5. Причины электротравм и условия их возникновения:

1. случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, которые находятся под напряжением;

2. появление напряжения на конструктивных металлических частях электрооборудования в результате повреждения изоляции или других причин;

3. появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;

4. возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

6. Условия поражения человека током в результате прикосновения к токоведущим частям электросетей.

Если человек одновременно прикасается по меньшей мере к двум точкам, между которыми существует определенное напряжение, и при этом получается замкнутая электрическая цепь, то через тело человека проходит электрический ток. Величина этого тока, а также опасность поражения человека, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, качества изоляции токопроводящих частей от земли, емкости токопроводящих частей относительно земли и т.п.

Электрические сети делятся на сети постоянного и переменного тока (одно и многофазные). Наиболее часто в промышленности применяются трехфазные сети с изолированной нейтралью (трехпроводные) и с глухозаземленой нейтралью (четырехпроводные).

Глухозаземленная нейтраль – нейтраль генератора или трансформатора, которая присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через аппараты с маленьким сопротивлением.

Изолированная нейтраль – это нейтраль трансформатора или генератора, которая не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением (трансформаторы напряжения, компенсационные катушки и т.п.).

Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть разными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами электрической сети (двухфазное прикосновение) и между одной фазой и землей (однофазное прикосновенье).

Двухфазное (двухполюсное) прикосновение. При двухфазном прикосновении к токоведущим частям (рис.2) сила тока I_чел, который проходит через тело человека определяется по формулам:

– для сети постоянного или однофазного переменного тока:

Iчел = Uраб / Rчел

(1)

– для трехфазной сети:

Iчел = Uлин / Rчел = √3 Uф / Rчел,

(2)

где R_чел – сопротивление тела человека; U_раб – рабочее напряжение сети; U_лин – линейное напряжение сети; U_ф – фазное напряжение сети.

Двухфазное прикосновение является наиболее опасным, поскольку I_чел зависит от напряжения сети и сопротивления тела человека. При двухфазном прикосновении через тело человека может пройти ток, который превышает значение порогового фибриляционного тока. Однако такие случаи встречаются довольно редко и являются, как правило, нарушением правил безопасности.

Рис. 2 – Схема двухфазного прикосновения (а – в сети постоянного или однофазного переменного тока, б – в трехфазной сети).

Однофазное (однополюсное) прикосновение. При однофазном прикосновении в сети с глухозаземленной нетралью (рис.3) через тело человека проходит меньший ток, поскольку напряжение, под которым оказался человек, не превышает фазного, что в √3 раз меньше чем линейное напряжение сети. Кроме того, общее сопротивление электрической цепи может состоять не только из сопротивления тела человека R_чел и сопротивления заземления нейтрали R₀, но и из сопротивления пола (основы) R_п, на котором стоит человек и сопротивления ее обуви R_об. В общем случае I_чел определяется по формуле:

Iчел = Uф / (Rчел + R0 + Rп + Rоб).

(3)

Рис. 3 – Схема однофазного прикосновения при нормальном режиме работы (а – в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, б – в трехфазной сети с изолированной нейтралью).

Все это касается нормальной работы электросети. При аварийных режимах электросети (замыкание на корпус или на землю) условия изменяются. Например, если одна из фаз замыкается на землю (рис.4), то ток, который пройдет через тело человека в случае его прикосновения к исправной фазе можно выразить следующей зависимостью:

Iчел = U'лин / (Rчел + Rк).

(4)

Как правило, сопротивления короткого замыкания R_к достаточно мало и ним можно принебречь, тогда:

Iчел = U'лин / Rчел,

(5)

г де U_ф < U'_лин < U_лин.

Таким образом, проанализировав рассмотренные условия поражения человека током можно сделать следующие выводы:

1. наименее опасным является однофазное прикосновение к проводу исправной сети с изолированной нейтралью;

2. при замыкании одной из фаз на землю (неисправная сеть) опасность однофазного прикосновенья к исправной фазе в такой сети большая чем в исправной сети при любом режиме нейтрали;

3. при однофазном прикосновении в сети с глухозаземленной нейтралью следствия поражения существенным образом зависят от сопротивления основы (пола), на которой стоит человек и сопротивления его обуви;

4. наиболее опасным является двухфазное прикосновение при любых режимах нейтрали;

5. в сетях напряжением свыше 1000 В опасность однофазного или двухфазного прикосновения практически одинакова, при этом есть высокая вероятность смертельного поражения.