Электробезопасность. Воздействие электрического тока на человека и меры защиты от поражения электрическим током

1. Лекция 5 Основы электробезопасности. Воздействие электрического тока на человека и меры защиты от поражения электрическим током

1.
Основные определения и понятия
2.
Характеристика помещения по степени опасности
поражения электрическим током
3.
Схемы включения человека в электрическую цепь
4.
Защитные средства от поражения электрическим
током
5.
Методы и средства первой (доврачебной) помощи при
поражении электрическим током

2. 1. Основные определения и понятия

Опасность поражения человека электрическим
током зависит от:
• эксплуатационного напряжения,
• окружающей производственной среды,
• квалификации обслуживающего персонала.
• Электроустановки подразделяются по напряжению
до 1000 В и свыше 1000 В «Правила устройства
электроустановок» (ПУЭ).

3.

75-80% смертельных
поражений током
происходит в
электроустановках
от 127 до 380 В. Они
широко
распространены на
производстве и
быту.

4. Действие электрического тока:

• термическое – ожоги тела, нагрев кровеносных
сосудов, нервов, крови и т.д.;
• электролитическое – разложение крови и других
органических жидкостей, вызывающем значительные
нарушения их состава и свойств;
• биологическое – раздражение и возбуждение тканей,
судорожное сокращение мышц, возможно полное
прекращение деятельности органов кровообращения
и дыхания.

5.

• Электрические
травмы: ожоги, знаки,
металлизация кожи,
электроофтальмия,
механические
повреждения
• Электрический удар –
возбуждение живых
тканей,
сопровождающееся
судорожным
сокращением мышц.

6.

• Клиническая (мнимая) смерть наступает
с момента прекращения деятельности
сердца и легких, продолжается до
начала гибели клеток головного мозга
(длится до 7-8 мин).
• Биологическая (истинная) смерть –
необратимое явление. Прекращаются
биологические процессы в клетках и
тканях организма, распадаются
белковые структуры.

7.

• Тело человека –
проводник
электрического тока.
• При переменном
токе частотой 50 Гц
сопротивление тела
человека – 1000 Ом.

8. Условие безопасности человека при действии электрического тока определяется зависимостью:

• Iч — сила тока,
протекающего через тело
человека, A;
• Unp — напряжение
прикосновения (разность
потенциалов между двумя
точками электрической цепи,
которых одновременно
касается человек), В;
Rч —сопротивление тела
человека, Ом;
• I доп — допустимая сила
тока, протекающего через
тело человека, А.

9. Степень опасности электрического тока

Сила тока, мА
0,6—1,5
2—3
Переменный ток
Порог ощущения
Судороги в руках
5—7
Судороги в руках с болью
8 — 10
Сильные боли в пальцах и кистях
рук (порог отпускающего тока)
13—14
20—50
50—65
70—80
90—100
Очень сильные боли, слабый
паралич рук (пороговый не отпускающий ток)
Паралич рук; самостоятельно
оторваться невозможно; затрудненное дыхание
Паралич дыхания; фибрилляция
сердца (хаотические разновременные сокращения волокон
сердечной мышцы)
Начало трепетания желудочков
сердца
Паралич дыхания; при длительности 3 с и более — паралич
сердца, трепетание желудочков;
клиническая смерть
Постоянный ток
Не ощущается
Не ощущаются
Зуд, ощущение нагрева (порог
ощущения)
Усиление нагрева
Дальнейшее ощущение нагрева
Сокращение мышц; незначительные
боли; продолжение нагрева
Сильные боли; слабый паралич рук;
оторваться самостоятельно практически
невозможно
Руки парализуются; оторваться
самостоятельно невозможно
Паралич дыхания; начало трепетания
желудочков сердца

10. Возможные пути прохождения тока в теле человека («петли тока»)

Наиболее распространенные пути прохождения тока в теле
человека («петли тока»): 1 — рука — рука; 2— правая рука —
ноги; 5 —левая рука —ноги; 4—нога —нога; 5— голова — ноги; 6—
голова — руки

11. Характеристика наиболее распространенных путей прохождения тока в теле человека

Пути прохождения тока
Доля терявших
Частота
сознание во время
возникновения пути
воздействия тока,
прохождения тока, %
%
Значение тока,
проходящего через
область сердца, % от
общего тока,
проходящего через тело
Рука—рука
40
83
3,3
Правая рука—ноги
20
87
6,7
Левая рука—ноги
17
80
3,7
Нога—нога
6
15
0,4
Голова—ноги
5
88
6,8
Голова—руки
4
92
7,0
Прочие
8
65
—

12. 2. Характеристика помещений по степени опасности поражения электрическим током

• Помещение без повышенной опасности: беспыльные,
изолирующие полы, в которых отсутствуют заземленные
предметы (жилые помещения, конторы, некоторые лаборатории
и производственные помещения).
• Помещения с повышенной опасностью: сырые (относительная
влажность 75% и более), t воздуха превышает +30 °С, с
токопроводящей пылью, токопроводящими полами
(металлические, железобетонные и т.п.), с возможностью
одновременного прикосновения человека к имеющим
соединение с землей металлоконструкциям зданий,
технологическим аппаратам, с одной стороны, и к
металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
• Особо опасные помещения: особо сырые (относительная
влажность около 100%), с химически активной средой.

13. Величина напряжения в сети, при которой не требуется специальных мер защиты в зависимости от класса помещений:

• работа в помещениях без повышенной опасности:
защитное заземление или зануление электроустановок
выполняются при напряжении переменного тока U>380В;
разрешается пользоваться электроинструментом и
переносными светильниками до 220В без защитных
средств.
• работа в помещениях с повышенной опасностью:
электроинструмент при напряжении U>42В должен быть
заземлен или занулен;
разрешается использовать переносные светильники на
напряжение до 42В включительно без применения
защитных средств;
для питания ручных переносных светильников
применяется напряжение не выше 12В.

14.

• Для получения
пониженного
напряжения
42 и 12 В
используются
специальные
трансформаторы

15. 3. Схемы включения человека в электрическую цепь

Характерные схемы включения человека в электрическую цепь:
а — двухполюсное прикосновение; б- однополюсное прикосновение; 1,2— фазные
провода

16.

• U4 —линейное
напряжение сети;
• Rч — сопротивление
тела человека;
• Uф— фазное
напряжение сети.

17. Сила тока, проходящего через тело человека (формула)

• Rиз – сопротивление
изоляции проводов
Чем лучше изоляция
проводов относительно
земли, тем меньше
опасность
однополюсного
прикосновения
человека к проводу

18.

• Измерение
сопротивления
изоляции
выполняется на
отключенной
установке с
помощью
мегаомметра на
номинальное
напряжение 1000 В

19.

Прикосновение человека - к одной фазе трехфазной сети с изолированной
нейтралью
• Если принять, что сопротивление изоляции трех фаз
до момента прикосновения равны, то сила тока,
проходящего через тело человека, будет равна:

20.

Прикосновение человека к одной фазе трехфазной сети с заземленной
нейтралью.
1, 2, 3 — фазные провода, 0 — нулевой защитный провод
Rоб = 0 и Rn = О, сила тока, проходящего через
тело человека будет равна:

21. Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих

частей электрооборудования, которые могут
оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по
другим причинам.

22. В сетях с напряжением 220 или 380В значение силы тока однофазного короткого замыкания на землю может быть <10А

В сетях с напряжением 220 или 380В значение силы
тока однофазного короткого замыкания на землю может
быть <10А
• Из условий
безопасности
U3 = I3R3 = 10 R3 < 42 В.
сопротивление
защитного
заземления в
установках
380/220 В должно
быть не более 4 Ом

23. Земля представляет собой объемный проводник электрического тока, поэтому ток от заземлителей растекается во всех направлениях

Схема замыкания на корпус в сетях трехфазного тока с изолированной
нейтралью при заземленном электрооборудовании:
1,2,3 — фазные провода

24. В положении 1 человек попадает под напряжение шага С/ш. Наибольшая величина напряжения шага – около места замыкания, а

наименьшая – на расстоянии более 20 м. В положении 2
попадает под напряжение прикосновения.
Распределение потенциалов вокруг одиночного заземлителя в зоне
растекания тока при замыкании на землю:
1.2 — положения человека в зоне растекания тока

25. Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые

могут
оказаться под напряжением вследствие замыкания на
корпус
Принципиальная схема зануления:
1 — корпус
электрооборудования;
2 — плавкие предохранители; 1, 2, 3 —фазные
провода, 0 — нулевой защитный провод;
Ro — сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rп — сопротивление повторного заземления нулевого защитного провода; I3 — ток однофазного короткого
замыкания

26. Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в

ней опасности
поражения человека электрическим током.
Принципиальная схема устройства защитного отключения, реагирующего
на напряжение корпуса относительно земли:
1 —корпус; 2— автоматический выключатель; КО — отключающаяся катушка;
Н —реле напряжения максимальное; R3 — сопротивление защитного заземления;
Rв —сопротивление вспомогательного заземления; Jp — ток реле, 1, 2, 3 — фазные
провода.

27.

• Выравнивание потенциала – метод снижения
напряжения прикосновения и напряжения шага
между точками электрической цепи, к которым
возможно одновременное прикосновение или на
которых может одновременно стоять человек.
• Двойная изоляция – это совокупность рабочей и
защитной (дополнительной) изоляции, при которой
доступные прикосновению части
электрооборудования не приобретают опасного для
человека потенциала при повреждении рабочей или
защитной изоляции.
• Малое напряжение – это номинальное напряжение
не более 42 В, применяемые в электроустановках
для обеспечения электробезопасности.

28. 4. Защитные средства от поражения электрическим током

• Изолирующие
защитные средства
изолируют человека от
токоведущих или
заземленных частей, а
также от земли –
изолирующие и
электроизмерительные
клещи, диэлектрические
перчатки и боты,
галоши, коврики,
изолирующие подставки

29.

• Ограждающие
защитные средства
предназначены для
временного ограждения
токоведущих частей и
предупреждения
ошибочных операций с
электрической
аппаратурой. К ним
относятся: ограждения
(щиты),
предупредительные
плакаты и др.

30.

• Предохранительные
защитные средства
предназначены для
индивидуальной
защиты работающих от
световых, тепловых и
механических
воздействий. К ним
относятся защитные
очки, каски, монтерские
пояса и др.