Замыкания электрического тока на землю. Шаговое напряжение

Электрический ток замыкается на землю через проводники, имеющие с ней контакт. Причинами замыкания и стекания тока в землю являются:

- Замыкание электрической сети в результате аварии на заземленный корпус электроустановки;

- Падение проводов на землю;

- Пробой или повреждения изоляции электрических кабелей. При замыкании тока на землю происходит резкое снижение потенциала - напряжение определяется как произведение тока замыкания на землю

Ток в земле приводит к появлению потенциалов на заземлителей, на металлических частях коммуникаций, находящихся вблизи заземлителя, в земле и на ее поверхности вокруг места замыкания и стекания тока в землю.

Разность потенциалов вблизи замыкания может достигать больших значений и опасна для человека, приближающегося движется в зоне замыкания. Человек при этом испытывает влияние электрического тока по пути "нога-нога". Растекания тока в земле, разность потенциалов между соседними точками, а, следовательно, и опасность поражения человека зависят:

- От значения тока замыкания на землю;

- Проводимости почвы;

- Сопротивления заземленных конструкций;

- Их формы и степени столкновения с грунтом;

- Напряжения в сети (до 1000 В);

- Разветвленности;

- Состояния изоляции и ин.ш.

Следует рассмотреть, как растекается электрический ток в земле от провода, упавшего на землю, закон распределения потенциалов от места падения его и какая опасность шагового напряжения.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага и на которых одновременно стоит человек (мал.12.3).

Если "картина" растекания тока от провода, упавшего эквивалентна "картине" от полушаровой заземления и почву однородной с удельным сопротивлением во много раз больше, чем в заземления, то плотность тока в земле будет уменьшаться и на расстоянии х от центра полушаровой заземления будет равна:

Распределение потенциала по поверхности земли вокруг полушаровой заземления

Растекания постоянного и переменного токов частотой 50 Гц в однородном проводящей среде можно считать стационарным электрическим полем. В нем плотность тока и напряженность Е в точке х связаны зависимостью закона Ома в дифференциальной форме

Точки АА), ее потенциал, которому соответствует полусфера между точкой с радиусом х и точкой, отстоящей на бесконечно большом расстоянии (∞), определится при решении интеграла:

То есть напряжение от места падения электрического провода по поверхности однородного грунта будет уменьшаться в стороны согласно гиперболическим законом. Разность потенциалов, приложенная к двух ног, находящихся на расстоянии шага (0,8 м), и называется шаговой напряжением. Значение напряжения с удалением от места замыкания уменьшается, а при расстоянии более 20 м в сетях до 0,4 кВ становится незначительной и опасности для человека не представляет.

Практически почва не всегда однородный вокруг места замыкания тока. И тогда эквипотенциальной линию не будут концентрическими окружностями, а потенциал от места замыкания будет изменяться по каким-то другим сложным законом, зависит от удельного сопротивления грунта вокруг заземления.

Если человек попал в зону влияния шагового напряжения, тогда следует исходить из нее медленными шагами с учетом направления снижения воздействия тока. Прыгать на одной ноге или бежать не следует, так как при падении к телу человека будет прикладываться еще большее напряжение, чем напряжение шага.

Напряжение прикосновения - напряжение между двумя точками цепи, которых человек касается одновременно. Другими словами, это падение напряжения на сопротивлении тела человека при ее подключении в электрическую цепь

Три класса помещений по опасности поражения электрическим током

Поражение электрическим током в значительной степени зависит от метеорологических условий производственных помещений. Эти условия могут способствовать увеличению или снижению поражения человека электрическим током.

Повышенная влажность и высокая температура воздуха во время работы с техническим электрооборудованием химических лабораторий, пары кислот и щелочей могут разрушать изоляцию проводов, резко ухудшая ее диэлектрические свойства, и, следовательно, способствуют переходу напряжения на нетоковедущие части электрооборудования.

С другой стороны высокая температура воздуха способствует обильному потоотделению, а высокая влажность способствует плохому испарения пота с кожи человека и, следовательно, увлажнению кожи человека в процессе работы. А сопротивление увлажненной кожи резко снижает электрическое сопротивление тела человека, а это в свою очередь увеличивает ток через тело человека и опасность его поражения.

Токопроводящие полы - земляные, бетонные, железобетонные также увеличивают опасность поражения человека электрическим током при работе и техническом обслуживании и приборного оборудования производственных предприятий. Техническое обслуживание электроустановок на предприятиях часто выполняется при таких условиях, где возможно одновременное случайное прикосновение, с одной стороны, к токопроводящей части, а с другой, к металлическим частям электрооборудования, имеет хорошо соединение с землей. Указанные выше условия определяют степень опасности поражения человека электрическим током.

"Правила устройства электроустановок. (ПУЭ-86)" все производственные помещения по опасности поражения людей электрическим током делятся на три класса: с повышенной опасностью; особенно опасны; без повышенной опасности.

В помещения с повышенной опасностью относятся помещения, в которых есть хотя бы одно из следующих условий, создающих повышенную опасность поражения человека электрическим током:

- Сырость или токопроводящий пыль. Влажными называются помещения, в которых относительная влажность длительное время превышает 75%. Пыльными (с токопроводящей пылью) называются помещения, в которых в процессе производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что он может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и др .;

- Токопроводящие полы - металлические, земляные, железобетонные, кирпичные;

- высокая температура. Жаркими называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически (более одних суток) + 35 ° С;

- Возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкции зданий, которые связаны с землей, технологических аппаратов, механизмов и другого оборудования, а также к металлическим корпусам электрооборудования.

К особо опасным помещениям относятся помещения с наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

- Особая сырость. Особенно влажными называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100%; стены, потолок и предметы влажные;

- Химически активное или органическая среда. Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

- Одновременно две или более условий повышенной опасности. К таким помещениям и условий на предприятиях медицинской и химической промышленности могут относится: лаборатории химического анализа, предприятия по производству агрессивных веществ и ин.ш.

К помещениям без повышенной опасности относятся помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. К таким помещениям относятся помещения с надлежащими метеорологическими условиями, с деревянными полами, регулируемой температурой воздуха. Это помещение административно-управленческие, конторские и жилые комнаты.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >