-
Явление стекания тока с одиночного и группового заземлителей.
По условиям безопасности обслуживающего персонала заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя (электрода) или применения нескольких параллельно соединенных электродов, именуемых групповым заземлителем.
Используя групповой заземлитель, можно выровнять потенциал на территории, где размещаются заземляющие электроды, что в ряде случаев играет решающую роль в обеспечении безопасности обслуживающего персонала.
Распределение потенциала на поверхности земли при использовании группового заземлителя и значение потенциала самого группового заземлителя (электродов) зависит от количества используемых электродов, их формы и размеров, а также от расстояния между электродами
Одиночный проводник, находящийся в контакте с землей, называется одиночным заземлителем. Одиночные заземлители различаются формой, размерами и способами осуществления контакта с землей.
Распределение потенциалов на поверхности земли (потенциальная кривая) имеет свои особенности для:
шарового заземлителя, находящегосяся в земле на большой глубине;
шарового заземлителя вблизи поверхности земли;
полушарового заземлителя;
стержневого заземлителя;
дискового заземлителя.
Потенциальная кривая заземлителя любой формы на относительно большом от него расстоянии (по сравнению с размерами заземлителя) приближается к потенциальной кривой полушарового заземлителя и описывается уравнением, В (х – расстояние от заземлителя, м):
Важно отметить также и то, что потенциал земли на расстоянии свыше 20 м от заземлителя любой формы, как и в случае полушарового заземлителя, при небольших токах, стекающих с заземлителя, можно считать практически равным нулю.
-
Тело человека – проводник электрического тока. Эквивалентная схема. Факторы, влияющие на сопротивление тела человека.
Тело человека, если рассматривать его условно как элемент, внезапно подключившийся к электрической цепи, представляет собой сложный проводник. Величину и характер электрического сопротивления человека обусловливают кожа, мышечная ткань, кровеносная и лимфатические системы, внутренние органы, нервы.
Образно тело человека можно представить как токопроводящую массу, окруженную несовершенным диэлектриком — кожным покровом. Следовательно, рассматривая сопротивление человеческого организма, следует различать внешнее сопротивление (сопротивление кожного покрова) и сопротивление внутренних органов.
Сопротивление внутренних органов не зависит от величины приложенного напряжения и в среднем может быть принято равным 1000 Ом, хотя следует заметить, что электропроводность отдельных органов и тканей в живом организме человека различная. Наименьшее сопротивление току оказывают жидкие составные части организма и пропитанные жидкостями ткани.
Хорошими проводниками являются мышцы, подкожная клетчатка, а также жировая ткань вследствие находящихся в ней кровеносных сосудов. Так, например, при переменном токе в 50 Гц объемное сопротивление мышечной ткани составляет 150— 300 Ом*см, крови-— 100—200 Ом*см, спинно-мозговой жидкости — 50—60 Ом*см.
Главным элементом, определяющим сопротивление организма человека, является сухой кожный покров, не имеющий загрязнений, влажности и видимых повреждений. Верхний роговой слой кожного покрова толщиной в 0,05—0,2 мм представляет собой наслоенный изолятор с сопротивлением, составляющим десятки и даже сотни тысяч омов. Электрический ток проникает в организм через поры и каналы потовых желез кожного покрова. Поэтому проводимость того или иного участка тела зависит от количества имеющихся на нем пор и каналов потовых желез и от интенсивности деятельности этих потовых желез. Количество же пор и каналов потовых желез и интенсивность деятельности их на различных участках поверхности человеческого тела различны.
Следовательно, сопротивление кожного покрова зависит от места приложения контактов и величины их поверхностей. Разумеется, не менее важную роль имеет качественность контакта. Влага, пот, воздействие едких паров и газов, токопроводящие химические вещества, токопроводящая пыль (металлическая, угольная и т. п.) значительно снижают сопротивление кожного покрова.
Установлено, что при воздействии на человека электрического тока хотя бы в самых небольших параметрах усиливается деятельность потовых желез. Вследствие этого кожный покров пропитывается потом и сопротивление его резко падает. Этот процесс протекает интенсивнее с увеличением приложенного напряжения и силы тока, протекающего через организм. Но и в том случае, когда кожный покров сухой, а время воздействия электрического тока незначительное для того, чтобы вызвать деятельность потовых желез, условие прохождения тока через тело также зависит от величины приложенного напряжения.
Известно, что через диэлектрик ток проходит тем легче, чем выше приложенное напряжение вследствие возникающей ионизации. Рассматривая кожный покров как диэлектрик, можно утверждать, что ионизация его и обусловливает прохождение тока.
При приложении к поверхности тела тока напряжением в 50 В пробой кожного покрова протекает медленно — в течение нескольких минут; при напряжении в 500 В пробой происходит быстро — в течение долей секунды; в месте контакта электрического тока с кожным покровом обнаруживаются следы его входа в организм и следы его ухода в виде входных и выходных отверстий.
Эквивалентная схема замещения
сопротивления тела человека