41. Що таке шагова напруга та від яких факторів залежить розмір небезпечної зони для людини?

Опасность шаговых напряжений. Опасность поражения током может возникнуть вблизи места перехода тока в землю с упавшего фазного провода. В зоне растекания токов человек подвергается воздействию шаговых напряжений, т. е. напряжений, обусловленных, током замыкания на землю между точками почвы, отстоящими друг от друга в зоне растекания токов на расстоянии шага. Опасность поражения в этом случае увеличивается при сокращении расстояния между человеком и местом замыкания на землю и увеличении ширины шага.

Сила тока однофазного замыкания на землю I_з может быть определена по формуле величина шагового напряжения U_шпо формуле

где R₀ — сопротивление рабочего заземления нейтрали в Ом;

R_p — сопротивление растеканию тока в месте замыкания фазного провода на землю в Ом;

ρ - удельное сопротивление грунта в Ом*см; а — длина шага в см;

х — расстояние от места замыкания фазного провода до места измерения напряжения см.

Параметры тока, проходящего через человека при воздействии шагового напряжения, зависят, кроме того, от сопротивлений опорной поверхности ног и обуви. Защитное действие оказывает обувь, обладающая хорошими изоляционными свойствами, например, резиновая.

42. Дія електричного струму на людину, причини поразки електрострумом у виробничих приміщеннях? Яким чином можна проаналізувати небезпеку поразки людини струмом при його однофазному або двофазному дотику до струмоведучих частин промислового устаткування?

Воздействие электрического тока на человека бывает следующих видов: термическое, электролитическое и биологическое. Биологическое действие электрического тока - это судорожное сокращение живых тканей под действием электрического тока.

Воздействие электрического тока на человека приводит к местным и общим электротравмам. К местным электротравмам относят токовые или дуговые ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, механические повреждения и электроофтальмию, т.е. ожог глаз потоком ультрафиолетовых лучей вольтовой дуги. Общие электротравмы - это электрические удары четырех степеней.

Причины поражения:

1. Случайное прикосновение;

2. Появление напряжения на корпусах оборудования в рез пробоя;

3. Прикосновение к токоведущим частям с поврежденной изоляцией;

4. Появление напряжения на токовед. частях в рез случайного включения;

5. Напряжение на земле в рез замыкания провода на землю;

При однополюсном прикосновении к проводу однофазной изолированной сети человек оказывается подключенным в цепь тока, как показано на рис.1а.

6. 

а) схема прикосновения; б) эквивалентная схема

Однофазные сети обычно имеют небольшую протяжённость и ёмкостью их проводников можно пренебречь. сила тока, протекающего через человека: ,

где R_ч = R_т + R_оп + R_об + R_од – сопротивление человека, состоящее из сопротивления тела человека, сопротивления опоры под ногами человека, сопротивления обуви, сопротивления одежды.

В трёхфазных сетях человек может случайно прикоснуться к одной фазе. При этом в сетях с заземлённой нейтралью он попадает под фазное напряжение (рис.2, поз.1) и ток через человека определяется выражением .

Рисунок 2 – Прикосновение в трехфазной сети с заземленной нейтралью

При одновременном прикосновении к фазному и нулевому проводам (рис.2, поз.2) ток через человека

не только не ограничивается сопротивлением обуви или опоры, но проходит по наиболее опасному пути «рука-рука». Ещё более опасным является прикосновение к двухфазным проводам одновременно (рис.2, поз. 3), когда эта цепь оказывается под междуфазным (линейным) напряжением, а ток

Преимущество сетей до 1000В с заземлённой нейтралью заключается в том, что они позволяют получить два рабочих напряжения – линейное 380В и фазное 220В, а также не предъявляют высокие требования к качеству изоляции проводов.

В сетях с изолированной нейтралью ток, протекающий через человека возвращается к источнику через активное сопротивление изоляции проводов R_из и ёмкость их относительно земли (рис.3а).

а) схема прикосновения; б) эквивалентная схема

Рисунок 3 – Прикосновение в трехфазной сети с изолированной нейтралью

,

где f – частота тока, Гц;

C – емкость каждой фазы относительно земли, Ф.

В сетях до 1000 В малой протяженности ёмкость невелика и сопротивление Х_из >> R_из, так что через человека пройдёт ток .

При больших значениях сопротивлениях изоляции проводов R_из и емкости фаз относительно земли ток, проходящий через тело человека, можно определить по зависимости: .

Сила тока, проходящего через человека в сетях с изолированной нейтралью, зависит от качества изоляции, чем оно выше, тем меньше опасность для человека. Поэтому в таких сетях необходим постоянный контроль сопротивления изоляции.