4.8.4. Електронебезпека. Напруга дотику, напруга кроку

Дія електричного струму на людину матиме місце лише в тому випа-дку, коли людина стала елементом замкнутого електричного кола, тобтодоторкнулась одночасно до двох точок електричної мережі, між якимиіснує різниця потенціалів. У такому випадку небезпека ураження людинизалежить від напруги мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляції струмоп-ровідних частин від землі і т.д.

За режимом роботи електричні мережі поділяються на мережі по-стійного і змінного струму (одно- та багатофазні). До багатофазних ме-реж належать трифазні мережі з ізольованою нейтраллю та глухозаземле-ною нейтраллю.

Ізольована нейтраль - це нейтраль генератора чи трансформатора,яка ізольована від заземлювального пристрою або приєднана до нього че-рез апарати з великим опором.

Глухозаземлена нейтраль - це нейтраль генератора чи трансформа-тора, яка через заземлювач має надійний контакт з землею.

Згідно з даними статистики більше 50% нещасних випадків (середелектротравм) трапляються у результаті безпосереднього дотику людинидо відкритих струмопровідних частин обладнання. Небезпека такого до-тику визначається силою струму, який протікає через тіло людини.

Схема вмикання людини до електричної мережі є дуже важливимфактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людинавключається в мережу, одночасно дотикаючись до двох фаз, до однієї фа-зи і землі, до двох фаз і землі або нульового провідника, до двох точокземлі, що мають різні потенціали. Найхарактернішими є перші дві схеми.Першу схему називають двофазним, а другу - однофазним вмиканням доелектричної мережі Двофазне вмикання є найнебезпечнішим, оскількипри ньому людина опиняється під повною лінійною напругою мережі.При цьому дія струму на людину не залежить від ізоляції її від підлоги.

Менш небезпечним, порівняно з двофазним, при нормальному режи-мі роботи електромережі буде однофазне вмикання, оскільки напруга, щодіє на людину, менша за лінійну в 1,73 рази. Відповідно меншою буде си-ла струму, що проходить через людину. На силу цього струму впливаєтакож режим нейтралі електроустановки, опір підлоги, на якій стоїть лю-дина, опір її взуття, ємності фаз відносно землі тощо.

Однофазне вмикання до мережі напругою до 1000 В з ізольованоюнейтраллю при нормальному режимі роботи мережі і надійній ізоляціїфаз може бути безпечним для людини.

При порушенні нормального режиму роботи мережі з ізольованоюнейтраллю, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпекаураження зростає, і якщо доторкнутись до однієї фази мережі з ізольова-ною нейтраллю, яка перебуває в такому режимі, то дія струму буде майжерівнозначною як і двохфазному увімкненні.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофаз-ного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі.Будь-яке з таких доторкань є дуже небезпечним, оскільки сила струму,що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Враховуючи те, що сила струму залежить від опору тіла, тривалостідії, інших факторів, при встановленні межі небезпечних умов орієнту-ються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу дотику.

Напруга дотику (ид)- це різниця потенціалів між двома точками ла-нцюга струму, до яких одночасно дотикається людина. Вище було пока-

•           *          ' ' w ' w            1          ' w        * X Г

зано, коли ця різниця може дорівнювати лінійній чи фазній напрузі. Ко-ли ж трапляється порушення ізоляції в електричній установці, корпусякої ізольований від землі (не заземлений), то на цьому корпусіз'являється фазна напруга (Цф), і дотик до такого корпусу за небезпекоюбуде рівнозначним дотику до фазного провідника. Людина, що стоїть наземлі, доторкнувшись до цього корпусу, опиниться під фазною напругою.Ид = Цф.

В тому ж разі, коли корпус заземлено, то потенціал на ньому (фк) бу-де дорівнювати добутку струму замикання на землю на величину опорузаземлення і коливатиметься в межах від нуля до Цф. Такий же самий по-тенціал буде створений і на поверхні землі біля центру заземлювача. Звіддаленням від центру заземлювача потенціал на поверхні ґрунту (фґ)поступово знижуватиметься, створюючи зону розтікання струму радіусомдо 20 м, за межами якої фґ дорівнює нулю. Напруга дотику людини, щостоїть на землі і торкається корпуса заземленої установки буде визнача-тися різницею потенціалів корпусу і поверхні ґрунту, на якій стоїть лю-дина (Цд = фк - фґ), і залежати від відстані між корпусом (а отже і люди-ною) та заземлювачем. Його величина буде тим більшою, чим більшоюбуде відстань між установкою і заземлювачем і дорівнювати нулю, якщоустановка розташована безпосередньо над заземлювачем.

Граничнодопустимі значення напруги дотику та сили струму для но-рмального(безаварійного) та аварійного режимів електроустановок припроходженні струму через тіло людини по шляху „рука - рука", „рука -нога" регламентуються ГОСТ 12.1.038-82. при змінному струмі частотою50 Гц вони становлять відповідно не більше 2 В і 0,3 мА.

Напруга кроку - різниця потенціалів двох точок на поверхні ґрунту,що знаходяться в зоні розтікання струму на відстані кроку одна від одної,на яких одночасно стоїть людина. Це може статися при обриві однієї зфаз повітряних ліній електропередач. При цьому навкруги точки дотикупровідника із землею виникає зона, що перебуває під напругою. При від-далені від місця дотику провідника із землею щільність струму в землізменшується, оскільки збільшується об'єм, через який проходить струм, іна певній відстані вона може практично дорівнювати нулю. Людина, щостоїть на точках з різними потенціалами, підпадає під дію різниці потен-ціалів цих двох точок, або під дію напруги кроку. При цьому струм про-ходить через тіло людини по шляху «нога-нога».

Напруга кроку залежить від відстані до місця замикання на землю,довжини кроку, характеру розповсюдження потенціалу в зоні розтіканняструму та інших чинників.

Незважаючи на те, що при напрузі кроку струм проходить через тілолюдини шляхом «нога-нога», який є менш небезпечним за інші, навітьневелика напруга у 60-70 В викликає мимовільні судомні скороченням' язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм можепроходити шляхом «рука-нога», через життєво важливі органи.

Важкі наслідки ураження напругою кроку пояснюються незнаннямелементарних заходів безпеки і правил виходу із зони розтікання струму.При виявленні замикання на землю забороняється наближатися до місцястікання струму на відстань менше 4 м - у закритих приміщеннях і мен-ше 8 м - на відкритій місцевості. Для надання допомоги постраждаломупотрібно користуватись електрозахисними засобами (діелектричнимвзуттям, рукавичками). У загрозливій ситуації при виході з небезпечноїзони слід віддалятись від місця замикання застосовуючи ходу «п'ятка-носок».