Тема 9: «Электрический ток. Источники электроопасности»

Основные параметры электрического тока это:

1. f – частота, Гц

2. U – напряжение, В

3. I – сила тока, А

С точки зрения электробезопасности важное значение имеет тип электрической сети, а сети бывают:

1. Четырехпроводная с глухо заземленной нейтралью. В данной сети есть нейтральная точка сети и рабочий нейтральный провод, которые заземлены (рис а);

2. Трехпроводная электрическая сеть с изолированной нейтралью. В этих сетях отсутствует нейтральный провод, а нейтраль изолирована от земли (рис б).

А, В, С – фазные провода;

N – нейтральный рабочий провод;

r и С – электрические сопротивления и емкости соответствующих фаз.

3. Однофазные электрические сети (фаза – нейтральный провод)

В зависимости от величины напряжения сети подразделяются на низковольтные (ниже 1000В) и высоковольтные (выше 1000В).

Источниками электрической опасности являются все устройства, приборы, машины для работы которых используется ток, то есть это имеет место как в промышленности так и в быту.

Поражение электрическим током может произойти при соприкосновении с токоведущей частью под напряжением, а так же с отключенными, если на них остался заряд.

Поражение так же возможно:

1. Под действием напряжения шага Uш при нахождения человека в зоне растекания тока на землю;

2. Электрической дугой;

3. При приближении человека к частям высоковольтных установок на недопустимое расстояние, если они находятся под напряжением.

Растекание тока в грунте (основании) возникает при замыкании находящихся под напряжением частей электроустановки на землю. При растекании тока в грунте (основании) на поверхности земли формируется поле электрических потенциалов φ, причем чем дальше от точки замыкания, тем меньше электрический потенциал.

Электрический потенциал в зоне растекания определяется законом гиперболическим, то есть φ_х=К/х, где К – постоянная величина, зависящая от сопротивления грунта и величины стекающего тока ; Х – расстояние от точки замыкания до земли.

З она растекания обычно составляет (20-30)м, а далее потенциал можно считать нулевым, как показано на рисунке:

Где имеют место обозначения:

1 – полушаровой заземлитель

2 – зона одинакового потенциала

φ₃ – напряжение на поверхности земли

9.1: «Напряжение прикосновения»

Н апряжение прикосновения – это разность электрических потенциалов между двумя точками тела, возникающая при его прикосновении к токоведущей части, корпусу электрической установки или к нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением, что поясняется рисунком:

В общем случае из которого видно, что напряжение прикосновения (Uпр) равно разности потенциалов под которыми находятся рука φ_р и ноги φ_н, то есть Uпр= φ_р - φ_н.

Потенциал руки равен потенциалу корпуса, а потенциал ног равен потенциалу земли, и зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю.

Вывод: Если человек находится на расстоянии (20-30)м от точки стекания тока с корпуса в землю, а корпус изолирован от земли, то потенциал земли равен нулю (положение 3 на рисунке), а напряжение прикосновения в данном случае будет равно потенциалу корпуса, то есть U_пр = φ_к.

Если человек стоит рядом с точкой стекания, потенциал земли равен потенциалу ног и практически равен потенциалу корпуса и потенциалу рук, то есть φ_з = φ_н = φ_к = φ_р (положение 1 на рисунке).

Следовательно напряжение прикосновения в этом случае равно нулю и человек находится в безопасности, U_пр1.

Если человек находится на удалении от места стекании тока (положение 2 на рисунке), то чем дальше он находится, тем меньше потенциал земли, а следовательно больше напряжение прикосновения, U_ПР2.

Примечание: при вышеприведенных рассуждениях принимается точка стекания тока на землю соответствующей положению 1.