Поняття електробезпеки

З кожним роком зростає виробництво та споживання електроенергії, а відтак і кількість людей, які в процесі своєї життєдіяльності використовують (експлуатують) електричні пристрої та установки. Тому питання електробезпеки набувають особливої ваги.

Електробезпека — це система організаційних та технічних заходів і засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого та небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Аналіз виробничого травматизму показує, що кількість травм, які спричинені дією електричного струму є незначною і складає близько 1 %, однак із загальної кількості смертельних нещасних випадків частка електротравм вже складає 20—40% і займає одне з перших місць. Найбільша кількість випадків електротравматизму, в тому числі із смертельними наслідками, стається при експлуатації електроустановок напругою до 1000 В, що пов'язано з їх поширенням і відносною доступністю практично для кожного, хто працює на виробництві. Випадки електротравматизму, під час експлуатації електроустановок напругою понад 1000В нечасті, що обумовлено незначним поширенням таких електроустановок і обслуговуванням їх висококваліфікова­ним персоналом.

Основними причинами електротравматизму на виробництві є: випадкове доторкання до неізольованих струмопровідних частин електроустаткування; використання несправних ручних електроінструментів; застосування нестандартних або несправних переносних світильників напругою 220 чи 127 В; робота без надійних захисних засобів та запобіжних пристосувань; доторкання до незаземлених корпусів електроустаткування, що опинилися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції; недотримання правил улаштування, технічної експлуатації та правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок та ін.

Електроустаткування, з яким доводиться мати справу практично всім працівникам на виробництві, становить значну потенційну небезпеку ще й тому, що органи чуття людини не здатні на відстані виявляти наявність електричної напруги. В зв'язку з цим захисна реакція організму проявляється лише після того, як людина потрапила під дію електричної напруги.

Небезпека ураження електричним струмом

Небезпека ураження людини елетричним струмом у значній мірі залежить від того, як людина включена в електричне коло. Типовими є дві схеми торкання:

─ між двома фазами;

─ між фазою і землею.

Найбільш небезпечно, коли людина одночасно торкається до двох фаз електричної мережі та потрапляє під лінійну напругу (мал. 1). При такому контакті струм, що проходить через тіло людини, буде визначатися за таким рівнянням: , де І_л – сила струму, що проходить через організм людини, А; U – лінійна напруга, В; U_ф – фазна напруга, В; R_л – опір тіла людини, Ом.

Випадки двофазного торкання людини виникають значно рідше, ніж однофазного. Вони, як правило, виникають в результаті роботи під напругою, застосування несправних засобів захисту, а також експлуатації обладнання з неогородженими голими струмоведучими частинами.

Небезпека ураження при однофазному торканні менша, ніж при двофазному. Пояснюється це тим, що при однофазному торканні напруга, під яку потрапляє людина, не перевищує фазної, тобто менша за лінійну в 1,73 рази. Відповідно, меншим буде й струм, що протікатиме через тіло людини. Крім того, на значення цього струму впливають також режим нейтралі джерела струму, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір її взуття та деякі інші фактори. В мережі з ізольованою нейтраллю (мал. 2) струм, що протікає через людину, повертається до джерела через ізоляцію проводів, яка володіє високим опором. Струм для цього випадку визначають за виразом: , де R_п – опір підлоги; R_вз – опір взуття людини; R_із – опір ізоляції однієї із фаз мережі відносно землі.

Дуже небезпечно, коли людина стоїть на струмопровідній підлозі і має струмопровідне взуття, тобто дане рівняння тоді має вигляд: .

Це свідчить про те, що в мережі з ізольованою нейтраллю умови безпеки залежать не лише від опору підлоги та взуття, а й від опору ізоляції проводів відносно землі: чим краща ізоляція, тим менший струм протікатиме через тіло людини.

При заземленій нейтралі (мал.3) коло електричного струму включає в себе, крім опору тіла людини, опір її взуття та заземлення нейтралі джерела. Цей струм визначають за виразом: , де R₀ – опір заземлення нейтралі.

Розглянемо найбільш небезпечний випадок, коли людина торкається до одної фази, стоячи на сирому ґрунті чи на струмопровідній підлозі в сирому чи струмопровідному взутті, тобто коли R_п=0 та R_вз=0. оскільки опір заземлення нейтралі R₀=4Ом, ним можна знехтувати. Тоді

.

Цей струм небезпечний для життя людини. Даний приклад свідчить про те, яке значення для осіб, що працюють на діючих електроустановках, має ізолююча підлога та діелектричне взуття.

Таким чином, при інших рівних умовах однофазне торкання людини до мережі з ізольованою нейтраллю менш небезпечне, ніж до мережі із заземленою нейтраллю. Цей висновок справедливий для нормальних умов роботи (безаварійних) електроустановок. У випадку аварії, коли одна із фаз замкнута на землю, мережа з ізольованою нейтраллю може виявитись більш небезпечною, оскільки напруга між фазою та землею в мережі з ізольованою нейтраллю може зрости від фазної до лінійної, тоді коли в мережі із заземленою нейтраллю підвищення напруги може бути незначним.