§3.2. Причини електротравм

Основними причинами електротравматизму є:

 недостатня навченість, несвоєчасна перевірка знань та присвоєння груп кваліфікації за технікою безпеки персоналу, котрий обслуговує електроустановки;

 порушення правил влаштування, технічної експлуатації та техніки безпеки електроустановок;

неправильна організація праці;

 неправильне розташування пускової апаратури та розподільних пристроїв, захаращеність підходів до них;

 порушення правил виконання робіт в охоронних зонах ЛЕП, електричних кабелів та ліній зв'язку;

несправність ізоляції, через що металеві неструмопровідні частини обладнання виявляються під напругою;

обрив заземлювального провідника;

 використання електрозахисних пристроїв, котрі не відповідають умовам виконання робіт;

 виконання електромонтажних та ремонтних робіт під напругою;

 застосування проводів та кабелів, котрі не відповідають умовам виробництва та використовуваній напрузі;

 низька якість з'єднань та ремонту;

недооцінка небезпеки струму, котрий проходить через тіло людини та напруги, впливу котрої підлягає людина, коли її ноги знаходяться на ділянці з точками різного потенціалу („крокова напруга");

 ремонт обірваного нульового провідника повітряної лінії при невимкненій мережі і приєднаному однофазовому навантаженні;

 живлення декількох споживачів від загального пускового пристроя з захистом запобіжниками, розрахованими на вимкнення найбільш потужного з них або від однієї групи розподільної шафи;

 недооцінка необхідності вимкнення електроустановки (зняття напруги) в неробочі періоди;

 виконання робіт без індивідуальних засобів електрозахисту або використання захисних засобів, котрі не пройшли своєчасного випробування;

 невиконання періодичних випробувань, зокрема перевірок опору ізоляції (електромереж, обмоток електродвигунів, котушок комутаційної апаратури, реле) та опорів заземлювальних пристроїв;

користування електроустановками, опір ізоляції котрих не перевищує нормативних значень; використання електроустановок кустарного виготовлення, виготовлених з порушенням вимог правил електробезпеки (зокрема, розподільними та пусковими пристроями, електропечами);

 некваліфікований інструктаж робітників, котрі використовують ручні електричні машини;

 відсутність контролю за діями працівників з боку ІТП або виконавців робіт;

 відсутність маркування, запобіжних плакатів, блокувань, тимчасових огороджень місць електротехнічних робіт.

Ці причини можна згрупувати за наступними чинниками:

 дотик до струмоведучих частин під напругою внаслідок недотримання правил безпеки, дефектів конструкції та монтажу електрообладнання;

 дотик до неструмоведучих частин, котрі опинились під напругою внаслідок пошкодження ізоляції, перехрещування проводів;

помилкове подання напруги в установку, де працюють люди;

відсутність надійних захисних пристроїв.

§3.3 Умови ураження людини електричним струмом

Усі випадки ураження людини струмом внаслідок електричного удару можливі лише при замиканні електричного ланцюга через тіло людини,або, говорячи іншими словами, при доторканні людини не менше ніж до двох точок ланцюга, між якими існує напруга.

Враження людини електричним струм або електричною дугою може відбутися у наступних випадках:

при однофазному (однополюсному) неізольованої від землі людини до неізольованих струмоведучих частин електроустановок, що знаходяться під напругою;

при одночасному торканні людиною двох неізольованих частинами (фазами, полюсами) електроустановок, що знаходяться під напругою;

при наближенні людини, яка неізольована від землі, на небезпечну відстань до струмоведучих, не захищених ізоляцією частин електроустановок, що знаходяться під напругою;

при дотику людини, яка неізольованого від землі, до неструмоведучих металевих частин (корпусів) електроустановок, які опинилися під напругою через замикання на корпус;

при доторканні людини з двома точками землі (грунту), що знаходяться під різними потенціалами в полі розтікання струму (включення під «напругу кроку»);

при дії атмосферної електрики під час розряду блискавки;

через дії електричної дуги;

при звільненні іншої людини, що знаходиться під напругою.

Електричним замиканням на корпусназивається випадкове електричне з'єднання струмоведучої частини з металевими неструмоведучими частинами електроустановки.

Ураження людини при випадковому дотику до струмоведучих частин електричної мережі залежить від схеми торкання людини, напруги мережі, схеми самої мережі, режиму нейтралі мережі, якості ізоляції струмоведучих частин від землі, ємності струмоведучих частин щодо землі і т. ін.

Найбільш небезпечним є двохфазний (двохполюсний ) дотик (рис. 3.1, а, 6), бо у цьому випадку людина опиняється під робочою напругою мережі, і струм, який через неї проходить, буде дорівнювати:

в мережі постійного струму або однофазної мережі

IЛ = UРОБ / RЛ,

(3.1)

де - U_РОБробоча напруга мережі; - R_ЛЮДопір людини;

в трифазній мережі

IЛ = UЛІН / RЛ = 30,5UФАЗ / RЛ

(3.2)

де U_ЛІНлінійна напруга мережі;U_ФАЗ- фазна напруга мережі.

У цьому випадку значення струму, що проходить через тіло людини, залежить тільки від напруги мережі і опору людини. Статистика електротравм показує, що такі випадки трапляються порівняно рідко.

Рис.3.1	Двофазний (двополюсний) дотик до струмоведучих частин: а у мережі постійного струму або в однофазный мережі; бу трифазній мережі

Найбільша кількість електротравм пов'язана з однофазним (однополюсним) дотикомлюдини до струмоведучих частин, при цьому напруга, під якою опиняється людина, не перевищує фазної напруги. У цьому випадку на струм, який протікає через людину, впливає режим нейтралі мережі, опір ізоляції і ємність фаз відносно землі.

На рис. 3.2, а показана трифазна трипровідна мережа з ізольованою нейтраллю. У такій мережі з напругою до 1000 В при умові її малої протяжності ємнісним опором ізоляції можна знехтувати, і тоді струм, що проходить через людину:

IЛ = 3UФАЗ / (3RЛ + rІЗ),

(3.3)

де r_ІЗопір ізоляції фаз мережі відносно землі.

Рис.3. 2	Однофазний (одополюсний) дотик до струмоведучих частин: а у мережі з ізольованою нейтраллю; бу мережі з заземленою нейтраллю

Мережа з заземленою нейтраллю характеризується тим, що нейтральна точка джерела живлення з'єднана із землею через малий опір (рис. 3.2, б). Струм, що проходить через людину, що торкнулося фази в такій мережі, практично не залежить від стану ізоляції і визначається виразом:

IЛ = UФАЗ / (RЛ + R0).

(3.4)

Так як R₀ невелике, ним можна нехтувати, і вираз набуде виду

IЛ = UФАЗ / RЛ

(3.5)

Дотик до заземлених неструмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Неструмоведучі частини електроустановки нормально не знаходяться під напругою. Це корпуси електроустаткування, оболонки кабелів і т. п. Вони можуть опинитися під напругою лише випадково в результаті пошкодження ізоляції.

Дотик до заземленого корпусу, що має контакт з однієї з фаз, показано на рис. 3.3, а.

Рис.3.3	Доторкання до корпусу, який знаходиться під напругою: а при справному заземленні; бпри відсутності заземлення

Частина струму замикання иа землю проходить через тіло людини, тобто струм через тіло людини залежить від струму замикання на землю:

IЛ=f(ІЗ)

(3.6)

Якщо людина торкається незаземленого корпусу, який опинився під напругою, то, як це видно з рис. 3.3, б, через людину проходить весь струм замикання па землю I_Л=І_З. Таким чином, цей випадок рівноцінний однополюсному дотику до струмоведучих частин.

Попередні міркування стосувалися нормальної роботи мережі. При аварійних режимах (замикання на корпус чи замикання на землю) умови змінюються.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофазного дотику практично однакова. Будь-який з цих дотиків дуже небезпечний.

Напруга дотику- напруга між двома точками ланцюга струму, яких одночасно торкається людина.

В усіх випадках контакту людини з частинами, які нормально чи випадково знаходяться під напругою, ця напруга прикладається до усього ланцюга людини, куди входять опір тіла людини, взуття, підлоги або грунту, на якому стоїть людина, і т. ін. Напруга дотику докладена тільки до тіла людини, і її можна визначити як падіння напруги у тілі людини:

UДОТ=ІЛRЛ

(3.7)

Включення на напругу кроку. Якщо людина знаходиться на грунті поблизу заземлювача, з якого стікає струм, то частина цього струму може відгалужуватися і проходити через ноги людини по нижній петлі (рис. 3.4).

Рис.3.4	Включення на напругу кроку.

Струм, що проходить через людину, як і в попередньому випадку, залежить від струму замикання на землю:

IЛ=f(ІЗ)

(3.8)

Напруга між двома точками ланцюга струму, що знаходяться на віддалі кроку, на яких одночасно стоїть людина, називається кроковою напругоюабонапругою кроку.

У всіх випадках, крім двофазного (двополюсного) доторкання, в ланцюгу струму через людину приймає участь грунт (земля), одна з точок дотику (або обидві) знаходиться на поверхні грунту, при цьому струм через людину залежить від струму замикання на землю. Щоб виявити цю залежність і визначити струм через людину, необхідно провести аналіз явищ при проходженні струму в грунті (струму замикання на землю).