2.2. Анализ условий поражения человека электрическим током

Поражение человека электрическим током или электрической дугой может произойти в следующих случаях:

- при однофазном (однополюсным) прикосновении не изолированного от земли человека к не изолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением;

- при одновременном соприкосновении человека, не изолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим, не защищенным изоляцией частям электроустановок, находящихся под напряжением;

- при прикосновении человека, не изолированного от земли, к токоведущим металлическим частям (корпусам) электроустановок, оказавшимся под напряжением из-за замыкания на корпус;

- при соприкосновении человека с двумя точками земли (грунта), находящимися под разными потенциалами в поле растекания тока (включение под "напряжение шага");

- при действии атмосферного электричества во время разряда молнии;

- из-за действия электрической дуги;

- при освобождении другого человека, находящегося под напряжением, электрическим замыканием на корпус называется случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими не токоведущими частями электроустановки.

Поражение человека при случайном соприкосновении к токоведущим частям электрической сети, схемы самой сети, режима нейтрали сети, качество изоляции токоведущих частей от земли, емкости токоведущих частей относительно земли и т.п.

Наибольшую опасность представляет двухфазное (двухполюсное) прикосновение, так как в этом случае человек оказывается под рабочим напряжением сети:

I = U / R , (2.1)

где I – сила тока, А;

U – рабочее напряжение сети, В;

R – сопротивление, Ом.

В этом случае значение проходящего через тело человека тока зависит только от напряжения сети и сопротивления человека. Статистика электротравм показывает, что такие случаи происходят сравнительно редко.

Наибольшее число электротравм связано с однофазным (однополюсным) прикосновением человека к токоведущим частям, при этом, напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного напряжения. В этом случае на протекающий через человека ток влияет режим нейтрали сети, сопротивление изоляции и емкости фаз относительно земли.

В трехфазной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В при условии ее малой протяженности емкостным сопротивлением изоляции можно пренебречь, и тогда ток, проходящий через человека:

I_ч = U_ф / R_общ = U_л / ( R_общ), (2.2)

где I_ч – Сила тока, проходящая через человека, А;

R_общ – сопротивление человека, Ом;

U_ф – фазное напряжение сети, В;

U_л – линейное напряжение сети, В.

Сеть с заземленной нейтралью характеризуется тем, что нейтральная точка источника питания соединена с землей через малое сопротивления.

Предыдущее рассуждения касались нормальной роботы сети. При аварийных режимах сети (замыкании на корпус иле замыкании на землю) условия изменяются.

В сетях напряжения выше 1000В опасность однофазного и двухфазного соприкосновения практически одинакова. Любое из этих прикосновений опасно. Поражения человека может произойти, если он окажется под шаговым напряжениям. Шаговым напряжениям называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстояние шага (6м) и на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1.009-76). Такой случай может возникнуть, если человек покажется в зоне растекания тока, которая образуется вокруг любого проводника, оказавшегося в земле иле на земле. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого место потенциал поверхности грунта уменьшается и на расстояние, примерно в 20м, может быть принят равным нулю. Протекания тока по пути "нога-" менее опасно, чем по пути "рука-нога". Однако известно немало несчастных случаев при воздействие шагового напряжения. Поражения при этом усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек падает после чего цепь тока замыкается в доль тела через жизненно важные органы. Кроме того, рост человека больше длины его шага и это обусловливает большую разность потенциалов.

Анализ несчастных случаев, связанных с действием электрического тока позволяет выявить их основные причины, которые можно соединить в следующие группы:

- случайное прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжениям, в результате проведения робот вблизи или на этих частях;

- неисправность защитных средств, которыми пострадавший прикасался к токоведущим частям;

- ошибочное принятие находящегося под напряжениям оборудованием за отключенное и т.п.;

- появления напряжения на металлических частях продовольственного оборудования "ограждениях, корпусах, кожухах";

- в результате напряжения изоляции токоведущих частей электрооборудования;

- контакт металлического оборудования с приводом, находящимся под напряжениям; замыкания фазы на землю и т.п.;

- появления напряжения на отключенных частях оборудования во время проведения на них работ в результате ошибочного включения оборудования под напряжение;

- замыкания между отключенными и находящимися под напряжениям токоведущими частями;

- разряд молнии непосредственно в установку иле вблизи нее;

- возникновения шагового напряжения на поверхность земли или основания, на котором находиться человек;

- в результате замыкания провода на землю, выноса потенциала, не исправности в устройствах рабочего, защитного заземления, зануления и т. п.