5. Основные причины поражения электрическим током. Шаговое напряжение

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате: ошибочных действий при проведении работ; неисправности защитных средств, которыми пострадавший касался токоведущих частей и др.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате: повреждения изоляции токоведущих частей; замыкания фазы сети на землю; падения провода (находящегося под напряжением) на конструктивные части электрооборудования и др.

3. Появления напряжения на отключенных токоведущих частях в результате: ошибочного включения отключенной установки; замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями: разряда молнии в электроустановку и др.

4. Возникновения напряжения шага на участке земли, где находится человек, в результате замыкания фазы на землю; выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубопроводом, железнодорожными рельсами); неисправностей в устройстве защитного заземления и др.

Напряжением шага называется напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека.

Если человек будет находиться в зоне растекания тока, например, при повреждении воздушной линии электропередачи, или нарушения изоляции силового кабеля, проложенного в земле, или при стекании тока через заземлитель и стоять при этом на поверхности земли, имеющей разные потенциалы в местах, где расположены ступни ног, то на длине шага возникает напряжение (Рис. 7.4.)

U_ш. =φ_х. – φ_х.+s.,

Рис. 7.4.

Схема напряжения шага

где:

φ_х. и φ_х.+s. – потенциалы точек расположения ног;

S =0,8 м. – длина шага.

Электрический ток, протекающий через тело человека, в этом случае зависит от значения тока замыкания на землю, сопротивления основания пола и обуви, а также от расположения ступней ног

Напряжение шага может быть равным 0, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной линии, т.е. линии электрического поля, обладающей одинаковым потенциалом.

Напряжение шага может быть уменьшено до минимума, если свести ступни ног вместе. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, и на расстоянии, равным примерно 20м. он может быть принят равным нулю.

Напряжение шага всегда меньше напряжения прикосновения. Протекание тока по нижней петле «нога-нога» менее опасно, чем по пути «рука-нога». Однако в практике немало случаев поражения людей при воздействии напряжения шага. Поражение при напряжении шага усугубляется тем, что из-за судорожного сокращения мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жизненно важные органы. Кроме того, рост человека обуславливает бо́льшую разность потенциалов, приложенных к телу.

6.Статическое электричество

Под статическим электричеством понимают совокупность явлений, связанных с возникновением свободного электрического заряда на поверхности, или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках.

Условие накопления зарядов на перерабатываемом материале определяется обязательным контактом поверхностей, в результате которого образуется двойной электрический слой – пространственное распределение электрических зарядов на границах соприкосновения двух фаз.

Основная величина, характеризующая способность к электризации – удельное электрическое сопротивление поверхностей контактируемых материалов.

Опасность, создаваемая электризацией различных материалов, состоит в возможности искрового разряда. Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электрического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоплением на них зарядов, достигает критической (пробивной) величины. Для воздуха эта величина составляет примерно 30 кв./м.

Возможно воспламенение горючих жидкостей в случае, когда выделяющаяся в разряде энергия будет больше энергии, воспламеняющей горючую смесь, или, в общем случае, выше минимальной энергии зажигания горючей смеси.

Статическая электризация тела человека и последующие разряды с человека на землю или заземленное производственное оборудование могут вызвать нежелательные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения человека, в результате которого человек может получить ту или иную механическую травму.

Защита от статического электричества.

Устранение опасности возникновения электростатических зарядов достигается применением ряда мер: заземлением, повышением поверхностной проводимости диэлектриков, ионизацией воздушной среды, уменьшением электризации горючих жидкостей.

Заземление используется прежде всего для производственного оборудования и емкостей для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Оборудование считается электростатически заземленным, если сопротивление в любой его точке не превышает 10⁶ Ом. Значение сопротивления заземляющего устройства, предназначенного для защиты от статического электричества, допускается до 100 Ом.

Поверхностная проводимость диэлектриков повышается при увеличении влажности воздуха или применении антистатических примесей.

При относительной влажности воздуха 85 % и более электростатических зарядов обычно не возникает. Антистатические вещества (графит, сажа) вводят в состав резинотехнических изделий, из которых изготавливаются шланги для налива и перекачки легковоспламеняющихся жидкостей при переливании их передвижные емкости (автоцистерны, железнодорожные цистерны). Металлические наконечники сливных шлангов во избежание проскакивания искр на землю или заземленные части оборудования дополнительно заземляют гибким медным проводником.

Ионизация воздуха приводит к увеличению его электропроводности, при этом происходит нейтрализация поверхностных зарядов ионами противоположного знака. Ионизация воздуха осуществляется воздействием на него высоковольтного электрического поля, образующего коронный разряд, либо воздействием источника радиоактивного излучения.

Уменьшение электризации горючих и легковоспламеняющихся жидкостей достигается:

-повышением электропроводности жидкости, введением в нее антистатических добавок;

-снижением скорости движения жидкостей – диэлектриков.

Для защиты работающих от статического заряда, который может накапливаться на них за счет емкости тела, равной примерно (200-250)пФ, используют обувь с электропроводящей подошвой. Предусматриваются также электропроводящие полы. При работах сидя применяют статические халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, соединенные с заземляющим устройством через сопротивление 10⁵ – 10⁷ Ом.