Ураження електричним струмом

Введение

…

1. Дія електричного струму на організм человека…

2. Чинники, що визначають результат поразки електричним током…

3. Гранично допустимі величини напруг і токов…

4. Схема, призначення, принцип дії і науковотехнологічна галузь застосування зануления.

Необхідність повторного заземлення нульового провода…

5. Завдання на задану тему «Зануление»…

Заключение

…

Литература

…

У цьому курсової роботі було розглянуто принципи і кошти електричної захисту. Зокрема зануление. Також було включені у роботу такі питання как:

* дії електричного струму на організм человека;

* чинники, що визначають результат поразки ел. током;

* допустимі рівні напруг дотиків і токов;

* схема, призначення, принцип дії і науковотехнологічна галузь застосування зануления;

* вирішення завдання на задану тему «Зануление».

1. ДІЮ ЕЛ. СТРУМУ НА ОРГАНІЗМ ЧЕЛОВЕКА.

При експлуатації і ремонті електричного устаткування й мереж може стати у дії електричного поля чи безпосередньому поєднанні з які перебувають під напругою проводками електричного струму. Через війну проходження струму через дозволить статися порушення його жизнедеятельных функций.

Небезпека поразки електричним струмом поглиблюється тим, що, у перших, струм немає зовнішніх ознак і, зазвичай людина без спеціальних приладів неспроможна завчасно знайти що загрожує йому небезпека; по-друге, впливу струму на людини у більшості випадків стає до серйозних порушень найважливіших жизнедеятельных систем, як-от центральна нервова, серцево-судинна і дихальна, що підвищує тяжкість поразки; по-третє, перемінний струм може викликати інтенсивні судоми м’язів, що призводять до не отпускающему ефекту, у якому людина самостійно неспроможна позбутися впливу струму; по-четверте, вплив струму викликає в людини різку реакцію отдергивания, а деяких випадках і непритомність, що з роботи висоті можуть призвести до травмування внаслідок падения.

Електричний струм, проходячи через тіло людини, може біологічне, теплове, механічне і хімічне дії. Біологічна дію залежить від здібності електричного струму дратувати і порушувати живі тканини організму, теплове — у спроможності викликати опіки тіла, механічне — спричинить розриву тканин, а хімічне — до електролізу крови.

Вплив електричного струму на організм дозволить з’явитися причиною электротравмы. Электротравма — це травма, викликана впливом електричного струму чи електричної дуги. Умовно электротравмы ділять у місцеві і спільні. При місцевих электротравмах виникає місцеве ушкодження організму, що виражаються у появі електричних опіків, електричних знаків, в металізації шкіри, механічних пошкодженнях і электроофтальмии (запалення зовнішніх оболонок очей). Загальні электротравмы, чи електричні удари, призводять до поразці всього організму, выражающемуся порушення чи повному припинення діяльності найбільш життєво важливих органів прокуратури та систем — легких (дихання), серця (кровообращения).

Характер впливу електричного струму на чоловіки й тяжкість поразки постраждалого залежить багатьох факторов.

Оцінювати небезпека впливу електричного струму на людини, можна по відповідним реакцій організму. Зі збільшенням струму чітко виявляються три якісно чудові відповідні реакції. Це насамперед відчуття, більш судорожне скорочення м’язів (неотпускание для змінного струму і больовий ефект постійного) і, нарешті, фисрилляция серця. Електричні струми, викликають відповідну реакцію, поділяють на суттєві, неотпускающие і фибрилляционные.

2. ЧИННИКИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ ВИХІД ПОРАЖЕНИЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ ТОКОМ.

До чинників, впливає на результат поразки електричним струмом, относят:

1. Величина тока.

2. Величина напряжения.

3. Час действия.

4. Рід і частота тока.

5. Шлях замыкания.

6. Опір человека.

7. Навколишня среда.

8. Чинник внимания.

2.1. Величина тока.

За величиною струму, струми поділяються на:

— неощущаемые (0,6 — 1,6мА);

— ощущаемые (3мА);

— які відпускають (6мА);

— неотпускающие (10−15мА);

— задушливі (25−50мА);

— фибрилляционные (100−200мА);

— теплові впливу (5А і выше).

2.2. Величина напруження і 2.3. Час действия.

По ГОСТ 12.1.038−82 ССБТ «Гранично допустимі величини напруг і струмів. Электробезопасность». Чинники величини напруження і час впливу електричного струму, наведені у табл. 1.

Таблиця 1.

Час дії, сек.

Длительно.

До 30.

0,5.

0,2.

0,1.

Величина струму, мА.

Розмір напруги, В.

При короткочасному впливі (0,1−0,5с) струм порядку 100мА бракує фибрилляции серця. Якщо збільшити тривалість впливу до 1с, цей ж струм можуть призвести до смертельного кінця. З зменшенням тривалості впливу значення допустимих в людини струмів істотно збільшується. При зміні часу впливу від 1 до 0,1с припустимий струм зростає у 16 раз.

З іншого боку, скорочення тривалості впливу електричного струму зменшує небезпека поразки людини з деяких особливостей роботи серця. Тривалість одного періоду кардиоцикла (рис. 2.1.) становить 0075−0,85с.

У кожному кардиоцикле спостерігається період систоли, коли шлуночки серця скорочуються (пік QRS) і виштовхують кров в артеріальні судини.

Фаза Т відповідає закінчення скорочення шлуночків і вони переходить до розслаблене стан. У період диостола шлуночки наповнюються кров’ю. Фаза Р відповідає скорочення передсердь. Встановлено, що серце можна до впливу електричного струму під час фази Т кардиоцикла. Щоб виникла фибриляция серця, необхідно совподение за часом впливу струму з фазою Т, тривалість якої 0,15−0,2с. З скороченням тривалості впливу електричного струму ймовірність такого збіги дедалі менше, отже, зменшується небезпека фибриляции серця. Що стосується розбіжності часу проходження струму через людини з фазою Т струми, які перевищують пороговими значеннями, не викличуть фибриляции сердца.

2.4. Рід і частота тока.

Постійний і перемінний струми подають різноманітні на організм переважно при напругах до 500 У. При таких напругах ступінь поразки постійним струмом менше, ніж змінним тієї ж величини. Вважають, що напруга 120 У постійного струму при однакових умов еквівалентно по небезпеки напрузі 40 У змінного струму промислової частоти. При напрузі 500 В і від відмінностей у вплив постійного і перемінного струмів мало наблюдаются.

Дослідження засвідчили, що найбільш несприятливими в людини є струми промислової частоти (50 Гц). При збільшенні частоти (більш 50 Гц) значення неотпускающего струму зростає. З зменшенням частоти (від 50 Гц до 0) значення неотпускающего струму теж зростає й за частоти, рівної нулю (постійний струм — больовий ефект), вони стають більше приблизно три раза.

Значення фибрилляционного струму при частотах 50−100Гц рівні, на підвищення частоти до 200Гц цей струм зростає приблизно 2 разу, а за частоти 400Гц — майже 3,5 раза.

2.5. Шлях замикання тока.

При дотику людини до токоведущим частинам шлях струму не завжди однаковий. Усього існує 18 варіантів шляхів замикання струму через людини. Основні з них:

— голова — ноги;

— рука — рука;

— правиця — ноги;

— ліва рука — ноги;

— нога — нога.

Ступінь поразки у таких випадках залежить від цього, які органи людини піддаються впливу струму, і зажадав від величини струму, який струменіє безпосередньо через серце. Так при протікання струму шляхом «рука — рука» через серце проходить 3,3% загального струму, шляхом «ліва рука — ноги» 3,7%, «правиця — ноги» 6,7%, «нога — нога» — 0,4%. Величена неотпускающего струму шляхом «рука — рука» приблизно двічі менше, ніж шляхом «рука — ноги».

2.6. Опір человека.

Величина струму походящего через будь-якої ділянку тіла людини, залежить від докладеної напруги (напруги доторку) і електричного опору що чиниться току даним ділянкою тела.

Між яке впливає струмом і напругою існує нелінійна залежність: зі збільшенням напруги струм зростає швидше. Це переважно нелинейностью електричного опору тіла людини. На ділянці між двома електродами електричне опір тіла людини у основному складається з опорів двох тонких зовнішніх верств шкіри, що стосуються електродів, і внутрішнього опору решти тіла. Погано проводить струм зовнішнє шар шкіри, що прилягає до электроду, й внутрішня соціальність тканину, що під погано проводять шаром, хіба що утворюють обкладки конденсатора ємністю З повагою та опором його ізоляції Vн (рис. 2.2.). Зі збільшенням частоти струму опір тіла людини зменшується і за великих частотах практично стає рівним внутрішньому сопротивлению.

При напрузі на електродах 40−45 В в зовнішньому шарі шкіри виникають значні напруженості поля, які або частково порушують полупроводящие властивості цього. При збільшенні напруги опір тіла зменшується і за напрузі 100−200 В падає до значення внутрішнього опору тіла. Це опір для практичних розрахунків може з’явитися рівним 1000 Ом.

Навколишня среда.

вологість і температура повітря, наявність заземленных металевих конструкцій і підлоги, токопроводящая пилюка та інші чинники довкілля надають додаткове впливом геть умова електробезпеки. У вологих помешканнях із високої температурою чи наружних електроустановках складаються несприятливі умови, у яких забезпечується найкращий контакти з токоведущими частинами. Наявність заземленных металевих конструкцій і підлоги створює підвищену небезпека поразки у слідстві те, що людина практично постійно пов’язані з одним полюсом (землею) електроустановки. Токопроводящая пил також покращує умови для електричного контакту людину, як з токоведущими частинами, і з землей.

2.8. Чинник влияния.

Чинник впливу відіграє якщо електричним струмом. На рис. 2.3. представлений графік залежності освобождаемости студентів якщо електричним струмом, коли їм відомо у тому, що установка перебуває під напряжением.

3. «ГРАНИЧНО ДОПУСТИМІ ВЕЛИЧИНИ НАПРУГ І ТОКОВ».

ГОСТ 121.038−82 ССБТ.

Гранично допустимі величини напруг і струмів наведені у табл.2.

Таблиця 2.

Час дії, сек.

Длительно.

До 30.

0,5.

0,2.

0,1.

Величина струму мА.

Величина напруги, В.

4. СХЕМА, ПРИЗНАЧЕННЯ, ПРИНЦИП ДІЇ І ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ЗАНУЛЕНИЯ. НЕОБХІДНІСТЬ ПОВТОРНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ НУЛЬОВОГО ПРОВОДА.

Зануление — металеве з'єднання корпусу електроустановки із нульовим дротом, що дозволяє звести аварійний режим до однофазному короткому замиканню з наступним відключенням ушкодженого контуру в мінімально короткий час (0,2с).

Зануление застосовують у чотирьох провідних мережах із глухо-заземленной нейтралью напругою до 1000 В. Захисний ефект зануления полягає у зменшенні тривалості замикання на корпус і, отже, у зниженні часу впливу електричного струму на человека.

Схема захисного зануления показано на рис. 4.1.

Повторне заземлення нульового дроти необхідне забезпечення кращої захисту людини від поразки електричним струмом. Як очевидно з рис. 4.2. при обриві нульового дроти, під час переходу електричного струму на корпус електроустановки струм короткого замикання протікає через опір повторного заземлення та опору заземлення (r0), і фазу ©.

вторное заземлення нульового дроти влаштовується многократно:

— для повітряних ліній через кожні 250 м;

— для кабельних ліній через кожні 250 м;

— і запитають обов’язково при введення в виробниче помещение.

Повторне заземлення нульового дроти не повністю забезпечує захисту від поразки струмом, а лише пом’якшує аварійний режим, зменшує напруга на корпусі в 2−3 разу. Небезпека поразки зберігається, тому застосовуються індивідуальні захисні кошти (килимки, рукавиці і т.д.).

5. ВИБРАТИ НОМІНАЛЬНІ СТРУМИ ПЛАВКИХ ВСТАВОК ЗАПОБІЖНИКІВ І ОПРЕДЕЛИТЬТЬ ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫЕ СПРОТИВУ ПЕТЛІ «ФАЗА-НОЛЬ» ДЛЯ СПОЖИВАЧІВ, ЯКІ ЖИВИЛИСЯ ВІД МЕРЕЖІ З ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ НАПРУГОЮ 380/220 В.

Вихідні данные:

Потужності споживачів ел. енергії, кВт.

3-х фазні ел. двигуни з к.з. ротором.

2-х фазные.

Однофазные.

Насос.

вентилятор

Токарн. станок.

Свердел. Станок.

центрифуга.

компрессор

Зварювальний трансформатор

Знижуючий трансформатор

5,5.

4,5.

3,0.

1,1.

18,5.

24,0.

25,0.

4,0.

1. Кратність пускового струму для ел. двигунів з к.з. ротором прийняти рівної 5…6,25.

2. Коефіцієнт потужності споживачів прийняти 0,7…0,8.

3. Коефіцієнт запасу плавкою вставки прийняти 2,5 — для легких умов пуску; 2,0 — для важких умов пуска.

5.1. Упорядкування однолінійної схеми харчування споживачів эл-кой энергии.

5.2. Визначення номінальних струмів потребителей.

Для установки №№ 1−6.

Для установок №№ 7−8.

5.3. Для двигунів з коротко замкнутим ротором визначаємо пускові токи.

Iпуск=Кп?Iн, A.

де Кп — кратність пускового тока.

Iпуск (1) = Кп? Iн (1) = 5?11,9 = 59,5 А.

Iпуск (2) = Кп? Iн (2) = 5,2?9,7 = 50,44 А.

Iпуск (3) = Кп? Iн (3) = 5,5?6,24 = 34,32 А.

Iпуск (4) = Кп? Iн (4) = 5,7?2,2 = 12,54 А.

пуск (1) = Кп? Iн (5) = 5,9?36,5 = 215,35 А.

Iпуск (1) = Кп? Iн (6) = 6?45,6 = 273,6 А.

5.4. Визначаємо розрахункові значення номінальних струмів плавких вставок. І їх за ГОСТ.

де? — коефіцієнт запасу плавкою вставки (2,5).

— приймаємо 25.

— приймаємо 25.

— приймаємо 15.

— приймаємо 10.

приймаємо 100.

— приймаємо 125.

— приймаємо 100.

— приймаємо 15.

Визначення необхідних значень струмів к.з. відповідно до вимогами ПУЭ.

Iк.з. = К? Iпл.вст., К=3.

Iк.з.(1) = К? Iпл.вст.(1)= 3?25 = 75А.

Iк.з.(2) = К? Iпл.вст.(2)= 3?25 = 75А.

Iк.з.(3) = К? Iпл.вст.(3)= 3?15 = 45А.

Iк.з.(4) = К? Iпл.вст.(4)= 3?10 = 30А.

Iк.з.(5) = К? Iпл.вст.(5)= 3?100 = 300А.

Iк.з.(6) = К? Iпл.вст.(6)= 3?125 = 375А.

Iк.з.(7) = К? Iпл.вст.(7)= 3?100 = 300А.

Iк.з.(8) = К? Iпл.вст.(8)= 3?15 = 45А.

5.6. Визначення гранично допустимих значень сопративлений петлі «фаза-нуль».

вибір номінального струму плавкою вставки за захистом всієї групи споживачів энергии.

346,20 > 219,74.

Усі результати зводимо в табл.4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Наприкінці слід зазначити, питання, поставлених завданні вирішені. Діяльність описано дію електричного струму на людини, наведено схема, призначення, принцип дії зануления. Також було обрані номінальні струми плавких вставок запобіжників, визначено предельно-допустимые опору петлі «фаза-нуль». Наведено допустимі рівні напруг дотиків і струмів по ГОСТ 12.1.038−82.

1. Охорона праці в ж.д. транспорті. Під ред. Ю. Г. Сибарова. -М: Транспорт, 1981.

2. Зимін О. Н. Захист асинхронних двигунів до 500 В. -М. _Л.: Енергія, 1967.

3. Бєляєв А.В. Вибір аппвратуры, захисту та кабелів у мережах 0,4 кВ Л.: Энергоатомиздат, 1988.