Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.
Электрическое напряжение между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно отношению работы эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B, к величине пробного заряда. [12].
Главным параметром количественной оценки данного фактора является сила тока:
, А
где U - напряжение электрического поля, В; R - сопротивление электрической цепи, Ом.
Электрическое сопротивление цепи – сумма сопротивлений всех участков, составляющих цепь (проводников, пола, обуви и др.); в общее электрическое сопротивление входит и сопротивление тела человека.
Напряжение прикосновения Uпр – разность электрических потенциалов между двумя точками тела человека, возникающая при его прикосновении к токоведущим частям, корпусу электроустановки или нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.
Все оборудование на рабочем месте инженера- электроника и лаборанта рассчитано на напряжение до 1000 вольт.
Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме промышленных электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц не должны превышать значений, указанных в табл.6.4.[7]
Таблица 6.4
| Продолжительность воздействия t, с | Нормируемая величина | Продолжительность воздействия t, c | Нормируемая величина | ||
| U, B | I, мА | U, B | I, мА | ||
| От 0,01 до 0,08 | 0,6 | ||||
| 0,1 | 0,7 | ||||
| 0,2 | 0,8 | ||||
| 0,3 | 0,9 | ||||
| 0,4 | 1,0 | ||||
| 0,5 | Св. 1,0 | ||||
| Примечание - Значения напряжений прикосновения и токов установлены для людей с массой тела от 15 кг. |
Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать значений, указанных в таблице 6.5[7]
Таблица 6.5
| Род тока | U, В | I, мА |
| не более | ||
| Переменный, 50 Гц | 2,0 | 0,3 |
| Примечания: 1 Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействий не более 10 мин в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения. 2 Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25°С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза. |
Проходя через организм, электрический ток оказывает следующие воздействия: термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внутренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела); электролитическое (разлагает кровь, плазму); биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внутренние биологические процессы). [8]
К основным техническим средствам обеспечения электробезопасности относятся: электрическая изоляция токоведущих частей, защитное заземление цепи, зануление цепи, выравнивание потенциалов, дифференциальные автоматы защиты [9].
Устройство заземления выполняется в соответствии с требованиями Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), ГОСТ 12.1.030-81, ГОСТ Р МЭК 61140-2000.
Заземление следует выполнять:
· при напряжениях переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440В и выше во всех электроустановках;
· при напряжениях переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В только в электроустановках, размещённых в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных электроустановках;
· при любом напряжении переменного и постоянного тока во взрывоопасных электроустановках.
При устройстве защитного заземления могут быть использованы как естественные, так и искусственные заземлители. Причём если естественные заземлители имеют сопротивление растеканию тока, удовлетворяющее требованиям ПУЭ, то устройство искусственных заземлителей не требуется.
В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
· проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов, транспортирующих горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, горючие и взрывчатые газы и смеси;
· обсадные трубы, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей;
· свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле и т. д.
В качестве искусственных заземлителей чаще всего применяют угловую сталь сечением 60´60 мм, стальные трубы диаметром 35 – 60 мм и стальные шины сечением не менее 100 мм2.
Стержни и трубы длиной 2,5…3 м погружаются (забиваются) в грунт вертикально в специально подготовленной траншее (рис. 6.1).
Вертикальные заземлители, устанавливаемые в грунте, соединяются определенным образом стальной полосой, которая приваривается к каждому заземлителю. Расположение заземлителей показано на рис. 6.2.
Рис. 6.1. Установка вертикального заземлителя
Рис. 6.2. Схема расположения заземлителя в траншее заземлителей
Стальные заземлители должны иметь определённые минимальные размеры.
По расположению заземлителей относительно заземляемого оборудования системы защитного заземления подразделяются на выносные и контурные.
Схема выносного заземления оборудования представлена на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Схема выносного заземления:
1 – заземляемое оборудование; 2 – заземлители
При выносной системе заземления заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. Поэтому заземлённое оборудование находится вне поля растекания тока и человек, касаясь его, оказывается под полным напряжением относительно земли Uпр = U3. Выносное заземление защищает человека только лишь при малом сопротивлении грунта.
Контурное заземление показано на рис. 6.4. Заземлители располагаются по контуру заземляемого оборудования на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга. В данном случае поля растекания тока заземлителей накладываются
друг на друга, и любая точка поверхности земли внутри контура имеет значительный потенциал. При этом напряжение прикосновения будет меньше, чем при выносном заземлении
Uпр = UЗ – jосн,
где jосн - потенциал земли.
Рис. 6.4. Схема контурного заземления
Нормирование параметров защитного заземления.
Защитное заземление предназначено для обеспечения безопасности человека при прикосновении его к нетоковедущим частям оборудования, случайно оказавшимся под напряжением, а также при воздействии напряжения шага. Эти величины не должны превосходить длительно допустимых
Uпр £ Uпр д.д.;
Uш £ Uш д.д.