БЖД (вопросы и ответы)

01.Факторы влияющие на поражение человека электрическим током (величина тока, длительность воздействия, род и частота тока, сопротивление тела человека,

эквивалентная схема)

Исход поражения человека электрическим током и тяжесть электротравмы зависят от многих факторов.

Критерии опасности поражения человека электрическим током. Защитные меры от поражения электрическим током должны создаваться с учетом допустимых для человека значений тока при данной длительности и пути его прохождения через тело, а также с учетом параметров окружающей среды и окружающей обстановки.

Условия поражения человека электрическим током возникают при включении его в электрическую цепь электроустановки или при попадании в зону действия электрической дуги.

Правильно оценить опасность поражения электрическим током позволяют предельно-допустимые значения напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, в нормальном и аварийном режимах производственных и бытовых электроустановок напряжением до и выше 1 кВ в зависимости от продолжительности воздействия тока [6].

Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от рук к ногам.

Допустимые напряжение прикосновения Uh и ток Ih, протекающий через тело человека при нормальном режиме работы электроустановки

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок напряжением до 1 кВ не должны превышать значений, указанных соответственно в таблицах.

Тело человека является проводником электрического тока. Проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы.

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2zн (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление

тела человека) и одного, называемого внутренним сопротивлением тела Rв (которое включает в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей тела) (рис. 1.8).

1 – электроды; 2 – наружный слой кожи – эпидермис (роговой и ростковый слои); 3 – внутренние ткани тела (включая внутренний слой кожи – дерму)

Сопротивление наружного слоя кожи zн состоит из активного и емкостного сопротивлений,

включенных параллельно. Полное сопротивление наружного слоя кожи zнзависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и при площади электродов в несколько квадратных сантиметров может достигать весьма больших значений (десятков и сотен тысяч Ом).

Внутреннее сопротивление тела считается чисто активным, хотя, строго говоря, оно также обладает емкостной составляющей. Внутреннее сопротивление Rвпрактически не зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и равно примерно 500 – 700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека для рассмотренных условий

02.Нормирование электрического тока. Предельно допустимые уровни тока и напряжение прикосновения.

Напряжение прикосновения – это разность потенциалов между 2-мя точками электрической цепи, которых касается человек

Нормальный режим: Uдоп=2 В, Ihдоп=0.5 мА.

Аварийный режим. Например произошло замыкание фазы на корпус электроустановки. В большинстве случаев ожидаемое напряжение прикосновения и соответственно ток через человека больше длительно допустимых значений. Единственной мерой защиты является быстрое отключение электроустановки. Необходимое время отключения определяется ГОСТом.

При выборе быстродействующей автоматической защиты: 1) ожидается ожидаемое напряжение прикосновения или ток через человека.

2) по графику определяется необходимое время срабатывания

03. Классификация проводящих частей и видов прикосновения человека.

поврежденной изоляции(корпус электроприемника, оболочка))

Прямоенепосредственный контакт человека с проводящими частями ЭУ.

СПЧ

прямое

Косвенное – прикосновение к открытой проводящим частям при поврежденной изоляции

04. Защита от прямого прикосновения. Косвенное прикосновение.

Прямоенепосредственный контакт человека с проводящими частями ЭУ.

СПЧ

прямое

Защита от прямого прикосновения:

1)Изоляция(основная)

2)Недоступность ТВЧ(оболочка, заграждение) Защита от прямого прикосновения:

1)Сверхнизкое напряжение U< 50 В

2)Устройство защитного отключения на дифф. токе <30 мА

Косвенное – прикосновение к открытой проводящим частям при поврежденной изоляции

05. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током и

допустимые напряжения.

Помещения с повышенной опасностью:

1)t>35 С (1 сутки и более) жаркие помещения

2)Если относительная влажность >75%(сырые)

3)Наличие токопроводящего пола(кирпич, металл, ж/бетон)

4)Токопроводящая пыль

5)Возможность одновременно прикоснуться к электрическим частям электрооборудования с одной стороны и металлическим частям технологического оборудования с другой(трубам,

арматуре)

Особо опасные помещения:

1)Относительная влажность --> 100%

2)Наличие химически активной или органической среды

3)2 и более признаков повышенной опасности

Наружное ЭУ(за пределами здания) по опасности приравнивается к особо опасным помещениям.

Помещения без повышенной опасности – помещения не содержащие признаков повышенной и особой опасности:

1)t=22-24 С

2)Влажность 40-60%(допустимые 40-75%)

3)Пол сухой и не проводящий

4)Отсутствует возможность одновременного прикосновение к ОПЧ и СПЧ Помещение без ПО Uдоп = 50 В

СПО и ООП Uдоп= 25 В

06. Эквивалентные схемы трехфазной несимметричной сети и симметричных сетей с

различными режимами нейтрали.

Несимметричная

У симметричной все тоже, только без ёмкостей. У изолированной нейтрали нет r0

Uф

R/3 3C

07.Анализ опасности поражения током в трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Нормальный режим.

Нейтраль изолированна от земли(или соединяется с заземляющим устройством через приборы контроля с большим сопротивлением изоляции)

r1,r2,r3 – сопротивления изоляции проводников относительно земли С1,С2,С3 – емкости проводов относительно земли

Если представить эту емкость ак конденсатор, то обкладками являются линии, т.е. фазные проводники и земля. Между ними диэлектрик(если воздушная линия то воздух, если кабельная то изоляционный материал). Емкость возрастает с ростом длины линии.

Из рисунка видно что ток через человека ограничен сопротивлениями изоляции проводников относительно земли. Для оценки Ih воспользуемся эквивалентной схемой.

Uф

R/3 3C

Rh

Сопротивления изоляции и емкости относительноземли равны. Согласноэквивалентной схеме можно записать: Ih= Uф/(Rh+Z/3)

1 случай С=0

Ih= Uф/(Rh+r/3)  r растет, ток падает

Взяв за основу допустимый ток, можно найти необходимое значение изоляции

2 случай

Будем считать что емкость велика(енсколько мкФ), тогда даже при r∞ определять ток через человека будет емкостное сопротивление.

Ih= Uф/(Rh+(1/3wC)2)

Т.е. с ростом емкости ток через человека растет и ассиметрично приближается к прямой, т.е. ток через человека ограничивает его собственное сопротивление.

Если сопротивление изоляции различаются по величине, то опасней прикосновение к проводнику с большим сопротивлением изоляции.