120. Источники и причины поражения электротоком. Влияние режима нейтрали на исход поражения электротоком.

Заряд статического эл-ва, наведенный потенциал, остаточное напряжение(потенциал), напряжение шага, однофазное прикосновение.

1 Заряд статического эл-ва обусловлен разделением зарядов при взаимном перемещении разнородных зарядов. По закону Кулона разность потенциалов: U_ст=Q/C, где Q-заряд, C-ёмкость. Ёмкость тела человека 200пкФ(200*10^-12). Опасность стат. эл. заключается в инициировании пожаров и взрывов и во вторичных травмах т.к. длительность заряда составляет доли единицы микро секунд. Надежный потенциал обусловлен электромагнитной индукцией 50 Герц. Нужно заземлять трубопроводы, воздуховоды.

2 Наведенный потенциал обусловлен электромагнитной индукцией. На низких частотах 50 Гц наведенный потенциал полностью опред-ся паразитными распред-ми емкостями между токоведущими частями электроустановки и изолир. от земли металлоконструкции. Распределенные емкости между проводом и кровлей и между кровлей и землей образуют емкостной делитель напряжения (С1<<С2).

С1-емкость связи с высоковольтным проводом. С2-емкостьметаллоконструкции относительно земли. Параметры емкостного делителя С1-С2 определяют значение напряжения металлоконструкции. Пусть С1<C2 в 100 раз, напряжение 35 кВ, т.е. напряжение металлоконструкции 35 кВ. Чтобы попасть под напряжение контакт не обязателен, достаточно емкостной связи.

Даже при выполнении усл-я С1<<С2 напряж-е на изолор. металлоконструкции (кровли) может достигать десятков, сотен вольт. Опасность в основном вторичные травмы.

Т.к. между телом человека и токоведущими частями элуктроустановки (ЭУ) сущ-ет распред-ая емкость, увеличивающаяся при приближении чел-ка, то в высоковольтных ЭУ возможно поражение током при отсутствии элек-го контакта с токоведущими частями.

Именно поэтому установлены безопасные расстояния в ЭУ от 3 до 35кВ – 0,6 м для человека, и 1м - для машин и механизмов.

Свободная неподключенная жила в многожильном кабеле м.б. под напряжением. Смертельный исход возможен при высоких напряжениях 35, 100 кВ; иначе повреждение от вторичного действия.

3 Остаточный потенциал( напряжение). Остаточный потенциал обусловлен способностью эл-ой емкости накапливать(запасать) энергию.

Данная ситуация типична при проверке сопротивления изоляции. Мегаомметр представляет собой генератор с высоким выходным сопротивлением(500В). при включении мегомметра, емкость обесточенной сети заряжается до номинального напряжения мегомметра. После проведения замера и отключения мегомметра, сеть остается заряженной. Прикосновение приводит к разряду сети через тело человека. Опасность остаточного потенциала - вторичная травма.

4 Напряжение шага возникает при однофазных замыканиях; типичный пример – обрыв и падение на землю провода высоковольтной линии (ВЛ). Напряжение шага- это напряжение между двумя точками поверхности проводника(земли), находящимися на расстоянии шага человека(80см).

Uш обусловлено тем, что земля (гоунт) имеет объемно-распределенное сопротивление. В точке замыкания ток растекается во все направления (это для модели однородного грунта). Плотность тока определяется выражением:

j=Iз/(2∙π∙R²)[А\м²] площадь полусфера, поэтому не 4πR²-это эквипотенциальная поверхность. В свою очередь напряжение поля определяется:

E=ρ∙j, а потенциал в точках 1 и 2 U_1,2=E_1,2∙L_1,2. Uш=U₁-U₂

Uш=ρ∙Iз∙[1/L₁-1/L₂]/(2∙π). Эта формула справедлива только для зоны нулевого потенциала (т.е. горизонталь U=0) до точки замыкания. Для точечного контакта распределение имеет вид- смотри рисунок.

Согласно ПОТ РМ не допускается приближаться к местам замыканий в сетях выше 1000В ближе 8м. Напряжение шага характерно для высоковольтных сетей(>1000В). в результате действия возможен летальный исход.

5 Однофазное прикосновение является причиной смертельных исходов в 70% случаев электротравм в сетях до 1000В. Эл.ток относится к числу наиб. распространенных опасных производственных факторов. Доля эл.травматизма: с временной утратой -2%, со смертельным исходом - 12%. В этом случае исход поражения зависит от сопрот-я изоляции эл/проводок и эл/установок(приемников эл/энергии) и от их емкости относительно земли. При нормальном сопротивлении изоляции и малой емкости однофазное прикосновение безопасно. Емкость сети 1 мкФ и более заметно ухудшает условия эл/безопасности, и режим с изолированной нейтралью теряет свои преимущества. Однофазное прикосновение подразделяют на прямое и косвенное. Прямое В контуре тока. Протекающего через тело человека, наиболее значимы два сопротивления: 1)сопротивление в точке однофазного прикосновения(перчатки, площадь контакта и т.п.); 2)сопр-е растеканию тока с ног человека(обувь, пол, покрытие…). Указанные факторы явл-ся случайными. Поэтому исход поражения также случаен. Для случая проводящих полов (бетонный, земляной, металлический), вероятность см. исхода высока.

Более распространено косвенное однофазное прикос-е. Оно возникает при повреждениях изоляции электропроводок, когда под опасным напр-ем оказываются металлические нетоковедущие части электроустановок, например, корпус. С точки зрения электротехники оба режима одинаковы, но набор защитных мероприятий различен. В силу большей распространенности 1-фазных прик-ий и существенного влияния ОС на исход поражения в ПУЭ введена классификация помещений по степени опасности(нет ни одного из признаков): а)с повышенной опасностью(имеется один признак); б)особо опасное помещение (два признака одновременно или влажность 100%(конденсат на поверхности), или наличие химически активной среды, или органической среды, разрушающей изоляции). По биологическому действию выделяют следующие стадии действия: 1Начало ощущения тока- легкое покалывание; 2Не отпускающий ток- сокращение и судороги мышц; 3Фибрялляционный ток; 4Клиническая смерть; 5Биологическая смерть. Исход поражения эл. током зависит от: а)психоэмоционального состояния; б)от сопротивления тела человека; в)от частоты тока (50 Герц наихудшая частота для человека); г)от пути протекания тока (левая рука и правая рука); д)длительность протекания тока; е)площади и места контакта, чем больше площадь тем меньше сопротивление; ж)от пола, возраста и состояния здоровья.