Основы электробезопасности. Ч. 1. Теоретические основы условий поражен

2.4.1. Напряжение шага при одиночном заземлителе

Напряжение шага определяется отрезком АВ (см. рис. 33), длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Наибольшие значения Uш и β1 наблюдаются при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой – на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения Uш и β1 отмечаются при бесконечно большом удалении от заземлителя, т.е. за пределами поля растекания тока (практически дальше 20 м). В этом месте Uш ≈ 0 и β1 ≈ 0.

На расстояниях, меньших 20 м, Uш и β1 имеют промежуточные значения, зависящие от типа заземлителя.

При одиночном полушаровом заземлителе радиусом r напря-

где х – расстояние от центра заземлителя, м.

При х → ∞ (практически при х ≥ 20 м) Uш = 0 и β1 = 0. Этот же результат получим и вблизи заземлителя, если а = 0, т.е. когда ступни ног человека находятся рядом или на одной эквипотенциальной линии, а следовательно, на одинаковом расстоянии от заземлителя (точки с и d на рис. 33).

82

При наименьшем значении х (при х = r), т.е. когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другой – на расстоянии r + а от его центра, наблюдаются максимальные значения Uш и β1:

2.4.2.Напряжение шага при групповом заземлителе

Впределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, напряжение шага меньше, чем при одиночном заземлителе, но также изменяется от некоторого максимального значения до нуля при удалении от электродов (рис. 34).

83

Анализ уравнения показывает, что Uш max будет при наименьшем и наибольшем значениях х, т.е. при х = r и х = s – (r + а):

2.4.3.Напряжение шага с учетом падения напряжения

всопротивлении основания, на котором стоит человек

Так же, как в случае напряжения прикосновения, разность потенциалов между двумя точками, на которых стоит человек, т.е.

делится между сопротивлением тела человека и последовательно соединенным с ним сопротивлением растеканию основания, на котором он стоит, R'осн, Ом. В данном случае сопротивление основания складывается из двух последовательно соединенных сопротив-

лений растеканию ног человека: R'осн = 2Rн (рис. 35). Следовательно,

85

где β2 – коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек, с учетом уравнения (100)

Рис. 35. К определению напряжения шага с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию тока ног человека: 1 – потенциальная кривая; 2 – кривая, характеризующая изменение Uш с изменением расстояния от заземлителя

86

ГЛАВА 3 ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

3.1. Краткая характеристика производственного электротравматизма

Согласно исследованиям, приведенным в работе [3], производственный электротравматизм существенно зависит от характера производства, чтоподтверждается данными, приведенными втабл. 3.

Таблица 3

Количественные показатели электротравматизма в относительных единицах по видам производств

88

Окончание табл. 3

Наибольший электротравматизм наблюдается в электроэнергетике, поскольку большинство работников этой отрасли непосредственно занято обслуживанием электроустановок. Электробезопасность в химической, угольной и некоторых других отраслях промышленности, а также в строительстве немногим лучше.

Распределение случаев производственного травматизма зависит также от вида электроустановок, на которых ведутся работы. Электротравматизм по видам электроустановок приведен в табл. 4, из которой видно, что больше половины всех несчастных случаев приходится на воздушные линии (ВЛ), трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РУ). Из них 75 % происходит при напряжении 6 и 10 кВ. Наибольшую опасность представляют воздушные линии, расположенные на территории предприятий

истроек. Примерно 60 % травм на линиях электропередачи обусловлено соприкосновением с ними автокранов, буровых вышек, лестниц

идругих крупногабаритных объектов, т.е. фактически не связано с обслуживанием линий. Случаи поражения шаговым напряжением наиболее характерны под контактными сетями (в 8 раз выше среднего уровня). Из установок напряжением 220 и 380 В наиболее опасными являются передвижные машины с электроприводом – насосы, транспортеры, погрузчики, бетономешалкии т.д. От43 до 77 % несчастных

89

случаев на передвижных установках и на ручных электрифицированных машинах происходит вследствие появления напряжения на корпусе машины, но в среднем по всем установкам этой причиной обусловлено лишь 13 % травм.

Таблица 4

Производственный электротравматизм по видам электроустановок

Статистика электротравматизма показывает, что чем моложе работники, темвыше срединих частотаэлектротравматизма(рис. 37).

Каждую третью травму получают работники моложе 20 лет при работе на оборудовании с электроприводом, каждую четвертую – при обслуживании ВЛ, каждую шестую – при выполнении операций на электропроводках и светильниках, а также в ТП, при работе в РУ, в распределительных шкафах и щитах (работники в возрасте 50 лет и старше – примерно 9 % электротравм). Максимум электротравм приходится на электриков со стажем свыше 10 лет (рис. 38, а) и с IV квалификационной группой по электробезопасности (рис. 38, б).

Высокий травматизм у квалифицированных опытных работников объясняется тем, что им приходится выполнять основной объем электроопасных работ; также вследствие привыкания, само-

90