Файл: Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра Техносферная безопасность.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 368
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Поскольку ионы, являясь материальными частицами, обладают некоторой предельной скоростью перемещения в данном электролите, можно полагать, что при частоте тока выше некоторого предела (очевидно, выше 50 Гц) ион не успеет достигнуть оболочки клетки, как произойдет изменение полярности, то- гда он будет вынужден двигаться в обратном направлении. Такое явление будет способствовать, вероятно, меньшему нарушению нормального состояния клет- ки.
При дальнейшем повышении частоты длина пути пробега ионов будет сокращаться и может наступить такой момент, когда движение ионов будет
практически отсутствовать, а следовательно, не возникнет опасного нарушения состояния клетки. Это возможно, очевидно, при частотах 450-500 кГц.
Влияние индивидуальных свойств человека на исход поражения Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят
электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью
к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний, в пер- вую очередь болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутрен- ней секреции, легких, нервными болезнями и др.
Психическое состояние человека в момент поражения имеет если не большее, то, по крайней мере, такое же значение для исхода поражения, как со- противление тела человека и другие его физические данные. Алкоголики, нев- растеники, истерические больные, эпилептики, а также меланхолики могут по- гибнуть от токов, которые совершенно безопасны для здоровых людей. Нема- лое значение имеет психическая подготовленность человека к возможной опас- ности поражения током. Дело в том, что неожиданный электрический' удар, даже при относительно небольшом напряжении нередко приводит к тяжелым последствиям; если же человек подготовлен к удару, т. е. ожидает его, то сте- пень опасности резко уменьшается. Имеют значение также моральное состоя- ние, степень внимания и сосредоточенности человека на процессе выполняемой им работы, утомление и т. п. Квалификация человека также отражается на ре- зультатах воздействия тока: человек, далекий от электротехники, в случае по- падания под напряжение оказывается, как правило, в более тяжелых условиях, чем опытный электротехник. Дело здесь в опыте, умении правильно оценить степень возникшей опасности и применить рациональные приемы освобожде- ния себя от воздействия тока.
-
Критерии безопасности электрического тока
Защитные меры и средства защиты от поражения электрическим током должны создаваться с учетом допустимых для человека значений тока при дан- ной длительности и пути его прохождения через тело или соответствующих этим токам напряжений прикосновения.
В настоящее время в России действует ГОСТ 12.1.000-82* «ССБТ. Элек- тробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов», который распространяется на производственные и бытовые электроус- тановки постоянного и переменных токов частотой 50 и 400 Гц и устанавливает нормы предельно допустимых для человека значений напряжений прикоснове- ния и токов, протекающих через его тело. Эти нормы предназначены для про- ектирования способов и средств защиты от поражения током людей при их взаимодействии с электроустановками. Они соответствуют прохождению тока через тело человека по пути рука - рука или рука - ноги. Стандарт предусмат- ривает нормы для электроустановок при нормальном рабочем режиме их рабо- ты (табл. 2), а также при аварийных режимах производственных (табл. 3 и 4) и бытовых (табл. 5) электроустановок.
Таблица 2 - Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело че- ловека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
Род тока | U, В | I, мА | |
не | более | ||
Переменный, 50 Гц | 2,0 | 0,3 | |
Переменный, 400 Гц | 3,0 | 0,4 | |
Постоянный | 8,0 | 1,0 |
Таблица 3 – Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных электроустановок напряжени- ем до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1000 В с изолированной нейтралью
Род тока | Нормируемая величина | Предельно допустимые значения, не более, при про- должительности воздействия тока t, с | |||||||||||
0,01- 0,08 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | Св.1,0 | ||
Переменный 50 Гц | U, B | 550 | 340 | 160 | 135 | 120 | 105 | 95 | 85 | 75 | 70 | 60 | 20 |
I, мА | 650 | 400 | 190 | 160 | 140 | 125 | 105 | 90 | 75 | 65 | 50 | 6 | |
Переменный 400 Гц | U, B | 650 | 500 | 500 | 330 | 250 | 200 | 170 | 140 | 130 | 110 | 100 | 36 |
I, мА | | | | | | | | | | | | 8 | |
Постоянный | U, B | 650 | 500 | 400 | 350 | 300 | 250 | 240 | 230 | 220 | 210 | 200 | 40 |
I, мА | | | | | | | | | | | | 15 |
Выпрямленный двух- полупериодный | U амп, B | 650 | 500 | 400 | 300 | 270 | 230 | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | - |
I амп, мА | | | | | | | | | | | | | |
Выпрямленный одно- полупериодный | U амп, B | 650 | 500 | 400 | 300 | 250 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | - |
I амп, мА | | | | | | | | | | | | |
Таблица 4 – Предельно допустимые значения напряжений прикосновения при аварийном режиме производственных электроустановок с частотой тока 50 Гц, напряжением выше 1000 В, с глухим заземлением нейтрали
Продолжительность воздействия t, с | Предельно допустимое значение напряжения прикоснове- ния U, в |
До 0,1 | 500 |
0,2 | 400 |
0,5 | 200 |
0,7 | 130 |
1,0 | 100 |
Св. 1,0 до 5,0 | 65 |
Таблица 5 – Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме бытовых электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц
Продолжительность воздействия t, с | Нормируемая величина | Продолжительность воздействия t, с | Нормируемая величина | ||
U, B | I, мА | U, B | I, мА | ||
От 0,01 до 0,08 | 220 | 220 | 0,6 | 40 | 40 |
0,1 | 200 | 200 | 0,7 | 35 | 35 |
0,2 | 100 | 100 | 0,8 | 30 | 30 |
0,3 | 70 | 70 | 0,9 | 27 | 27 |
0,4 | 55 | 55 | 1,0 | 25 | 25 |
0,5 | 50 | 50 | Св. 1,0 | 12 | 2 |
-
Экспериментальная часть
-
Описание лабораторной установки
Устройство для исследования сопротивления тела человека предназначе- но для определения сопротивления тела человека методом амперметра и вольт-
метра при различных значениях приложенного напряжения и частоты послед- него, а так же различной площади контактной поверхности. Внешней вид уста- новки представлен на рисунке 12, электрическая схема - на рисунке 13
Рисунок 12 – Внешней вид установки
Рисунок 13 Электрическая схема испытаний
-
Порядок выполнения работы
Работа осуществляется в следующей последовательности:
-
Подключите с помощью сетевого шнура устройство для исследования сопротивления тела человека к электрической сети 220 В и включите на его ли- цевой панели выключатель «СЕТЬ». -
Оперируя кнопками на поле «ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ» по индикатору выставьте требуемые напряжение U и его час- тоту f, и снимите зависимость Ih =F(f):-
приложите ладони рук порознь к двум электродам с площадью кон- тактной поверхности S1= 1250 мм2 и с индикатора считайте величину тока Ih, протекающего через тело человека; -
приложите ладони рук порознь к двум электродам с площадью кон- тактной поверхности S2= 2500 мм2 и с индикатора считайте величину тока Ih, протекающего через тело человека; -
изменяя чистоту f повторите измерения (2.2-2.3); -
результаты измерений запишите в табл. 6
-
-
Рассчитайте электрическое сопротивление тела человека Zh = U/Ihи сделайте вывод о влиянии на него площади контактной поверхности. -
По завершении эксперимента отключите питание устройства для ис- следования сопротивления тела человека. -
По результатам измерений постройте график зависимости сопротивле- ния тела человека от логарифма частоты.
Таблица 6
Результаты измерения электрического сопротивления тела человека
Возраст: | Пол: | Вес: | ||||||
Частота | U, В | S1= 1250 мм2 | S2= 2500 мм2 | |||||
f, Гц | lg f | I, мА | Zh, кОм | I, мА | Zh, кОм | |||
2 | 0,3 | | | | | | ||
10 | 1 | | | | | | ||
20 | 1,30 | | | | | | ||
30 | 1,48 | | | | | | ||
40 | 1,60 | | | | | | ||
50 | 1,70 | | | | | | ||
70 | 1,85 | | | | | | ||
100 | 2,00 | | | | | | ||
300 | 2,48 | | | | | | ||
500 | 2,70 | | | | | | ||
700 | 2,84 | | | | | | ||
1000 | 3,00 | | | | | | ||
2000 | 3,48 | | | | | | ||
5000 | 3,70 | | | | | |
7000 | 3,85 | | | | | |
10000 | 4,00 | | | | | |
20000 | 4,30 | | | | | |
Контрольные вопросы для студентов
-
Основные виды поражений электрическим током. -
Какие воздействия оказывает электрический ток, проходя через те- ло человека? -
Особенности действия тока на живую ткань. -
К чему приводит многообразие воздействий электрического тока на организм человека? -
От каких факторов зависит степень опасного и вредного воздейст- вия на человека электрического тока? -
Сопротивления тела человека. -
Живая ткань как проводник электрического тока. -
Пороговые значения ощутимого, неотпускающего, фибрилляцион- ного токов. -
Путь протекания электрического тока через тело человека. -
Зависимость сопротивления тела человека от состояния кожи. -
Зависимость сопротивления тела человека от параметров электри- ческой цепи. -
Влияние индивидуальных свойств человека на исход поражения электрическим током. -
Основные критерии безопасности электрического тока.
Библиографический список
-
Кузнецов К.Б. Электробезопасность в электроустановках железно- дорожного транспорта / К.Б.Кузнецов, А.С. Мишарин; Под ред. К.Б.Кузнецова.
-
М.: Маршрут, 2005.
-
Белинский С.О. Электромагнитная совместимость электроустано- вок тягового электроснабжения и обслуживающего персонала / С.О. Белинский.
-
УрГУПС, 2008.
-
ГОСТ Р 50571.1 - 93. Электроустановки зданий. Основные положе- ния. - М.: Госстандарт России, 1998.
-
ГОСТ Р 50571.2 - 94. Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики. - М.: Госстандарт России, 1998. -
ГОСТ Р 50571.3 - 94. Электроустановки зданий. Часть 4. Требова- ния по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током.
- М.: Госстандарт России, 1998.