29.Воздействие электрического тока на человека.
Эл-й ток при возд-и на ор-м человека может вызывать общее поражение(Эл-й удар) и местное (Эл-ая травма).
Ток действует на нервную систему и мышцы, может вызывать паралич отдельных органов. Результат возд-я Эл-го тока зависит от времени воздействия. При кратков-м возд-и сущ-ое значение приобретает напряжение, т.к. необходимо учитывать не стационарность изменения Эл-го тока, проходящего через человека.
Паралич мышц, легких или сердца приводит к смертельному исходу. Величина тока, проходящего через человека опр-ся приложенным напряжением и сопротивлением тела RТ, который является комплексным сопр-ем и имеет активную и емкостную составляющую.
I=U/RT
Наибольшее Эл-ое сопротивление у человека имеет верхний роговой слой кожи. Rкожи=ρL/S, где ρ-удельное сопротивление,(Ом*м),
L-толщина верхнего рогового слоя,м
S-площадь контакта(м2).
Обычно у человека эти величины: ρ=10^4 -10^5 Ом*м,L=0,05-0,2 мм.
При снятом роговом слое кожи внутреннее сопротивление ткани не более 1 кОм. При сухой не поврежденной коже RT=10-100кОм.
Воздействие Эл-го тока зависит от индивидуальных особенностей людей, от состояния нервной системы, веса человека и его физического развития.
Воздействие Эл-го тока зависит от его частоты. Наиболее опасен ток в диапазоне частиц от 30-500 Гц.
30. Нормативные ограничения воздействия электрического тока на человека.
Для оценки возд-ия длительно-действующего Эл-го тока на человека введено понятие порогов воздействия
1)порог ощущения - это наименьшая ощущаемая величина тока от 0,5-1,5 мА/
2)порог неотпускания тока - это наименьшая величина тока, при кот. человек не может самостоятельно освободиться от захваченных электродов, проводов и т.д. более 10-15 мА.
3)порог смертельного тока 100мА и более.
Порог возд-я Эл-го тока на человека индивидуален, но при этом сущ-т общие тенденции. Отмечено, что для женщин пороговое значение тока прибл-но в 1,5 раза меньше, чем у мужчин. В общем случае оцениваются пороговые значения с исп-ем статических данных для опр-ого % испытуемых на рисунке зав-ть пороговых значений неотпускающего тока In от частоты тока f
Где 1-для 15% испытуемых, 2-для 100% испытуемых.
Из графика следует, что пороговое значение тока для низких и высоких частот возрастают и в частности f=50 Гц является одной из наиболее опасных.
При возд-и на человека импульсного тока важным фактором является время его возд-я, при кратков-м возд-и пороговые значения тока могут быть выше, чем при длительном возд-и.
При кратков-м возд-и важно оценивать без-сть по напряжению прикосновения, поэтому вводят так наз-ые временные нормы доп-х напряжений прикосновения Uпр и токов Iпр(мА) проходящих через тело человека.
31.Опасность прикосновения к сети с изолированной нейтралью.Опасность поражения электрическим током.
Опасность поражения Эл-м током возникает в случае касания оголенных проводов линии электропередач, в случаях касания корпусов электромашин в момент короткого замыкания фаз, а также при приближению где оборванный провод касается земли. Результат касания проводов сущ-но зависит от вида линии электропередачи.
Схемы прикосновения:
1)линия с заземленной нейтралью
2)линия с изолированной нейтралью
3)защитное заземление
4)защитное зануление
Касание проводов постоянного тока.
Напряжение между проводами = Uном.
Если человек касается и 1го и 2го провода, то он попадает под напряжение Uном.
Если человек касается 1го провода и земли, то он попадает под напряжение 0,5Uном.
Если один провод касается земли, а человек касается 2го провода и земли, то он попадает под напряжение Uном.
Для 3-х фазного тока: - Фазное напряжение Uф – напр-е между токонесущим проводом и нулевой точкой или землей (220 В).
- Линейное напряжение Uл – нап-е между двумя токонесущими проводами = 380 В.
2-фазное прикосновение к токоведущим частям, т.е. человек прикоснулся к 2м токонесущим проводам - он попадает под Uл=380 В через него пойдет ток I=Uл/Rт
Однофазное прикосновение к сети с изолированной нейтралью.
В сети с изол-ой нейтралью ток, прох-й через тело чел-ка в землю возвращается к источнику через изоляцию проводов в сети, кот. в исправном состоянии обладают большими сопрот-ми.
С учетом сопрот-я обуви и пола, на кот. стоит человек, включенный послед-но ток опр-ся Ур-ем Iчел=Uф/(Rт+Rоб+Rп+1/3Rиз)
Rиз- сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли.
При наиболее неблагоприятном случае (Rоб и Rп)=0
Iчел=Uф/(Rт+1/3Rиз)
Uф=220В Rт=1000 Ом Rиз=90000 ОМ Iчел=7 мА.
Этот ток меньше тока (220 В), вычисленного для случая однофазного прикосновения при аналогичных условиях, но в сети с заземленной нейтралью. Он опр-ся в основном сопрот-м изоляции проводов относительно земли.
Каждый провод сети с изолир-й нейтралью относительно земли обладает не только опр-ой величиной сопрот-я изоляции, а также опр-й величиной
Эл-ой емкости, т.е. каждый из проводов можно рассм-ть как протяженный конденсатор. На воздушных линиях обкладками конденсатора явл-я проводник и земля, а диэлектриком - воздух.
На кабельных линиях обкладками явл. жил кабеля и метал-ая оболочка кабеля, соед-ая с землей, а диэлектриком служит изоляция жил кабеля. Это означает, что при нормальном режиме работы электроустановки через сопрот-е изоляции и землю протекают токи утечки, а через конденсаторы протекают токи называемые емкостными.
Ток замыкаемый на землю и ток проходящий через тело человека сети с изол-ой нейтралью зависит не только от сопрот-я изоляции, но и от емкости сети относительно земли. Уже при емкости 0,3 мкФ увеличение сопротивления изоляции выше на 50 кОм не дает эффекта, не повышает полное сопрот-е фазы относительно земли и не снижает токов замыкания на землю и токов проходящих через человека.
Если даже Rиз=∞, ток замыкания на землю опр-ся емкостью между фазами и землей.
При возникновении замыкания одной из фаз на землю, земля получает потенциал поврежденной фазы, а между исправными фазами и землей будет линейное напряжение Uл.
Если человек коснулся одной из фаз не замкнутой на землю, то он попадает под линейное напряжение.
Нужно отметить, что сеть с изолированной нейтралью продолжает работать даже если одна фаза замкнута на землю.