Реферат: Электричество

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.   Действиеэлектрического тока на организм человека

2.   Факторы,определяющие исход поражения электрическим током

3.   Предельнодопустимые величины напряжений и токов

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены принципы и средстваэлектрической защиты. В частности зануление. Также были включены в работу такие вопросы как:

-     действия электрического тока на организм человека;

-     факторы, определяющие исход поражения эл. током;

-     допустимые уровни напряжений прикосновений и токов;

-     схема, назначение, принцип действия и область применениязануления;

-     решение задачи на тему «Зануление».

1.  ДЕЙСТВИЕ ЭЛ. ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Приэксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек можетоказаться в сфере действия электрического поля или непосредственномсоприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока.В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельныхфункций.

Опасностьпоражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеетвнешних признаков и как правило человек без специальных приборов не можетзаблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия токана человека в большинстве случаев приводит к  серьезным нарушениям наиболееважных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная,сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; втретьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящиек не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не можетосвободиться от воздействия тока; в четвертых, воздействие тока вызывает учеловека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, чтопри работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.

Электрическийток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое,механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается вспособности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма,тепловое – в способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить кразрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.

Воздействиеэлектрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы.Электротравма – это травма, вызванная воздействием электрического тока илиэлектрической дуги. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местныхэлектротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появленииэлектрических ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механическихповреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы,или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся внарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органови систем – легких (дыхания), сердца (кровообращения).

Характервоздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшегозависит от многих факторов.

Оценивать опасностьвоздействия электрического тока на человека можно по ответным реакцияморганизма. С увеличением тока четко проявляются три качественно отличныеответные реакции. Это прежде всего ощущение, более судорожное сокращение мышц(неотпускание для переменного тока и болевой эффект постоянного) и, наконец, фибрилляциясердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию,подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

2.   ФАКТОРЫ,ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

К факторам, влияющим на исход пораженияэлектрическим током, относят:

1.   Величинатока.

2.   Величинанапряжения.

3.   Времядействия.

4.   Роди частота тока.

5.   Путьзамыкания.

6.   Сопротивлениечеловека.

7.   Окружающаясреда.

8.   Факторвнимания.

2.1.    Величина тока

По величинетока, токи подразделяются на:

-    неощущаемые (0,6 – 1,6мА);

-    ощущаемые (3мА);

-    отпускающие (6мА);

-    неотпускающие (10-15мА);

-    удушающие (25-50мА);

-    фибрилляционные (100-200мА);

-    тепловые воздействия (5А и выше).

2.2.    Величина напряжения и 2.3. Время действия

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимыевеличины напряжений и токов. Электробезопасность». Факторы величины напряженияи время воздействия электрического тока, приведены в табл. 1.

Таблица1

Время действия, сек. Длител До 30 1 0,5 0,2 0,1 Величина тока, мА. 1 6 50 100 250 500 Величина напряжения, В. 6 36 50 100 250 500

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) токпорядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительностьвоздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшениемдлительности воздействия значение допустимых для человека токов существенноувеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый токвозрастает в 16 раз.

Кроме того,сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасностьпоражения человека исходя из некоторых особенностей работы сердца. Продолжительностьодного периода кардиоцикла (рис. 2.1.) составляет 0075-0,85с.

/>В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочкисердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальныесосуды.

Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и онипереходят в расслабленное состояние. В период диастола желудочки наполняютсякровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердценаиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла.Для того чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по временивоздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15-0,2с. С сокращениемдлительности воздействия электрического тока вероятность такового совпадениястановится меньше, а следовательно, уменьшается опасность фибрилляции сердца. Вслучае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т токи,значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибрилляции сердца.

2.4. Род и частота тока

Постоянный и переменный токиоказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чемпеременным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока приодинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного токапромышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействиипостоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

 Исследования показали, чтосамыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц).При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. Суменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастаети при частоте, равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они становятсябольше примерно в три раза.

Значения фибрилляционного токапри частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастаетпримерно в 2 раза, а при частоте 400Гц – почти в 3,5 раза.

2.5. Путь замыкания тока

При прикосновении человека ктоковедущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантовпутей замыкания тока через человека. Основные из них:

-    голова – ноги;

-    рука – рука;

-    правая рука – ноги;

-    левая рука – ноги;

-    нога – нога.

Степень поражения в этихслучаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, иот величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протеканиитока по пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути«левая рука — ноги» 3,7%, «правая рука – ноги» 6,7%, «нога – нога» — 0,4%.Величена неотпускающего тока по пути «рука – рука» приблизительно в два разаменьше, чем по пути «рука – ноги».

2.6. Сопротивление человека

Величина тока походящего черезкакой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения(напряжения прикосновения) и электрического сопротивления оказываемого токуданным участком тела.

/>Междувоздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: сувеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностьюэлектрического сопротивления тела человека. На участке между двумя электродамиэлектрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивленийдвух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивленияостальной части тела. Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий кэлектроду, и внутренняя ткань, находящаяся под плохо проводящим слоем, как быобразуют обкладки конденсатора емкостью С и сопротивлением его изоляции Vн (рис.2.2.). С увеличением частоты токасопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах практическистановится равным внутреннему сопротивлению.

При напряжении на электродах40-45В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности поля, которыеполностью или частично нарушают полупроводящие свойства этого слоя. Приувеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200Впадает до значения внутреннего сопротивления тела. Это сопротивление дляпрактических расчетов может быть принято равным 1000 Ом.

2.7. Окружающая среда

влажность и температуравоздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящаяпыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние наусловие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружныхэлектроустановках складываются неблагоприятные условия, при которыхобеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями. Наличие заземленныхметаллических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствиетого, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей)электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрическогоконтакта человека как с токоведущими частями, так и с землей.

2.8. Фактор влияния

/> <td/> />
Фактор влияния играет важную роль при поражении электрическим током. Нарис.2.3. представлен график зависимости освобождаемости студентов при пораженииэлектрическим током, если им известно о том, что установка находится поднапряжением.

3.  «ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ»

ГОСТ 121.038-82ССБТ

Предельно допустимые величинынапряжений и токов приведены в табл.2.

Таблица2

Время действия, сек. Длительно До 30 1 0,5 0,2 0,1 Величина тока мА 1 6 50 100 250 500 Величина напряжения, В 6 36 50 100 250 500

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключениинеобходимо отметить, что вопросы, поставленные в задании решены. В работеописано действие электрического тока на человека, приведены схема, назначение,принцип действия зануления. Также были выбраны номинальные токи плавких вставокпредохранителей, определены предельно-допустимые сопротивления петли «фаза-нуль».Приведены допустимые уровни напряжений прикосновений и токов по ГОСТ12.1.038-82.

ЛИТЕРАТУРА

1.   Охранатруда на ж.д. транспорте. Под ред. Ю.Г. Сибарова. –М: Транспорт, 1981.

2.   ЗиминЕ.Н. Защита асинхронных двигателей до 500В. –М. _Л.: Энергия, 1967.

3.   БеляевА.В. Выбор аппаратуры, защиты и кабелей в сетях 0,4 кВ Л.: Энергоатомиздат,1988.