12.2. Дія електричного струму при дотику людини до струмопровідних частин в різних мережах

12.2. Дія електричного струму при дотику людини до струмопровідних частин в різних мережах

Людина випадково торкається при роботі струмопровідних частин, в результаті чого через її тіло починає протікати електричний струм. Ступінь ураження електричним струмом пов’язаний з умовами і характером дотику. Величина струму, що протікає крізь людину, залежить від напруги мережі, режиму нейтралі, стану ізоляції струмопровідних частин, ємкості проводів щодо землі, шляху протікання струму при дотику (однофазний чи двофазний) та інших факторів. Проте сам факт дотику до електричних струмопровідних ланцюгів ще не дає підстави стверджувати, що цей дотик призведе до електротравми. У випадках, коли послідовно з тілом людини в мережу включається опір ізоляції проводів, струм, що протікає крізь людину, буде на рівні відчутного, а при двофазному дотику струм може досягати за умов особливої чи підвищеної небезпеки смертельних значень.

При дотику до струмопровідних частин слід визначити значення напруги дотику людини і струму, що протікає крізь людину, в залежності від характеру дотику, типу мережі, схеми включення людини в електричний ланцюг та ін.ш.

Такий аналіз дозволить оцінити небезпеку дотику в тій чи інші мережі, а потім правильно вибрати необхідні засоби захисту. Дл; спрощення висновків припустимо, що електричний опір підлоги взуття невеликі і під час розрахунків до уваги не приймаються.

В процесі розрахунків будемо враховувати електричний опір проводів відносно землі. Опір розподілений по всій довжині електричної мережі від генератора до споживачів і складається з опор;¹ ізоляції власне проводу і послідовно з ним включених опорів струмопровідних середовищ – вологи повітря, рослинного покриву н; землі, водяної поверхні, стін, заземлених конструкцій та ін.ш. Н; схемах ці опори зображені зосередженими. Розглянемо випадков доторкання , які частіше застосовуються (рис.12.2).

Рис.12.2. Схеми дотику до двопровідної мережі: а – двополюсний дотик; б -однополюсний дотик; в – схема заміщення (випадок однополюсного дотику

Двополюсний дотик у двопровідних мережах – одночасний дотик до двох полюсів електроустановки, що знаходиться під на пругою. Такий дотик найбільш небезпечний з усіх можливих у дво провідних мережах (рис.12.2, а). Струм, що протікає крізь людину залежить від напруги мережі и і опору тіла людини:

Випадки двофазного і двополюсного дотиків зустрічаються досить рідко. Вони мають місце в процесі роботи під напругою в щитах, зборках (наприклад, при заміні запобіжників), при використанні інструментів з ушкодженою, забрудненою, що має тріщини, ізоляцією, застосуванні діелектричних рукавичок із проколами і розривами, експлуатації не огороджених стовпчиків електроживлення, при ушкоджених штепсельних роз’ємах і розетках.

Однополюсний дотик до двопровідної мережі – дотик до одного полюса електроустановки, що знаходиться під напругою. Однофазний дотик до двопровідної мережі – дотик до однієї фази електроустановки, що знаходиться під напругою. Однополюсний і однофазний дотики менш небезпечні, ніж двополюсний і двофазний, тому що струм, що протікає крізь людину, зменшується внаслідок послідовно включених з ним опорів ізоляції проводів, підлоги, взуття та інш. З іншого боку, однополюсний і однофазний дотики трапляються частіше, що збільшує небезпеку.

Тоді напруга дотику

З виразів (12.2)-(12.4) можна зробити два висновки:

1. Чим краща ізоляція проводів електричної мережі, тим менша небезпека однополюсного й однофазного дотику.

Розглянемо приклад, що підтверджує перший висновок.

Приклад 12.1. Визначити, як буде змінюватися значення Е/ при різних опорах ізоляції проводів при випадковому дотику людини до однієї фази двопровідної мережі (рис.12.2, б).

2. При наявності двох проводів з різним опором ізоляції більш небезпечний однофазний дотик до проводу з великим опором ізоляції.

Розглянемо приклад, що підтверджує другий висновок. Приклад 12.2. Визначити значення струму, що протікає крізь людину при дотику (рис.12.2, б) у двох випадках:

а) г₁ = 50 кОм, г₂ = 20 кОм;

б) г₁ =20 кОм, г₂ = 50 кОм.

При цьому за умови, що: Я_л = 1000 Ом, V = 220 В. Розв’язання. Підставляючи вихідні дані у вираз (12.3) знаходимо:

Таким чином, дотик до проводу з великим опором ізоляції більш небезпечний.

Дотик до електричних ланцюгів із залишковим зарядом електричного струму – дотик до електричної мережі, відключеної від джерела живлення.

Залишкові заряди електричного струму мають мережі й електричні ланцюги з великою ємкістю. Усі мережі напругою вище 1000 В, а кабельні навіть до 1000 В, мають велику ємкість жил відносно землі. Значення ємкості залежить від довжини мережі й розгалуженості. У кабельних мережах для напруг 10 кВ ємкість може складати 0,2-10^-6 Ф/км, а в повітряних – 0,005 10^-6 Ф/км. Після відключення мереж з великою ємкістю від джерела напруги в них залишається заряд електричного струму.

Залишкові заряди мають електричні ланцюги електроустаткування, що містять конденсатори великої ємкості.

При дотику людини в процесі обслуговування до відключеної мережі чи ланцюга з залишковим зарядом через неї відбувається розряд накопиченої енергії. Тривалість розряду тим більша, чим більший заряд. Небезпечним є як двополюсний, так і однополюсний дотик до електроустаткування із залишковим зарядом.

Для забезпечення безпеки необхідно перед роботою розряджати кабельні й повітряні мережі, а також електричні ланцюги, що містять великі ємкості, шляхом підключення їх до індуктивного навантаження.