Możliwe schematy podłączenia osoby do sieci elektrycznej. Istota napięcia krokowego. Wyrównanie potencjału. Analiza niebezpieczeństwa porażenia prądem w różnych sieciach Co jest niebezpieczne w obwodach elektrycznych

Analiza warunków bezpieczeństwa elektrycznego

Analiza warunków bezpieczeństwa elektrycznego polega na określeniu wielkości prądu płynącego przez ciało człowieka (I h) dla konkretnego przypadku.

Porównując obliczone wartości prądu płynącego przez ciało ludzkie z wartością prądu warunkowo bezpiecznego (10 mA), wyciąga się wniosek o niebezpieczeństwie tego przypadku. Jeżeli wielkość prądu płynącego przez ciało ludzkie przekracza wartość prądu warunkowo bezpiecznego, przypadek uważa się za niebezpieczny. Jeśli nie, nie jest to niebezpieczne. Ponieważ osoba w większości przypadków korzysta z sieci o napięciu do 1000 V, a sieci te z reguły mają krótką długość, pojemność przewodów fazowych względem ziemi można pominąć, biorąc pod uwagę, że rezystancja izolacji przewodów (R z) względem ziemi jest czysto aktywny.

Wielkość prądu przepływającego przez ciało ludzkie można określić w następujący sposób:

Ja h = U pr / R godz

Trudność obliczeń polega na znalezieniu napięcia dotykowego (U pr). Aby znaleźć tę wartość, stosują następującą technikę: wyznaczają drogę prądu przez ciało człowieka, skąd znajdują źródło napięcia i rezystancji, przez którą przepływa prąd.

Najbardziej typowe są dwa schematy połączeń: między dwoma przewodami i między jednym przewodem a masą.

W odniesieniu do sieci AC Pierwszy obwód nazywany jest zwykle dwufazowym, a drugi jednofazowym.

9.1.1. Przełączanie dwufazowe

Połączenie dwufazowe jest z reguły bardziej niebezpieczne, ponieważ do ciała ludzkiego przykładane jest najwyższe napięcie w danej sieci - liniowe, dlatego przez ciało ludzkie przepłynie duży prąd (rysunek 9.1.).

Rysunek 9.1. Dwufazowe podłączenie osoby do sieci.

gdzie, I h – prąd płynący przez ciało ludzkie

U pr - napięcie dotykowe

Dla sieci 380/220

Prąd niebezpieczny dla życia ludzkiego

9.1.2. Przełączanie jednofazowe.

Przełączanie jednofazowe występuje znacznie częściej, ale jest mniej niebezpieczne, ponieważ napięcie, pod którym znajduje się dana osoba, nie przekracza napięcia fazowego. Ponadto na wartość prądu płynącego przez ciało człowieka wpływa również tryb neutralny źródła prądu, rezystancja izolacji przewodów względem ziemi, rezystancja podłogi, na której stoi osoba, rezystancja buty danej osoby i inne czynniki.

9.1.2.1. Sieć jednofazowa.

Rysunek 9.3. Schemat podłączenia

Rysunek 9.4. Schemat substytucyjny

Prąd płynący przez ludzkie ciało można znaleźć jako:

Z wyrażenia możemy wywnioskować:

1. Im większa rezystancja izolacji względem ziemi, tym mniejsze niebezpieczeństwo kontaktu jednofazowego z przewodem

2. Kontakt człowieka z przewodem o dużej rezystancji izolacji jest bardziej niebezpieczny, ponieważ napięcie dotyku będzie większe.

9.1 1.2. Trójfazowa sieć trójprzewodowa z izolowanym punktem neutralnym:

Rozważmy dwa tryby sieciowe:

a) Normalny tryb pracy (rezystancja izolacji ma dużą (standaryzowaną) wartość.

Rysunek 9.5. Podłączenie jednofazowe do sieci trójfazowej

z izolowanym punktem neutralnym

Jeżeli rezystancja izolacji jest równa R od 1 = R od 2 = R od 3, wielkość prądu przepływającego przez ciało ludzkie określa się za pomocą wyrażenia

W takich sieciach zagrożenie dla osoby dotykającej przewodu w normalnym stanie sieci zależy od rezystancji izolacji. Im jest większy, tym mniejsze niebezpieczeństwo. Dlatego w takich sieciach bardzo ważne jest zapewnienie wysokiej rezystancji izolacji oraz monitorowanie jej stanu w celu szybkiego wykrycia i usunięcia usterek.

Według PEU rezystancja izolacji przewodów względem ziemi w instalacjach do 1000V nie powinna być mniejsza niż 500k.

b) W trybie awaryjnym - zwarcie jednej z faz do masy poprzez niską rezystancję obwodu - R zm (rys. 9.6.)

Rysunek 9.6 Tryb awaryjny sieci

Zwykle Rzm mieści się w zakresie od 50 do 200 omów.

Prąd płynący przez ciało ludzkie, podobnie jak w trybie normalnym, będzie również przepływał przez rezystancję izolacji przewodów względem ziemi, ale jego wartość będzie znacznie mniejsza niż prąd płynący przez obwód o niskiej rezystancji. Dlatego wielkość prądu przepływającego przez rezystancję izolacji można pominąć i przyjąć, że prąd przepływa tylko przez rezystancję obwodu i ciało ludzkie.

To jest bardzo niebezpieczne.

9.1.2.3. Trójfazowa sieć trójprzewodowa z solidnie uziemionym punktem neutralnym:

Solidnie uziemiony to przewód neutralny transformatora lub generatora podłączony do urządzenia uziemiającego bezpośrednio lub poprzez niską rezystancję (na przykład przekładnik prądowy).

a) Normalna praca

Rysunek 9.7.

Rezystancja uziemienia neutralnego R® jest znormalizowana w zależności od maksymalnego napięcia sieci.

Przy U l =660V, R o =2Ohm, przy U l =380V, R o =4Ohm, przy U l =220V, R o =8Ohm

Prąd przepływający przez ciało ludzkie i rezystancję izolacji przewodów można pominąć w porównaniu z prądem płynącym przez ciało ludzkie i niską rezystancją uziemienia neutralnego. Wielkość tego prądu określa się na podstawie wyrażenia:

Z wyrażenia jasno wynika, że ​​w sieci z solidnie uziemionym punktem neutralnym podczas normalnej pracy sieci dotknięcie jednego z przewodów jest bardziej niebezpieczne niż dotknięcie przewodu normalnie działającej sieci z izolowanym punktem neutralnym.

b) Podczas pracy awaryjnej – gdy jedna z faz sieci jest zwarta do masy poprzez niską rezystancję R ZM (rysunek 9.8.).

Rysunek 9.8.

Jeśli przeanalizujemy ten przypadek, możemy wyciągnąć następujące wnioski:

2. Jeśli przyjmiemy, że R o jest równe 0, wówczas osoba będzie pod napięciem fazowym.

W warunkach rzeczywistych R zm i R o są zawsze większe od zera, dlatego osoba dotykająca przewodu w trybie awaryjnym sieci znajduje się pod napięciem mniejszym niż liniowe, ale większe niż fazowe.

Stopień zagrożenia i wynik porażki porażenie prądem zależą: od schematu „połączenia” osoby obwód elektryczny; w sieci elektrycznej:

trójfazowy czteroprzewodowy z uziemionym punktem neutralnym;

trójfazowy z izolowanym punktem neutralnym.

Punkt neutralny transformatora (generatora) jest punktem połączenia uzwojeń transformatora zasilającego. Podczas normalnej pracy sieci elektrycznej napięcie w tym punkcie wynosi 0. Przewód neutralny źródła zasilania może być uziemiony i odizolowany od ziemi, co określa jego tryb pracy. Uziemienie neutralne nazywa się uziemieniem roboczym R 0 .

Wybór schematu sieci i trybu neutralnego źródła prądu odbywa się w zależności od wymagań technologicznych i warunków bezpieczeństwa.

Przez wymagania technologiczne preferowana jest sieć czteroprzewodowa, ponieważ sieć ta charakteryzuje się dwoma napięciami - liniowym i fazowym (380/220 V). Napięcie liniowe 380 V zasila obciążenie mocy - włączają silniki elektryczne urządzeń produkcyjnych między przewodami fazowymi. Stosowane jest napięcie fazowe = 220 V instalacja oświetleniowa- podłączyć lampy pomiędzy fazą i przewody neutralne. Napięcie sieciowe jest zawsze 1,73 razy większe niż napięcie fazowe.

Przez warunki bezpieczeństwa Zaleca się stosowanie sieci z izolowanym punktem neutralnym, gdy jest to możliwe wysoki poziom izolacja sieci, zapewniająca niską pojemność przewodu w stosunku do uziemienia. Mogą to być sieci cienko rozgałęzione, które nie są narażone na działanie agresywnych środowisk i znajdują się pod stałym nadzorem wykwalifikowanego personelu.

Połączenie jednofazowe jest mniej niebezpieczne niż połączenie dwufazowe, ale występuje znacznie częściej i jest główną przyczyną obrażeń elektrycznych. W tym przypadku tryb neutralny sieci elektrycznej ma decydujący wpływ na wynik porażki.

Po dotknięciu jednej z faz sieci izolowanym przewodem neutralnym (rys.), szeregowo z rezystancją człowieka, włączają się rezystancje izolacji i pojemności względem masy pozostałych dwóch nieuszkodzonych faz.

Ryż. Styk jednobiegunowy z izolowanym punktem neutralnym podczas normalnej pracy

Podczas normalnej pracy sieci elektrycznej napięcie neutralne zasilacza względem masy wynosi zero. Napięcia fazowe względem masy są identyczne i równe napięciom fazowym źródła zasilania.

Rezystancja izolacji przewodów nigdy nie jest nieskończenie duża; koniecznie występują prądy upływowe.

Przewody i masa w tym przypadku przypominają płytki kondensatora, pomiędzy którymi a pole elektryczne. Im dłuższa sieć elektryczna, tym większa jest jej pojemność.

Zgodnie z wymaganiami technologicznymi preferowana jest sieć czteroprzewodowa, ponieważ sieć ta charakteryzuje się dwoma napięciami - liniowym i fazowym (380/220 V). Napięcie liniowe 380 V zasila obciążenie mocy - włączają silniki elektryczne urządzeń produkcyjnych między przewodami fazowymi. W instalacji oświetleniowej stosuje się napięcie fazowe = 220 V - lampy podłącza się pomiędzy przewodami fazowym i neutralnym. Napięcie sieciowe jest zawsze 1,73 razy większe niż napięcie fazowe.

Ze względów bezpieczeństwa zaleca się stosowanie sieci z izolowanym punktem neutralnym, gdy możliwe jest utrzymanie wysokiego poziomu izolacji sieci, zapewniającego niską pojemność przewodów względem ziemi. Mogą to być sieci cienko rozgałęzione, które nie są narażone na działanie agresywnych środowisk i znajdują się pod stałym nadzorem wykwalifikowanego personelu.

Sieci z uziemionym punktem neutralnym stosuje się tam, gdzie nie można zapewnić wysokiego poziomu izolacji instalacji elektrycznej lub gdy nie można szybko zlokalizować i naprawić jej uszkodzenia.

Ze względu na specyfikę i niewielkie możliwości produkcyjne w porównaniu do innych przedsiębiorstw przemysłu spożywczego, sieci jedno- i dwufazowe z uziemionym punktem neutralnym mogą być stosowane w zakładach gastronomicznych, a przy obsłudze drobnych urządzeń mechanizacyjnych podczas operacji załadunku i rozładunku jest to zalecony sieć elektryczna z izolowanym punktem neutralnym. Stopień bezpieczeństwa elektrycznego w takich sieciach wzrasta ze względu na dużą rezystancję izolacji przewodów elektrycznych w stosunku do ziemi.

Porażenie prądem elektrycznym może być spowodowane jednobiegunowym (jednofazowym) lub dwubiegunowym (dwufazowym) kontaktem z częścią instalacji pod napięciem.

Wraz ze wzrostem rezystancji izolacji maleje ryzyko porażenia prądem.

Podczas pracy awaryjnej tej samej sieci, gdy wystąpi trwałe zwarcie faza-ziemia, napięcie w punkcie neutralnym może osiągnąć napięcie fazowe, a napięcie nieuszkodzonych faz względem ziemi zrówna się z napięciem sieciowym. W takim przypadku, jeśli osoba dotknie jednej fazy, będzie pod napięciem liniowym, a prąd będzie przez nią przepływał wzdłuż ścieżki „ramię-noga”. W tej sytuacji rezystancja izolacji przewodów nie odgrywa żadnej roli w wyniku urazu. Takie porażenie prądem najczęściej prowadzi do śmierci.

W przedsiębiorstwach, w których sieci są rozgałęzione i mają znaczną długość, a zatem dużą pojemność, system z izolowanym punktem neutralnym traci swoją zaletę, ponieważ wzrasta prąd upływowy i maleje rezystancja odcinka faza-ziemia. Z punktu widzenia bezpieczeństwa elektrycznego w takich przypadkach preferowana jest sieć z uziemionym punktem neutralnym (ryc.).

Schemat dotyku człowieka do jednej fazy sieci z uziemionym punktem neutralnym

Rezystancję uziemienia, podobnie jak w przypadku sieci elektrycznej z izolowanym punktem neutralnym, można pominąć.

Przykłady wskazują, że przy założeniu, że inne rzeczy są takie same, połączenie jednofazowe podłączenie osoby do sieci z izolowanym punktem neutralnym jest mniej niebezpieczne niż do sieci z uziemionym punktem neutralnym.

Najbardziej niebezpieczne jest dwufazowe podłączenie osoby do sieci elektrycznej, ponieważ znajduje się ona pod napięciem liniowym sieci, niezależnie od trybu neutralnego i warunków pracy sieci.

Przypadki kontaktu dwufazowego zdarzają się rzadko i głównie w instalacjach elektrycznych do 1000 V podczas pracy przy rozdzielnicach i zespołach, podczas obsługi urządzeń z nieizolowanymi częściami pod napięciem itp.

Przepływ prądu przez człowieka jest konsekwencją dotknięcia przez niego nie mniej niż dwóch punktów obwodu elektrycznego, pomiędzy którymi występuje pewna różnica potencjałów (napięcie).

Niebezpieczeństwo takiego dotyku jest niejednoznaczne i zależy od wielu czynników:

schematy podłączenia osoby do obwodu elektrycznego;

napięcie sieciowe;

schematy samej sieci;

tryb neutralny sieci;

stopień izolacji części czynnych od podłoża;

pojemność części pod napięciem względem ziemi.

Klasyfikacja sieci o napięciu do 1000 V

Sieci jednofazowe

Sieci jednofazowe zostaną podzielone na dwuprzewodowe i jednoprzewodowe.

Dwuprzewodowy

Sieci dwuprzewodowe dzielą się na izolowane od ziemi i te z przewodem uziemionym.

Odizolowany od ziemi

Z uziemionym przewodem

Sieci te są szeroko stosowane w gospodarce narodowej, od niskonapięciowego zasilania narzędzi przenośnych po zasilanie wydajnych odbiorników jednofazowych.

Pojedynczy przewód

W przypadku sieci jednoprzewodowej rolę drugiego przewodu pełni masa, szyna itp.

Sieć jednofazowa. Pojedynczy przewód

Sieci te wykorzystywane są głównie w transporcie zelektryfikowanym (lokomotywy elektryczne, tramwaje, metro itp.).

Sieci trójfazowe

W zależności od trybu neutralnego źródła prądu i obecności przewodu neutralnego lub neutralnego, można je wykonać według czterech schematów.

Punkt neutralny bieżącego źródła- punkt, w którym napięcia względem wszystkich faz mają tę samą wartość bezwzględną.

Punkt zerowy bieżącego źródła- uziemiony punkt neutralny.

Przewodnik podłączony do punktu neutralnego nazywany jest przewodnikiem neutralnym (neutralnym), a do punktu zerowego nazywany jest przewodnikiem neutralnym.

1. Sieć trójprzewodowa z izolowanym punktem neutralnym

2. Złącze trójprzewodowe z uziemionym punktem neutralnym

3. Sieć czteroprzewodowa z izolowanym punktem neutralnym

4. Sieć czteroprzewodowa z uziemionym punktem neutralnym

Dla napięć do 1000 V w naszym kraju stosuje się obwody „1” i „4”.

Schematy podłączenia osoby do obwodu elektrycznego

Dotyk dwufazowy- pomiędzy dwiema fazami sieci elektrycznej. Z reguły najbardziej niebezpieczne, ponieważ istnieje napięcie liniowe. Jednakże przypadki te są dość rzadkie.

Dotyk jednofazowy- pomiędzy fazą a masą. Zakłada się, że istnieje połączenie elektryczne pomiędzy siecią a ziemią.

Więcej informacji na temat schematów podłączenia osoby do obwodu można znaleźć w artykule P.A. Dolin. Podstawowe środki ostrożności w instalacjach elektrycznych.

Sieci jednofazowe

Odizolowany od ziemi

Tryb normalny

Im lepsza izolacja przewodów względem ziemi, tym mniejsze niebezpieczeństwo kontaktu jednofazowego z przewodem.
Osoba dotykająca drutu dużym opór elektryczny izolacja jest bardziej niebezpieczna.

Tryb awaryjny

W przypadku zwarcia przewodu do masy osoba dotykająca przewodu roboczego poddawana jest działaniu napięcia równego niemal pełnemu napięciu linii, niezależnie od rezystancji izolacji przewodów.

Z uziemionym przewodem

Dotknięcie nieuziemionego przewodu

W w tym przypadku, osoba znajduje się pod niemal pełnym napięciem sieciowym.

Dotykanie uziemionego przewodu

W normalnych warunkach dotknięcie uziemionego przewodu jest praktycznie nieszkodliwe.

Dotykanie uziemionego przewodu. Praca awaryjna

W przypadku zwarcia napięcie na uziemionym przewodzie może osiągnąć niebezpieczne wartości.

Sieci trójfazowe

Z izolowanym punktem neutralnym

Tryb normalny

Niebezpieczeństwo kontaktu określa całkowity opór elektryczny przewodów względem ziemi; wraz ze wzrostem oporu niebezpieczeństwo kontaktu maleje.

Tryb awaryjny

Napięcie dotykowe jest prawie równe napięciu sieciowemu. Najniebezpieczniejszy przypadek.

Z uziemionym punktem neutralnym

Tryb normalny

W takim przypadku osoba znajduje się praktycznie pod napięciem fazowym sieci.

Tryb awaryjny

Wielkość napięcia dotykowego leży pomiędzy napięciem sieciowym i fazowym i zależy od zależności pomiędzy rezystancją zwarcia doziemnego a rezystancją uziemienia.

Elektryczne środki bezpieczeństwa

Unikanie kontaktu człowieka z częściami pod napięciem.
Realizuje się to poprzez umieszczenie części pod napięciem w niedostępnych miejscach (na wysokościach, w kanałach kablowych, kanałach, rurach itp.)

Stosowanie niskich napięć (12, 24, 36 V).
Np. do zasilania narzędzi ręcznych w pomieszczeniach o podwyższonym ryzyku porażenia prądem.

Zastosowanie podwójnej izolacji.
Na przykład wykonanie korpusu instalacji elektrycznej z dielektryka.

Stosowanie środków ochrony osobistej.
Przed użyciem ŚOI należy upewnić się, że są one w dobrym stanie i nienaruszone, a także sprawdzić termin poprzedniej i kolejnej weryfikacji przyrządu.

Podstawowy sprzęt ochronny zapewniają natychmiastową ochronę przed porażeniem prądem.
Dodatkowe wyposażenie ochronne nie mogą samodzielnie zapewnić bezpieczeństwa, ale mogą pomóc w obsłudze podstawowego sprzętu.

Monitorowanie izolacji urządzeń i sieci.
- Kontrola wyjścia.
- Planowane.
- Nadzwyczajne itp.

Ochronna separacja sieci.
Umożliwia zmniejszenie przepustowości linii w pobliżu odbiorców energii elektrycznej.

Uziemienie ochronne to celowe połączenie elektryczne metalowych części nieprzewodzących prądu, które mogą być pod napięciem z ziemią lub jej odpowiednikiem (popularne w przypadku uziemienia na geektimes.ru).

W sieciach do 1000 V stosuje się uziemienie ochronne w sieciach z odosobniony neutralny.
Zasada działania polega na obniżeniu napięcia dotykowego do bezpiecznej wartości.

Jeżeli uziemienie nie jest możliwe, ze względów ochronnych potencjał podłoża, na którym stoi osoba, oraz sprzętu, wyrównuje się poprzez jego zwiększenie. Na przykład podłączenie kosza naprawczego do przewodu fazowego linii energetycznej.

Przewody uziemiające dzielą się na:
A. Sztuczne, przeznaczone bezpośrednio do celów uziemiających.
B. Przedmioty z metalu naturalnego znalezione w ziemi do innych celów, które można wykorzystać jako przewody uziemiające. Wyjątki oparte na kryterium zagrożenia pożarem i wybuchem (gazociągi itp.).

Rezystancja uziemienia nie powinna przekraczać kilku omów. Jednocześnie z biegiem czasu, w wyniku korozji, wzrasta rezystancja elektrody masowej. Dlatego należy okresowo monitorować jego wartość (zima/lato).

Uziemienie ochronne to celowe połączenie metalowych części nieprzewodzących prądu, które mogą być pod napięciem za pomocą wielokrotnie uziemionego neutralnego przewodu ochronnego.

Zakres zastosowania - instalacje elektryczne z uziemionym punktem neutralnym o napięciu do 1000V.

Zasada działania polega na przekształceniu zwarcia w korpusie urządzenia w zwarcie jednofazowe i wyłączeniu urządzenia w przypadku przekroczenia maksymalnego dopuszczalnego prądu.

Obecna ochrona jest realizowana za pomocą wyłączniki automatyczne lub bezpieczniki. Szczególną uwagę należy zwrócić na dobór grubości neutralnego przewodu ochronnego wystarczającej do przewodzenia prądu zwarciowego.

Zastosowanie RCD (urządzeń różnicowoprądowych).

Ten rodzaj zabezpieczenia jest wyzwalany, gdy prądy przychodzące i wychodzące w monitorowanym obwodzie nie odpowiadają wartościom, tj. gdy występuje upływ prądu. Na przykład, gdy osoba dotknie przewodu fazowego, część prądu przepływa przez obwód główny do ziemi, co powoduje przerwę w dostawie prądu do urządzeń w kontrolowanym obwodzie. Więcej szczegółów.

Porażenie prądem człowieka w wyniku oddziaływania elektrycznego, tj. przepływ prądu przez człowieka, jest konsekwencją dotknięcia przez niego 2 punktów obwodu elektrycznego, pomiędzy którymi występuje pewne napięcie. Niebezpieczeństwo takiego dotyku ocenia się, jak wiadomo, na podstawie prądu przepływającego przez ciało człowieka lub napięcia, pod jakim się ono znajduje. Należy zauważyć, że napięcie dotykowe zależy od wielu czynników: obwodu podłączenia osoby do obwodu elektrycznego, napięcia sieciowego, obwodu samej sieci, trybu jej przewodu neutralnego, stopnia izolacji części pod napięciem od ziemi, a także pojemność części pod napięciem względem ziemi itp.

W związku z tym niebezpieczeństwo wskazane powyżej nie jest jednoznaczne: w jednym przypadku włączeniu osoby do obwodu elektrycznego będzie towarzyszył przepływ przez nią małych prądów i nie będzie to bardzo niebezpieczne, w innych przypadkach prądy mogą osiągnąć znaczne; wartości, które mogą prowadzić do śmierci. W artykule zbadano zależność niebezpieczeństwa włączenia człowieka w obwód elektryczny, czyli wartości napięcia dotykowego i prądu przepływającego przez człowieka, od wymienionych czynników.

Zależność tę trzeba znać przy ocenie konkretnej sieci pod kątem warunków bezpieczeństwa, doborze i obliczeniu odpowiednich środków ochronnych, w szczególności uziemienia, uziemienia, wyłączenia ochronnego, urządzeń monitorujących stan izolacji sieci itp.

W takim przypadku we wszystkich przypadkach, z wyjątkiem wyraźnie określonych, założymy, że opór podłoża, na którym stoi człowiek (ziemia, podłoga itp.), A także opór jego butów, jest nieznaczny i dlatego można przyjąć jako równą zeru.

Tak więc najbardziej typowymi schematami podłączenia osoby do obwodu elektrycznego w przypadku przypadkowego dotknięcia przewodów pod napięciem są:

1. Połączenie dwóch przewodów fazowych obwodu,

2. Połączenie między fazą a masą.

Oczywiście w drugim wariancie zakłada się, że dana sieć jest połączona elektrycznie z ziemią na przykład z powodu uziemienia punktu neutralnego źródła prądu, albo ze względu na słabą izolację przewodów względem ziemi, albo z powodu obecność dużej pojemności między nimi.

Dotyk dwufazowy jest uważany za najbardziej niebezpieczny, ponieważ w tym przypadku do ludzkiego ciała przykładane jest liniowe napięcie 380 woltów, a prąd przepływający przez ciało nie zależy od schematu sieci i trybu jej przewodu neutralnego.

Dotknięcia dwufazowe występują bardzo rzadko i kojarzą się głównie z pracą pod napięciem:

Na panelach elektrycznych, zespołach i liniach napowietrznych;

Podczas używania wadliwego sprzętu ochrony osobistej;

W urządzeniach z niezabezpieczonymi częściami pod napięciem itp.

Dotyk jednofazowy jest zwykle uważany za mniej niebezpieczny, ponieważ w tym przypadku prąd przepływający przez osobę jest ograniczony wpływem wielu czynników. Ale w praktyce zdarza się to znacznie częściej niż dwufazowo. Dlatego też tematem artykułu jest analiza wyłącznie przypadków dotyku jednofazowego w rozpatrywanych sieciach.

Jeśli dana osoba doznała obrażeń w wyniku porażenia prądem konieczne jest podjęcie działań w celu uwolnienia ofiary od prądu i natychmiastowe rozpoczęcie udzielania mu pierwszej pomocy.

Uwolnij osobę od skutków prądu konieczne tak szybko, jak to możliwe, należy jednak zachować środki ostrożności. Jeśli ofiara znajduje się na wysokości, należy podjąć środki zapobiegające upadkowi.

Dotykanie osoby pod napięciem, jest niebezpieczne, a przy prowadzeniu działań ratowniczych należy bezwzględnie zachować pewne środki ostrożności, aby zapobiec porażeniu prądem osób wykonujących te prace.

Bardzo w prosty sposób uwolnienie ofiary od prądu jest odłączenie instalacji elektrycznej lub jej części, której dotyka osoba. Gdy urządzenie jest wyłączone, światło elektryczne może zgasnąć, więc jeśli nie światło dzienne musisz mieć przygotowane inne źródło światła - latarnię, świecę itp.

Po wypuszczeniu ofiary z prądu konieczne jest ustalenie stopnia szkody i, stosownie do stanu poszkodowanego, udzielenie mu pomocy medycznej. Jeżeli poszkodowany nie stracił przytomności, należy zapewnić mu odpoczynek, a w przypadku obrażeń lub uszkodzeń (siniaki, złamania, zwichnięcia, oparzenia itp.) należy udzielić mu pierwszej pomocy do czasu przybycia lekarza lub zabrania go do najbliższą placówkę medyczną.

Jeżeli poszkodowany stracił przytomność, ale nadal oddycha, należy go ułożyć płasko i wygodnie na miękkiej pościeli – kocu, ubraniu itp., odpiąć kołnierz, pasek, zdjąć krępującą odzież, oczyścić jamę ustną z krwi i śluzu, zapewnić dopływ świeżego powietrza, podać amoniak do wąchania, spryskać wodą, natrzeć i ogrzać ciało.

W przypadku braku oznak życia (z śmierć kliniczna nie ma oddechu ani tętna, źrenice oczu są rozszerzone w wyniku niedoboru tlenu w korze mózgowej) lub jeśli oddech jest przerywany, należy szybko uwolnić poszkodowanego z odzieży utrudniającej oddychanie, oczyścić usta i wykonać sztuczne oddychanie oraz masaż serca.

1) Styk jednofazowy z przewodem sieciowym z izolowanym przewodem neutralnym o dobrej izolacji (rys. 1):

Rysunek 1 - Jednofazowe podłączenie osoby do sieci elektrycznej.

Prąd przepływający przez osobę I h powraca do źródła prądu poprzez izolację przewodów sieciowych, które w dobrym stanie mają wysoką rezystancję izolacji R. Do 1000 V R od jest równe 0,5 MOhm lub więcej. Prąd przepływający przez ciało człowieka określa się wzorem:

(1)

gdzie R h jest rezystancją ciała ludzkiego, do obliczeń przyjmuje się 1000 omów;

R z - rezystancja izolacji fazowej względem ziemi;

U f - napięcie fazowe

Biorąc pod uwagę opór butów R wokół i podłogi R p, połączony szeregowo z oporem ciała ludzkiego R h, prąd przepływający przez osobę będzie równy:

(2)

2) Styk jednofazowy z przewodem sieciowym z uziemionym punktem neutralnym (rys. 2):

Rysunek 2 - Styk jednofazowy z uziemionym punktem neutralnym

Wielkość prądu przepływającego przez osobę zależy wyłącznie od oporu ludzkiego ciała; wartości rezystancji izolacji drutu nie wpływają na prąd przepływający przez ludzkie ciało.

, (3)

gdzie R 0 jest rezystancją uziemienia neutralnego. Jeżeli Ul = 380 V R 0 nie przekracza 4 0 m, to można to pominąć w obliczeniach. W tym przypadku gra opór podłogi i butów duża rola w bezpieczeństwie ludzi, ponieważ połączony szeregowo z osobą.

(4)

Gdy R p = 0 i R rev = 0

ja godz = = 0,22 A = 220 mama> 100 mama >> 10 mama ,

to jest bardzo niebezpieczne!

Kiedy faza jest zwarta do masy, sieć z izolowanym punktem neutralnym (rys. 4) okazuje się bardziej niebezpieczna niż sieć z uziemionym punktem neutralnym (rys. 5). Ponieważ w sieci z izolowanym punktem neutralnym napięcie określające ilość prądu przepływającego przez ciało ludzkie jest równe U l, a w sieci z uziemionym punktem neutralnym mieści się w granicach:

U l >U pr >U f

Rysunek 4 - Sieć z izolowanym punktem neutralnym

ja godz= , (7)

gdzie R h jest oporem ciała ludzkiego;

R zm - rezystancja obwodu fazy uziemiającej

W przypadku zaniku fazy na korpusie urządzenia, które w normalnych warunkach nie powinno być pod napięciem, osoba pracująca z tym sprzętem znajduje się w trybie styku jednofazowego. Aby chronić przed porażeniem prądem w sieci z używany jest izolowany neutralny uziemienie ochronne (rys. 6).

Rysunek 5 – Sieć z uziemionym punktem neutralnym

Uziemienie ochronne

Uziemienie ochronne przeprowadza się w celu zapewnienia bezpieczeństwa ludzi w przypadku naruszenia izolacji części pod napięciem. Uziemienie służy również do ochrony sprzętu elektrycznego, budynków i konstrukcji przed elektrycznością atmosferyczną.

Uziemienie ochronne to celowe połączenie metalowych części sprzętu z ziemią lub jej odpowiednikiem, w normalne warunki które nie są pod napięciem, ale które mogą zostać pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji instalacji elektrycznych.

Efektem uziemienia ochronnego jest zmniejszenie napięcia pomiędzy ramą urządzenia pod napięciem a ziemią do bezpiecznej wartości.

Wyjaśnijmy to na przykładzie sieci z izolowanym punktem neutralnym (rys. 6). Jeżeli obudowa urządzenia elektrycznego nie jest uziemiona i styka się z fazą, wówczas dotknięcie takiej obudowy przez człowieka jest równoznaczne z włączeniem prądu jednofazowego. Jeśli obudowa jest uziemiona, potencjał obudowy względem ziemi spada do bezpiecznie niskiej wartości.

Rysunek 6 - Uziemienie ochronne

Konieczne jest uziemienie metalowych części instalacji elektrycznych i obudów maszyny elektryczne, transformatory, urządzenia, lampy, napędy urządzeń elektrycznych, uzwojenia wtórne przekładników, ramy tablice rozdzielcze, panele sterujące, szafki itp.

Uziemienie ochronne stosuje się w trójfazowych sieciach trójprzewodowych o napięciu do 1000 V z izolowanym punktem neutralnym oraz w sieciach o napięciu 1000 V i wyższym - z dowolnym trybem neutralnym (ryc. 3.18).