Для женщин пороговые значения тока примерно в полтора раза ниже, чем для мужчин.
Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок предусматривают отбор персонала для обслуживания действующих электроустановок по состоянию здоровья. С этой целью проводится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически один раз в два года в соответствии со списком болезней и расстройств, препятствующих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.
Состояние окружающей среды, а также окружающая обстановка могут увеличить или уменьшить опасность поражения человека электрическим током. Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек. Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов, водопроводов, газопроводов и т.п.
Электрооборудование, а также защитные мероприятия и их объем выбираются в зависимости от реальной степени опасности, определяемой условиями и характером окружающей производственной среды.
По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяются на три класса: помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью и особо опасные помещения.
К помещениям без повышенной опасности относятся помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
¦ К помещениям с повышенной опасностью относятся помещения, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
сырости или токопроводящей пыли;
токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);
высокой температуры;
возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
особой сырости;
химически активной или органической среды;
одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Кроме того, ПУЭ по степени опасности выделяют территории наружных установок, которые по требованиям приравниваются к особо опасным помещениям.
Электрооборудование следует выбирать с учетом состояния окружающей среды и класса помещения по опасности поражения электрическим током. Оно должно обеспечивать необходимую степень безопасности.
Так, например, электрооборудование, устанавливаемое в сырых, особо сырых и пыльных помещениях, а также в помещениях с химически активной средой, должно быть закрытого типа и иметь соответствующее исполнение: капле- или брызгозащищенное, пыленепроницаемое, продуваемое и т.п.
Для защиты электрооборудования от воздействия химически активной среды необходимо, чтобы оно соответствовало условиям эксплуатации. Материал, из которого выполнено электрооборудование, должен быть коррози-онностойким, металлические части должны быть надежно защищены лакокрасочным или гальваническим покрытием. Соответствующие требования предъявляются и к электропроводке.
В зависимости от класса помещений по опасности поражения электрическим током устанавливается величина безопасного напряжения, при котором не требуется специальных мер защиты. Для помещений с повышенной опасностью U = 36 В, в особо опасных помещениях U = 12 В, для помещений без повышенной опасности U = 220 В. Эти величины напряжений учитывают при устройстве местного освещения, работе с ручным электроинструментом и т.п.
3.1.4 Условия и основные причины поражения человека электрическим током
При изучении причин электротравматизма необходимо различать прямой контакт человека с токоведущими частями электроустановок и косвенный. Первый, как правило, возникает при грубейших нарушениях правил эксплуатации электроустановок (ПТЭ и ПТБ), второй - в результате аварийных ситуаций, например при пробое изоляции.
Поражение человека электрическим током возможно лишь при его непосредственном контакте с точками электроустановки, между которыми существует разность потенциалов, или с точкой, потенциал которой отличается от потенциала земли. Опасность такого прикосновения оценивается величиной тока, проходящего через тело человека, или напряжением прикосновения. Напряжение прикосновения - это напряжение между точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009). Необходимо иметь в виду, что электрическая цепь -- это совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в котором могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, токе и напряжении.
Рис. 3.1 Конструктивное исполнение трехфазной электрической сети: а - трехпроводная с изолированной нейтралью; в - трехпроводная о глухоза-земленной нейтралью; в - четырехпроводная с изолированной нейтралью; г - четырехпроводная с заземленной нейтралью
В свою очередь, напряжения прикосновения и токи, проходящие через тело человека, зависят от схемы включения его в электросеть, ее напряжения, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей, их емкостной составляющей относительно земли и многих других факторов. Выбор схемы сети и, соответственно, режима нейтрали источника тока определяется как технологическими требованиями (величина рабочего напряжения, протяженность сети, количество потребителей и т. п.), так и условиями безопасности.
Трехфазные сети различаются в зависимости от режима нейтрали и наличия нулевого провода (рис. 3.1).
Нейтралью называется точка соединения обмоток трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству, либо присоединенная к нему через аппараты с большим сопротивлением (сеть с изолированной нейтралью), либо непосредственно соединенная с заземляющим устройством (сеть с глухозаземленной нейтралью).
В соответствии с ПУЭ глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока). В свою очередь, изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Рис. 3.2 Схема двухфазного включения человека в электрическую сеть: А, В, С и N - фазные и нулевой провода соответственно
Правила устройства электроустановок предусматривают использование при напряжениях до 1000 В лишь двух схем трехфазных сетей: трехпроводной с изолированной нейтралью и четырехпроводной с глухозаземленной нейтралью. По технологическим требованиям предпочтение отдается четырехпроводной сети, так как в ней возможно применение двух рабочих напряжений -- линейного и фазного.
Схемы включения человека в электросеть могут быть различными. Однако наиболее распространенными применительно к сетям переменного тока являются две: когда человек одновременно касается двух проводов (двухфазное включение) или когда он касается лишь одного провода или корпуса электрооборудования, находящегося под напряжением (однофазное включение). Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей.
Двухфазное включение человека в электрическую сеть с изолированной нейтралью (рис. 3.2) является наиболее опасным, поскольку в данном случае человек находится под наибольшим в данной сети линейным напряжением.
При двухфазном включении, независимо от вида сетей, человек попадает под полное линейное напряжение сети и величина силы тока, проходящего через тело человека, определяется по формуле
где Uл -- линейное напряжение, т.е. напряжение между фазными проводами сети, В; Rч - сопротивление тела человека, Ом; Uф - фазное напряжение (напряжение между началом и концом одной обмотки или между фазным и нулевым проводами), В.
Рис. 3.3 Схема однофазного включения человека в трехфазную сеть с глухозаземленной нейтралью
Рис. 3.4 Схема однофазного включения человека в трехфазную сеть с изолированной нейтралью: а - при качественной изоляции; б - при аварийном режиме
В сети с линейным напряжением 380 В (Uф = 220 В) при сопротивлении тела человека 1000 Ом ток, проходящий через него, будет равен
Такая сила тока для человека является смертельно опасной.
При двухфазном включении ток, проходящий через тело человека, не зависит от режима нейтрали сети.
Таким образом, опасность поражения человека при двухфазном прикосновении не уменьшится даже в том случае, если он будет надежно изолирован от земли с помощью диэлектрических галош, бот, ковриков, пола.
Статистика свидетельствует, что наибольшее количество электротравм происходит при однофазном включении, причем большинство из них - в сетях с напряжением 380/220 В.
Однофазное включение человека в электрическую сеть (рис. 3.3 и 3.4) менее опасно, так как напряжение, под действием которого оказывается человек, не превышает фазного, т.е. меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно будет меньше и сила тока, проходящего через тело человека. (Однако в данном случае исход поражения будет определяться режимом нейтрали.
В трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 3.3) петля тока, проходящего через человека, включает в себя кроме его собственного сопротивления, сопротивление обуви, пола, заземления нейтрали источника тока. Кроме того, следует иметь в виду, что все эти сопротивления включены в цепь последовательно.
Таким образом, при однофазном включении в электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью ток, проходящий через тело человека, определяется по формуле
где Ro6, Rn и R3 - соответственно сопротивления обуви, пола и заземления нейтрали источника тока, Ом.
В наиболее неблагоприятных случаях, когда человек стоит на сырой земле или на металлическом полу и в сырой обуви, т.е. когда сопротивление обуви и пола приближается к нулю, а сопротивление заземления по условиям ПУЭ не должно превышать 10 Ом, сила тока, проходящего через тело человека, будет равна
что является для него смертельным.
С другой стороны, если человек обут в нетокопроводя-щую обувь (резиновые галоши с сопротивлением 45 кОм) и стоит на изолирующем коврике или сухом деревянном полу с Rп = 100 кОм, то сила тока, проходящего через тело человека, будет составлять
Сила тока 1,5 мА не опасна для человека, что убедительно доказывает, насколько важную роль для безопасности работающих на электроустановках играют нетоко-проводящая обувь и изолирующие полы.
В трехфазной сети с изолированной нейтралью (рис. 3.4) петля тока включает сопротивление самого человека, его обуви, пола, а также сопротивление изоляции проводов сети, которая в исправном состоянии должна быть не менее 500 000 Ом.
В этом случае сила тока, проходящего через тело человека, определяется по формуле
где Rиз - сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли, Ом. Эта формула справедлива в том случае, когда сопротивления каждой из фаз относительно земли одинаковы, а емкости фаз одинаковы и малы относительно земли, а по величине стремятся к нулю (например, в воздушных сетях небольшой протяженности).
Условия безопасности в этом случае находятся в прямой зависимости от сопротивления изоляции фаз относительно земли: чем качественнее изоляция, тем меньше ток, проходящий через тело человека. Однако в аварийном режиме, когда одна из фаз замыкает на землю или корпус оборудования (рис. 3.4, б) или сопротивление изоляции мало, человек может оказаться под полным линейным напряжением.
В случае аварийной ситуации, при замыкании одной из фаз на землю (Rиз = 0), человек может оказаться под действием линейного напряжения, а сила тока, проходящего через него, будет равна
В производственных условиях изоляция фазных проводов, изготовленных из диэлектрических материалов, в процессе старения, увлажнения, воздействия агрессивных сред, истирания, повреждения и т.п. изменяется неодинаково. Поэтому расчет безопасных условий эксплуатации электроустановок осложняется вследствие необходимости учета реальных значений сопротивления изоляции каждой из фаз сети.
При больших значениях емкостей проводов относительно земли (например, в кабельных линиях) сила тока, проходяющего через тело человека, будет определяться только емкостной составляющей