Paano tinatasa ang panganib ng pinsala sa isang tao sa pamamagitan ng agos ng isang electrical installation sa mga electrical network na may iba't ibang configuration?

Ang kaalaman sa mga prosesong nagaganap sa mga electrical installation ay nagbibigay-daan sa mga power engineer na ligtas na magpatakbo ng kagamitan sa anumang boltahe at uri ng kasalukuyang, upang magsagawa ng pagkumpuni at pagpapanatili ng mga electrical system.

Upang maiwasan ang mga kaso ng electric shock sa isang electrical installation, ang impormasyong nakapaloob sa PUE, PTB at PTE — ang mga pangunahing dokumento na nilikha ng pinakamahusay na mga espesyalista batay sa pagsusuri ng mga aksidente sa mga taong nasugatan ng mga mapanganib na kadahilanan na kasama ng pagpapatakbo ng elektrikal na enerhiya.

Mga pangyayari at dahilan ng paglalantad ng isang tao sa electric current

Ang mga dokumento ng gabay sa kaligtasan ay nakikilala ang tatlong pangkat ng mga sanhi na nagpapaliwanag sa pagkakakuryente ng mga manggagawa:

1. sinasadya, hindi sinasadyang paglapit sa mga bahaging may boltahe sa layong mas mababa sa ligtas o paghawak sa mga ito;

2. paglitaw at pag-unlad ng mga sitwasyong pang-emergency;

3.paglabag sa mga kinakailangan na tinukoy sa mga manual na nagrereseta sa mga patakaran ng pag-uugali ng mga manggagawa sa mga umiiral na electrical installation.

Ang pagtatasa ng panganib ng pinsala sa isang tao ay binubuo sa pagtukoy sa pamamagitan ng mga kalkulasyon ng magnitude ng mga alon na dumadaan sa katawan ng biktima. Kasabay nito, maraming mga sitwasyon ang dapat isaalang-alang kapag ang mga contact ay maaaring mangyari sa mga random na lugar sa isang electrical installation. Bilang karagdagan, ang boltahe na inilapat sa kanila ay nag-iiba depende sa maraming mga kadahilanan, kabilang ang mga kondisyon at mga mode ng pagpapatakbo ng electrical circuit, ang mga katangian ng enerhiya nito.

Mga kondisyon para sa pinsala sa mga tao mula sa electric current

Upang ang kasalukuyang daloy sa katawan ng biktima, kinakailangan na lumikha ng isang de-koryenteng circuit sa pamamagitan ng pagkonekta ng hindi bababa sa dalawang punto ng circuit na may potensyal na pagkakaiba - boltahe. Ang mga sumusunod na kondisyon ay maaaring mangyari sa mga de-koryenteng kagamitan:

1. Sabay-sabay na two-phase o two-pole touching ng iba't ibang pole (phase);

2. single-phase o single-pole contact na may circuit potential, kapag ang isang tao ay may direktang galvanic connection sa earth potential;

3. hindi sinasadyang paglikha ng contact sa mga conductive na elemento ng electrical installation na nasa ilalim ng boltahe bilang resulta ng pag-unlad ng aksidente;

4. nahuhulog sa ilalim ng pagkilos ng boltahe ng hakbang, kapag ang isang potensyal na pagkakaiba ay nilikha sa pagitan ng mga punto kung saan ang mga binti o iba pang bahagi ng katawan ay matatagpuan sa parehong oras.

Sa kasong ito, maaaring mangyari ang electrical contact ng biktima sa kasalukuyang nagdadala na bahagi ng electrical installation, na itinuturing ng PUE bilang nakakaantig:

1. direkta;

2. o di-tuwiran.

Sa unang kaso, ito ay nilikha sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnay sa isang live na bahagi na konektado sa ilalim ng boltahe, at sa pangalawa, sa pamamagitan ng pagpindot sa mga di-insulated na elemento ng circuit kapag ang isang mapanganib na potensyal ay dumaan sa kanila sa kaganapan ng isang aksidente.

Upang matukoy ang mga kondisyon para sa ligtas na operasyon ng isang pag-install ng elektrikal at upang maghanda ng isang lugar ng trabaho para sa mga manggagawa sa loob nito, kinakailangan:

1. upang pag-aralan ang mga kaso ng posibleng paglikha ng mga landas para sa pagpasa ng electric current sa pamamagitan ng katawan ng mga tauhan ng serbisyo;

2. inihahambing ang pinakamataas na posibleng halaga nito sa kasalukuyang pinakamababang pinahihintulutang pamantayan;

3. gumagawa ng desisyon na magpatupad ng mga hakbang upang matiyak ang kaligtasan ng kuryente.

Mga katangian ng pagsusuri ng mga kondisyon ng pinsala sa mga tao sa mga electrical installation

Upang matantya ang magnitude ng kasalukuyang dumadaan sa katawan ng biktima sa isang network na may DC o AC boltahe, ang mga sumusunod na uri ng mga pagtatalaga ay ginagamit para sa:

1. mga pagtutol:

• Rh - sa katawan ng tao;

• R0 - para sa grounding device;

Ris - insulating layer na may kaugnayan sa tabas ng lupa;

2. agos:

Ih — sa pamamagitan ng katawan ng tao;

Iz - maikling circuit sa earth loop;

3. mga stress;

Uc — mga circuit na may pare-pareho o single-phase na alternating currents;

Ul - linear;

Uf — yugto;

Upr — pagpindot;

Tainga - mga hakbang.

Sa kasong ito, posible ang mga sumusunod na tipikal na scheme para sa pagkonekta ng biktima sa mga circuit ng boltahe sa mga network:

1. direktang kasalukuyang sa:

• single-pole contact ng wire contact na may potensyal na nakahiwalay sa earth circuit;

• unipolar contact ng circuit potential na may grounded pole;

• bipolar contact;

2. tatlong-phase na network sa;

• single-phase contact sa isa sa mga potensyal na conductor (generalized case);

• dalawang-phase contact.

Mga fault circuit sa DC circuits

Isang poste na pakikipag-ugnayan ng tao na may potensyal na nakahiwalay sa lupa

Sa ilalim ng impluwensya ng boltahe Uc, ang isang kasalukuyang Ih ay dumadaan sa dobleng paglaban ng pagkakabukod ng daluyan sa pamamagitan ng sunud-sunod na nilikha na circuit ng potensyal ng mas mababang konduktor, katawan ng biktima (braso-binti) at ang ground loop.

Isang poste na pakikipag-ugnayan ng tao na may potensyal na poste sa lupa

Sa circuit na ito, ang sitwasyon ay pinalala sa pamamagitan ng pagkonekta sa ground circuit ng isang potensyal na konduktor na may resistensyang R0, malapit sa zero at mas mababa kaysa sa katawan ng biktima at ang insulating layer ng panlabas na kapaligiran.

Ang lakas ng kinakailangang kasalukuyang ay humigit-kumulang katumbas ng ratio ng mains boltahe sa paglaban ng katawan ng tao.

Bipolar na pakikipag-ugnayan ng tao sa mga potensyal na network

Ang boltahe ng mains ay direktang inilalapat sa katawan ng biktima, at ang agos na dumadaan sa kanyang katawan ay limitado lamang sa pamamagitan ng kanyang sariling hindi gaanong pagtutol.

Pangkalahatang mga pattern ng fault sa three-phase alternating current circuits

Pagtatatag ng pakikipag-ugnayan ng tao sa pagitan ng potensyal na bahagi at lupa

Karaniwang mayroong isang pagtutol sa pagitan ng bawat yugto ng circuit at isang potensyal na lupa at kapasidad ay nilikha. Ang zero ng windings ng pinagmulan ng boltahe ay may pangkalahatang pagtutol Zn, ang halaga nito ay nag-iiba sa iba't ibang mga sistema ng saligan ng circuit.

Ang mga formula para sa pagkalkula ng conductivity ng bawat circuit at ang kabuuang halaga ng kasalukuyang Ih sa pamamagitan ng phase voltage Uf ay ipinapakita sa larawan ng mga formula.

Pagbubuo ng pakikipag-ugnayan ng tao sa pagitan ng dalawang yugto

Ang pinakamalaking halaga at panganib ay ang kasalukuyang dumadaan sa circuit, na nilikha sa pagitan ng mga direktang kontak ng katawan ng biktima sa mga konduktor ng phase. Sa kasong ito, ang bahagi ng kasalukuyang ay maaaring dumaan sa landas sa pamamagitan ng lupa at ang paglaban ng pagkakabukod ng daluyan.

Mga katangian ng biphasic touch

Sa DC at three-phase AC circuit, ang paggawa ng mga contact sa pagitan ng dalawang magkaibang potensyal ay ang pinaka-mapanganib. Sa pamamaraang ito, ang isang tao ay nahuhulog sa ilalim ng impluwensya ng pinakamalaking stress.

Sa isang circuit na may palaging supply ng boltahe, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng biktima ay kinakalkula ng formula Ih = Uc / Rh.

Sa isang three-phase AC network, ang halagang ito ay kinakalkula ayon sa ratio Ih = Ul / Rh =√3Uph / Rh.

Given na ang average na electrical resistance ng katawan ng tao ay 1 kilohm, kinakalkula namin ang kasalukuyang nangyayari sa network na may pare-pareho at alternating boltahe na 220 volts.

Sa unang kaso ito ay magiging: Ih = 220/1000 = 0.22A. Ang halagang ito ng 220 mA ay sapat para sa biktima na makaranas ng convulsive muscle contraction kapag, nang walang tulong, hindi na niya kayang palayain ang sarili mula sa mga epekto ng isang aksidenteng pagpindot — ang hawak na kasalukuyang.

Sa pangalawang kaso Ih = (220·1.732)/1000= 0.38A. Sa halagang ito ng 380 mA, may nakamamatay na panganib ng pinsala.

Binibigyang-pansin din namin ang katotohanan na sa isang three-phase network na may alternating boltahe, ang posisyon ng neutral (maaari itong ihiwalay mula sa lupa o reverse-connected short circuit) ay may napakakaunting impluwensya sa halaga ng kasalukuyang Ih. Ang pangunahing bahagi nito ay hindi dumadaan sa circuit ng lupa, ngunit sa pagitan ng mga potensyal na bahagi.

Kung ang isang tao ay nag-aplay ng proteksiyon na kagamitan na nagsisiguro sa kanyang maaasahang paghihiwalay mula sa tabas ng lupa, kung gayon sa ganoong sitwasyon sila ay magiging walang silbi at hindi makakatulong.

Mga katangian ng isang single-phase tap

Isang three-phase network na may solidong pinagbabatayan na neutral

Hinawakan ng biktima ang isa sa mga phase wire at nahulog sa ilalim ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan nito at ng ground circuit. Ang ganitong mga kaso ay madalas na nangyayari.

Bagama't ang boltahe ng phase-to-earth ay 1.732 beses na mas mababa kaysa sa boltahe ng mains, ang ganitong kaso ay nananatiling mapanganib. Maaaring lumala ang kondisyon ng biktima:

• neutral mode at kalidad ng koneksyon nito;

• electrical resistance ng dielectric layer ng conductors na may kaugnayan sa potensyal ng lupa;

• uri ng sapatos at ang kanilang mga dielectric na katangian;

• paglaban sa lupa sa lugar ng biktima;

• iba pang mga kaugnay na kadahilanan.

Ang halaga ng kasalukuyang Ih sa kasong ito ay maaaring matukoy mula sa ratio:

Ih = Uph / (Rh + Rb + Rp + R0).

Alalahanin na ang mga resistensya ng katawan ng tao na Rh, ang sapatos na Rb, ang sahig Rp at ang lupa sa neutral na R0 ay kinuha sa ohms.

Kung mas maliit ang denominator, mas malakas ang agos. Kung, halimbawa, ang isang empleyado ay nagsusuot ng conductive na sapatos, ang kanyang mga paa ay basa o ang kanyang mga paa ay nilagyan ng mga metal na pako, at siya rin ay nasa isang metal na sahig o basang lupa, kung gayon maaari nating ipagpalagay na Rb = Rp = 0. Ito ay ginagarantiyahan ang pinakamasamang kaso sa buhay ng biktima.

Ih = Uph / (Rh + R0).

Sa isang boltahe ng phase na 220 volts, nakukuha namin ang Ih = 220/1000 = 0.22 A. O isang nakamamatay na kasalukuyang 220 mA.

Ngayon kalkulahin natin ang opsyon kapag ang manggagawa ay gumagamit ng kagamitang pang-proteksyon: dielectric na sapatos (Rp = 45 kOhm) at insulating base (Rp = 100 kOhm).

Ih = 220/(1000+ 45000 + 10000) = 0.0015 A.

Nakakuha ito ng isang ligtas na kasalukuyang halaga ng 1.5 mA.

Three-phase network na may nakahiwalay na neutral

Walang direktang galvanic na koneksyon ng neutral ng kasalukuyang pinagmumulan sa potensyal ng lupa. Ang boltahe ng phase ay inilalapat sa paglaban ng insulating layer Rot, na may napakataas na halaga, na kinokontrol sa panahon ng operasyon at patuloy na pinananatili sa mabuting kondisyon.

Ang kadena ng kasalukuyang daloy sa katawan ng tao ay nakasalalay sa halagang ito sa bawat isa sa mga yugto.Kung isasaalang-alang natin ang lahat ng mga layer ng kasalukuyang pagtutol, kung gayon ang halaga nito ay maaaring kalkulahin ng formula: Ih = Uph / (Rh + Rb + Rp + (Riz / 3)).

Sa pinakamasamang kaso, kapag ang mga kondisyon ay nilikha para sa maximum na kondaktibiti sa pamamagitan ng mga sapatos at sahig, ang expression ay kukuha ng anyo: Ih = Uph / (Rh + (Rf / 3)).

Kung isasaalang-alang namin ang isang 220-volt network na may isang layer insulation na 90 kΩ, makakakuha tayo ng: Ih = 220 / (1000+ (90000/3)) = 0.007 A. Ang nasabing kasalukuyang 7 mA ay magiging mabuti, ngunit hindi ito maaaring maging sanhi isang nakamamatay na pinsala.

Tandaan na sinadya naming alisin ang paglaban sa lupa at sapatos sa halimbawang ito. Kung isasaalang-alang natin ang mga ito, ang kasalukuyang ay bababa sa isang ligtas na halaga, sa pagkakasunud-sunod ng 0.0012 A o 1.2 mA.

Mga konklusyon:

1. Sa mga system na may nakahiwalay na neutral mode, mas madaling matiyak ang kaligtasan ng mga manggagawa. Ito ay direktang nakasalalay sa kalidad ng dielectric layer ng mga wire;

2. Sa ilalim ng parehong mga pangyayari, ang pagpindot sa potensyal ng isang yugto, ang isang circuit na may grounded na neutral ay mas mapanganib kaysa sa isang nakahiwalay.

Emergency mode ng isang single-phase contact sa isang three-phase network na may grounded neutral

Isaalang-alang natin ang kaso ng pagpindot sa metal na katawan ng isang de-koryenteng aparato, kung ang pagkakabukod ng dielectric layer sa potensyal ng phase ay nasira sa loob nito. Kapag hinawakan ng isang tao ang katawan na ito, ang agos ay dadaloy sa kanilang katawan patungo sa lupa at pagkatapos ay sa pamamagitan ng neutral patungo sa pinagmumulan ng boltahe.

Ang katumbas na circuit ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang resistance Rn ay pagmamay-ari ng load na nilikha ng device.

Ang insulation resistance Rot kasama ng R0 at Rh ay nililimitahan ang contact current sa pagitan ng mga phase. Ito ay ipinahayag ng ratio: Ih = Uph / (Rh + Rot + Ro).

Sa kasong ito, bilang panuntunan, kahit na sa yugto ng disenyo, ang pagpili ng mga materyales para sa kaso kapag R0 = 0, sinusubukan nilang sumunod sa kondisyon: Rf>(Uph /Ihg)- Rh.

Ang halaga ng Ihg ay tinatawag na threshold ng hindi mahahalata na kasalukuyang, ang halaga na hindi mararamdaman ng isang tao.

Napagpasyahan namin: ang paglaban ng dielectric layer ng lahat ng mga live na bahagi sa contour ng lupa ay tumutukoy sa antas ng kaligtasan ng pag-install ng elektrikal.

Para sa kadahilanang ito, ang lahat ng naturang mga pagtutol ay na-normalize at iniulat mula sa mga naaprubahang talahanayan. Para sa parehong layunin, hindi ang mga resistensya ng pagkakabukod mismo ang na-normalize, ngunit ang mga daloy ng pagtagas na dumadaan sa kanila sa panahon ng mga pagsubok.

Hakbang boltahe

Sa mga electrical installation, para sa iba't ibang dahilan, ang isang aksidente ay maaaring mangyari kapag ang phase potential ay direktang nakadikit sa ground loop. Kung sa isang overhead na linya ng kuryente ang isa sa mga konduktor ay nasira sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang uri ng mga mekanikal na pagkarga, kung gayon sa kasong ito ang isang katulad na sitwasyon ay nangyayari.

Sa kasong ito, ang isang kasalukuyang ay nabuo sa punto ng contact ng konduktor sa lupa, na lumilikha ng isang pagsasabog zone sa paligid ng punto ng contact - isang lugar sa ibabaw kung saan ang isang electric potensyal na lumilitaw. Ang halaga nito ay nakasalalay sa pagsasara ng kasalukuyang Ic at ang tiyak na kondisyon ng lupa r.

Ang isang tao na nahuhulog sa loob ng mga limitasyon ng zone na ito ay nasa ilalim ng impluwensya ng pag-igting ng Ush foot, tulad ng ipinapakita sa kaliwang kalahati ng larawan. Ang lugar ng diffusion zone ay nalilimitahan ng contour kung saan walang potensyal.

Ang halaga ng boltahe ng hakbang ay kinakalkula ng formula: Ush = Uz ∙ β1 ∙ β2.

Isinasaalang-alang ang boltahe ng phase sa punto ng kasalukuyang pamamahagi - Uz, na tinutukoy ng mga coefficient ng mga katangian ng pamamahagi ng boltahe β1 at ang impluwensya ng mga resistensya ng sapatos at binti β2. Ang mga halaga ng β1 at β2 ay nai-publish sa mga sangguniang libro.

Ang halaga ng kasalukuyang sa pamamagitan ng katawan ng biktima ay kinakalkula gamit ang expression: Ih =(U3 ∙ β1 ∙ β2)/Rh.

Sa kanang bahagi ng pigura, sa posisyon 2, ang biktima ay nakikipag-ugnayan sa potensyal na lupa ng konduktor. Ito ay naiimpluwensyahan ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng hand contact point at ng ground contour, na ipinahayag ng touch voltage Upr.

Sa sitwasyong ito, kinakalkula ang kasalukuyang gamit ang expression: Ih = (Uph.z. ∙α)/Rh

Ang mga halaga ng dispersion coefficient α ay maaaring mag-iba sa loob ng 0 ÷ 1 at isinasaalang-alang ang mga katangian na nakakaapekto sa Upr.

Sa sitwasyong isinasaalang-alang, ang parehong mga konklusyon ay nalalapat tulad ng kapag gumagawa ng single-phase contact sa biktima sa panahon ng normal na operasyon ng electrical installation.

Kung ang isang tao ay nasa labas ng kasalukuyang dispersal zone, sila ay nasa isang ligtas na sona.