Электрический ток и воздействие на человека

Содержание:

1.Электрический ток и его воздействие на человека………………...2

2.Способы и средства защиты от поражения электрическим током……………………………………………………………………….…..3  

3.Виды поражения электрическим током……………………4 

4.Защитное заземление, зануление,  отключение……….……5

5. Расчетная часть………………………………………………………14

Список использованной литературы………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Электрический ток и его воздействие на человека.   

  Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер.

Проходя через тело человека эл. ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.    

Термическое действие проявляется  ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры  органов, расположенных на пути тока.    

Электролитическое действие выражается в нарушении физико-химического  состава и свойств различных  жидкостей организма (крови, лимфы)

(Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма (крови, лимфы)  на ионы и нарушение их физико-химического состава и свойств)   

Механическое действие тока приводит к разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта.    

Биологическое действие проявляется судорожным сокращением мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов. 

От поражения эл. током человек получает электротравмы, которые делятся на местные и общие.

Общие нарушения  от электрического удара– судороги, остановка дыхания, сердечной деятельности.

К местным травмам относят ожоги, металлизация кожи (проникновение в нее различных частиц металла при его расплавлении), механические повреждения, электрические знаки (уплотненные участки серого или бледно-желтого цвета, безболезненны и быстро проходят). 

Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: 

Силы тока, времени прохождения  его через организм и др.

Ток, проходящий через тело человека зависит от напряжения прикосновения под которым оказался пострадавший и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека.

(Ток, проходящий через тело  человека равен:  I = Uпр/Rч , где Uпр - напряжение прикосновения; Rч - сопротивление тела человека.  Снизить ток можно либо за счет снижения напряжения прикосновения, либо за счет увеличения сопротивления тела человека, например при применении СИЗ).      

На сопротивление организма  воздействию электротока оказывает  влияние физическое и психическое  состояние человека:   нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводит к снижению сопротивления.

Неблагоприятный климат (повышенная температура и влажность) увеличивают  опасность поражения током, т.к. влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов.   

Допустимым считается ток, при  котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, но при высоком  напряжении (б. 500 Вт) опаснее становится постоянный ток.

 

 

  2.Способы и средства защиты от поражения электрическим током 

Для защиты от поражения электрическим  током применяются следующие  технические меры защиты:

- малые напряжения  (это напряжения не более 42 В; на производстве применяют напряжения  12 и 36 В;  шахтерские лампы – 2,5 В)

- контроль и профилактика повреждения  изоляции  (при вводе новых и вышедших после ремонта электроустановок –контроль изоляции)

- защита от случайного прикосновения  к токоведущим частям.

Надо обеспечить их недоступность  –ограждение или расположение на высоте токоведущих частей

- защитное заземление (это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением)

- зануление

- защитное отключение  (автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека током. При выходе контролируемого параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть)

- СИЗ.  К ним относятся диэлектрические перчатки, галоши, боты, коврики, изолирующие подставки; изолирующие электроизмерительные клещи,  слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками; указатели напряжения.

 

 

 3.Виды поражения электрическим током. 

Существует два вида электротравм: общие и местные. К общим относят электроудар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл)  К местным травмам относят: ожоги, электрические знаки, электрометаллизацию кожи, механические повреждения и электроофтальмию.

Ток, проходящий через человека, зависит  от напряжения прикосновения, под которым  оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое  входит и сопротивление тела человека.

Сопротивление тела человека изменяется в широких пределах в зависимости  от состояния кожи (сухая, чистая, поврежденная и т.п.), плотности контакта, площади  контакта, величины тока и приложенного напряжения, а также времени воздействия тока на человека. Обычно принимают сопротивление тела человека 1000 Ом.

Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения  через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при перемененном токе – от частоты колебаний.

Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. Если ток имеет значение, достаточное, чтобы парализовать мышцы  рук, человек не способен самостоятельно освободиться от тока, таким образом, действие тока будет длительным.

Ток в несколько десятков мА при длительном (более 20 сек) воздействия приводит к остановке дыхания. Но наиболее опасны остановка и фибрилляция сердца. Большие  токи (порядка нескольких ампер) приводят к резкому сокращению сердца, после отключения тока сердце начинает вновь работать.

Опасность поражения человека  электрическим током зависит от величины тока, проходящего через него.

Порог ощущения – наименьшее ощутимое значение тока.

Порог неотпускающего тока - наименьшее значение тока, при котором человек уже не может самостоятельно освободиться (10мА). Ток меньшей величины называется отпускающим (0,5-1,5мА). Смертельный  ток (100 мА и более).

 

4.Защитное заземление, зануление, отключение.

 Прикосновение к частям  электроустановок, находящимся под  напряжением, может вызвать поражение  электрическим током. Так, например, ток силой 20-25 мА (0,02-0,025 А) парализует мышцы человека и лишает его возможности самому оторваться от контакта с частями электроустановки, находящимися под напряжением. При токах силой 50-100 мА сердце начинает работать аритмично, нормальная циркуляция крови нарушается и через 1-2 с у потерпевшего прекращаются сердцебиение, пульс и дыхание. Если за это время не будет оказана первая помощь и не проведено искусственное дыхание возможна смерть потерпевшего.

Основными причинами поражения  электрическим током являются прикосновения  к токоведущим частям электрооборудования, нормально находящимся под напряжением, и прикосновения к частям электрооборудования  нормально не находящимся под  напряжением, но которые могут случайно оказаться под напряжением при  замыкании на них одной из фаз  сети в результате повреждения изоляции проводов, обмоток электрических  машин, кабелей и т. п.

Для предохранения персонала  от прикосновения к неизолированным  токоведущим частям, находящимся  под напряжением, применяют сетчатые ограждения, барьеры, кожухи и другие средства, рекомендуемые правилами  техники безопасности.

При прикосновении к частям электроустановок, которые не должны находиться под напряжением, но могут  случайно оказаться под напряжением  в результате повреждения изоляции токоведущих частей или по другим причинам, принимаемые меры защиты от поражения электрическим током  зависят от того, как работает электрическая  сеть - с глухозаземленной или с изолированной нейтралью. В сетях с глухозаземленной нейтралью нейтраль трансформатора (нулевая точка обмоток, соединенных в звезду) присоединена к заземляющему устройству; в сетях с изолированной нейтралью нейтраль трансформатора к заземляющему устройству не присоединена (т. е. изолирована от земли).

Электроустановки напряжением  до 1000 В переменного тока могут быть как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью; постоянного тока - с глухозаземленной или изолированной средней точкой. В четырехпроводных сетях переменного тока и трехпроводных сетях постоянного тока глухое заземление нейтрально или средней точки обязательно.

Для защиты от поражения электрическим  током при прикосновении к  частям электрооборудования, нормально  не находящимся под напряжением, но могущими оказаться под напряжением  при повреждении изоляции или  по другим причинам, применяют защитные зануление, заземление и отключение.

Защитное зануление. В сетях с глухозаземленной нейтралью замыкание одной из фаз на землю или на проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью, является однофазным коротким замыканием. Если замыкание произошло на корпус электрооборудования, не связанного с землей, то человек, стоящий на земле и прикоснувшийся к этому электрооборудованию, окажется под полным фазовым напряжением и через него пройдет ток однофазного замыкания. Для предупреждения возможности поражения электрическим током при замыкании на корпус поврежденный участок должен быть отключен от сети в возможно короткий срок, чтобы ограничить до минимума время, в течение которого это оборудование будет представлять опасность для персонала. В этих целях в сетях с глухозаземленной нейтралью применяют защитное зануление.

Защитным занулением называется преднамеренное металлическое соединение с глухозаземленной нулевой точкой (нейтралью) трансформатора в сетях переменного тока и с глухозаземленной средней точкой источника электроснабжения в трехпроводных сетях постоянного тока частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под таковым. Соединение это выполняют проводником, который называется зануляющим, или нулевым защитным проводником. При замыкании одной из фаз на корпусе электрооборудования, имеющего соединения нулевым защитным (зануляющим) проводником с глухозаземленной нейтралью трансформатора в сетях переменного тока или с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока, возникает однофазное короткое замыкание, которое вызывает срабатывание соответствующего защитного аппарата (предохранителя, автомата) и отключение поврежденного участка.

Защитное зануление применяют  в сетях переменного тока с  глухозаземленной нейтралью или  с глухозаземленным нулевым проводом в трехпроводных сетях постоянного тока для автоматического отключения поврежденного участка сети в минимально возможное короткое время.

Защитное заземление. В сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью токи замыкания на землю, возникающие при повреждении изоляции одной из фаз, обусловлены величиной сопротивления изоляции проводников и емкостью относительно земли двух других оставшихся неповрежденных фаз. Эти токи (называемые токами утечки) относительно невелики (2-3 А и менее) и часто недостаточны для приведения в действие аппаратов защиты и автоматического отключения. Но они могут стать смертельными для человека, стоящего на земле и прикоснувшегося к частям оборудования, оказавшимся под напряжением при замыкании на землю и не соединенными с землей. Поэтому в сетях переменного тока с изолированной нейтралью, а в сетях постоянного тока с изолированной средней точкой для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции токоведущих проводников, применяют защитное заземление.

Защитным заземлением называется преднамеренное металлическое соединение с землей в сетях переменного тока с изолированной нейтралью или в сетях постоянного тока с изолированной средней точкой частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под напряжением по тем или иным причинам. Соединение это выполняют проводником, который называют заземляющим. Заземляющий проводник присоединяют к заземлителю, имеющему непосредственное соединение с землей. При замыкании фазы на корпус электрооборудования большая часть тока замыкания пройдет через заземляющий проводник, а меньшая через тело человека, прикоснувшегося к электрооборудованию, так как сопротивление металлического проводника во много раз меньше, чем сопротивление тела человека.

Защитное заземление применяется  в сетях с изолированной нейтралью  для уменьшения проходящего через тело человека тока замыкания на землю до безопасной величины.

Поскольку сети с изолированной  нейтралью могут работать с неотключенным замыканием на землю или на корпус электрооборудования, в таких сетях необходим тщательный контроль за состоянием изоляции и своевременное устранение возникших повреждений.

Сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, связанные через трансформатор с сетями напряжением выше 1000 В, должны быть защищены от опасности перехода высшего напряжения на сторону низшего при повреждении изоляции между обмотками низкого и высокого напряжения. Такой защитой является пробивной предохранитель, устанавливаемый в нейтрали или в одной из фаз на стороне низшего напряжения трансформатора.

Защитное отключение. Приведенные выше способы предупреждения и защиты от поражения электрическим током имеют свои недостатки. Так, например, заземленное электрооборудование в сетях с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях не отключается и остается под напряжением и при неблагоприятных обстоятельствах может служить причиной несчастного случая. Зануление электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью дает возможность автоматически отключить поврежденный участок сети, но с задержкой до нескольких секунд (время срабатывания плавкой вставки предохранителя или расцепителя автомата). За время задержки отключения может произойти поражение электрическим током обслуживающего персонала. Эти недостатки защитных зануления и заземления устраняет система защитного отключения.

Защитным отключением называется система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение быстродействующим устройством всех фаз аварийного участка с полным временем отключения с момента возникновения однофазного замыкания не более 0,2 с. Защитное отключение может применяться при снижении уровня изоляции в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и при однофазном замыкании на корпус электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью. Устройства защитного отключения имеют высокую чувствительность и быстродействие. Их токи срабатывания весьма малы (10 - 30 мА), поэтому они реагируют как на токи замыкания на землю, так и на токи утечки при снижении сопротивления изоляции сети, а их быстродействие (0,1 - 0,2 с) обеспечивает почти мгновенное отключение установки. Эти качества устройств защитного отключения почти полностью исключают возможность поражения от токов замыкания, опасных как по величине, так и по продолжительности действия.