Dodaj witrynę do zakładek

Jak prąd elektryczny wpływa na człowieka?

Urazy elektryczne

Prąd elektryczny uderza nagle w osobę. Przepływ prądu przez ciało człowieka powoduje różnego rodzaju urazy elektryczne: porażenie prądem, oparzenia, ślady porażenia prądem.

Porażenie prądem to porażenie prądem, które powoduje porażenie, czyli rodzaj ostrej reakcji organizmu na silny czynnik drażniący - prąd elektryczny.

Skutki szoku są różne. W ciężkich przypadkach wstrząsowi towarzyszą zaburzenia krążenia i układu oddechowego. Możliwe jest migotanie serca, tj. zamiast jednoczesnego rytmicznego (mniej więcej raz na sekundę) skurczu mięśnia sercowego dochodzi do chaotycznego drgania jego poszczególnych włókien - włókienek. Powoduje to zatrzymanie normalnej pracy serca, zatrzymanie przepływu krwi i może nastąpić śmierć.

Porażeniu prądem elektrycznym człowieka przy napięciu do 1000 V w większości przypadków towarzyszy porażenie prądem.

Do oparzeń dochodzi w przypadku wystawienia na działanie prądu o dużym natężeniu (około 1 A lub więcej) lub od łuku elektrycznego. Zatem w przypadku zbliżania się do części pod napięciem powyżej 1000 V, w niedopuszczalnie małej odległości między częścią pod napięciem a ciałem człowieka pojawia się wyładowanie iskrowe, a następnie łuk elektryczny, który powoduje poważne oparzenia. W przypadku przypadkowego kontaktu z częścią pod napięciem do 1000 V, prąd przepływający przez ciało człowieka podgrzewa tkankę do temperatury 60-70°C. Powoduje to krzepnięcie białka. Oparzenia elektryczne są trudne do wygojenia. Zajmują dużą powierzchnię ciała i wnikają głęboko.

Znaki elektryczne (znaki) to martwica skóry w postaci żółtego kalusa z szarą obwódką w miejscu wejścia i wyjścia prądu. Jeśli zmiana wniknie głęboko, tkanki ciała stopniowo obumierają.

Charakter oddziaływania przemiennego prądu elektrycznego, w zależności od jego wielkości, podano w tabeli. 1

Ze stołu 1 wynika, że ​​niebezpieczny dla człowieka jest prąd o natężeniu większym niż 15 mA, przy którym człowiek nie może się uwolnić. Prąd o natężeniu 50 mA powoduje poważne uszkodzenia. Prąd o natężeniu 100 mA, działający dłużej niż 1-2 s, jest zabójczy.

Czynniki wpływające na wynik zmiany chorobowej

Ilość prądu elektrycznego przepływającego przez ciało człowieka, a co za tym idzie wynik urazu, zależy od wielu okoliczności.

Najbardziej niebezpieczny jest prąd przemienny o częstotliwości 50-500 Hz. Większość ludzi zachowuje zdolność samodzielnego uwalniania się od prądów o tej częstotliwości przy bardzo małych wartościach (9-10 mA). Prąd stały jest również niebezpieczny, ale można się od niego uwolnić przy nieco wyższych wartościach (20-25 mA).

Wielkość prądu zależy od napięcia instalacji elektrycznej oraz od rezystancji wszystkich elementów obwodu, przez który przepływa prąd, w tym od rezystancji ciała ludzkiego. Na opór ciała składa się opór czynny i pojemnościowy skóry oraz narządów wewnętrznych . Skóra sucha, nienaruszona ma rezystancję około 100 000 omów, skóra mokra ma rezystancję około 1000 omów, a rezystancja tkanek wewnętrznych (po usunięciu warstwy rogowej) wynosi około 500-1000 omów. Najmniejszy opór stawia skóra twarzy i pod pachami.

Opór organizmu człowieka jest wielkością nieliniową. Gwałtownie, nieproporcjonalnie maleje wraz ze wzrostem napięcia przyłożonego do ciała, wzrostem czasu narażenia na prąd, przy niezadowalającym stanie fizycznym i psychicznym, przy dużym i gęstym kontakcie z częścią przewodzącą prąd itp. Z ryc. . 1 wynika, że ​​wraz ze wzrostem napięcia przyłożonego do ciała od 0 do 140 V, rezystancja ciała spada nieliniowo od kilkudziesięciu tysięcy do 800 omów (krzywa 1). W związku z tym wzrasta prąd przepływający przez ciało (krzywa 2).

Opór ludzkiego ciała (om) jest w przybliżeniu określony wzorem

Z ludzie = U pr / I ludzie

Gdzie U pr- spadek napięcia na rezystancji ciała ludzkiego - V.

W obliczeniach bezpieczeństwa elektrycznego przyjmuje się (również w przybliżeniu) równą:

Z osoba = 1000 omów

Najbardziej niebezpieczna droga prądu wiedzie przez serce, mózg i płuca. Charakterystyczne ścieżki: dłoń - stopa, dłoń - dłoń, stopa - stopa. Jednak śmiertelne obrażenia mogą się zdarzyć również wtedy, gdy prąd przepływa drogą, która wydaje się nie wpływać na ważne narządy, na przykład przez podudzie do stopy. Zjawisko to tłumaczy się tym, że prąd w organizmie płynie po drodze najmniejszego oporu (nerwy, krew), a nie po linii prostej – przez tkanki o większym oporze (mięśnie, tłuszcz).

Ustalono, że skutek porażenia prądem zależy od stanu fizycznego i psychicznego człowieka . Jeśli jest głodny, zmęczony, odurzony lub niezdrowy, zwiększa się prawdopodobieństwo poważnej porażki. Kobiety, nastolatki i mężczyźni o słabym zdrowiu są w stanie wytrzymać znacznie niższe prądy (w granicach 6 mA) niż zdrowi mężczyźni (12-15 mA).

Czas trwania ekspozycji jest jednym z głównych czynników wpływających na wynik zmiany chorobowej. Cykl serca trwa około 1 sekundy. Cykl ma fazę T, równy 0,1 s, gdy mięsień sercowy jest rozluźniony i jest najbardziej podatny na działanie prądu: może wystąpić migotanie. Im krótszy czas ekspozycji prądu (poniżej 0,1 s), tym mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia migotania. Długotrwałe (kilka sekund) narażenie na prąd prowadzi do poważnych skutków: zmniejsza się opór ciała, a prąd uszkadzający wzrasta.

Mechanizm działania prądu elektrycznego na osobę jest złożony. Z jednej strony w instalacjach wysokiego napięcia zdarzały się przypadki, gdy krótkotrwałe (setne sekundy) narażenie na prąd o natężeniu kilku amperów nie doprowadziło do śmierci. Z drugiej strony ustalono, że śmierć jest możliwa przy napięciu 12–36 V, gdy zostanie przyłożony prąd o natężeniu kilku miliamperów. Dzieje się tak na skutek dotknięcia żywej części najbardziej wrażliwą częścią ciała - grzbietem dłoni, policzkiem, szyją, goleniem, ramieniem.

Biorąc pod uwagę niebezpieczeństwo, jakie stwarzają instalacje elektryczne o napięciu zarówno do 1000, jak i powyżej 1000 V, wszyscy pracujący muszą stanowczo pamiętać, że nie wolno im dotykać części pod napięciem, niezależnie od tego, pod jakim napięciem się znajdują, nie wolno zbliżać się do części pod napięciem instalacji, nie wolno ich niepotrzebnie dotykać metalowych konstrukcji rozdzielnic, wsporników linii elektroenergetycznych, obudów urządzeń, które mogą znaleźć się pod napięciem w przypadku zwarcia z nimi części pod napięciem.

Zwarcia doziemne w instalacjach elektrycznych są zwykle usuwane przez główne zabezpieczenie przekaźnikowe w ułamku sekundy. Dlatego elektryczne urządzenia zabezpieczające (uziemienie itp.) można obliczyć na podstawie dużych wartości dopuszczalnego prądu. W tym przypadku za akceptowalny uważa się prąd, który nie powoduje migotania u 99,5% zwierząt doświadczalnych, których masa ciała i serca jest zbliżona do masy ciała człowieka. Dopuszczalne wartości prądu i napięcia dotykowego uzyskane w badaniach laboratoryjnych podano w tabeli. 2

Ze stołu 3-2 wynika, że ​​prądy większe niż 65 mA i napięcia większe niż 65 V są dopuszczalne przez czas krótszy niż 1 s.

GOST 12.1.038-82*

Grupa T58

STANDARD MIĘDZYPAŃSTWOWY

System Standardów Bezpieczeństwa Pracy

BEZPIECZEŃSTWO ELEKTRYCZNE

Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych

System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne.
Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów odbioru

Data wprowadzenia 1983-07-01

DANE INFORMACYJNE

WEJŚCIE W ŻYCIE Dekretem Państwowego Komitetu ds. Standardów ZSRR z dnia 30 lipca 1982 r. N 2987

Okres ważności został zniesiony zgodnie z Protokołem nr 2-92 Międzystanowej Rady ds. Normalizacji, Metrologii i Certyfikacji (IUS 2-93)

* REISSUE (czerwiec 2001) z poprawką nr 1, zatwierdzoną w grudniu 1987 (IUS 4-88)

W niniejszej normie określono maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych przepływających przez ciało człowieka, przeznaczone do projektowania metod i środków ochrony ludzi podczas interakcji z przemysłowymi i domowymi instalacjami elektrycznymi prądu stałego i przemiennego o częstotliwości 50 i 400 Hz.

Terminy stosowane w standardzie i ich objaśnienia znajdują się w załączniku.

1. MAKSYMALNE DOPUSZCZALNE WARTOŚCI NAPIĘCIA
DOTYK I PRĄDY

1.1. Limity napięć i prądów dotykowych są ustalone dla ścieżek prądu z jednej ręki do drugiej i od ręki do stopy.

(Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

1.2. Napięcia i prądy dotykowe przepływające przez ciało człowieka podczas normalnej (nie awaryjnej) pracy instalacji elektrycznej nie powinny przekraczać wartości wskazanych w tabeli 1.

Tabela 1

Uwagi:

1. Napięcia i prądy dotykowe podawane są dla czasu ekspozycji nie dłuższego niż 10 minut dziennie i ustalane na podstawie reakcji wrażenia.

2. Napięcia i prądy dotykowe dla osób pracujących w warunkach wysokich temperatur (powyżej 25°C) i wilgotności (wilgotność względna powyżej 75%) należy zmniejszyć trzykrotnie.

1.3. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych podczas awaryjnej pracy przemysłowych instalacji elektrycznych o napięciu do 1000 V z przewodem neutralnym solidnie uziemionym lub izolowanym i powyżej 1000 V z przewodem neutralnym izolowanym nie powinny przekraczać wartości określonych w Tabela 2.

Tabela 2

Notatka. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych przepływających przez ciało człowieka w czasie ekspozycji dłuższym niż 1 s, podane w tabeli 2, odpowiadają prądom wyzwalającym (zmiennym) i bezbolesnym (stałym).

1.4. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć dotykowych podczas awaryjnej pracy przemysłowych instalacji elektrycznych o częstotliwości prądu 50 Hz, napięciu powyżej 1000 V, przy solidnym uziemieniu przewodu neutralnego nie powinny przekraczać wartości podanych w tabeli 3.

1,5. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych podczas awaryjnej pracy domowych instalacji elektrycznych o napięciu do 1000 V i częstotliwości 50 Hz nie powinny przekraczać wartości podanych w tabeli 4.

Tabela 3

Tabela 4

Notatka. Wartości napięć i prądów dotykowych ustalono dla osób o masie ciała 15 kg.

1,3-1,5. (Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

1.6. Ochronę człowieka przed skutkami napięć i prądów dotykowych zapewnia projektowanie instalacji elektrycznych, metody techniczne i środki ochrony, środki organizacyjne i techniczne zgodnie z GOST 12.1.019-79.

2. KONTROLA NAPIĘĆ I PRĄDÓW DOTYKOWYCH

2.1. Aby kontrolować maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych, mierzone są napięcia i prądy w miejscach, w których obwód elektryczny może zamknąć się w ciele człowieka. Klasa dokładności przyrządów pomiarowych nie jest niższa niż 2,5.

2.2. Przy pomiarze prądów i napięć dotykowych rezystancję ciała ludzkiego w obwodzie elektrycznym o częstotliwości 50 Hz należy modelować za pomocą rezystora rezystancyjnego:

dla tabeli 1 - 6,7 kOhm;

dla tabeli 2 w czasie ekspozycji

do 0,5 s - 0,85 kOhm;

powyżej 0,5 s - rezystancja zależna od napięcia zgodnie z rysunkiem;

dla tabeli 3 - 1 kOhm;

dla tabeli 4 w czasie ekspozycji

do 1 s - 1 kOhm;

więcej niż 1 s - 6 kOhm.

Odchylenie od podanych wartości jest dopuszczalne w granicach ±10%.

2.1, 2.2. (Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

2.3. Przy pomiarze napięć i prądów dotykowych rezystancję rozpływu prądu od nóg człowieka należy modelować za pomocą kwadratowej metalowej płytki o wymiarach 25x25 cm, którą umieszcza się na powierzchni ziemi (podłodze) w miejscach, w których może przebywać osoba . Obciążenie metalowej płyty musi być utworzone przez masę co najmniej 50 kg.

2.4. Podczas pomiaru napięć i prądów dotykowych w instalacjach elektrycznych należy ustalić tryby i warunki, które tworzą najwyższe wartości napięć i prądów dotykowych oddziałujących na organizm ludzki.

ZAŁĄCZNIK (odniesienie). TERMINY I ICH OBJAŚNIENIA

APLIKACJA
Informacja

(Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

Tekst dokumentu weryfikowany jest według:
oficjalna publikacja
System standardów bezpieczeństwa pracy: sob. GOST. -
M.: Wydawnictwo Standardów IPK, 2001

Jeśli prąd elektryczny przepływa przez przewodnik przez długi czas, w tym przypadku zostanie ustalona pewna stabilna temperatura tego przewodnika, pod warunkiem, że środowisko zewnętrzne pozostanie niezmienione. Wielkości prądów, przy których temperatura osiąga wartość maksymalną, znane są w elektrotechnice jako długoterminowe dopuszczalne obciążenia prądowe kabli i przewodów. Wartości te odpowiadają określonym markom przewodów i kabli. Zależą one od materiału izolacyjnego, czynników zewnętrznych i metod montażu. Duże znaczenie ma materiał i przekrój wyrobów kablowych i drutowych, a także tryb i warunki pracy.

Przyczyny nagrzewania się kabli

Przyczyny wzrostu temperatury przewodników są ściśle związane z samą naturą prądu elektrycznego. Wszyscy wiedzą, że naładowane cząstki – elektrony – poruszają się w sposób uporządkowany wzdłuż przewodnika pod wpływem pola elektrycznego. Sieć krystaliczna metali charakteryzuje się jednak dużą ilością wewnętrznych wiązań molekularnych, które elektrony zmuszone są pokonywać w procesie ruchu. Prowadzi to do uwolnienia dużej ilości ciepła, to znaczy energii elektrycznej zamienianej na energię cieplną.

Zjawisko to przypomina wydzielanie ciepła pod wpływem tarcia, z tą różnicą, że w tym wykonaniu elektrony stykają się z siecią krystaliczną metalu. W rezultacie uwalniane jest ciepło.

Ta właściwość przewodników metalowych ma zarówno strony dodatnie, jak i ujemne. Efekt ogrzewania wykorzystywany jest w produkcji i życiu codziennym jako główna cecha różnych urządzeń, na przykład kuchenek elektrycznych lub czajników elektrycznych, żelazek i innego sprzętu. Negatywne cechy to możliwe zniszczenie izolacji w wyniku przegrzania, co może prowadzić do pożaru, a także awarii sprzętu i sprzętu elektrycznego. Oznacza to, że długotrwałe obciążenia prądowe przewodów i kabli przekroczyły ustaloną normę.

Istnieje wiele przyczyn nadmiernego nagrzewania się przewodów:

• Główną przyczyną jest często źle dobrany przekrój kabla. Każdy przewodnik ma swoją własną maksymalną obciążalność prądową, mierzoną w amperach. Przed podłączeniem tego lub innego urządzenia musisz ustawić jego moc i tylko wtedy. Wyboru należy dokonywać przy rezerwie mocy od 30 do 40%.
• Inną, nie mniej częstą przyczyną są słabe styki w punktach połączeń - w skrzynkach przyłączeniowych, panelach, wyłącznikach itp. Jeśli kontakt jest słaby, przewody będą się nagrzewać, aż do całkowitego wypalenia. W wielu przypadkach wystarczy sprawdzić i dokręcić styki, a nadmierne nagrzewanie zniknie.
• Dość często kontakt zostaje zerwany z powodu nieprawidłowej komunikacji. Aby uniknąć utleniania na złączach tych metali, konieczne jest użycie listew zaciskowych.

Aby poprawnie obliczyć przekrój kabla, należy najpierw określić maksymalne obciążenia prądowe. W tym celu sumę wszystkich mocy znamionowych wykorzystanych odbiorników należy podzielić przez wartość napięcia. Następnie za pomocą tabel można łatwo wybrać żądany przekrój kabla.

Obliczanie dopuszczalnego prądu dla rdzeni grzejnych

Odpowiednio dobrany przekrój przewodu zapobiega spadkom napięcia i niepotrzebnemu przegrzaniu pod wpływem przepływającego prądu elektrycznego. Oznacza to, że przekrój powinien zapewniać najbardziej optymalny tryb pracy, wydajność i minimalne zużycie metali nieżelaznych.

Przekrój przewodu dobiera się według dwóch głównych kryteriów, takich jak dopuszczalne ogrzewanie i. Z dwóch wartości przekroju uzyskanych w obliczeniach wybierana jest większa wartość i zaokrąglana do poziomu standardowego. Strata napięcia ma poważny wpływ na stan linii napowietrznych, a ilość wydzielanego ciepła ma duży wpływ na przenośne linie wężowe i podziemne linie kablowe. Dlatego przekrój każdego rodzaju przewodnika określa się zgodnie z tymi współczynnikami.

Pojęcie dopuszczalnego prądu grzania (Id) oznacza prąd płynący przez przewodnik przez długi czas, podczas którego pojawia się wartość długoterminowej dopuszczalnej temperatury nagrzewania. Przy wyborze przekroju należy spełnić obowiązkowy warunek, aby obliczone natężenie prądu Ir odpowiadało dopuszczalnemu prądowi grzania Id. Wartość Iр określa się za pomocą następującego wzoru: Iр, w którym Рн jest mocą znamionową w kW; Kz - współczynnik obciążenia urządzenia, wynoszący 0,8-0,9; Un - napięcie znamionowe urządzenia; hd - wydajność urządzenia; cos j - współczynnik mocy urządzenia 0,8-0,9.

Zatem każdy prąd przepływający przez przewodnik przez długi czas będzie odpowiadał określonej wartości temperatury przewodu w stanie ustalonym. Jednocześnie warunki zewnętrzne otaczające przewodnik pozostają niezmienione. Wartość prądu, przy której temperatura danego kabla jest uważana za maksymalną dopuszczalną, w elektrotechnice nazywana jest długoterminowym dopuszczalnym prądem kabla. Parametr ten zależy od materiału izolacyjnego i sposobu ułożenia kabla, jego przekroju oraz materiału rdzenia.

Przy obliczaniu długoterminowych dopuszczalnych prądów kabli należy koniecznie brać pod uwagę wartość maksymalnej dodatniej temperatury otoczenia. Wynika to z faktu, że przy tych samych prądach wymiana ciepła zachodzi znacznie wydajniej w niskich temperaturach.

Temperatury będą się różnić w różnych regionach kraju i w różnych porach roku. Dlatego PUE zawiera tabele z dopuszczalnymi obciążeniami prądowymi dla temperatur projektowych. Jeżeli warunki temperaturowe znacznie różnią się od obliczonych, stosuje się korekty przy użyciu współczynników, które pozwalają obliczyć obciążenie dla określonych warunków. Podstawowa temperatura powietrza wewnątrz i na zewnątrz ustalana jest w granicach 250C, a dla kabli ułożonych w ziemi na głębokości 70-80 cm - 150C.

Obliczenia za pomocą wzorów są dość złożone, dlatego w praktyce najczęściej stosuje się tabelę dopuszczalnych wartości prądów dla kabli i przewodów. Dzięki temu można szybko określić, czy dany kabel wytrzyma obciążenie w danym obszarze w istniejących warunkach.

Warunki wymiany ciepła

Najbardziej efektywne warunki przenoszenia ciepła to umieszczenie kabla w wilgotnym środowisku. W przypadku układania w gruncie odprowadzanie ciepła uzależnione jest od budowy i składu gruntu oraz ilości zawartej w nim wilgoci.

W celu uzyskania dokładniejszych danych konieczne jest określenie składu gleby mającego wpływ na zmianę oporu. Następnie za pomocą tabel określa się rezystywność konkretnego gruntu. Parametr ten można obniżyć wykonując dokładne zagęszczenie, a także zmieniając skład zasypki wykopu. Na przykład przewodność cieplna porowatego piasku i żwiru jest niższa niż gliny, dlatego zaleca się pokrycie kabla gliną lub gliną, która nie zawiera żużla, kamieni i odpadów budowlanych.

Napowietrzne linie kablowe charakteryzują się słabym przenikaniem ciepła. Sytuacja pogarsza się jeszcze bardziej, gdy przewody ułożone są w kanałach kablowych z dodatkowymi szczelinami powietrznymi. Ponadto kable znajdujące się w pobliżu nagrzewają się nawzajem. W takich sytuacjach wybierane są minimalne wartości obciążenia prądowego. Aby zapewnić korzystne warunki pracy kabli, wartość dopuszczalnych prądów obliczana jest w dwóch wersjach: do pracy w trybie awaryjnym i długoterminowym. Dopuszczalna temperatura w przypadku zwarcia jest obliczana osobno. Dla kabli w izolacji papierowej będzie to 2000C, a dla PVC - 1200C.

Wartość ciągłego dopuszczalnego prądu i dopuszczalnego obciążenia kabla jest odwrotnie proporcjonalna do odporności temperaturowej kabla i pojemności cieplnej środowiska zewnętrznego. Należy wziąć pod uwagę, że chłodzenie przewodów izolowanych i nieizolowanych zachodzi w zupełnie innych warunkach. Strumień ciepła wydobywający się z żył kabla musi pokonać dodatkowy opór cieplny izolacji. Na kable i przewody ułożone w ziemi oraz rury duży wpływ ma przewodność cieplna otoczenia.

Jeśli kilka kabli zostanie ułożonych w jednym na raz, w tym przypadku ich warunki chłodzenia znacznie się pogorszą. W związku z tym długoterminowe dopuszczalne obciążenia prądowe przewodów i kabli są zmniejszone na każdej linii. Czynnik ten należy wziąć pod uwagę przy wykonywaniu obliczeń. Dla określonej liczby pracujących kabli ułożonych w pobliżu istnieją specjalne współczynniki korygujące podsumowane w ogólnej tabeli.

Tabela obciążeń dla przekroju kabla

Przesyłanie i dystrybucja energii elektrycznej jest całkowicie niemożliwa bez przewodów i kabli. To z ich pomocą prąd elektryczny jest dostarczany do odbiorców. W tych warunkach duże znaczenie nabiera obciążenie prądowe w przekroju kabla, obliczone ze wzorów lub określone z tabel. W związku z tym przekroje kabli dobiera się zgodnie z obciążeniem wytwarzanym przez wszystkie urządzenia elektryczne.

Wstępne obliczenia i dobór przekroju zapewniają nieprzerwany przepływ prądu elektrycznego. Do tych celów istnieją tabele z szerokim zakresem wzajemnych zależności między przekrojem a mocą i prądem. Stosuje się je już na etapie opracowywania i projektowania sieci elektrycznych, co pozwala później wyeliminować sytuacje awaryjne, które pociągają za sobą znaczne koszty naprawy i renowacji kabli, przewodów i sprzętu.

Z istniejącej tabeli obciążeń prądowych kabli podanych w PUE wynika, że ​​stopniowe zwiększanie przekroju przewodu powoduje zmniejszenie gęstości prądu (A/mm2). W niektórych przypadkach zamiast jednego kabla o dużym przekroju bardziej racjonalne będzie zastosowanie kilku kabli o mniejszym przekroju. Opcja ta wymaga jednak obliczeń ekonomicznych, ponieważ przy zauważalnych oszczędnościach w metalach nieżelaznych, koszty instalacji dodatkowych linii kablowych rosną.

Wybierając najbardziej optymalny przekrój przewodów za pomocą tabeli, należy wziąć pod uwagę kilka ważnych czynników. Podczas badania nagrzewania obciążenia prądowe przewodów i kabli są pobierane w oparciu o ich maksimum półgodzinne. Oznacza to, że brane jest pod uwagę średnie maksymalne półgodzinne obciążenie prądem dla określonego elementu sieci - transformatora, silnika elektrycznego, autostrad itp.

Kable przeznaczone na napięcia do 10 kV, posiadające izolację z papieru impregnowanego i pracujące z obciążeniem nie większym niż 80% wartości nominalnej, dopuszczają krótkotrwałe przeciążenia w granicach 130% przez maksymalnie 5 dni, nie dłużej niż 6 godzin dziennie dzień.

Przy wyznaczaniu obciążenia przekroju poprzecznego kabla dla przewodów ułożonych w puszkach i korytkach, przyjmuje się jego dopuszczalną wartość jak dla przewodów ułożonych swobodnie w korytku w jednym poziomym rzędzie. Jeżeli przewody układane są w rurach, wartość tę oblicza się jak dla przewodów układanych w wiązkach w skrzynkach i korytkach.

Jeżeli w skrzynkach, korytkach i rurach ułożonych jest więcej niż cztery wiązki przewodów, w tym przypadku dopuszczalne obciążenie prądowe określa się w następujący sposób:

• W przypadku jednoczesnego obciążenia 5-6 przewodów uważa się to za instalację otwartą ze współczynnikiem korygującym 0,68.
• Dla 7-9 przewodów przy jednoczesnym obciążeniu - tak samo jak przy układaniu otwartym ze współczynnikiem 0,63.
• Dla 10-12 przewodów przy jednoczesnym obciążeniu - tak samo jak przy układaniu otwartym ze współczynnikiem 0,6.

Tabela do określania dopuszczalnego prądu

Ręczne obliczenia nie zawsze pozwalają na określenie długoterminowych dopuszczalnych obciążeń prądowych dla kabli i przewodów. PUE zawiera wiele różnych tabel, w tym tabelę aktualnych obciążeń zawierającą gotowe wartości w odniesieniu do różnych warunków pracy.

Podane w tabelach charakterystyki przewodów i kabli umożliwiają normalny przesył i rozdział energii elektrycznej w sieciach o napięciu stałym i przemiennym. Parametry techniczne wyrobów kablowych i drutowych mieszczą się w bardzo szerokim zakresie. Różnią się one między sobą liczbą rdzeni i innymi wskaźnikami.

W ten sposób można wyeliminować przegrzanie przewodów pod stałym obciążeniem, prawidłowo dobierając długoterminowy dopuszczalny prąd i obliczając wydzielanie ciepła do otoczenia.

Siła prądu przepływającego przez ciało człowieka jest głównym czynnikiem determinującym skutki urazu. Prądy o różnej wielkości mają różny wpływ na organizm ludzki.

Istnieją trzy główne progi prądu:

Progowy prąd odczuwalny to najniższa wartość prądu elektrycznego, która powoduje zauważalne podrażnienie podczas przejścia przez ciało człowieka;

Próg niedostępny prądu - najmniejsza wartość prądu elektrycznego, która powoduje konwulsyjne skurcze mięśni ramienia, w którym zaciśnięty jest przewodnik, uniemożliwiając człowiekowi samodzielne uwolnienie się od działania prądu.

Próg migotania (śmiertelny) prądu - najniższa wartość prądu elektrycznego wywołująca migotanie serca podczas przejścia przez ciało człowieka

W tabeli 71 przedstawiono wartości progowe natężenia prądu, gdy przechodzi on przez ciało człowieka drogą „ramię do ramienia” lub „ramię do nogi”.

Prąd (przemienny i stały) większy niż 5. A powoduje natychmiastowe zatrzymanie akcji serca, omijając stan migotania

Tabela 71: Progi AC i DC

Im wyższa wartość napięcia, tym większe ryzyko porażenia prądem. Umownie napięcie uważane za bezpieczne dla życia ludzkiego nie przekracza 42,5 V (na Ukrainie napięcie to w zależności od warunków pracy i środowiska wynosi 36 i 12,5 V), przy którym nie powinno nastąpić uszkodzenie skóry ludzkiej, co prowadzi do gwałtownego spadku ogólnego oporu jej ciała; ciało.

Opór elektryczny organizmu człowieka zależy przede wszystkim od stanu skóry i centralnego układu nerwowego. Do obliczeń tradycyjnie przyjmuje się, że opór ciała ludzkiego jest równy. Ja - 1 kOhm. Kiedy skóra jest nawilżona, brudna i uszkodzona (pocenie się, skaleczenia, zadrapania itp.), przyłożone napięcie, powierzchnia styku, częstotliwość prądu i czas działania wzrastają, opór ciała ludzkiego spada do pewnej wartości minimalnej ( 0,5-0,7 kOhm).

Rodzaj i częstotliwość prądu przepływającego przez ciało człowieka ma również wpływ na skutki urazu. Prąd stały jest około 4-5 razy bezpieczniejszy niż prąd przemienny. Jednak częstotliwość prądu przemiennego prowadzi również do uszkodzenia prowadnic. Zatem prąd przemienny o częstotliwości 20-100 jest uważany za najbardziej niebezpieczny. Hz Przy częstotliwości mniejszej niż 20 lub większej niż 100 Hz zauważalnie zmniejsza się niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym, prąd o częstotliwości do 500 kHz nie może śmiertelnie dotknąć człowieka, ale bardzo często powoduje oparzenia.

Droga prądu przez ludzkie ciało? możliwe ścieżki przepływu prądu przez ciało ludzkie (pętle prądowe), ich charakterystykę podano w tabeli 72. Jak widać z tabeli, największe niebezpieczeństwo reprezentuje ścieżka „głowa - ręce” (wraz z nią odsetek ofiar, które straciły przytomność wynosi 92%), gdyż idzie „głowa – nogi”, następnie – „prawa ręka – nogi”, a najmniejsze niebezpieczeństwo stanowi ścieżka „noga – noga”.

Tabela 72. Charakterystyka najczęstszych dróg przepływu prądu przez organizm człowieka

Dopuszczalne wartości prądów i napięć

Napięcie dotykowe to napięcie między dwoma punktami obwodu elektrycznego, których jednocześnie dotyka osoba

Maksymalne dopuszczalne wartości napięcia dotykowego i natężenia prądu dla normalnego (bezawaryjnego) i awaryjnego trybu pracy instalacji elektrycznych, gdy prąd przepływa przez ciało człowieka metodą „ramię - ramię” lub „ramię - nogi” reguluje się za pomocą. GOST 121038-82 (tabela 73 12.1.038-82 (tabela 7.3).

Podczas wykonywania pracy w warunkach wysokiej temperatury (ponad 25 ° C) i wilgotności względnej powietrza (ponad 75%) wartości z Tabeli 73 należy zmniejszyć trzykrotnie

GOST 12.1.038-82*

Grupa T58

STANDARD MIĘDZYPAŃSTWOWY

System Standardów Bezpieczeństwa Pracy

BEZPIECZEŃSTWO ELEKTRYCZNE

Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych

System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo elektryczne.
Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów odbioru

OKSTU 0012

Data wprowadzenia 1983-07-01

DANE INFORMACYJNE

WEJŚCIE W ŻYCIE Dekretem Państwowego Komitetu ds. Standardów ZSRR z dnia 30 lipca 1982 r. N 2987

Okres ważności został zniesiony zgodnie z Protokołem nr 2-92 Międzystanowej Rady ds. Normalizacji, Metrologii i Certyfikacji (IUS 2-93)

* REISSUE (czerwiec 2001) z poprawką nr 1, zatwierdzoną w grudniu 1987 (IUS 4-88)


W niniejszej normie określono maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych przepływających przez ciało człowieka, przeznaczone do projektowania metod i środków ochrony ludzi podczas interakcji z przemysłowymi i domowymi instalacjami elektrycznymi prądu stałego i przemiennego o częstotliwości 50 i 400 Hz.

Terminy stosowane w standardzie i ich objaśnienia znajdują się w załączniku.

1. MAKSYMALNE DOPUSZCZALNE WARTOŚCI NAPIĘĆ I PRĄDÓW DOTYKOWYCH

1. MAKSYMALNE DOPUSZCZALNE WARTOŚCI NAPIĘCIA
DOTYK I PRĄDY

1.1. Limity napięć i prądów dotykowych są ustalone dla ścieżek prądu z jednej ręki do drugiej i od ręki do stopy.

(Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

1.2. Napięcia i prądy dotykowe przepływające przez ciało człowieka podczas normalnej (nie awaryjnej) pracy instalacji elektrycznej nie powinny przekraczać wartości wskazanych w tabeli 1.

Tabela 1

Uwagi:

1. Napięcia i prądy dotykowe podawane są dla czasu ekspozycji nie dłuższego niż 10 minut dziennie i ustalane na podstawie reakcji wrażenia.

2. Napięcia i prądy dotykowe dla osób pracujących w warunkach wysokich temperatur (powyżej 25°C) i wilgotności (wilgotność względna powyżej 75%) należy zmniejszyć trzykrotnie.

1.3. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych podczas awaryjnej pracy przemysłowych instalacji elektrycznych o napięciu do 1000 V z przewodem neutralnym solidnie uziemionym lub izolowanym i powyżej 1000 V z przewodem neutralnym izolowanym nie powinny przekraczać wartości określonych w Tabela 2.

Tabela 2

Notatka. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych przepływających przez ciało człowieka w czasie ekspozycji dłuższym niż 1 s, podane w tabeli 2, odpowiadają prądom wyzwalającym (zmiennym) i bezbolesnym (stałym).

1.4. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć dotykowych podczas awaryjnej pracy przemysłowych instalacji elektrycznych o częstotliwości prądu 50 Hz, napięciu powyżej 1000 V, przy solidnym uziemieniu przewodu neutralnego nie powinny przekraczać wartości podanych w tabeli 3.

1,5. Maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych podczas awaryjnej pracy domowych instalacji elektrycznych o napięciu do 1000 V i częstotliwości 50 Hz nie powinny przekraczać wartości podanych w tabeli 4.

Tabela 3

Tabela 4

Notatka. Wartości napięć i prądów dotykowych ustalono dla osób o masie ciała 15 kg.

1,3-1,5. (Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

1.6. Ochronę człowieka przed skutkami napięć i prądów dotykowych zapewnia projektowanie instalacji elektrycznych, metody techniczne i środki ochrony, środki organizacyjne i techniczne zgodnie z GOST 12.1.019-79.

2. KONTROLA NAPIĘĆ I PRĄDÓW DOTYKOWYCH

2.1. Aby kontrolować maksymalne dopuszczalne wartości napięć i prądów dotykowych, mierzone są napięcia i prądy w miejscach, w których obwód elektryczny może zamknąć się w ciele człowieka. Klasa dokładności przyrządów pomiarowych nie jest niższa niż 2,5.

2.2. Przy pomiarze prądów i napięć dotykowych rezystancję ciała ludzkiego w obwodzie elektrycznym o częstotliwości 50 Hz należy modelować za pomocą rezystora rezystancyjnego:

dla tabeli 1 - 6,7 kOhm;

dla tabeli 2 w czasie ekspozycji

do 0,5 s - 0,85 kOhm;

powyżej 0,5 s - rezystancja zależna od napięcia zgodnie z rysunkiem;

dla tabeli 3 - 1 kOhm;

dla tabeli 4 w czasie ekspozycji

do 1 s - 1 kOhm;

więcej niż 1 s - 6 kOhm.

Odchylenie od podanych wartości jest dopuszczalne w granicach ±10%.

2.1, 2.2. (Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

2.3. Przy pomiarze napięć i prądów dotykowych rezystancję rozpływu prądu od nóg człowieka należy modelować za pomocą kwadratowej metalowej płytki o wymiarach 25x25 cm, którą umieszcza się na powierzchni ziemi (podłodze) w miejscach, w których może przebywać osoba . Obciążenie metalowej płyty musi być utworzone przez masę co najmniej 50 kg.

2.4. Podczas pomiaru napięć i prądów dotykowych w instalacjach elektrycznych należy ustalić tryby i warunki, które tworzą najwyższe wartości napięć i prądów dotykowych oddziałujących na organizm ludzki.

ZAŁĄCZNIK (odniesienie). TERMINY I ICH OBJAŚNIENIA

APLIKACJA
Informacja

(Wydanie zmienione, zmiana nr 1).

Tekst dokumentu weryfikowany jest według:
oficjalna publikacja
System standardów bezpieczeństwa pracy: sob. GOST. -
M.: Wydawnictwo Standardów IPK, 2001