Вы здесь

Розвиток методів оцінки безпеки електроустаткування ділянок вугільних шахт.

Автор: 
Журавель Олена Анатоліївна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2003
Артикул:
0403U000402
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ОЦЕНКА ПОРАЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
НА УЧАСТКЕ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ
2.1. Общие сведения о параметрах электроустановок, влияющих на степень
опасности поражения человека электрическим током
При эксплуатации шахтных участковых кабельных и комбинированных сетей
переменного тока в результате пробоя изоляции электроустановок возникает
реальная опасность поражения человека электрическим током, так как в этом
случае корпуса электроустановок оказываются под напряжением.
Человек при обслуживании или ремонте электроустановок может прикоснуться к этим
корпусам (рис.2.1) или токоведущим частям, находящимся под напряжением
(рис.2.2), либо случайно, либо в результате нарушения требований по безопасной
эксплуатации электрооборудования. Случаи поражения от непосредственного
прикосновения к двум фазам сети в шахтах возникают редко, но иногда происходит
поражение человека электрическим током от случайного прикосновения к двум
корпусам, на которых произошли замыкания различных фаз (рис.2.3).
В данных случаях опасность поражения человека электрическим током
сопровождается возникновением утечки электрического тока из сети на землю через
поврежденную изоляцию электроустановок или через тело человека.
В сетях с изолированной нейтралью ток, проходящий через тело человека при
случайном прикосновении к находящемуся под напряжением корпусу или к одной из
фаз сети, ограничивается сопротивлением изоляции сети. Значение тока,
протекающего через тело человека, зависит также от исправности и значения
сопротивления защитного заземления корпуса, через которое ток отводится в
землю, минуя тело человека.
Рис.2.1. Прикосновение человека к корпусу электрооборудования и замыкании фазы
сети на корпус:
сопротивление изоляции фаз сети;
токи утечки соответственно через заземление и через тело человека.
Рис.2.2. Прикосновение человека к токоведущим частям электрооборудования
Рис.2.3. Прикосновение человека к двум корпусам электрооборудования, на которых
произошли замыкания разных фаз сети
Согласно Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах общее переходное
сопротивление сети заземления, измеренное у любых заземлителей, не должно
превышать 2 Ом [21].
Сопротивление изоляции сети складывается из активного, обусловленного качеством
изоляционных материалов, и емкостного, обусловленного тем, что токоведущие
части (например, жилы кабеля) и заземленные элементы электроустановок
(например, свинцовая оболочка бронированного кабеля), будучи разделенными
изоляционными материалами, становятся своеобразными обкладками конденсатора.
При исправном электрооборудовании активное сопротивление изоляции велико, но
может снижаться под воздействием влаги и пыли, в результате старения изоляции и
т.д.
В соответствии с [22] критическое сопротивление изоляции или сопротивление
симметричной трехфазной утечки, при котором должна срабатывать защитная
аппаратура от утечек тока на землю, в зависимости от напряжения защищаемой сети
должно быть на каждую фазу не менее 3,3кОм при 127В; 10кОМ при 220 и 380В;
30кОМ при 660В и 60кОм при 1140В.
Емкостное сопротивление изоляции зависит от протяженности сети. Для шахтных
участковых сетей можно приближенно принимать, что усредненная емкость всех трех
фаз относительно земли равна 1мкФ на 1 км сети. При применении экранированных
гибких кабелей емкость сети увеличивается. Измерениями, выполненными на шахтах,
установлено, что общая емкость участковых сетей угольных шахт может достигать
3мкФ (или 1мкФ на фазу) [23].
Поражение человека электрическим током зависит, прежде всего, от величины тока
и продолжительности его протекания через тело человека. Принято считать, что в
шахтных условиях для обеспечения электробезопасности ток утечки из сети на
землю не должен превышать 25мА, а при большем токе должно осуществляться
отключение напряжения защитой за время не более 0,2 с [23].
2.2. Воздействия электрического тока на человека при случайных прикосновениях к
различным частям электроустановок
При прикосновении человека к корпусу электрооборудования в сети с изолированной
нейтралью и одновременном замыкании фазы сети на корпус (рис.2.1) образуется
цепь замыкания через место замыкания, заземляющее устройство с сопротивлением и
сопротивления утечки других фаз.
Если в это же время человек прикасается к корпусу электрооборудования, то на
участке от места замыкания до места растекания тока через землю цепь замыкания
разветвляется на две ветви: первая содержит сопротивление вторая -
сопротивление тела человека [24].
В сетях с изолированной нейтралью при условии равенства активных и емкостных
сопротивлений изоляции фазных проводников относительно земли ток однофазного
замыкания на землю определяется по выражению [25]
, (2.1)
где - активное сопротивление изоляции фазных проводников относительно земли,
Ом;
- емкость фазного проводника относительно земли, Ф;
- сопротивление заземления, Ом;
- фазное напряжение электроустановки, В.
При = 660В (= 380В), = 30кОм, = 1мкФ, = 2Ом и = 50Гц ток однофазного замыкания
на землю
При пробое на заземленный корпус электроустановки напряжение прикосновения
определяется по выражению [25]
, (2.2)
где и - коэффициенты прикосновения.
В случае, когда коэффициенты прикосновения = 1 и = 1, напряжение прикосновения
будет равно
Учитывая, что:
, (2.3)
где - ток через тело человека, А;
- сопротивление тела человека, Ом,
ток через тело человека
. (2.4)