уч. пособие Электротехника. Часть 2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

через организм человека, и зависит от физического и психоэмоционального состояния.

Сопротивление тела человека электрическому току складывается из трех составляющих: сопротивления кожи (в местах контактов), внутренних органов и емкости человеческого кожного покрова.

Сопротивление тела у различных людей (мужчин, женщин, детей), измеренное в разное время и в различных условиях неодинаково. Расчетное сопротивление тела человека принято

1000 Ом.

Сопротивление тела человека зависит от многих факторов:

-места приложения проводника.

-площади касания (чем больше площадь соприкосновения, тем меньше сопротивление).

-величины тока и времени его прохождения.

Сопротивление уменьшается при увеличении тока и времени его прохождения, что связано с нарушением процессов терморегуляции в организме: за счет усиления местного нагрева кожи и внутренних органов сосуды расширяются, усиливается снабжение этих участков кровью, что увеличивает потовыделение. Сопротивление влажной кожи уменьшается, ток еще более возрастает, усиливая нагрев и т.д.

- приложенного напряжения.

При увеличении напряжения, уменьшается сопротивление человека в десятки раз, из-за нарушения процессов терморегуляции,и в связи с развитием процессов пробоя кожи при величине приложенного напряжения выше 50 В.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока при увеличении силы тока до 0,6 – 1,6 мА для переменного тока частотой 50 Гц и 5 – 7 мА для постоянного тока. Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами. Для переменного тока характер ощущения проявляется в виде пощипывания, легкого дрожания пальцев, для постоянного тока – в виде зуда, ощущения нагрева.

При увеличении силы тока до 10 мА для переменного тока и 50 мА постоянного тока возникает второе пороговое значение – неотпускающий или удерживающий ток. При этом происходит судорожное сокращение мышц и человек не в состоянии

111

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

самостоятельно освободиться от действия тока (разжать пальцы и отпустить токопровод, за который он взялся).

При значениях переменного тока 100 мА, а постоянного 300 мА его воздействие передается непосредственно на мышцу сердца. При длительности воздействия 0,5 сек может наступить остановка или фибрилляция сердца. Это третье пороговое значение токов – фибрилляционный ток.

Как следует из сравнения пороговых значений токов, одни и те же воздействия вызываются большими значениями постоянного тока, чем переменного. Именно поэтому переменный ток более опасен, чем постоянный ток. Однако, даже небольшой постоянный ток (ниже порога ощущения) при быстром разрыве цепи дает очень сильные удары, вплоть до судорог мышц рук.

Стоит упомянуть о важности пути протекания тока, основные из них:рука-рука, рука-нога, рука-голова, нога-нога, голова-нога. Наиболее опасны те пути, при которых электрический ток проходит через жизненно важные органы - головной или спинной мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги) (Рисунок

5.1).

Рис.5.1. Возможные пути протекания электрического тока через тело человека

Степень опасности и исход поражения электрическим током человека зависят от схемы «включения» человека в электрическую цепь (рисунок 5.2). Существуют два варианта прикосновения

112

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

человека к электрической сети: двухфазное (между двумя фазами)и однофазное (между фазой и нулевой точкой).

Наибольшую опасность представляет двухфазное прикосновение,так как при двухфазном прикосновении человек попадает под линейное (рабочее) напряжение сети и величина тока, проходящего через тело человека, зависит только от напряжения сети и сопротивления тела человека.

Рис.5.2. Схемы возможного включения человека в сеть трехфазного тока:

а- двухфазное прикосновение;

б- однофазное прикосновение в сети с заземленной нейтралью;

в- однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью

При однофазном включении в сеть с заземленной нейтралью (рисунок 2б) человек попадает под фазное напряжение независимо от величины сопротивления изоляции фаз.

При однофазном включении в сеть с изолированной нейтралью (рисунок 2в), ток, проходящий через тело человека, возвращается к источнику через сопротивление изоляции фазных проводов, которое имеет большую величину.

В аварийном режиме, когда одна из фаз замыкает на землю или корпус оборудования, или сопротивление изоляции мало, человек может оказаться под полным линейным напряжением.

113

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5.2.Классификация электропомещений

На электробезопасность также влияют параметры окружающей и производственной среды, а также состояние электропомещений.

Электропомещениемназывают помещение или отгороженные части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала.

В таблицах 1 и 2 приведена классификация электропомещений согласно ПУЭ.

Таблица №1. Классификация электропомещений

*воздействие различных тепловых излучений, которое приводит к постоянному или периодическому (более 1 суток) повышению температуры (например, помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные).

**присутствие технологической пыли, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

***способствуют разрушению изоляции.

Таблица №2. Классификация производственных помещений по опасности поражения электрическим током

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Кроме этого, следует отметить, что территории открытых электроустановок также приравниваются к особо опасным помещениям.

5.3.Технические меры защиты, обеспечивающие безопасность

работ в электроустановках

В первую очередь следует отметить, что все токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения. Если открытые и сторонние токопроводящие части доступны, то они не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током, не зависимо от режима работы.

Для того, чтобы обеспечивать безопасность эксплуатации электроустановок применяют различные способы защиты, которые

115

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

можно разделить на 2 группы: защита от прямого прикосновения и защита от косвенного прикосновения.

В таблице № 3 приведены меры, обеспечивающие защиту от прямого и косвенного прикосновений.

Следует отметить, что дополнительную защиту от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ при необходимости обеспечивают с помощью дифференциальных устройств защитного отключения УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

Таблица №3. Защита от прикосновений.

Защитное электрическое разделение цепей4;

Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

1Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

2Электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

3Снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединѐнных к заземляющему устройству, или путѐм применения специальных покрытий.

4Отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ.

116

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Следует отметить, что защитное заземление применяется в трехфазных сетях напряжением до 1кВ с изолированной нейтралью, в сетях напряжением выше 1кВ с любым режимом нейтрали. В четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом применяют зануление– преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземлѐнной нейтралью в сетях трѐхфазного тока, с глухозаземлѐнным выводом источника однофазного тока, с заземлѐнной точкой источника в сетях постоянного тока. Зануление применяется в электроустановках напряжением до 1 кВ.

5.4.Режимы работы нейтрали в электроустановках

Как уже было сказано, нейтралями электроустановок называют общие точки трехфазных обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.

Существует три типа нейтрали:

Заземленные непосредственно;

Заземленные через индуктивное сопротивление;

Изолированные от земли.

Глухозаземленной нейтралью называют нейтраль обмоток трансформатора, которая присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. Сети, присоединенные к данной обмотке называются сетями с глухозеземленной нейтралью (рисунок 5.3 а).

Рис.5.3. Виды нейтрали

117

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Если нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через трансформаторы напряжения, то такая нейтраль называется изолированная, а сети – сетями с изолированной нейтралью(рисунок 5.3 б).

Если нейтраль заземлена через настроенные индуктивные сопротивления, служащие для компенсации емкостного тока, то такие сети называются сетями с компенсированной нейтралью (рисунок 5.3 в).

5.5.Вопросы для самопроверки к разделу 5

Какие действия оказывает электрический ток, проходя через организм человека?

Виды поражения человека электрическим током, отличия электрических травм от электрических ударов.

Какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения.

Какие «петли тока» наиболее опасны для человека?

Почему двухфазное прикосновение представляет наибольшую опасность, чем однофазное?

От каких факторов зависит сопротивление тела человека?

Почему время прохождения тока влияет на опасность поражения?

Какие факторы окружающей среды влияют на электробезопасность?

Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения человека электрическим током?

Какие существуют режимы работы нейтрали?

118

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Абрамович Б.Н., Жуковский Ю.Л., Сычев Ю.А., Устинов Д.А.,

Бабурин С.В. Электроснабжение горных предприятий. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2012.

2.Абрамович Б.Н., Жуковский Ю.Л., Устинов Д.А, Кривенко А.В. Основы электроснабжения. Методические указания. Санкт-Петербургский горный институт, 2008.

3.Анискин Б.Г. Электрооборудование. Методическое пособие по дипломному проектированию / Н.В. Нефедова. СПГГИ (ТУ), 2008.

4.Анискин Б.Г. Электроснабжение горных предприятий. Ч.1. Подземные горные работы. Методические указания. СПГГИ (ТУ), 2006.

5.Васильев А.А., Крюченков И.П. Электрическая часть станций и подстанций 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1990.

6.Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие. – Ростов-н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006.

7. Кривенко В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1988.

8. Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. М.: Недра, 1988.

9. Цапенко Е.Ф. Горная электротехника / М.И. Мирский, О.В.Сухарев. М.:

Недра, 1986.

10. Чеботаев Н.И. Электрификация горных предприятий / Л.А. Плащанский. Учебное пособие. М.: Мир горной книги, 2005.

11.Щуцкий В.И. Электрификация подземных горных работ / Н.И. Волощенко, Л.А. Плащинский. М.: Недра, 1986

12.Электрификация горных работ. Под ред. Г.Г.Пивняка, М.: Недра, 1992.

13.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. 10-ое изд.М.: Гардарики, 2002.

14.Касаткин А.С. Электротехника / М.В. Немцов. М.:Энергосамиздат, 1983.

15.Костенко М.П., Пиатровский Л.М. Электрические машины, часть 1 / Л.: «Энергия», 1973

16.Костенко М.П., Пиатровский Л.М. Электрические машины,часть 2 /Л.: «Энергия», 1973

17.Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.

119

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Яковлева Э. В. Барданов А. И. Войтюк И. Н.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Часть II

Учебное пособие

Научный редактор д.т.н., профессор Шклярский Я. Э.. Редактор Сушков А. В.

Технический редактор Ефименко С. Л. Компьютерная верстка Селезов А. Е.

Корректор Сорокина А. Н.

Издательство Инфо-Да Лицензия ИД №04720 от 08.05.2001

ISBN 978-5-94652-633-3

Подписано в печать 12.06.2019. Заказ 732. Усл. печ. л. 7,5. Тираж 250 экз.

Бум. кн.-журн. Репрография.

Отпечатано в ИП «Сушков А. В.» 191186 Санкт-Петербург,

наб. кан. Грибоедова, д. 27 оф. 1 Тел.: (911)232-97-13

120