6.1.1. Действие электрического тока на человека.

При протекании электрического тока через тело человека происходят физико-химические реакции, раздражение и пораже­ние отдельных участков тела, ожоги, возможны шок, паралич и смерть.

При первой степени действия тока создается легкое раздраже­ние нервной системы, вызывающее реакцию — отдергивание.

Вторая степень вызывает сильное раздражение, при котором человек теряет способность управления мышцами, часто теряет сознание и сам не может оторваться от проводника, находящегося под напряжением.

При третьей степени наступают судороги группы мышц, глав­ным образом грудной клетки, расстраивается сердечная деятель­ность, во многих случаях возникает фибрилляция — хаотическое беспорядочное сокращение волокон сердечной мышцы, приводя­щее к остановке кровообращения, прекращается дыхание, насту­пает клиническая смерть, сменяющаяся через 4—8 мин биологи­ческой смертью. Опасен для человека ток, проходящий через тело, а напряже­ние опасно только как причина протекания тока, определяющая его значение. В первом приближении можно считать, что ток, боль­ший или равный 0,1 А, является смертельным; при токах 0,02— 0,05 А возникает опасное поражение, самостоятельное освобожде­ние от тока невозможно. Ток 0,015—0,02 А принимается для под­счетов как предельное безопасное значение. Безопасным с вероят­ностью 99,5 % при длительности воздействия от 1 до 30 с можно считать переменный ток промышленной частоты 9 мА для мужчин и 6 мА для женщин. Сопротивление тела человека электрическому току находится в пределах от 0,6 до 100 кОм; при повреждении кожи оно может быть и меньше.

Рис. 6-1. Изменение потенциала при протекании тока в однородном грунте

На рис. 6-1 приведена кривая изменения потенциала при рас­текании тока в однородном грунте и показаны напряжения при­косновения и напряжения шага.

Коэффициенты напряжения прикосновения и шага:

К_прик = U_прик/U₃; К_ш = U_ш/U_з.

6.1.2. Назначение и конструкции заземляющих устройств.

На электрических установках защитному заземлению подле­жат корпуса турбин, генераторов, трансформаторов, имеющих электропривод насосов и всего вспомогательного оборудования, корпуса, рамы, фланцы и цоколи электрических аппаратов, кар­касы щитов и щитков, приводы, ограждения и все прочие метал­лические конструкции, которые нормально не находятся под на­пряжением, но при пробое изоляции на корпус получают потен­циал.

Все элементы присоединяются параллельно к проводникам заземления и далее к общей магистрали этажа, прокладываемой обычно под окнами помещений с зазором между шиной и стеной.

Минимальное сечение стальных шин заземляющих проводни­ков для присоединений 8x3 мм, а для магистралей — 30x4 или 40X3 мм.

Магистрали всех этажей привариваются к нескольким стоякам здания, которые выводятся сквозь фундамент и привариваются к наружному, располагаемому в грунте на глубине 0,5—0,7 м кольцевому контуру заземления вокруг периметра здания.

Контур предусматривается у каждого здания электрической установки на расстоянии 1—2 м от стен, а также вокруг площадок открытых РУ. Ограда ОРУ должна отстоять на 3 м от контура заземления с внешней стороны.

Для контура применяется полосовая сталь сечением 40x4 мм, с прокладкой «на ребро». При агрессивных грунтовых водах бе­рется оцинкованная сталь увеличенного сечения.

Вдоль контура забиваются стержневые заземлители из круглой (арматурной) стали, труб или уголков, число которых опреде­ляется расчетом. Круглая сталь берется диаметром 12—15 мм, трубы диаметром 40—60 мм, уголки 50x50 или 60x60 мм. В нор­мальных условиях грунта длина стержневых заземлителей 2—3 м, расстояние между ними не менее 3—4 м, соединение с полосой контура осуществляется сваркой.

При близком взаимном расположении стержневых заземлителей (менее 40 м) проявляется взаимное влияние (рис. 6-2). Взаимное мешающее влияние учитывается введением коэффициента экранирования η, определяемого по кривым (рис. 6-3).

Рис. 6-2. Фрагмент контура заземления: а – стержневые заземлители контура; б – растекание тока в грунте при взаимном влиянии.

Для выравнивания потенциала с целью снижения напряже­ния прикосновения и напряжения шага, а следовательно, повыше­ния безопасности эксплуатации применяются выравнивающие сетки, прокладываемые в грунте на глубине 0,5—0,7 м на открытых площадках РУ и под полом помещений с повышенной опасностью и особо опасных.