2014-01-25
736
Электрическое сопротивление тела человека
Основной фактор, определяющий сопротивление тела человека Rh это кожа, ее роговой слой (нет кровеносных сосудов, большое удельное сопротивление r ~ 10). Этот плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду при контакте и внутренняя ткань под этим слоем можно представить как 2 обкладки конденсатора с емкостью См сопротивлением изоляции iн. С ростом площади контакта iн уменьшается, а С увеличивается. Таким образом, полное сопротивление кожи iк уменьшается.
Между током, протекающим через тело человека и вызвавшим его напряжением существует нелинейная зависимость, обусловленная нелинейностью Rh = f(U).
Уже при U ~ 40 ¸ 45В, в наружном слое кожи возникают значительные напряженности электрического поля, при которых происходит пробой наружного слоя, что снижает полное сопротивление человека
В практических расчетах по электробезопасности с учетом наиболее неблагоприятных условий принимают Rh = 1000 Ом.
Допустимое напряжение прикосновения:
|
|
|
Uдоп = [U] = [Iдоп] × Rh
[U] и [I] устанавливаются ГОСТ 12.1.038-82 для токов с f=50 и f=400 гц.
Основные причины поражения электрическим током можно свети к следующим:
1) случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям (с поврежденной изоляцией или емкостью), находящихся под напряжением;
2) появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;
3) появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования (корпусах, кожухах и т.п. в результате повреждения изоляции или других причин);
4) появление шагового напряжения в результате замыкания провода на землю.
Виды электрических сетей. Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) разрешается эксплуатировать два вида трехфазных электрических сетей (рисунок 1.1):
а) трехпроводные с изолированной нейтралью;
б) четырехпроводные с глухозаземленной нейтралью.
Трехпроводные сети с заземленной нейтралью и четырехпроводные с изолированной запрещены, как не обеспечивающие безопасности в аварийных режимах: первые - при замыкании фазы на корпус оборудования, у вторых нулевой провод при замыкании фазы на землю оказывается под напряжением фазы.
Схемы прикосновения человека к сети. Возможны два варианта прикосновения человека к сети: между двумя фазами - двухфазное и между фазой и нулевой точкой - однофазное (рисунок 1.1). По сути, речь идет о включении человека в электрическую цепь, так как само по себе прикосновение становится опасным, если человек становится как бы элементом электрической цепи, обладающим определенным сопротивлением и пропускающим через себя ток определенной величины.
|
|
|
| а |
| б |
| Рисунок 4.1 |
Двухфазное включение, как правило, более опасно, поскольку к человеку непосредственно прикладывается наибольшее напряжение сети - линейное, а ток зависит только от сопротивления организма и имеет наибольше значение Ih, А.
(1.1)
| б |
| а |
где Uф - фазное, Uл - линейное напряжение сети, Rh - сопротивление организма человека. В расчетах принимают Rh = 1 кОм.
Рисунок 4.2 - Схемы прикосновения человека к сети: а - однофазное,
б - двухфазное
Однофазное включение является менее опасным, чем двухфазное, поскольку ток через человека ограничивается сопротивлением обуви и пола, а также сопротивлением изоляции фазных проводов, однако вероятность однофазных прикосновений на порядок выше. Поэтому однофазное включение является основной схемой, вызывающей поражение людей током в сетях любого напряжения. На рисунке 1.2 представлена схема сравнительной опасности поражения человека электрическим током при различных схемах его включения в цепь.
При двухфазном прикосновении, ток, проходящий через человека, не зависит от режима нейтрали, как в сети с изолированной нейтралью, так и в сети с заземленной нейтралью - человек оказывается под линейным (межфазным) напряжением. Иначе обстоит дело при однофазном прикосновении к сети. Рассмотрим случай однофазного прикосновения при различных режимах работы электроустановок.
