БЖД (вопросы и ответы)

01.Факторы влияющие на поражение человека электрическим током (величина тока, длительность воздействия, род и частота тока, сопротивление тела человека,

эквивалентная схема)

Исход поражения человека электрическим током и тяжесть электротравмы зависят от многих факторов.

Критерии опасности поражения человека электрическим током. Защитные меры от поражения электрическим током должны создаваться с учетом допустимых для человека значений тока при данной длительности и пути его прохождения через тело, а также с учетом параметров окружающей среды и окружающей обстановки.

Условия поражения человека электрическим током возникают при включении его в электрическую цепь электроустановки или при попадании в зону действия электрической дуги.

Правильно оценить опасность поражения электрическим током позволяют предельно-допустимые значения напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, в нормальном и аварийном режимах производственных и бытовых электроустановок напряжением до и выше 1 кВ в зависимости от продолжительности воздействия тока [6].

Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от рук к ногам.

Допустимые напряжение прикосновения Uh и ток Ih, протекающий через тело человека при нормальном режиме работы электроустановки

Род и частота тока		Uh , В не более		Ih,h, мА не более
Переменный 50 Гц		2,0		0,3
Переменный 400 Гц		3,0		0,4
Постоянный		8,0		1,0

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок напряжением до 1 кВ не должны превышать значений, указанных соответственно в таблицах.

Род и частота				Нормируемая				Предельно допустимые значения Uh , Ih
тока				величина				при продолжительности воздействия не более t, с
								0,01-		0,1					0,2			0,3					0,4		0,5			0,6		0,7				0,8		0,9				1,0		>1,0
								0,08
Переменный				Uh, В				550		340					160			135					120		105			95		85				75		70				60		20
50 Гц				Ih, мА				550		400					190			160					140		125			105		90				75		55				50		6
Переменный				Uh, В				650		500					500			330					250		200			170		140				130		110				100		36
400 Гц				Ih, мА				650		500					500			330					250		200			170		140				130		110				100		8
Постоянный				Uh , В				650		500					400			350					300		250			240		230				220		210				200		40
				Ih, мА				650		500					400			350					300		250			240		230				220		210				200		15
	Предельно допустимые значения Uh и Ih, при аварийном режиме работы бытовых электроустановок
	Продолжительность					Нормируемая величина														Продолжительность											Нормируемая величина
	воздействия t, с																			воздействия t, с
						Uh, В						Ih, мА																			Uh, В							Ih, мА
	0,01-0,08					220						220								0,6											40							40
	0,1					200						220								0,7											35							35
	0,2					100						100								0,8											30							30
	0,3					70						70								0,9											27							27
	0,4					55						55								1,0											25							25
	0,5					50						50								свыше 1,0											12							2

Тело человека является проводником электрического тока. Проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы.

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2zн (которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление

тела человека) и одного, называемого внутренним сопротивлением тела Rв (которое включает в себя сопротивление внутренних слоев кожи и сопротивление внутренних тканей тела) (рис. 1.8).

1 – электроды; 2 – наружный слой кожи – эпидермис (роговой и ростковый слои); 3 – внутренние ткани тела (включая внутренний слой кожи – дерму)

Сопротивление наружного слоя кожи zн состоит из активного и емкостного сопротивлений,

включенных параллельно. Полное сопротивление наружного слоя кожи zнзависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и при площади электродов в несколько квадратных сантиметров может достигать весьма больших значений (десятков и сотен тысяч Ом).

Внутреннее сопротивление тела считается чисто активным, хотя, строго говоря, оно также обладает емкостной составляющей. Внутреннее сопротивление Rвпрактически не зависит от площади электродов, частоты тока, а также от значения приложенного напряжения и равно примерно 500 – 700 Ом.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека для рассмотренных условий

02.Нормирование электрического тока. Предельно допустимые уровни тока и напряжение прикосновения.

Напряжение прикосновения – это разность потенциалов между 2-мя точками электрической цепи, которых касается человек

Нормальный режим: Uдоп=2 В, Ihдоп=0.5 мА.

Аварийный режим. Например произошло замыкание фазы на корпус электроустановки. В большинстве случаев ожидаемое напряжение прикосновения и соответственно ток через человека больше длительно допустимых значений. Единственной мерой защиты является быстрое отключение электроустановки. Необходимое время отключения определяется ГОСТом.

При выборе быстродействующей автоматической защиты: 1) ожидается ожидаемое напряжение прикосновения или ток через человека.

2) по графику определяется необходимое время срабатывания

03. Классификация проводящих частей и видов прикосновения человека.

	Проводящие части
ТВЧ	ОПЧ	СПЧ
Токоведущие части	Открытые проводящие части	Сторонние		проводящие
(шины, обмотки эл. машин,	(проводящие части ЭУ не	части
Жилы кабелей)	находящ. в нормальном	Части	не	являющиеся
	режиме под напряжением, но	частями электроустановки
	могут оказаться под ним при

поврежденной изоляции(корпус электроприемника, оболочка))

Прямоенепосредственный контакт человека с проводящими частями ЭУ.

СПЧ

прямое

Косвенное – прикосновение к открытой проводящим частям при поврежденной изоляции

04. Защита от прямого прикосновения. Косвенное прикосновение.

Прямоенепосредственный контакт человека с проводящими частями ЭУ.

СПЧ

прямое

Защита от прямого прикосновения:

1)Изоляция(основная)

2)Недоступность ТВЧ(оболочка, заграждение) Защита от прямого прикосновения:

1)Сверхнизкое напряжение U< 50 В

2)Устройство защитного отключения на дифф. токе <30 мА

Косвенное – прикосновение к открытой проводящим частям при поврежденной изоляции

05. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током и

допустимые напряжения.

Помещения с повышенной опасностью:

1)t>35 С (1 сутки и более) жаркие помещения

2)Если относительная влажность >75%(сырые)

3)Наличие токопроводящего пола(кирпич, металл, ж/бетон)

4)Токопроводящая пыль

5)Возможность одновременно прикоснуться к электрическим частям электрооборудования с одной стороны и металлическим частям технологического оборудования с другой(трубам,

арматуре)

Особо опасные помещения:

1)Относительная влажность --> 100%

2)Наличие химически активной или органической среды

3)2 и более признаков повышенной опасности

Наружное ЭУ(за пределами здания) по опасности приравнивается к особо опасным помещениям.

Помещения без повышенной опасности – помещения не содержащие признаков повышенной и особой опасности:

1)t=22-24 С

2)Влажность 40-60%(допустимые 40-75%)

3)Пол сухой и не проводящий

4)Отсутствует возможность одновременного прикосновение к ОПЧ и СПЧ Помещение без ПО Uдоп = 50 В

СПО и ООП Uдоп= 25 В

06. Эквивалентные схемы трехфазной несимметричной сети и симметричных сетей с

различными режимами нейтрали.

Несимметричная

У симметричной все тоже, только без ёмкостей. У изолированной нейтрали нет r0

Uф

R/3 3C

Z0									Rh

07.Анализ опасности поражения током в трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Нормальный режим.

Нейтраль изолированна от земли(или соединяется с заземляющим устройством через приборы контроля с большим сопротивлением изоляции)

r1,r2,r3 – сопротивления изоляции проводников относительно земли С1,С2,С3 – емкости проводов относительно земли

Если представить эту емкость ак конденсатор, то обкладками являются линии, т.е. фазные проводники и земля. Между ними диэлектрик(если воздушная линия то воздух, если кабельная то изоляционный материал). Емкость возрастает с ростом длины линии.

Из рисунка видно что ток через человека ограничен сопротивлениями изоляции проводников относительно земли. Для оценки Ih воспользуемся эквивалентной схемой.

Uф

R/3 3C

Rh

Сопротивления изоляции и емкости относительноземли равны. Согласноэквивалентной схеме можно записать: Ih= Uф/(Rh+Z/3)

1 случай С=0

Ih= Uф/(Rh+r/3)  r растет, ток падает

Взяв за основу допустимый ток, можно найти необходимое значение изоляции

2 случай

Будем считать что емкость велика(енсколько мкФ), тогда даже при r∞ определять ток через человека будет емкостное сопротивление.

Ih= Uф/(Rh+(1/3wC)2)

Т.е. с ростом емкости ток через человека растет и ассиметрично приближается к прямой, т.е. ток через человека ограничивает его собственное сопротивление.

Если сопротивление изоляции различаются по величине, то опасней прикосновение к проводнику с большим сопротивлением изоляции.