Анализ схем включения человека в электрическую цепь
Анализ схем включения человека в электрическую цепь - раздел Образование, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Так Как От Сопротивления Электрической Цепи R Существенно Зависит Вел...
Так как от сопротивления электрической цепи R существенно зависит величина электрического тока, проходящего через человека, то тяжесть поражения во многом определяется схемой включения человека в цепь. Схемы образующихся при контакте человека с проводником цепей зависят от вида применяемой системы электроснабжения.
Наиболее распространены электрические сети, в которых нулевой провод заземлен, т. е. накоротко соединен проводником с землей. Прикосновение к нулевому проводу практически не представляет опасности для человека, опасен только фазный провод. Однако разобраться, какой из двух проводов нулевой, сложно — по виду они одинаковы. Разобраться можно используя специальный прибор — определитель фазы.
На конкретных примерах рассмотрим возможные схемы включения человека в электрическую цепь при прикосновении к проводникам.
Двухфазное включение в цепь. Наиболее редким, но и наиболее опасным, является прикосновение человека к двум фазным проводам или проводникам тока, соединенным с ними (рис. 2.29).
В этом случае человек окажется под действием линейного напряжения. Через человека потечет ток по пути «рука—рука», т. е. сопротивление цепи будет включать только сопротивление тела (Д,).
Если принять сопротивление тела в 1 кОм, а электрическую сеть напряжением 380/220 В, то сила тока, проходящего через человека, будет равна
Это смертельно опасный ток. Тяжесть электротравмы или даже жизнь человека будет зависить прежде всего от того, как быстро он освободится от контакта с проводником тока (разорвет электрическую цепь), ибо время воздействия в этом случае является определяющим.
Значительно чаще встречаются случаи, когда человек одной рукой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, аппарата, который случайно или преднамеренно электрически соединен с ним. Опасность поражения электрическим током в этом случае зависит от вида электрической сети (с заземленной или изолированной нейтралью).
Однофазное включение в цепь в сети с заземленной нейтралью (рис. 2.30). В этом случае ток проходит через человека по пути «рука—ноги» или «рука—рука», а человек будет находиться под фазным напряжением.
В первом случае сопротивление цепи будет определяться сопротивлением тела человека (I_, обуви (Ro6), основания (Rж), на котором стоит человек, сопротивлением заземления нейтрали (RH), и через человека потечет ток
Сопротивление нейтрали RHневелико, и им можно пренебречь по сравнению с другими сопротивлениями цепи. Для оценки величины протекающего через человека тока примем напряжение сети 380/220 В. Если на человеке надета изолирующая сухая обувь (кожаная, резиновая), он стоит на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома небольшой.
Например, сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм. Ток, проходящий через человека
Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Человек почувствует протекание тока, прекратит работу, устранит неисправность.
Если человек стоит на влажной земле в сырой обуви или босиком, через тело будет проходить ток
Этот ток может вызвать нарушение в работе легких и сердца, а при длительном воздействии и смерть.
Если человек стоит на влажной почве в сухих и целых резиновых сапогах, через тело проходит ток
Воздействие такого тока человек может даже не почувствовать. Однако даже небольшая трещина или прокол на подошве сапога может резко уменьшить сопротивление резиновой подошвы и сделать работу опасной.
Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами (особенно длительное время не находящимися в эксплуатации), их необходимо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электрические устройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные — просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатировать нельзя! Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хранить в полиэтиленовых пакетах, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в обуви. Если надежность электрического устройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать резиновые перчатки.
Второй путь протекания тока возникает тогда, когда второй рукой человек соприкасается с электропроводящими предметами, соединенными с землей (корпусом заземленного станка, металлической или железобетонной конструкцией здания, влажной деревянной стеной, водопроводной трубой, отопительной батареей и т. п.). В этом случае ток протекает по пути наименьшего электрического сопротивления. Указанные предметы практически накоротко соединены с землей, их электрическое сопротивление очень мало. Поэтому сопротивление цепи равно сопротивлению тела и через человека потечет ток
Эта величина тока смертельно опасна.
При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь второй рукой к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей. Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо проводящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно высокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электрической безопасности.
В аварийном режиме (рис. 2.30, б), когда одна из фаз сети (другая фаза сети, отличная от фазы, к которой прикоснулся человек) оказалась замкнутой на землю, происходит перераспределение напряжения, и напряжение исправных фаз отличается от фазного напряжения сети. Прикасаясь к исправной фазе, человек попадает под напряжение, которое больше фазного, но меньше линейного. Поэтому при любом пути протекания тока этот случай более опасен.
Однофазное включение в цепь в сети с изолированной нейтралью (рис. 2.31). На производстве для электроснабжения силовых электроустановок находят применение трехпроводные электрические сети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует четвертый заземленный нулевой провод, а имеются только три фазных провода. На этой схеме прямоугольниками условно показаны электрические сопротивления rА, rв, rсизоляции провода каждой фазы и емкости СА, Св, Сскаждой фазы относи__________________________
находящимися под значительно большими напряжениями, а значит, и более опасными. Однако основные выводы и рекомендации для обеспечения безопасности практически такие же.
Даже если не учитывать сопротивление цепи человека (человек стоит на влажной земле в сырой обуви), проходящий через человека ток будет безопасен:
Таким образом, хорошая изоляция фаз является залогом обеспечения безопасности. Однако при разветвленных электрических сетях добиться этого нелегко. У протяженных и разветвленных сетей с большим числом потребителей сопротивление изоляции мало, и опасность возрастает.
Для протяженных электрических сетей, особенно кабельных линий, емкостью фаз нельзя пренебрегать (CV0). Даже при очень хорошей изоляции фаз (г=оо) ток потечет через человека через емкостное сопротивление фаз, и его величина будет определяться по формуле:
Таким образом, протяженные электрические цепи промышленных предприятий, обладающие высокой емкостью, обладают высокой опасностью, даже при хорошей изоляции фаз.
При нарушении же изоляции какой-либо фазы прикосновение к сети с изолированной нейтралью становится более опасным, чем к сети с заземленным нулевым проводом. В аварийном режиме работы (рис. 2.31, б) ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к исправной фазе, будет стекать по цепи замыкания на земле на аварийную фазу, и его величина будет определяться формулой:
Так как сопротивление замыкания Д, аварийной фазы на земле обычно мало, то человек будет находиться под линейным напряжением, а сопротивление образовавшейся цепи будет равно сопротивлению цепи человека ____, что очень опасно.
По этим соображениям, а также из-за удобства использования (возможность получения напряжения 220 и 380 В) четырех-проводные сети с заземленным нулевым проводом на напряжение 380/220 В получили наибольшее распространение.
Мы рассмотрели далеко не все возможные схемы электрических сетей и варианты прикосновения. На производстве вы можете иметь дело с более сложными схемами электроснабжения, тельно земли.
Для упрощения анализа примем гА - гв= гс = г, а СА= LB= Сс = С
Если человек прикоснется к одному из проводов или к какому-нибудь предмету, электрически соединенному с ним, ток потечет через человека, обувь, основание и через изоляцию и емкость проводов будет стекать на два других провода. Таким образом, образуется замкнутая электрическая цепь, в которую, в отличие от ранее рассмотренных случаев, включено сопротивление изоляции фаз. Так как электрическое сопротивление исправной изоляции составляет десятки и сотни килоом, то общее электрическое сопротивление цепи значительно больше сопротивления цепи, образующейся в сети с заземленным нулевым проводом. Т. е. ток через человека в такой сети будет меньше, и прикосновение к одной из фаз сети с изолированной нейтралью безопаснее.
Ток через человека в этом случае определяется по следующей формуле:
где— электрическое сопротивление цепи человека,
со = 2я - круговая частота тока, рад/с (для тока промышленной частоты= 50 Гц, поэтому со = ЮОл).
Если емкость фаз невелика (это имеет место для непротяженных воздушных сетей), можно принять С« 0. Тогда выражение для величины тока через человека примет вид:
Например, если сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм, а сопротивление изоляции фаз 300 к Ом, ток, который проходит через человека (для сети 380/220 В), будет равен
Такой ток человек может даже не почувствовать.
Контрольные вопросы
1. Какие типы электрических сетей наиболее распространены на производстве?
2. Назовите источники электрической опасности на производстве.
3. Что такое напряжение прикосновения и шаговое напряжение? Как зависят их величины от расстояния от точки стекания тока в землю?
4. Как классифицируются помещения по степени электрической опасности?
5. Как воздействует электрический ток на человека? Перечислите и охарактеризуйте виды электротравм.
7. Какой путь протекания электрического тока через тело человека наиболее опасен?
8. Укажите источники наибольшей электрической опасности на производстве, связанном с вашей будущей профессией.
9. Сделайте анализ опасности электрических сетей с заземленной нейтралью.
10.Дайте анализ опасности электрических сетей с изолированной нейтралью.
11.Какое прикосновение к проводникам, находящимся под напряжением, наиболее опасно для человека?
12.Почему прикосновение рукой к предметам электрически соединенным с землей (например, водопроводной трубой) при работе с электрическими устройствами резко увеличивает опасность поражения электрическим током?
13.Почему при ремонте электрической аппаратуры нужно вынимать электрическую вилку из розетки?
14.Почему при работе с электрическими устройствами необходимо надевать обувь?
15.Как можно уменьшить опасность поражения электрическим током?
БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
Труд— это целесообразная деятельность человека, направленная на видоизменение и приспособление предметов природы для удовлетворения своих жизненных потребностей. Труд (трудовая д
ФАКТОРОВ, ИХ ДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА
Для того чтобы выбирать средства и методы защиты от негативных факторов, необходимо знать их основные характеристики и действие на человека. Полностью исключить воздействие на человека негативных
Подъемно-транспортное оборудование
В производстве широко используются подъемно-транспортное оборудование и машины, которые являются наиболее типичными источниками получения механических травм. Число видов и типов машин и устройств
Вибрация
Вибрация— это малые механические колебания, возникающие в упругих телах.
Источниками вибрациимогут являться:
• возвратно-поступательные движущие
Акустические колебания
Акустическими колебанияминазывают колебания упругой среды. Понятие акустических колебаний охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания воздушной среды.
Акустически
Электромагнитные поля и излучения (неионизирующие излучения)
Электромагнитная волна — это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения элект
Ионизирующие излучения
Основные характеристики ионизирующих излучений. Ионизирующим называется излучение, которое, проходя через среду, вызывает ионизацию или возбуждение молекул среды. Ионизирующее излучение,
Электрический ток
Параметры электрического тока и источники электроопасности
Основными параметрами электрического тока являются частота электрического тока (Гц), электрическое напряжение в сети
Воздействие электрического тока на человека
Электрический ток оказывает на человека термическое, электролитическое, биологическое и механическое воздействие.
Термическое воздействие тока проявляется ожогами отдельных участко
Опасные факторы комплексного характера
К опасным факторам комплексного характера относятся такие факторы, при возникновении которых имеют место различные ОВПФ: механические, химические, физические и др.
Например, при возникно
Пожвровзрывоопасность
Основные сведения о пожаре и взрыве
Пожар — неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей.
Герметичные системы, находящиеся под давлением
Герметизированные системы, в которых под давлением находятся сжатые газы и жидкости (нередко токсичные, пожаро-взрывоопасные или имеющие высокую температуру), широко применяются в современном прои
Статическое электричество
Электростатические заряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электризации. Электризация возникает при трении двух
ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ФИЗИЧЕСКИХ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ
Защита человека от физических негативных факторов осуществляется тремя основными методами: ограничением времени пребывания в зоне действия физического поля, удалением от источника поля и применен
Защита от шума, инфра- и ультразвука
В зависимости от того, где находится источник звука — на открытом пространстве или в помещении, — для расчета уровня шума в расчетной точке (РТ) применяют различные формулы.
На открытом
Защита от электромагнитных полей и излучений
Защита от электромагнитных полей и излучений имеет общие принципы и методы, но в зависимости от частотного диапазона и характеристик излучения характеризуется рядом особенностей.
В част
Защита от переменных электромагнитных полей и излучений
Классификация методов и средств защиты от переменных электромагнитных полей и излучений представлена на рис. 3.28.
Уменьшение мощности излучения обеспечивается правильным выбором г
Защита от постоянных электрических и магнитных полей
Так же как и для других видов физических полей, защита от постоянных электрических и магнитных полей (ЭСП и МСП) использует методы защиты временем, расстоянием и экранированием.
Электр
Защита от лазерного излучения
Для выбора средств защиты лазеры классифицируются по степени опасности:
• класс I (безопасные) — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;
• класс II (малоопа
Защита от инфракрасного (теплового) излучения
Для защиты от теплового излучения применяются СКЗ и СИЗ. Классификация СКЗ дана на рис. 3.38. Основными методами защиты являются: теплоизоляция рабочих поверхностей источников излучения теплоты, э
Защита от ионизирующих излучений (радиации)
Для защиты от ионизирующих излучений применяют следующие методы и средства:
• снижение активности (количества) радиоизотопа, с которым работает человек;
• увеличение расстояния
Методы и средства обеспечения электробезопасности
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
• двухфазном включении в цепь (рис. 2.29);
•
Защита от загрязнения воздушной среды
Задачей защиты воздушной среды от вредных выбросов и выделений является обеспечение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, на территории предприятия, атмосфере населенных мест не вы
Вентиляция
Система вентиляциипредставляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т. е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подача в
Методы и средства очистки воздуха от вредных веществ
Для очистки загрязненного воздуха применяются аппараты различных конструкций, использующие различные методы очистки от вредных веществ.
Основными параметрами газоочистных аппаратов и сист
Методы и средства очистки воды
Образующиеся на промышленных предприятиях сточные воды (сточные воды, образующиеся в технологических процессах, сточные воды с загрязненной территории предприятия) должны перед сбросом в водоемы и
Обеспечение качества питьевой воды
Трудовой коллектив предприятия, организации должен быть обеспечен качественной питьевой водой. Требования к качеству питьевой воды определяются СанПиН 2.1.4.1074—01. Качество питьевой воды зависит
От химических и биологических негативных факторов
В системе мероприятий по охране труда большое значение имеет обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты (СИЗ) от проникновения в организм человека вредных и опасных химических веществ
Обеспечение безопасности подъемно-транспортного оборудования
Безопасность при эксплуатации подъемно-транспортного оборудования и машин (ПТМ) обеспечивается следующими методами:
• определение размера опасной зоны ПТМ;
• применение средств з
КОМПЛЕКСНОГО ХАРАКТЕРА
4.1.Пожарная защита на производственных объектах
Меры противопожарной защиты можно разделить на пассивные и активные.
Пассивные меры сводятся к архитектур
Защита от статического электричества
Для защиты от статического электричества используют два метода: метод, исключающий или уменьшающий интенсивность образования зарядов статического электричества, и метод, устраняющий образующие зар
Молниезащита зданий и сооружений
Молния — это искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых облаках. В отличие от зарядов, образующихся на производстве, электрические заряды, накапливаемые в облаках, не
МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЙ
1.1. Механизмы теплообмена между человеком и окружающей средой
Человек постоянно находится в состоянии обмена теплотой с окружающей средой. Наилучшее тепловое самочувствие человека будет т
Климат и здоровье человека
Параметры климата оказывают существенное влияние на самочувствие, состояние здоровья и работоспособность человека. Наилучшие условия — когда выделение теплоты человеком равняется ее отводу от чел
Терморегуляция организма человека
Метеорологические параметры, такие как температура, скорость движения воздуха и относительная влажность определяют теплообмен человека с окружающей средой и, следовательно, самочувствие человека.
Гигиеническое нормирование параметров микроклимата
Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено системой стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.005—88, а также СанПиН 2.2.4.584—96).
Нормируются оптимал
Как устроен глаз и как видит человек
Глаз представляет собой сложную оптическую систему. Оптическая часть глаза состоит в основном из двояковыпуклой линзы — хрусталика, дифрагмированного отверстием в радужной оболочке — зрачком (рис
Процесс адаптации
Во время чтения книги выключите искусственное освещение или уменьшите его так, чтобы значительно уменьшилась освещенность поверхности страницы книги. Обратите внимание на то, что в первый момен
Виды освещения и его нормирование
Освещение подразделяется на естественное, искусственноеи совмещенное.
Естественное освещениеразделяется на боковое (световые проем
Искусственные источники света
Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов — лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).
Лампы накаливанияотносятся к источникам света те
Светильники
Для более эффективного использования светового потока и ограничения ослепленности электрические лампы устанавливают в осветительной арматуре. Ослепление происходит, когда в поле зрения находится я
Расчет освещения
Искусственное освещение. Основным методом расчета общего равн
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
Роль человеческого фактора в безопасности труда очень велика, особенно важны психофизиологические особенности участников трудового процесса. Психофизиологические основы безопасности базируются на
Психические свойстве человека, влияющие на безопасность
Основными психическими свойствами, влияющими на безопасность человека, являются характер и темперамент.
Характер человека играет важную роль в обеспечении безопаснос
Виды трудовой деятельности
Трудовую деятельность можно прежде всего разделить на физическийи умственный труд.Основные виды трудовой деятельности представлены на рис. 5.2.
Чрезмерные, или запредельные, формы психического напряжения
Чрезмерные, или запредельные, формы психического напряжения вызывают нарушения нормального психологического состояния человека, что приводит к снижению индивидуального, свойственного человеку уро
Основные психологические причины травматизма
Причинами травм могут являться нарушения правил и инструкций по безопасности, нежелание выполнять требования безопасности, неспособность их выполнить. В основе этих причин травматизма лежат психо
ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
С точки зрения безопасности труда и создания комфортных условий для трудовой деятельности исключительно важным является комплексное изучение системы «человек—машина—производственная среда». В тру
УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТРУДА
Основной целью управления безопасностью труда является организация работы по обеспечению безопасности, снижению травматизма и аварийности, профессиональных заболеваний, улучш
Правовые и нормативные основы безопасности труда
Все вопросы, связанные с организацией системы охраны труда на предприятиях и в организациях, требования по безопасности труда регулируются законами, законодательными и нормативными правовыми акта
Основные законодательные акты по безопасности труда
Конституция Российской Федерации является основным законодательным актом отечественного права в целом, в том числе в области безопасности труда. Конституция РФ, как Основной Закон государства, обл
Основные нормативные правовые акты по безопасности труда
Государственные стандарты системы стандартов безопасности труда (ГОСТ ССБТ).Система стандартов безопасности труда, утвержденная Госстандартом России1, является основным
Организационные основы безопасности труда
1.2.1. Органы управления безопасностью труда, надзора и контроля за охраной труда
Государственное управление охраной труда осуществляется Правительством Российской Федерации
Обучение, инструктаж и проверка знаний по охране труда
Обучение является важнейшим инструментом обеспечения безопасности труда. Обучение должно осуществляться при профессиональной подготовке специалистов, рабочих и служащих.
Обучение б
Требованиям по охране труда
Правовой основой для аттестации рабочих мест по условиям труда и сертификации производственных объектов на соответствие требованиям по охране труда является:
• постановление Правительства
Расследование и учет несчастных случаев на производстве.
Критерии, позволяющие классифицировать травму как производственную (несчастный случай на производстве), порядок проведения расследования и учета несчастных случаев определены в«П
Ответственность за нарушение требований по безопасности труда
Ответственность работодателя и должностных лиц за нарушение законодательных и правовых нормативных актов по безопасности труда определена в Федеральном законе «Об основах охраны труда в Российско
БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТРУДА
2.1.Социально-экономическое значение, экономический механизм и источники финансирования охраны труда
Социальное значение охраны труда заключается в содействии росту
Заболеваний
Экономические последствия (экономический ущерб У) в целом по предприятию, организации можно подсчитать по следующей формуле:
ПОСТРАДАВШИМ
Первая доврачебная помощь пострадавшему имеет важное значение для спасения жизни и последующего восстановления здоровья человека. Умение безотлагательно проводить ряд простейших действий по оказан
ПРИЕМЫ ОКАЗАНИЯ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ
Искусственное дыхание. Назначение искусственного дыхания — обеспечить газообмен в организме, т. е. насыщение крови пострадавшего кислородом и удаление из крови углекислого газа. Кроме того
Законодательные акты
Положение о расследовании и учете несчастных случаев на производстве: Постановление Правительства Российской Федерации от 11 марта 1999 г. № 279.
Положение о порядке проведения аттестации
Основные нормативные правовые акты
ГОСТ 12.1.001—89 ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1.002—84. Электрические поля токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и выше. Общие требования безопасности.
Новости и инфо для студентов