6 м, а всередині приміщень - не нижче 3,5 м. А для вимкнення перекриття при напрузі 110 кВ люди повинні знаходитися не ближче 1,0 м від струмоведучих частин, при 220 кВ - не ближче 2,0 м, при 400-500 кВ - 3,5 м, при 750 кВ - 5,0 м і 1150 кВ - 8,0 м.

Електричний поділ мереж - це поділ електричної мережі на окремі незв'язані між собою ділянки за допомогою розділювальних трансформаторів. Ця міра захисту застосовується в розгалуженій електричній мережі, що має значну ємність і відповідно невеликий опір ізоляції щодо землі.

Небезпеку ураження можна зменшити, якщо єдину розгалужену мережу з великою ємністю і малим опором ізоляції розділити на ряд невеликих мереж такої ж напруги, що будуть мати невелику ємність і високий опір ізоляції.

Мала напруга - це номінальна напруга не більш 42 В, яка застосовується з метою зменшення небезпеки ураження електрич- ним струмом. Для підвищення безпеки в умовах з підвищеною небезпекою, а також в особливо небезпечних умовах роботи з ручним електроінструментом (дриль, гайковерт та ін.) застосо­вується напруга 42 В і нижче, а для ручних ламп 12 В. Крім того, у шахтарських лампах і деяких побутових приладах застосовуються дуже малі напруги, аж до 2,5 В.

Як джерела малої напруги застосовуються батареї гальванічних елементів, акумулятори, випрямляючі установки, перетворювачі частоти і знижувальні трансформатори. Застосування автотранс­форматорів для цієї мети неприпустиме, тому що в цьому випадку відсутня гальванічна розв'язка з мережею.

Надійним засобом захисту людини від ураження електричним струмом є подвійна ізоляція, що складається з основної і додаткової. Основна (робоча) електрична ізоляція струмоведучих частин електроустаткування забезпечує нормальну її роботу і захист від ураження електричним струмом, а додаткова електрична ізоляція передбачається додатково до основної для захисту від ураження електричним струмом у випадку ушкодження робочої ізоляції.

Область застосування подвійної ізоляції обмежується електроустаткуванням невеликої потужності — електрифікованим ручним інструментом, деякими переносними пристроями, побутовими приладами і ручними електричними лампами.

До захисних заходів належать контроль і профілактика ушкоджень ізоляції. Безпосередньо контроль ізоляції полягає у вимірі її активного й омічного опору для виявлення дефектів і попередження замикання на землю і коротких замикань.

У порядку профілактики ушкоджень ізоляції, при яких виникає небезпека уражень електричним струмом, а також виходить з ладу устаткування, періодично проводяться іспити підвищеною напругою і контроль опору ізоляції. Вимір опору ізоляції здійснюють мегомметром. Щоб не зашкодити ізоляцію проведення іспитів, правила експлуатації регламентують напругу мегомметра в залежності від номінальної напруги електроустаткування. Виявлені ділянки з дефектною ізоляцією підлягають ремонту. На сьогодні для контролю стану ізоляції широко застосовують пристрої автоматичного (безперервного) контролю активного опору ізоляції мережі або електроустановки відносно землі.

Вирівнювання потенціалів - це спосіб зниження напруги дотику і кроку між точками електричного ланцюга, до яких можливо одночасний дотик або на яких може одночасно стояти людина.

Вирівнювання потенціалів використовується насамперед при експлуатації установок вище 1000 В. Найбільше поширення серед технічних мір захисту людини в мережах до 1000 В одержали захисне заземлення, занулення, захисне вимкнення.

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмопровідних частин електроустаткування, які можуть виявитися під напругою.

Захисна дія заземлення полягає у зниженні напруги дотику при потраплянні напруги на неструмоведучі частини (унаслідок замикання на корпус або інші причини), що досягається зменшенням різниці потенціалів між корпусом електроустаткування і землею як через малий опір заземлення, так і підвищення потенціалу поверхні землі. Чим менший опір заземлення, тим вищий захисний ефект.

Занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмопровідних частин, що можуть виявитися під напругою. Захисна дія занулення полягає в наступному. При ушкодженні ізоляції на корпус утворює ланцюг з дуже малим опором: фаза-корпус-нульовий провід-фаза. Отже, пробій на корпус при наявності занулення перетворюється в однофазне коротке замикання (КЗ). Струм, що виникає у ланцюзі, різко зростає, внаслідок чого спрацьовує максимальний токовий захист і селективно вимикає ушкоджену ділянку мережі. Для забезпечення надійного вимкнення необхідно, щоб струм КЗ перевищував номінальний струм захисту.

Захисне вимкнення - цс швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки при виникненні небезпеки ураження струмом. Така небезпека може виникнути, зокрема, при замиканні фази на корпус електроустаткування; при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче визначеної межі; з появою в мережі більш високої напруги; при дотику людини до струмоведучої частини, що знаходиться під напругою.

Будь-який з цих параметрів, а точніше - зміна його до визначеної межі, при якому виникає небезпека ураження людини струмом, може служити імпульсом, який викликає спрацьовування пристрою автоматичного відключення небезпечної ділянки ланцюга.