3. Класифікація виробничих приміщень за електробезпекою.

Навколишнє середовище значною мірою визначає наслідок дії електричного струму на людину. Опір перегрітого організму знижується, тому з підвищенням температури тяжкість ураження струмом підвищується. Небезпечність ураження електричним струмом зростає з підвищенням вологості і забрудненості повітря.

Вологість, струмопровідний пил, їдка пара і гази руйнуюче діють на ізоляцію електровлаштування, знижуючи її опір. При цьому виникає потенціальна небезпека переходу напруги на конструктивні елементи електрообладнання (корпуси, станини, кожухи), до яких торкаються люди.

Усі приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяються на три класи:

• без підвищеної небезпеки;

• з підвищеною небезпекою;

• особливо небезпечні.

Приміщення без підвищеної небезпеки - це сухі (без пилу) не запилені приміщення з нормальною температурою повітря та ізолюючими підлогами. Монтаж електричних улаштувань можна виконувати, застосовуючи дріт без підвищеної ізоляції з установкою будь-яких вимикачів, штепсельних розеток і світильників.

Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються такими умовами: вогкість - відносна вологість повітря перевищує 75 %; під впливом різноманітних теплових випромінювань температура повітря постійно або періодично (більше однієї доби) перевищує 35 °С; виділення струмопровідного технологічного пилу в такій кількості, що він може осідати на дроті, проникаючи всередину електричних машин і апаратів; підлоги струмопровідні; можливість одночасного доторкання до металоконструкцій будов, металевих улаштувань і т. п. (що мають з'єднання із землею), з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання - з другого.

Приміщення особливо небезпечні: особлива вогкість - відносна вологість повітря близька до 100 % (стеля, стіни, речі, що знаходяться у приміщенні, покриті вологою); хімічно активне або органічне середовище - постійно або протягом тривалого часу міститься агресивна пара, гази, рідини, утворюються відкладення або пліснява, які руйнують ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання; одночасна наявність двох або більше умов, властивих приміщенням з підвищеною небезпекою. Для надзвичайно небезпечних приміщень правилами передбачається роздільне прокладання дроту з якісною ізоляцією, спеціальної конструкції вимикачі, електродвигуни, пускова і освітлювальна арматура.

Категорію приміщень і умов роботи за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом визначають особи, відповідальні за електрогосподарство, виходячи з місцевих умов і відповідно до наведеної класифікації.

4. Небезпека ураження людини електричним струмом.

Ураження людини під час дотику до струмопровідних частин залежить від схеми вмикання людини в електричну мережу, напруги в мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, опір ізоляції фаз устаткування або мережі, ємності струмопровідних частин відносно землі тощо.

Схема вмикання людини до електричного ланцюга є дуже важливим фактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людина може включитися до струму вмиканням в ланцюг струму між двома дротами, одним дротом і землею, двома дротами і землею, двома точками землі, що мають різні потенціали. Найхарактерніші перші дві схеми. Першу схему називають двофазним, а другу - однофазним вмиканням до електричного ланцюга (рис. 16.1).

Рис. 16.1. Схеми вмикання людини до електричної мережі: а - двофазне; б - однофазне до мережі з глухозаземленою нейтраллю; в - однофазне до мережі з ізольованою нейтраллю; г - однофазне до мережі з ізольованою нейтраллю, одна з фаз якої замкнена на землю.

Двофазне вмикання (рис. 16.1, а) - одночасне вмикання фаз електроустаткування, яке знаходиться під напругою. Таке вмикання найнебезпечніше, оскільки в такому випадку людина опиняється під повною лінійною напругою мережі, внаслідок чого через неї піде струм, мА:

де Uл - лінійна напруга, що дорівнює напрузі між фазними провідниками, В;

Rл - опір тіла людини, Ом;

Uф - фазна напруга, що дорівнює напрузі між початком і кінцем однієї обмотки, В.

При двофазному вмиканні небезпека ураження не зменшується і тоді, коли людина буде надійно ізольована від землі, тобто якщо в неї буде гумове (на діелектричній підошві) взуття або вона буде стояти на діелектричній підлозі (килимі).

Однофазне вмикання при нормальному режимі електромережі менш небезпечне, ніж двофазне, оскільки напруга, що діє на людину, не перевищує фазного, тобто менше лінійного в 1,73 рази. Відповідно меншим виявляється струм, що проходить через людину. На величину цього струму впливає також режим нейтралі джерела струму, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття та деякі інші фактори.

Однофазне вмикання до мережі з глухозаземленою нейтраллю (рис. 16.1,6) при нормальному режимі роботи мережі (тобто нема замикання на землю) призводить до дії на людину струму, мА:

де Uф=220 В - фазна напруга мережі, В;

Rл,Rв,Rп,Rн - відповідно опір людини, взуття, підлоги і нейтралі, Ом.

Приблизно те саме маємо при однофазному вмиканні до мережі з ізольованою нейтраллю в нормальному режимі роботи (рис. 16.1, в). У цьому випадку велике значення має опір ізоляції фаз, мА:

де Rіз - опір ізоляції однієї фази мережі відносно землі, Ом.

Якщо навіть Rв=0, Rн=0, а опір ізоляції не менше 500000 Ом, то навіть і тоді струм Іл = 1,3 мА буде теж безпечним.

В аварійних режимах роботи мереж, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпека ураження зростає. Так, доторкання до однієї фази мережі з ізольованою нейтраллю, яка знаходиться в такому режимі (рис. 16.1, г), дуже небезпечне, оскільки в цьому випадку напруга не пошкоджених фаз відносно землі може зрости від фазного до лінійного. У таких умовах однофазне доторкання майже рівнозначне двофазному, мА:

де Rк - перехідний опір у місці замикання на землю, Ом.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофазного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі. Будь-яке з цих доторкань дуже небезпечне, оскільки сила струму, що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Сила струму, який може пройти через тіло людини, залежить від сукупності багатьох факторів. Тому при встановленні межі небезпечних умов орієнтуються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу:

Uo=IoRл=0,05*1000=50В

Якщо є замикання струмопровідних речей безпосередньо на землю або на металеві частини обладнання, що мають зв'язок із землею, електричний струм розтікається від місця замикання рівномірно у всі боки, створюючи небезпеку дії на людину крокової напруги (рис. 16.2).

Рис. 16.2. Схема крокової напруги людини

Напруга кроку - напруга між точками ланцюга струму, що знаходяться одна від одної на відстані кроку, на яких одночасно стоїть людина. При віддаленні від місця замикання щільність струму в землі зменшується, оскільки збільшується об'єм землі, через який проходить струм. На відстані х від місця замикання 20 м і більше щільність струму стає такою малою, що практично дорівнює нулю. Такий же характер має й розподіл потенціалів навколо місця замикання на землю.

Зона землі, за межами якої електричний потенціал, зумовлений струмом замикання на землю, можна умовно прийняти таким, що дорівнює нулю, називається зоною розтікання струму замикання на землю.

Людина, стоячи у взутті, що проводить струм, у зоні розтікання струму на точках 1 і 2 з різними потенціалами и, і и2, підпадає під дію різниці потенціалів цих точок або, точніше кажучи, під дію напруги кроку Б (ввімкненню в електричний ланцюг), внаслідок чого струм проходить через тіло людини по шляху нога-нога. У розрахунках довжину кроку приймають 0,8 м.

Напруга кроку залежить від сили струму замикання на землю, питомого опору ґрунту, відстані від місця замикання на землю, довжини кроку, характеру розповсюдження потенціалу на поверхні в зоні розтікання струму. Точки, рівновіддалені від місця замикання, мають однаковий потенціал. Геометричними місцями таких точок є концентричні (еквіпотенціальні) кола або поверхні з центром в місцях замикання. Напруга кроку може дорівнювати нулю, якщо людина стоятиме обома ногами на еквіпотенціальному колі.

Незважаючи на те, що шлях струму нога-нога відноситься до порівняно безпечного, реальна загроза життю людини полягає в тому, що в більшості випадків ураження напругою кроку людини призводить до судоми ніг і падіння, що у свою чергу, призводить не тільки до збільшення діючої на неї напруги, але і до проходження струму по одному з найнебезпечніших шляхів - рука-нога.

Важкі наслідки ураження напругою кроку пояснюються незнан¬ням елементарних заходів безпеки і правил виходу із небезпечної зони.

При виявленні замикання на землю забороняється наближатися до місця замикання на відстань не менше 4 м - у закритих приміщеннях і не менше 8 м - на відкритій місцевості. Наближення на меншу відстань допустиме тільки при виконанні робіт по ліквідації замикання на землю і надання першої допомоги потерпілому. У цих випадках слід користуватися електрозахисними засобами (діелектричним взуттям, рукавичками тощо).

Якщо треба виходити з небезпечної зони або ввійти в неї для надання першої допомоги, слід віддалятися від місця замикання чи наближатися до нього стрибками на одній чи двох ногах, або маленькими кроками, які не перевищують довжини ступні.