구성이 다른 전기 네트워크에서 전기 설비의 전류로 사람의 부상 위험을 어떻게 평가합니까?

전기 설비에서 발생하는 프로세스에 대한 지식을 통해 전력 엔지니어는 모든 전압 및 유형의 전류로 장비를 안전하게 작동하고 전기 시스템의 수리 작업 및 유지 관리를 수행할 수 있습니다.

전기 설비에 대한 감전 사고를 방지하기 위해 PUE, PTB 및 PTE — 전기 에너지 작동에 수반되는 위험 요인으로 부상당한 사람들의 사고 분석을 기반으로 최고의 전문가가 작성한 주요 문서.

사람을 전류에 노출시키는 상황과 이유

안전 지침 문서는 작업자의 감전사를 설명하는 세 가지 원인 그룹을 구분합니다.

1. 안전하지 않은 거리에서 전압이 흐르는 충전부에 고의적, 비의도적 접근 또는 접촉

2. 긴급 상황의 발생 및 전개

삼.기존 전기 설비에서 근로자의 행동 규칙을 규정하는 매뉴얼에 명시된 요구 사항 위반.

사람의 부상 위험에 대한 평가는 피해자의 몸을 통과하는 전류의 크기를 계산하여 결정하는 것입니다. 동시에 전기 설비의 무작위 위치에서 접촉이 발생할 수 있는 많은 상황을 고려해야 합니다. 또한 적용되는 전압은 전기 회로의 조건 및 작동 모드, 에너지 특성 등 여러 가지 이유로 달라집니다.

전류로 인한 부상 조건

피해자의 몸에 전류가 흐르기 위해서는 전위차가 있는 회로의 최소 두 지점인 전압을 연결하여 전기 회로를 만들어야 합니다. 전기 장비에서 다음과 같은 상황이 발생할 수 있습니다.

1. 서로 다른 극(위상)의 동시 2상 또는 2극 접촉

2. 사람이 대지 전위와 직접 갈바닉 연결을 할 때 회로 전위와의 단상 또는 단극 접촉;

3. 사고 전개의 결과로 전압이 낮은 전기 설비의 전도성 요소와 우발적으로 접촉하는 경우

4. 다리 또는 신체의 다른 부분이 동시에 위치하는 지점 사이에 전위차가 발생할 때 단계 전압의 작용에 따라 떨어집니다.

이 경우 전기 설비의 전류가 흐르는 부분과 피해자의 전기적 접촉이 발생할 수 있으며 PUE는 다음과 같이 접촉하는 것으로 간주합니다.

1. 직접;

2. 또는 간접적으로.

첫 번째 경우에는 전압 하에서 연결된 충전부와 직접 접촉하여 생성되고 두 번째 경우에는 사고 발생 시 위험한 전위가 통과했을 때 회로의 비절연 요소를 만져서 생성됩니다.

전기 설비의 안전한 작동 조건을 결정하고 작업자를 위한 작업장을 준비하려면 다음이 필요합니다.

1. 서비스 요원의 신체를 통해 전류가 통과할 수 있는 경로를 생성할 수 있는 경우를 분석합니다.

2. 가능한 최대 값을 현재 최소 허용 기준과 비교합니다.

3. 전기 안전을 확보하기 위한 조치를 이행하기로 결정합니다.

전기 설비에서 사람들의 부상 조건 분석의 특성

DC 또는 AC 전압을 사용하는 네트워크에서 피해자의 신체를 통과하는 전류의 크기를 추정하기 위해 다음 유형의 지정이 사용됩니다.

1. 저항:

• Rh — 인체 내;

• R0 — 접지 장치용;

Ris — 지구의 윤곽에 대한 절연층;

2. 전류:

Ih — 인체를 통해;

Iz — 접지 루프에 대한 단락;

3. 스트레스;

Uc — 일정 또는 단상 교류 회로;

Ul — 선형;

Uf — 단계;

Upr — 터치;

귀 - 단계.

이 경우 피해자를 네트워크의 전압 회로에 연결하는 다음과 같은 일반적인 방식이 가능합니다.

1. 직류:

• 접지 회로에서 분리된 전위와의 와이어 접점의 단극 접점;

• 접지 극과 회로 전위의 단극 접촉;

• 양극성 접촉;

2. 3상 네트워크;

• 전위 도체 중 하나와의 단상 접촉(일반화된 경우);

• 2상 접촉.

DC 회로의 결함 회로

접지와 격리된 전위와의 단극 인체 접촉

전압 Uc의 영향으로 전류 Ih는 하위 도체, 피해자의 신체(팔-다리) 및 접지 루프의 전위의 순차적으로 생성된 회로를 통해 매체의 이중 절연 저항을 통과합니다.

접지 극 전위와의 단극 인간 접촉

이 회로에서 저항 R0이 0에 가깝고 피해자의 신체 및 외부 환경의 절연 층보다 훨씬 낮은 전위 도체를 접지 회로에 연결하면 상황이 악화됩니다.

필요한 전류의 강도는 주전원 전압과 인체 저항의 비율과 거의 같습니다.

네트워크 잠재력과 양극성 인간 접촉

전원 전압은 피해자의 신체에 직접 적용되며 신체를 통과하는 전류는 무시할 수 있는 자신의 저항에 의해서만 제한됩니다.

3상 교류 회로의 일반적인 고장 패턴

위상 전위와 접지 사이의 인간 접촉 설정

기본적으로 회로의 각 위상과 접지 전위 사이에 저항이 있고 커패시턴스가 생성됩니다. 전압원 권선의 영점은 일반화 된 저항 Zn을 가지며 그 값은 회로의 접지 시스템에 따라 다릅니다.

각 회로의 전도도를 계산하는 공식과 상 전압 Uf를 통한 전류 Ih의 총 값은 공식으로 그림에 표시됩니다.

두 단계 사이의 인간 접촉 형성

가장 큰 가치와 위험은 피해자의 신체와 위상 도체의 직접적인 접촉 사이에서 생성되는 회로를 통과하는 전류입니다. 이 경우 전류의 일부는 접지와 매체의 절연 저항을 통과하는 경로를 따라 흐를 수 있습니다.

이상성 터치의 특징

DC 및 3상 AC 회로에서 서로 다른 두 전위 사이의 접점을 만드는 것이 가장 위험합니다. 이 계획을 통해 사람은 가장 큰 스트레스의 영향을 받습니다.

정전압 공급 회로에서 피해자를 통과하는 전류는 공식 Ih = Uc / Rh로 계산됩니다.

3상 AC 네트워크에서 이 값은 Ih = Ul / Rh =√3Uph / Rh 비율에 따라 계산됩니다.

인체의 평균 전기 저항이 1킬로옴이라는 점을 감안할 때 220볼트의 일정하고 교류적인 전압으로 네트워크에서 발생하는 전류를 계산합니다.

첫 번째 경우 Ih = 220/1000 = 0.22A가 됩니다. 220mA의 이 값은 피해자가 도움 없이 우발적인 접촉의 영향인 유지 전류에서 더 이상 자신을 자유롭게 할 수 없을 때 경련성 근육 수축을 겪기에 충분합니다.

두 번째 경우 Ih = (220·1.732)/1000= 0.38A. 380mA의 이 값에서는 치명적인 부상 위험이 있습니다.

우리는 또한 교류 전압이 있는 3상 네트워크에서 중성선의 위치(접지 또는 역접속 단락에서 분리될 수 있음)가 전류 Ih 값에 거의 영향을 미치지 않는다는 사실에 주목합니다. 주요 부분은 접지 회로를 통과하지 않고 위상 전위 사이를 통과합니다.

사람이 지구 윤곽에서 안정적인 격리를 보장하는 보호 장비를 적용한 경우 그러한 상황에서는 쓸모가 없으며 도움이되지 않습니다.

단상 탭의 특성

견고하게 접지된 중성선이 있는 3상 네트워크

피해자는 위상 전선 중 하나를 만지고 그것과 접지 회로 사이의 전위차에 빠집니다. 이러한 경우가 가장 자주 발생합니다.

상간 전압은 주전원 전압보다 1.732배 낮지만 이러한 경우는 여전히 위험합니다. 피해자의 상태는 다음과 같이 악화될 수 있습니다.

• 중립 모드 및 연결 품질

• 접지 전위에 대한 도체의 유전체 층의 전기 저항;

• 신발 유형 및 유전 특성;

• 희생자 현장의 토양 저항;

• 기타 관련 요인.

이 경우 전류 Ih의 값은 다음 비율에서 결정할 수 있습니다.

Ih = Uph / (Rh + Rb + Rp + R0).

인체 Rh, 신발 Rb, 바닥 Rp 및 중립 R0의 접지 저항은 옴 단위로 표시됩니다.

분모가 작을수록 전류가 강합니다. 예를 들어 직원이 전도성 신발을 신고 발이 젖었거나 발에 금속 못이 박혀 있고 금속 바닥이나 젖은 토양에 있는 경우 Rb = Rp = 0이라고 가정할 수 있습니다. 피해자의 삶에 최악의 경우.

Ih = 위 / (Rh + R0).

220볼트의 위상 전압에서 우리는 Ih = 220/1000 = 0.22A를 얻습니다. 또는 220mA의 치명적인 전류를 얻습니다.

이제 작업자가 보호 장비를 사용할 때의 옵션인 유전체 신발(Rp = 45kOhm) 및 절연 베이스(Rp = 100kOhm)를 계산해 보겠습니다.

Ih = 220/(1000+ 45000 + 10000) = 0.0015A.

1.5mA의 안전한 전류 값을 얻었습니다.

분리된 중성점이 있는 3상 네트워크

접지 전위에 대한 전류원 중성선의 직접적인 갈바닉 연결은 없습니다. 상전압은 매우 높은 값을 갖는 절연층 Rot의 저항에 인가되며, 이는 작동 중에 제어되며 지속적으로 양호한 상태로 유지됩니다.

인체를 통한 전류 흐름의 체인은 각 단계에서 이 값에 따라 달라집니다.전류 저항의 모든 레이어를 고려하면 그 값은 Ih = Uph / (Rh + Rb + Rp + (Riz / 3)) 공식으로 계산할 수 있습니다.

최악의 경우 신발과 바닥을 통해 최대 전도성을 위한 조건이 생성되면 식은 Ih = Uph / (Rh + (Rf / 3)) 형식을 취합니다.

층 절연이 90kΩ인 220V 네트워크를 고려하면 Ih = 220 / (1000+ (90000/3)) = 0.007A를 얻습니다. 이러한 7mA의 전류는 기분이 좋지만 원인이 될 수는 없습니다. 치명적인 부상 .

이 예에서는 의도적으로 토양 및 신발 저항을 생략했습니다. 이를 고려하면 전류는 0.0012A 또는 1.2mA 정도의 안전한 값으로 감소합니다.

결론:

1. 격리 중립 모드가 있는 시스템에서는 작업자의 안전을 보다 쉽게 ​​보장할 수 있습니다. 이것은 전선의 유전체 층의 품질에 직접적으로 의존합니다.

2. 같은 상황에서 한 위상의 전위를 건드리면 접지된 중성점이 있는 회로가 절연된 것보다 더 위험합니다.

접지된 중성점이 있는 3상 네트워크에서 단상 접점의 비상 모드

위상 전위에서 유전체층의 절연이 내부에서 파손된 경우 전기 장치의 금속 몸체를 만지는 경우를 생각해 봅시다. 사람이 이 몸을 만지면 전류가 몸을 통해 접지로 흐른 다음 중성선을 통해 전압원으로 흐릅니다.

등가 회로는 아래 그림과 같습니다. 저항 Rn은 장치에서 생성된 부하가 소유합니다.

R0 및 Rh와 함께 절연 저항 Rot는 위상 간 접촉 전류를 제한합니다. Ih = Uph / (Rh + Rot + Ro) 비율로 표현됩니다.

이 경우 원칙적으로 설계 단계에서도 R0 = 0인 경우에 대한 재료를 선택하여 다음 조건을 준수하려고 합니다. Rf>(Uph /Ihg)- Rh.

Ihg의 값은 감지할 수 없는 전류의 임계값이라고 하며, 그 값은 사람이 느끼지 않을 것입니다.

결론 : 접지 윤곽에 대한 모든 충전부의 유전체 층 저항이 전기 설비의 안전 정도를 결정합니다.

이러한 이유로 이러한 모든 저항은 정규화되고 승인된 표에서 보고됩니다. 같은 목적으로 절연 저항 자체가 정규화되지 않고 테스트 중에 통과하는 누설 전류가 정규화됩니다.

단계 전압

전기 설비에서 여러 가지 이유로 위상 전위가 접지 루프에 직접 닿으면 사고가 발생할 수 있습니다. 가공 전력선에서 다양한 유형의 기계적 부하의 영향으로 도체 중 하나가 끊어지면 비슷한 상황이 발생합니다.

이 경우 도체와 접지의 접촉점에서 전류가 생성되어 접촉점 주위에 확산 영역이 생성됩니다. 이는 표면에 전위가 나타나는 영역입니다. 그 값은 폐쇄 전류 Ic와 특정 토양 조건 r에 따라 달라집니다.

이 영역의 한계에 속하는 사람은 그림의 왼쪽 절반에 표시된 것처럼 Ush 발의 장력의 영향을 받습니다. 확산 영역의 영역은 전위가 없는 윤곽으로 둘러싸여 있습니다.

스텝 전압 값은 Ush = Uz ∙ β1 ∙ β2 공식으로 계산됩니다.

전압 분배 특성 β1의 계수와 신발 및 다리 β2의 저항의 영향에 의해 결정되는 전류 분포 지점 Uz의 위상 전압을 고려합니다. β1과 β2의 값은 참고 서적에 게시되어 있습니다.

피해자의 신체를 통과하는 전류 값은 Ih =(U3 ∙ β1 ∙ β2)/Rh로 계산됩니다.

그림 오른쪽의 위치 2에서 피해자는 도체의 접지 전위와 접촉합니다. 터치 전압 Upr로 표현되는 손 접촉점과 지면 윤곽 사이의 전위차에 의해 영향을 받습니다.

이 상황에서 전류는 다음 식을 사용하여 계산됩니다. Ih = (Uph.z. ∙α)/Rh

분산 계수 α의 값은 0 ÷ 1 내에서 변할 수 있으며 Upr에 영향을 미치는 특성을 고려합니다.

고려중인 상황에서 전기 설비의 정상 작동 중에 피해자와 단상 접촉을 할 때와 동일한 결론이 적용됩니다.

사람이 현재 분산 구역 밖에 있으면 안전 구역에 있는 것입니다.