18.9. Фізичні основи електробезпеки
18.9. Фізичні основи електробезпеки
Як зазначалось вище, величина струму, що проходить через тіло людини при її потраплянні під напругу, найбільшою мірою визначає тяжкість ураження. Для розробки технічних і організаційно-технічних заходів і засобів профілактики електротравм важливо знати, від яких конструктивних особливостей електроустановок, їх робочих параметрів і стану залежить можлива величина струму через людину при потраплянні під напругу. Крім того, важливо, щоб весь електротехнічний персонал, усі працівники, робота яких пов’язана з експлуатацією електроустановок, чітко розуміли, чим обумовлена, що є причиною тієї чи іншої вимоги з електробезпеки. Таке знання, розуміння вимог чинних нормативів з електробезпеки сприятиме дотриманню їх працівниками, і якраз розуміння цих вимог відрізняє працівників п’ятої групи з електробезпеки від четвертої, і є обов’язковою складовою їх професійної підготовки з питань безпеки.
У реальній електричній мережі (повітряній чи кабельній) опір ізоляції проводів відносно землі розподіляється по всій довжині мережі – опорні, підвісні, натяжні ізолятори, ізоляція кабелю. Чим більша протяжність мережі, тим більше ізоляторів, які працюють паралельно, і менший загальний опір ізоляції проводів відносно землі. Необхідний опір ізоляції регламентується чинними нормативами. На практиці ізоляція струмопроводів виконується з реальних діелектриків, питомий опір яких не дорівнює нескінченності. Внаслідок старіння ізоляції, її частого зволоження, забруднення, нагріву, дії агресивного середовища тощо, опір ізоляції знижується. Тому кожна ділянка довжини проводу має опір ізоляції певного значення або провідність, яка відрізняється від нуля, а при роботі реальної мережі мають місце постійні втрати струму (виток струму) через ізоляцію і землю. Таким чином, незважаючи на наявність ізоляції, струмопроводи електромережі електрично зв’язані між собою і землею провідниками (ізоляцію) з великим опором.
Крім того, два провідники, розділені будь-яким діелектриком, у тому числі і проводи електромережі, мають властивість накопичувати вільні електричні заряди однакової величини і різного знака, якщо їх хоч на деякий час під’єднати до джерела електроенергії, тобто створити в розділяючому їх просторі електричне поле. При цьому величина накопичених зарядів пропорційна напрузі між провідниками залежить від геометричних розмірів електродів (проводів – пластин конденсатора) та діелектричної проникності діелектрика, що розділяє електроди.
Відповідно до зазначеного вище, кожна ділянка довжини проводу електромережі, що знаходиться під напругою, крім опору ізоляції, має певну ємність відносно землі.
Тому в разі дотику людини до неізольованої струмовідної частини (проводу тощо) функціонуючої електромережі струм через людину зумовлюється величиною напруги дотику і ємністю зазначеної вище системи, тобто
де і а – складова струму, обумовлена напругою дотику, А; /с – ємнісна складова струму замикання на землю, А.
Ємнісна складова струму через людину при потраплянні під напругу Іс в розгалужених мережах може досягати небезпечних для людини значень. Тому навіть при відключенні мережі від джерела живлення для ремонтно-профілактичних робіт тощо, необхідно заземлити кожен провід переносним заземленням і тільки після цього та після перевірки відсутності напруги допускати персонал до роботи.
Метою даного підрозділу підручника саме і є з’ясування впливу конструктивних особливостей електроустановок, їх робочих параметрів і стану на величину струму через людину при її потраплянні під напругу, тобто на небезпеку ураження людини струмом. Спробуємо з’ясувати ці питання на окремих прикладах.