Порядок проведения работы

Первоначально в эксперименте используется, например, модель А6 заземлителя с полусферическим электродом (код 325). Перед началом выполнения лабораторной работы необходимо убедиться в том, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электро- питания.

· Гнезда защитного заземления » устройств, используемых в экс- перименте, соединяются с гнездом «РЕ» источника G1.

· Аппаратура соединяется в соответствии с электрической схемой.

· Включается источник G1 и питание блока мультиметров Р1.

· При заданных сопротивлениях грунта ρ модели заземлителя А6, снимаются с помощью вольтметра блока Р1 зависимости от расстоя- ния x: потенциала основания электрооборудования φ осн = f ( x ) (вольтметр включается между гнездом « ┴ » и гнездами, соответст- вующими расстоянию x), напряжения прикосновения U пр = f ( x ) (вольтметр включается между гнездом «0» и гнездами, соответст- вующими расстоянию x ), шагового напряжения U ш = f ( x ) (вольтметр включается между соседними гнездами, соответствующими расстоя- нию x).

· Ток стекания в землю контролируется с помощью амперметра блока Р1. Он не должен превышать 0,5 А!

· Источник G1 отключается, и производится замена в электрической схеме: модель А6 заземлителя с полусферическим электродом  (код

325) на модель А6 заземлителя с вертикальным трубчатым электро- дом (код 326).

· Включается источник G1 и вновь снимаются вышеупомянутые зави- симости.

· Еще раз отключается источник G1 и производится замена в электри- ческой схеме: модель А6 заземлителя с вертикальным трубчатым электродом (код 326) на модель А6 заземлителя с протяженным трубчатым электродом на поверхности (код 327).

· Вновь включается источник G1 и в третий раз снимаются зависимо- сти φ осн = f ( x ), U пр = f ( x ), U ш = f ( x ).

· По завершении эксперимента источник G1 и питание блока мульти- метров Р1 отключается.

· Полученные зависимости используются для формулирования выво- дов о влиянии на электробезопасность типа заземлителя,  удельного

сопротивления грунта, в котором он заложен, и расстояния от зазем- лителя до места установки защищаемого электрооборудования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Цель работы

1. Изучить основные факторы, влияющие на тяжесть поражения человека электрическим током.

2. Исследовать изменение сопротивления тела человека в зависи- мости от площади контакта при различной частоте электрического тока.

Общие сведения

Проходя через организм, электрический ток оказывает термиче- ское, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей.

Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные наруше- ния их физико-химических составов.

Биологическое действие выражается в возбуждении живых тканей организма (что сопровождается непроизвольными судорожными со- кращениями мышц), а также в нарушении внутренних биоэлектриче- ских процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями. В резуль- тате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по эти тка- ням, и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Исход воздействия тока зависит от множества факторов, в том чис- ле от значения и длительности протекания через тело человека тока, ро- да и частоты тока и индивидуальных свойств человека. Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело человека.

Электрическое сопротивление тела человека складывается из со- противления кожи и сопротивления внутренних тканей.

Кожа, вернее ее верхний слой, называемый эпидермисом, имею- щий толщину до 0,2 мм и состоящий в основном из мертвых ороговев- ших клеток, обладает большим сопротивлением, которое и определяет общее сопротивление тела человека. Сопротивление нижних слоев кожи и внутренних тканей человека незначительно. При сухой чистой и непо- врежденной коже сопротивление тела человека колеблется в пределах 2 кОм – 2 МОм. При увлажнении и загрязнеии кожи, а также при по- вреждении кожи (под контактами) сопротивление тела оказывается наименьшим – около 500 Ом, т. е. доходит до значения, равного сопро- тивлению внутренних тканей тела. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1 кОм.

Значение тока, протекающего через тело человека, является глав- ным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие. Человек начинает ощущать протекающий че- рез него ток промышленной частоты (50 Гц) относительно малого зна- чения: 0,6–1,5 мА. Этот ток называется пороговым ощутимым током.

Ток 10–15 мА (при 50 Гц) вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц рук, которые человек преодолеть не в состоянии, т. е. он не может разжать руку, которой касается токоведущей части, не мо- жет отбросить провод от себя и оказывается как бы прикованным к то- коведущей части. Такой ток называется пороговым неотпускающим.

При 25–50 мА действие тока распространяется на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания. При длительном воздействии этого тока – в течение нескольких минут – мо- жет наступить смерть вследствие прекращения работы легких.

При 100 мА ток оказывает непосредственное влияние также и на мышцу сердца; при длительности протекания более 0,5 секунд ток мо- жет вызвать остановку или фибрилляцию сердца, т.е. быстрые хаотиче- ские и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фиб- рилл), при которых сердце перестает работать как насос. В результате в организме прекращается кровообращение и наступает смерть. Этот ток называется фибрилляционным.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко повышается ток за счет уменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм.

Род и частота тока в значительной степени определяют исход по- ражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20–100 Гц. При частоте меньше 20 или больше 100 Гц опасность пора- жения током заметно снижается.

Токи частотой свыше 0,5 МГц не оказывают раздражающего дей- ствия на ткани и поэтому не вызывают электрического удара. Однако они могут вызвать термические ожоги.

При постоянном токе пороговый ощутимый ток повышается до 6–7 мА, пороговый неотпускающий ток – до 50–70 мА, а фибрилляци- онный при длительности воздействия более 0,5 секунд – до 300 мА.

Индивидуальные свойства человека – состояние здоровья, подго- товленность к работе в электрической установке и другие факторы – также имеют значение для исхода поражения. Поэтому обслуживание электроустановок поручается лицам, прошедшим медицинский осмотр и специальное обучение.

Перечень аппаратуры