Tous les cas d'électrocution d'une personne à la suite d'un choc électrique résultent du contact d'au moins deux points du circuit électrique, entre lesquels il existe une différence de potentiel. Le danger d'un tel contact dépend en grande partie des caractéristiques du réseau électrique et du schéma d'inclusion d'une personne. En déterminant le courant /h traversant une personne, en tenant compte de ces facteurs, des mesures de protection appropriées peuvent être sélectionnées pour réduire le risque de blessure.

Inclusion biphasée d'une personne dans le circuit de courant (Fig. 8.1, a). Cela se produit assez rarement, mais est plus dangereux par rapport à un monophasé, car la plus grande tension dans un réseau donné est appliquée au corps - linéaire, et la force actuelle, A, traversant une personne ne dépend pas du réseau circuit, son mode neutre et d'autres facteurs, t e.

I = Ul/Rch = √ 3Uf/Rch,

où Ul et Uf - tension linéaire et de phase, V; Rch - résistance du corps humain, Ohm (selon les règles d'installation des installations électriques dans les calculs, Rch est pris égal à 1000 Ohm).

Des cas de contact biphasé peuvent survenir lorsque vous travaillez avec un équipement électrique sans couper la tension, par exemple lors du remplacement d'un fusible grillé à l'entrée d'un bâtiment, en utilisant des gants diélectriques avec des freins en caoutchouc, en connectant un câble aux bornes non protégées d'un transformateur de soudage , etc.

Interrupteur monophasé. Divers facteurs influencent le courant traversant une personne, ce qui réduit le risque de blessure par rapport au contact biphasé.

Riz. 8.1. Schémas d'inclusion éventuelle d'une personne dans un réseau à courant triphasé :

a - toucher biphasé; b - contact monophasé dans un réseau avec un neutre mis à la terre ; c - contact monophasé dans un réseau avec neutre isolé

Dans un réseau monophasé à deux fils isolé du sol, le courant, A, traversant une personne, si la résistance d'isolement du fil est égale au sol r1 \u003d r2 \u003d r, est déterminé par la formule

Ih \u003d U / (2Rh + r),

où U est la tension secteur, V ; r - résistance d'isolement, Ohm.

Dans un réseau à trois fils avec un neutre isolé à r1 = r2 = r3 = r, le courant circulera du point de contact à travers le corps humain, les chaussures, le sol et une isolation imparfaite vers les autres phases (Fig. 8.1, b). Alors

Ich \u003d Haut / (Ro + r / 3),

où Ro est la résistance totale, Ohm ; RO = Rch + Rop + Rp ; Rob - résistance de la chaussure, cm : pour les chaussures en caoutchouc Rob ≥ 50 000 Ohm ; Rn - résistance du sol, Ohm : pour un sol en bois sec, Rp \u003d 60 000 Ohm ; d - résistance d'isolement des fils, Ohm (selon le PUE, elle doit être d'au moins 0,5 MΩ par phase de la section de réseau avec une tension jusqu'à 1000 V).

Dans les réseaux triphasés à quatre fils, le courant traversera une personne, ses chaussures, son sol, la terre neutre de la source et le fil neutre (Fig. 8.1, c). La force du courant, A, traversant une personne,

Ih \u003d Uf (Ro + Rn),

où RH est la résistance de mise à la terre du neutre, Ohm. En négligeant la résistance RH, on obtient :

Les entreprises agricoles utilisent principalement des réseaux électriques à quatre fils avec un neutre à la terre d'une tension pouvant atteindre 1000 V. Leur avantage est qu'ils peuvent être utilisés pour obtenir deux tensions de fonctionnement : linéaire Ul = 380 V et phase Uf = 220 V. Ces réseaux ne sont pas soumis à exigences élevéesà la qualité de l'isolation des fils et ils sont utilisés avec une grande ramification du réseau. Un peu moins souvent, un réseau à trois fils avec un neutre isolé est utilisé à des tensions allant jusqu'à 1000 V - plus sûr si la résistance d'isolement des fils est maintenue à un niveau élevé.

Tension tactile. Il se produit à la suite d'un contact avec des installations électriques sous tension ou des parties métalliques d'équipements.

tension de pas. Il s'agit de la tension Ush sur le corps humain lorsque les jambes sont positionnées aux points du champ de propagation du courant de l'électrode de masse ou du fil tombé au sol, où se trouvent les pieds lorsque la personne marche dans la direction de l'électrode de terre (fil) ou loin de celle-ci (Fig. 8.2).

Si une jambe est à une distance x du centre de l'électrode de terre, alors l'autre est à une distance x + a, où a est la longueur du pas. Habituellement, dans les calculs, prenez un \u003d 0,8 m.

La tension maximale dans ce cas se produit au point de court-circuit actuel à la terre, et à mesure qu'elle s'en éloigne, elle diminue selon la loi de l'hyperbole. On pense qu'à une distance de 20 m du lieu du court-circuit, le potentiel de terre est égal à zéro.

Tension de pas, V,

Riz. 8.2. Schéma d'apparition de la tension de pas

Même avec une petite tension de pas (50 ... 80 V), une contraction convulsive involontaire des muscles des jambes peut se produire et, par conséquent, une personne peut tomber au sol. En même temps, il touche simultanément le sol avec ses mains et ses pieds, dont la distance est supérieure à la longueur de la marche, de sorte que la tension d'action augmente. De plus, dans cette position d'une personne, une nouvelle voie de passage du courant se forme, affectant les organes vitaux. Cela crée une réelle menace de défaite mortelle. Lorsque la longueur de pas diminue, la tension de pas diminue. Par conséquent, pour sortir de la zone de tension de pas, il faut se déplacer en sautant sur une jambe ou sur deux jambes fermées, ou avec des pas aussi courts que possible (dans ce dernier cas, une tension ne dépassant pas 40 V est considérée acceptable).

Les schémas d'inclusion dans le circuit de courant peuvent être différents. Cependant, les plus caractéristiques sont les schémas de connexion: entre deux phases et entre une phase et la terre (Fig. 1). Bien entendu, dans le second cas, on suppose qu'il existe une liaison électrique entre le réseau et la terre.

Le premier circuit correspond à un contact biphasé et le second à un contact monophasé.

La tension entre deux parties conductrices ou entre une partie conductrice et le sol lorsqu'une personne ou un animal les touche en même temps est appelée tension de contact (Vous etc).

Un contact biphasé, ceteris paribus, est plus dangereux, car la plus grande tension dans un réseau donné est appliquée au corps humain - linéaire, et le courant traversant une personne, étant indépendant du schéma de réseau, du mode neutre et d'autres facteurs, est de la plus haute importance:

où
- tension de ligne, c'est-à-dire tension entre les fils de phase du réseau, V ;

Vous F - tension de phase, c'est-à-dire tension entre le début et la fin d'un enroulement de la source de courant (transformateur ou générateur) ou entre les fils de phase et neutre du réseau, V ;

R h- résistance du corps humain, Ohm.

Riz. 6.1. Cas d'une personne touchant des parties sous tension sous tension : a - inclusion diphasée : b et c - inclusions monophasées

Les cas de contact diphasé sont très rares et ne peuvent servir de base à l'évaluation des réseaux en conditions de sécurité. Ils se produisent généralement dans des installations jusqu'à 1000 V en raison du travail sous tension, de l'utilisation d'équipements de protection défectueux, ainsi que du fonctionnement d'équipements avec des parties nues conductrices de courant non protégées (disjoncteurs ouverts, bornes non protégées de transformateurs de soudage, etc. .).

Le contact monophasé, ceteris paribus, est moins dangereux que le contact biphasé, car le courant traversant une personne est limité par l'influence de nombreux facteurs. Cependant, le contact monophasé se produit beaucoup plus souvent et constitue le schéma principal dans lequel des personnes sont blessées par le courant dans des réseaux de toute tension. Par conséquent, seuls les cas de contact monophasé sont analysés ci-dessous. Dans ce cas, les deux réseaux de courant triphasés autorisés avec des tensions allant jusqu'à 1000 V sont pris en compte: quatre fils avec un neutre solidement mis à la terre et trois fils avec un neutre isolé.

6.2.4. Réseaux triphasés avec neutre solidement mis à la terre

Dans un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre solidement mis à la terre, le calcul de la tension de contact Vous etc , et courant je h en passant par une personne, en cas de contact avec l'une des phases (Fig. 6.2), il est plus facile d'effectuer la méthode symbolique (complexe).

Considérons le cas le plus général, lorsque la résistance d'isolement des fils, ainsi que la capacité des fils par rapport à la terre, ne sont pas égales, c'est-à-dire

r 1 ≠ r 2 ≠ r 3 ≠ r n ; DE 1 ≠ DE 2 ≠ DE 3 ≠ DE n ≠ 0,

où r 1 , r 2 , r 3 , r n- résistance d'isolement des fils PEN phase L et zéro (combinés), Ohm ;

C 1 , C 2 , C 3 , C n - capacités dispersées des fils PEN de phase L et zéro (combinés) par rapport à la masse, F.

Alors les conductivités totales de la phase et zéro fils par rapport à la terre sous une forme complexe sera :

;
;
;

où w- fréquence angulaire, rad/s ;

j - unité imaginaire égale à (
).

Riz. 6.2. Une personne touchant un fil de phase d'un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre mis à la terre pendant le fonctionnement normal : a - schéma de réseau ; b - circuit équivalent ; L1, L2, L3, - conducteurs de phase ; STYLO - fil neutre (combiné).

Les conductivités totales de la mise à la terre du neutre et du corps humain sont égales, respectivement

;
,

où r 0 - résistance de mise à la terre du neutre, Ohm.

La composante capacitive de la conductivité humaine peut être négligée en raison de sa faible valeur.

Lorsqu'une personne touche l'une des phases, par exemple le conducteur de phase L1, la tension sous laquelle elle sera déterminée par l'expression

, (6.1)

Le courant est trouvé par la formule

où - tension complexe de la phase 1 (tension de phase), V ;

- tension complexe entre le neutre de la source de courant et la terre (entre les points 00" sur le circuit équivalent).

En utilisant la méthode bien connue des deux nœuds, peut s'exprimer comme suit :

Sachant que pour un système triphasé symétrique

;
;
,

où Vous F - tension de phase de la source (module), V ;

un - opérateur de phase qui prend en compte le déphasage, où

,

nous aurons l'égalité

.

En remplaçant cette valeur dans (6.1), nous obtenons l'équation souhaitée de la tension de contact sous forme complexe, agissant sur une personne qui a touché le conducteur de phase L1 d'un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre mis à la terre :

. (6.2)

Le courant traversant une personne, on obtient si on multiplie cette expression par Oui h :

. (6.3)

Dans le mode de fonctionnement normal du réseau, la conductivité des fils de phase et de neutre par rapport à la terre, comparée à la conductivité de la terre neutre, a de très petites valeurs et, avec certaines hypothèses, peut être assimilée à zéro, c'est à dire.

Oui 1 = Oui 2 = Oui 3 = Oui n = 0

Dans ce cas, les équations (6.2) et (6.3) deviennent beaucoup plus simples. Ainsi, la tension de contact sera

,

ou (sous forme réelle)

, (6.4)

et le courant est

(6.5)

Selon les exigences du PUE, la valeur de résistance r 0 ne doit pas dépasser 8 ohms, la résistance du corps humain R h , ne tombe pas en dessous de quelques centaines d'ohms. Par conséquent, sans erreur importante dans les équations (6.4) et (6.5), nous pouvons négliger la valeur r 0 et supposons que lorsqu'elle touche l'une des phases d'un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre mis à la terre, une personne est pratiquement sous tension de phaseVous F , et le courant qui le traverse est égal au quotient de divisionVous F sur leR h .

À partir de l'équation (6.5), une autre conclusion découle : le courant traversant une personne qui a touché la phase d'un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre mis à la terre pendant son fonctionnement normal ne change pratiquement pas avec une modification de la résistance d'isolement et de la capacité des fils par rapport à la terre, si la condition est maintenue que les conductivités totales des fils par rapport à la terre soient très faibles par rapport à la conductivité du réseau neutre de mise à la terre.

Dans ce cas, la sécurité de la résistance des chaussures, du sol (sol) et des autres résistances du circuit électrique humain est considérablement augmentée.

Un court-circuit à la terre dans un réseau avec un neutre solidement mis à la terre ne modifie guère la tension des phases par rapport à la terre.

En mode d'urgence, lorsqu'une des phases du réseau, par exemple le conducteur de phase L3 (Fig. 6.3, a), est fermée à la terre par une résistance active relativement faible r généraliste, et qu'une personne touche le conducteur de phase L1, l'équation (6.2) prendra la forme suivante :

.

Ici, nous acceptons également que Oui 1 , Oui 2 et Oui n petit par rapport à Oui 0 , c'est à dire. égal à zéro.

Après avoir effectué les transformations appropriées et pris en compte que

,
et
,

obtenir la tension de contact sous forme réelle

.

Pour simplifier cette expression, supposons que

.

En conséquence, nous obtenons finalement que la tension Vous etcéquivaut à

. (6.6)

Le courant traversant une personne est déterminé par la formule

. (6.7)

Riz. 6.3. Une personne touchant un fil de phase d'un réseau triphasé à quatre fils avec un neutre mis à la terre en mode d'urgence : a - schéma de réseau ; b - diagramme de tension vectoriel.

Considérons deux cas typiques.

Si la résistance des fils à la terre r généralisteêtre considéré comme égal à zéro, alors l'équation (6.6) prend la forme

.

Par conséquent, dans ce cas, une personne sera sous l'influence de la tension linéaire du réseau.

2. Si nous prenons égale à zéro la résistance de mise à la terre du neutre r 0 , puis à partir de l'équation (6.6) nous obtenons que Vous np = Vous F , ceux. la tension sous laquelle une personne sera sous sera égale à la tension de phase.

Cependant, dans des conditions pratiques de résistance r généraliste et r 0 toujours supérieur à zéro, donc la tension sous laquelle se trouve une personne qui touche un fil de phase de travail d'un réseau triphasé avec un neutre mis à la terre est toujours inférieure à linéaire, mais supérieure à la phase, c'est-à-dire

> U etc > U F . (6.8)

Cette position est illustrée par le diagramme vectoriel de la fig. 6.3, b et correspondant au cas considéré. Il convient de noter que cette conclusion découle également de l'équation (6.6). Ainsi, pour les petites valeurs r généraliste et r 0 comparé à R h , le premier terme du dénominateur peut être négligé. Alors la fraction pour tout rapport r généraliste et r 0 sera toujours supérieur à un, mais inférieur
, c'est à dire. on obtient l'expression (6.8).

II . SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE

3. Analyse de la sécurité électrique des différents réseaux électriques

Résultat de la défaite humaine choc électrique, déterminée par le courant traversant le corps humain je h et tension de contact Euh , dépend fortement du type de réseau alimentant les consommateurs d'électricité et de ses paramètres, notamment :

• tension et fréquence du réseau ;
• mode réseau neutre ;
• régimes d'inclusion d'une personne dans circuit électrique;
• résistance d'isolement des fils de phase du réseau par rapport à la terre ;
• capacité des fils de phase du réseau par rapport à la masse ;
• mode réseau.

Schémas typiques pour inclure une personne dans un circuit électrique

Il existe différents "schémas de connexion" pour une personne dans un circuit de courant électrique (des "schémas de connexion" typiques sont illustrés à la Fig. 3.5 en utilisant le réseau informatique comme exemple):

Riz. 3.5. Schémas typiques pour inclure une personne dans un circuit électrique

contact biphasé (direct) - contact simultané avec deux conducteurs de phase d'une installation électrique en fonctionnement (pos. 1 sur la Fig. 3.5.);

contact monophasé (direct) - contact avec le conducteur d'une phase d'une installation électrique existante (pos. 2 sur la Fig. 3.5.);

contact indirect avec des pièces conductrices ouvertes qui sont alimentées à la suite d'un endommagement de l'isolation (toucher le boîtier du consommateur d'électricité avec une isolation endommagée) (pos. 3 de la Fig. 3.5.).

Lors de l'analyse de la sécurité électrique de divers réseaux, les deux premières situations sont généralement prises en compte.À toucher biphasique le courant traversant le corps humain et la tension de contact sont déterminés par les formules :

(3.1.)

Vous - valeur efficace de la tension de phase du réseau ;g h - conductivité du corps humain.

À partir des expressions (3.1.) et (

3.2. ) s'ensuit que avec biphasé toucher une personne se met sous tension de ligne réseaux quel que soit le type de réseau, mode neutre, mode de fonctionnement du réseau, conductivité des fils de phaseY L1 , O L2 , O L3par rapport au sol. Un tel schéma pour inclure une personne dans un circuit électrique est un grand danger.

Les cas de contact biphasé sont relativement rares et résultent généralement du travail sous tension dans des installations électriques jusqu'à 1 kV, ce qui constitue une violation des règles et instructions d'exécution des travaux.

Riz. 3.6. Schéma généralisé pour l'analyse des réseaux triphasés

(3.3)

(3.4)

Oui L1 , Oui L2 , Oui L3, Oui STYLO , O 0 -conductivités totales de phase etSTYLO- fils par rapport à la terre et à la terre neutre sous forme complexe :

La gravité d'un choc électrique est largement déterminée par le schéma consistant à inclure une personne dans le circuit. Les circuits formés lorsqu'une personne entre en contact avec un conducteur de circuits dépendent du type de système d'alimentation utilisé.

Les plus utilisés sont les réseaux à quatre fils avec une tension de 380/220 V. Qu'est-ce que c'est ? De la source énergie électrique quatre fils vont aux consommateurs, dont trois sont appelés phase et un est zéro. La tension entre deux fils de phase est de 380 V (cette tension est appelée linéaire) et entre le fil neutre et l'un des fils de phase est de 220 V (cette tension est appelée phase).

Pour alimenter les installations d'éclairage, les téléviseurs, les réfrigérateurs, un réseau monophasé est utilisé - un fil monophasé et un fil neutre (c'est-à-dire 220 V). Les réseaux électriques les plus courants dans lesquels le fil neutre est mis à la terre. Toucher le fil neutre ne présente pratiquement aucun danger pour l'homme ; seul le fil de phase est dangereux. Cependant, il est difficile de déterminer lequel des deux fils est nul - ils se ressemblent en apparence. Cela se fait à l'aide d'un appareil spécial - un déterminateur de phase.

Envisagez des schémas possibles pour inclure une personne dans un circuit électrique lorsqu'elle touche les conducteurs de courant d'un réseau monophasé (à deux fils). Le plus rare, mais aussi le plus dangereux, est le contact d'une personne sur deux fils ou conducteurs de courant qui leur sont reliés.

Supposons que vous décidiez de réparer le câblage - isolez les fils, réparez ou installez une nouvelle prise et un interrupteur, mais oubliez de couper l'alimentation. Lors des travaux d'installation, vous avez touché le fil de phase d'une main et le fil neutre de l'autre. Un courant vous traversera le long du chemin main à main, c'est-à-dire que la résistance du circuit n'inclura que la résistance du corps. Si nous prenons la résistance du corps à 1 kOhm (ce chiffre est généralement pris dans les calculs), alors selon la loi d'Ohm, le courant vous traversera:

I (courant) \u003d 220 V : 1000 Ohm \u003d 0,22 A \u003d 220 mA.

C'est un courant mortel. La gravité de la blessure électrique, voire de votre vie, dépendra avant tout de la rapidité avec laquelle vous vous débarrassez du contact avec le conducteur de courant (coupez le circuit électrique), car le temps d'exposition dans ce cas est décisif.

Lorsque vous travaillez avec du câblage électrique, assurez-vous de couper l'alimentation électrique et d'accrocher un panneau d'avertissement sur l'interrupteur: «Ne pas allumer - les gens travaillent», ou plutôt, placez un observateur.

Un choc électrique peut survenir lors de la réparation d'appareils électroménagers (aspirateur, cafetière, lave-linge), d'équipements de télévision et de radio. Vous savez très bien qu'il est impossible de travailler sous tension, et vous avez coupé l'alimentation avec l'interrupteur de l'appareil électrique. Cependant, dans ce cas, la tension sera aux contacts d'entrée de l'interrupteur. En cours de travail, vous pouvez l'oublier et les toucher ou appuyer accidentellement sur l'interrupteur et allumer le courant électrique. La tension sur certains éléments de l'équipement ménager peut atteindre des valeurs très élevées. Par exemple, la tension fournie au tube cathodique d'un téléviseur, un moniteur de PC atteint 15000-18000 V.

La réparation d'appareils électriques, d'équipements de télévision et de radio, d'équipements électriques ne peut être effectuée qu'avec la fiche électrique de l'appareil retirée de la prise.

Beaucoup plus souvent, il y a des cas où une personne d'une main entre en contact avec un fil de phase ou une partie d'un appareil, un appareil qui lui est électriquement connecté.

Vous décidez de percer un trou avec une perceuse électrique. Vous n'avez pas utilisé la perceuse depuis longtemps, mais elle était en bon état. Votre travail peut être achevé à la fois avec succès et se terminer par un choc électrique de gravité variable - d'un léger coup à la mort. Pourquoi cela pourrait-il arriver ? L'isolant vieillit avec le temps et ses propriétés isolantes se dégradent (la résistance électrique diminue). L'isolation se détériore particulièrement rapidement lorsqu'elle est maintenue dans une pièce humide ou dans un environnement agressif (par exemple, dans un environnement de vapeurs d'acide sulfurique) pendant une longue période. La poussière conductrice, l'eau qui a pénétré dans la perceuse peut fermer le conducteur de phase au corps (poignée) de la perceuse. L'isolation des fils conducteurs peut être mâchée par une souris. Si le corps de la perceuse électrique est en métal, vous êtes en fait en contact avec le fil de phase, s'il est en plastique, un contact électrique peut se produire si l'intégrité du corps est brisée (fissure) ou si le corps est mouillé.

Comment le courant circule-t-il dans une personne et quel circuit électrique est formé ? Si la trotteuse repose également sur le corps de la perceuse ou ne touche aucun autre objet conducteur, le courant circulera le long du trajet "bras - jambes". Le courant à travers une personne, des chaussures, une base (sol), des structures en béton armé du bâtiment s'écoulera dans le sol et le traversera jusqu'au fil neutre (après tout, le fil neutre est mis à la terre). Un circuit électrique fermé est formé, l'amplitude du courant dans lequel sera déterminée par sa résistance électrique totale. Si vous portez des chaussures sèches isolantes (cuir, caoutchouc) debout sur un sol en bois sec, la résistance du circuit sera grande et l'intensité du courant, selon la loi d'Ohm, sera faible.

Par exemple, la résistance du sol est de 30 kOhm, les chaussures en cuir de 100 kOhm, la résistance humaine est de 1 kOhm. Le courant qui traversera une personne:

I (courant) \u003d 220 V : (30000 + 100000 + 1000) Ohm \u003d 0,00168 A \u003d 1,68 mA.

Ce courant est proche du seuil de courant perceptible. Vous sentirez le flux de courant, cesserez de travailler, réglerez le problème.

Si vous vous tenez pieds nus sur un sol humide, un courant traversera votre corps :

I (courant) \u003d 220 V : (3000 + 1000) Ohm \u003d 0,055 A \u003d 55 mA.

Ce courant peut endommager les poumons et le cœur et, en cas d'exposition prolongée, entraîner la mort. Si vous vous tenez sur un sol humide avec des bottes en caoutchouc sèches et intactes, un courant traversera votre corps :

I (courant) \u003d 220 V : (500000 + 1000) Ohm \u003d \u003d 0,0004 A \u003d 0,4 mA.

Vous ne sentirez peut-être pas le flux d'un tel courant. Mais une petite fissure ou perforation dans la semelle d'une botte peut réduire considérablement la résistance de la semelle en caoutchouc et rendre le travail dangereux.

Avant de commencer à travailler sur des appareils électriques (en particulier ceux qui n'ont pas fonctionné depuis longtemps), ils doivent être soigneusement inspectés pour détecter d'éventuels dommages à l'isolation. Les appareils électriques doivent être dépoussiérés et, s'ils sont mouillés, séchés. Les appareils électriques humides ne doivent pas être utilisés ! Il est préférable de stocker les outils électriques, les appareils électroménagers, les équipements dans des sacs en plastique pour empêcher la poussière ou l'humidité d'y pénétrer. Le travail doit être effectué dans des chaussures sèches. Si la fiabilité d'un appareil électrique est mise en doute, vous devez jouer la sécurité - placez un sol en bois sec ou un tapis en caoutchouc sous vos pieds. Vous pouvez utiliser des gants en caoutchouc.

Un autre modèle de flux de courant se produit lorsque votre autre main touche un objet hautement conducteur qui est électriquement connecté à la terre. Il peut s'agir d'une conduite d'eau, d'un radiateur, d'un mur de garage métallique, etc. Le courant circule le long du chemin de moindre résistance électrique. Ces objets sont pratiquement court-circuités à la masse, leur résistance électrique est très faible. Le trajet du courant à travers le corps dans ce cas est «main-main», c'est-à-dire qu'il coïncide pratiquement avec le cas du contact simultané des mains avec deux fils - phase et zéro. Comme indiqué précédemment, le courant peut atteindre 220 mA, c'est-à-dire mortel. Dans une pièce humide, même les structures en bois deviennent de bons conducteurs d'électricité.

Le travail dans des pièces humides, en présence d'objets bien conducteurs reliés au sol à proximité d'une personne, présente un danger exceptionnellement élevé et nécessite le respect de mesures de sécurité électrique renforcées. Souvent, dans ces pièces, des basses tensions sont utilisées - 36 et 12 volts.

Lorsque vous travaillez avec des appareils électriques, ne touchez pas les objets qui peuvent être électriquement reliés à la terre.

Nous avons envisagé loin de tous les schémas possibles de réseaux électriques et d'options tactiles. Dans la fabrication, vous pouvez avoir affaire à des circuits électriques plus complexes qui sont sous des tensions beaucoup plus élevées, et donc plus dangereux. Cependant, les principales conclusions et recommandations pour assurer la sécurité sont presque les mêmes.

Problèmes de contrôle de la production.

1. Quel type de contact avec des conducteurs sous tension est le plus dangereux pour une personne ?

2. Pourquoi le fait de toucher des objets reliés à la terre (par exemple, une conduite d'eau) lorsque vous travaillez avec des appareils électriques augmente considérablement le risque de choc électrique ?

3. Pourquoi est-il nécessaire de retirer la fiche électrique de la prise lors de la réparation d'un équipement électrique ?

4. Pourquoi dois-je porter des chaussures lorsque je travaille avec des appareils électriques ?

5. Comment puis-je réduire le risque de choc électrique ?

6. Quelles règles de sécurité électrique doivent être respectées pendant le fonctionnement appareils électriques?

7. Un homme, alors qu'il se trouvait dans une baignoire remplie d'eau, a décidé de se raser avec un rasoir électrique. Que peut-il arriver et quel est le danger d'électrocution pour un homme ?

8. La jeune fille a pris un bain et, debout pieds nus sur le sol carrelé humide, a décidé de se sécher les cheveux avec un sèche-cheveux. Évaluez le danger et les conséquences possibles.

9. Parlez des cas de choc électrique qui vous sont arrivés ou qui sont arrivés à d'autres personnes. Quelle était la cause de la défaite et quelles règles de sécurité électrique ont été violées ?

10. Sur les instructions de l'enseignant, qui définit les paramètres du réseau et le schéma permettant à une personne de toucher des fils ou des objets sous tension, évaluez le risque de choc électrique.

I. Sur les voitures, un courant électrique continu avec une tension de 12V est utilisé. Le pôle négatif de la voiture est connecté à la carrosserie, le pôle positif est connecté au câblage électrique isolé. Évaluer le danger d'un tel courant pour une personne.

Pendant le fonctionnement des installations électriques, la possibilité qu'une personne touche des pièces sous tension sous tension n'est pas exclue. Dans la plupart des cas, il est dangereux de toucher des pièces sous tension lorsqu'une personne se tient debout sur le sol, et les chaussures P ont une certaine conductivité électrique.

Dans les conditions d'un complexe touristique Les deux schémas les plus typiques pour connecter le corps humain dans un circuit électrique : Entre deux fils 1 entre un fil et la terre. Dans les réseaux triphasés courant alternatif Le premier circuit est appelé - inclusion biphasée et le second - monophasé. Dans l'hôtellerie, en plus des réseaux alternatifs triphasés, les réseaux alternatifs monophasés sont largement utilisés pour alimenter divers appareils électroménagers (aspirateurs, réfrigérateurs, fers à repasser).

Le schéma d'inclusion d'une personne dans un réseau monophasé à deux fils isolé du sol est illustré à la fig. 4.1.

Riz. 4.1. Une personne touchant le fil d'un réseau bifilaire monophasé pendant son mode de fonctionnement : a - normal ; b - urgence ; A, N - désignation des fils.

Des réseaux similaires sont obtenus à l'aide de transformateurs d'isolement. En fonctionnement normal et avec une bonne isolation des fils, toucher l'un d'eux réduit le risque de choc électrique.

En mode d'urgence (Fig. 4.1, b), lorsque l'un des fils est verrouillé à la terre, son isolation s'avère être shuntée par la résistance du fil à la terre, qui, comme toujours, est si petite qu'elle peut être pris égal à zéro. Pour créer des réseaux bifilaires monophasés avec un fil mis à la terre, des transformateurs monophasés sont utilisés, et pour obtenir une tension de 220, les réseaux intra-phase sont connectés aux fils de phase et neutres. Dans les deux cas, un circuit électrique apparaît, dont l'une des sections est le corps humain. Le chemin du courant à travers le corps humain dans le premier cas peut être "bras - jambe", et dans le second - "bras - bras". D'autres cas d'inclusion d'une personne dans un circuit électrique sont également possibles, par exemple toucher des pièces conductrices de courant avec le visage, la tête, le cou ou allumer le trajet du courant jambe-pied.

Réseaux triphasés à quatre fils avec neutre à la terre. Avec un contact biphasé (bipolaire), une personne est sous la pleine tension de fonctionnement de l'installation. Avec le contact unipolaire, qui se produit plus souvent, le courant dépend non seulement de la tension d'installation et de la résistance du corps humain, mais également du mode neutre, de l'état de l'isolation du réseau, des sols et des chaussures humaines.

Considérez les caractéristiques des différents réseaux électriques. Dans le complexe touristique, il existe quatre réseaux principaux avec une tension neutre étroitement mise à la terre jusqu'à 1000 V, par exemple 380/220 V. La source d'alimentation est un transformateur abaisseur triphasé, dont les enroulements secondaires sont connectés par un "étoile". Le neutre de l'enroulement secondaire du transformateur abaisseur (par exemple, 1000/400 V) est étroitement mis à la terre, ce qui détermine le mode dans lequel la tension de n'importe quelle phase du réseau secondaire par rapport à la terre ne dépasse pas la tension de phase , c'est-à-dire que pour un transformateur avec une tension secondaire de 400 V, ce ne sera pas plus de 230 V (au consommateur 220 V). De plus, en cas de défaut d'isolement entre les enroulements primaire et secondaire lorsque le neutre est mis à la terre, la tension la plus élevée va au réseau secondaire par rapport à la terre, est considérablement réduite en raison de la faible résistance de mise à la terre du neutre (2.4.8 ohms ou plus pour réseau triphasé de tension 660, 380 et 220 V (Gosstandart 12.1.030-81)).

Un schéma simplifié expliquant le contact unipolaire d'une personne sur un réseau à quatre fils avec mise à la terre neutre du neutre de la source d'alimentation (transformateur ou générateur) est illustré à la fig. 4.2.

Riz. 4.2. Inclusion monophasée d'une personne dans un réseau avec un neutre étroitement mis à la terre des sources d'alimentation (transformateur).

En raison de la faible résistance du courant de propagation de la mise à la terre de travail du neutre par rapport à la résistance du corps humain, elle est égale à zéro. Le contact d'une personne qui se tient debout sur le sol (ou sur une structure mise à la terre, sol) provoque un circuit électrique fermé : bobinage d'alimentation - fil de ligne - corps humain - terre - fil - sol de travail - bobinage de source. Dans la section «corps humain» du circuit, il est affecté par une tension de phase du réseau 220 V. Si en même temps les chaussures de la personne sont électriquement conductrices, le sol ou la structure sur laquelle elle repose sera également électriquement conducteur , et la quasi-totalité de la tension sera appliquée à la personne le long du trajet "mains-jambes". Si, dans des conditions défavorables, la résistance du corps humain est de 1000 ohms, alors un courant égal à 220 mA le traversera, ce qui lui est mortel. Si la résistance des chaussures et du sol au total est comparable à la résistance du corps humain, le courant qui le traverse sera moindre. Par exemple, avec une résistance élevée de la section "chaussures - sol" (10 000 ohms), le courant traversant une personne sera de 20 mA. c'est-à-dire beaucoup moins dangereux, mais provoque des douleurs, des convulsions et, dans certains cas, l'incapacité de la victime à se libérer de manière indépendante de l'action du courant. Cela prouve qu'un contact humain monophasé avec un réseau à neutre étroitement mis à la terre est toujours dangereux.

En pratique, lors du fonctionnement d'installations électriques, il peut y avoir des cas de courts-circuits à la masse d'éléments conducteurs de courant, par exemple à travers le corps du récepteur de puissance ou la structure métallique du câblage électrique. Si un tel court-circuit s'avère être sourd, c'est-à-dire une petite résistance transitoire, l'installation est alors éteinte par un court-circuit monophasé par la protection maximale contre le ruisseau (le fusible saute ou le disjoncteur est éteint). Après cela, le fonctionnement normal de l'autre réseau électrique est rétabli.

Les niveaux maximaux admissibles de tension et de courant de contact pendant le fonctionnement d'urgence des installations électriques industrielles et domestiques dans les complexes touristiques avec une tension jusqu'à 1000 V et une fréquence de 50 Hz ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans le tableau. 4.1 (Gosstandart 12.1.038-82).

Tableau 4.1.

Niveaux maximaux admissibles de tension et de courant de contact

	Valeur normalisée		Durée actuelle, s	Valeur normalisée

Réseaux triphasés avec le neutre isolé de la terre.

Le placement de l'énergie électrique sur le deuxième étage de l'alimentation électrique des entreprises industrielles, des villes et des villages est effectué à l'aide de lignes câblées (dans les villes) ou aériennes (dans les villes) à la tension nominale des récepteurs de puissance (transformateurs abaisseurs d'entreprises, zones résidentielles) à 6. 10 ou 35 kV. Ces réseaux électriques sont constitués de neutres isolés de la terre I phases des sources d'alimentation (transformateurs des sous-stations régionales du système électrique) ou neutres mis à la terre par des résistances inductives importantes, ils sont allumés pour réduire la capacité du courant composant d'un seul défaut phase terre.

En cas de défaut à la terre monophasé dans un réseau avec un neutre isolé de la terre, un courant circulera au point de défaut à la terre, provoqué par la tension de fonctionnement de l'installation et la conductivité des phases par rapport à la terre.

Les réseaux avec un neutre isolé sont assez efficaces avec une longueur relativement faible. Dans ce cas, nous pouvons considérer que la capacité des fils par rapport à la terre est nulle et que la résistance des fils est suffisamment grande.

Sur la fig. 4.3 montre l'inclusion d'une personne dans des réseaux triphasés avec un neutre isolé.

Riz. 4.3. Une personne touchant un fil d'un réseau triphasé à 3 fils avec un neutre isolé pendant le fonctionnement normal A. B, C - désignation des fils.

Dans les réseaux avec neutre isolé, pendant le fonctionnement normal, le danger de choc électrique pour une personne a touché l'une des phases. dépend de la résistance du conducteur par rapport à la terre, c'est-à-dire qu'avec une résistance croissante, le danger diminue.

La mise à la terre de protection est l'une des mesures de protection contre les chocs électriques pour une personne en contact avec des pièces métalliques non conductrices avec une isolation endommagée (par exemple, un court-circuit au boîtier). Le but de cette mise à la terre est de connecter électriquement intentionnellement à la terre ou à des pièces métalliques non conductrices équivalentes TE qui peuvent devenir sous tension, à l'aide de dispositifs mis à la terre (combinaison d'électrode de terre et de conducteurs de terre). Une ou plusieurs électrodes métalliques (par exemple, des tiges d'acier, des tuyaux) qui se trouvent dans le sol servent de conducteur de mise à la terre, offrant une résistance transitoire suffisamment faible. La résistance d'un appareil mis à la terre est appelée résistance totale, composée de la résistance de propagation du courant de terre et de la résistance des conducteurs mis à la terre.

Considérez l'action de la mise à la terre de protection. Si le boîtier du moteur électrique (appareil à gaine de câble) n'a pas une connexion fiable à la terre et, à la suite d'un endommagement de l'isolation, est en contact avec la partie conductrice, alors commutation monophasée personne dans le circuit.

Dans le réseau, lorsqu'un défaut à la terre se produit, un défaut à la terre monophasé se produit.

En raison du courant relativement faible circulant vers la terre, établi par la défense ne s'éteindra pas et continuera à fonctionner en mode d'urgence. Mais un courant traverse le corps d'une machine ou d'un appareil dont l'isolation est endommagée et une tension par rapport à la terre apparaîtra entre le corps 1 (Fig. 4.4).

Riz. 4.4. Court-circuit sur le carter du moteur électrique connecté à un réseau avec neutre isolé.

Une personne qui sera exposée à une tension de contact, qui peut être importante et dépend de l'endroit où se trouvent les pieds de la personne, ainsi que de la conductivité électrique (résistance) des chaussures. Comme toujours, la tension de contact est inférieure à la tension de masse.

Ainsi, l'amplitude de la valeur de tension du boîtier mis à la terre par rapport au sol, et donc la tension de contact, dépend de la résistance de la terre, et la tension de contact dépend de la résistance du dispositif mis à la terre. Pour que la tension de contact soit aussi faible que possible, il est nécessaire d'avoir une faible résistance de l'appareil mis à la terre. Les installations électriques ne sont pas mises à la terre à une tension de 42 V et inférieure à AC 1 110 V et inférieure courant continu dans tous les locaux et conditions de travail sans danger accru.

Pièces d'équipement électrique à mettre à la terre. La mise à la terre est soumise aux : cas des machines électriques, transformateurs, appareils ; commandes d'appareils électriques et enroulements secondaires de transformateurs de soudage; cadres de tableaux distribués, tableaux de commande, armoires d'éclairage et de puissance ; structures métalliques des appareils distribués des lignes de câbles. Ne sont pas soumis à la mise à la terre : les ferrures des isolateurs de suspension et de support ; supports et luminaires lorsqu'ils sont installés sur des supports et des structures en bois ; équipement électrique, installé sur des structures métalliques mises à la terre, si un contact électrique fiable est fourni aux points de contact avec eux des parties métalliques non conductrices de courant de l'équipement électrique. Les boîtiers d'instruments de mesure électriques et de relais installés sur des tableaux, dans des armoires et des parois de chambre ne sont pas non plus soumis à la mise à la terre. appareillages; cas de récepteurs électriques à isolation double ou renforcée, par exemple une perceuse électrique, machines à laver, rasoir électrique.

L'envasement dans les installations et réseaux électriques avec des tensions jusqu'à 1000 V est un raccordement électrique volontaire d'éléments métalliques non porteurs de courant de l'installation, normalement isolés des parties actives non alimentées (boîtiers d'équipements électriques, structures de câbles), avec un conducteur de protection nul.

Le conducteur de protection zéro dans les installations électriques avec une tension jusqu'à 1000 V est un conducteur reliant des pièces mises à la terre (boîtiers d'équipements électriques) avec un point neutre étroitement mis à la terre de l'enroulement de la source de courant (générateur ou transformateur) ou son équivalent (Gosstandart 12.1.030-811 Gosstandart 12.1.009-76).

Dans les installations électriques avec un fil neutre étroitement mis à la terre, lors de la fermeture de pièces structurelles métalliques non conductrices mises à zéro, l'arrêt automatique des équipements dont l'isolation est endommagée doit être assuré, car cela provoque un court-circuit monophasé.

Zéro fil de terre de protection directement dans les sources d'alimentation, c'est-à-dire dans les sous-stations ou les centrales électriques. En plus de la mise à la terre de travail principale du neutre, il est nécessaire de remettre à la terre le fil neutre dans le réseau, ce qui réduit la résistance totale de mise à la terre du neutre et sert de terre de secours en cas de rupture du fil de terre neutre (Fig. 4.5).

Riz. 4.5. schéma ensablement de protection : 1 - installation électrique ; 2 - protection jet d'encre maximale

La remise à la terre des lignes aériennes se fait tous les 250 m de leur longueur, à leurs extrémités, au niveau des embranchements et embranchements d'autoroutes lignes à haute tension avec une longueur de branches de 200 m 1 de plus, ainsi que dans les entrées de conduites d'air dans la maison.

Lorsqu'il est alimenté en électricité lignes de câble avec une tension de 380/220 V, la remise à la terre du fil neutre est effectuée lors de l'introduction dans les locaux, dans laquelle un dispositif de neutralisation des appareils électriques est fourni. À l'intérieur de ces pièces, il devrait y avoir une ligne pour la mise à la terre du fil neutre, à laquelle les objets appropriés pour la mise à la terre sont connectés.

Pour remettre à la terre le fil neutre, utilisez si possible des électrodes de terre naturelles, à l'exclusion des réseaux à courant continu, où la remise à la terre doit utiliser uniquement des électrodes de terre artificielles. La résistance du dispositif de mise à la terre de chacune des mises à la terre répétées ne doit pas dépasser 10 ohms.

Considérant qu'un courant traverse le fil neutre, même avec une charge inégale, beaucoup moins que dans les fils de phase, la section du fil de travail zéro pour les quatre lignes principales est choisie pour être environ la moitié de l'intersection des fils de phase. Dans les branches monophasées du secteur, la phase - passage à zéro du fil neutre doit être la même que le fil de phase, car un courant le traverse, qui est égal au courant du fil de phase.

La résistance des fils mis à la terre doit être si faible que lorsque la phase est court-circuitée au boîtier, le courant monophasé court-circuitétait suffisant pour le fonctionnement instantané de la protection contre les surintensités. Selon PUE. phase de courant de circuit - zéro lors d'un court-circuit avec le corps doit être au moins 3 fois le courant nominal du fusible correspondant.

Lors de la protection d'une installation électrique disjoncteur le fil neutre est sélectionné de sorte que dans la boucle phase zéro pour fournir un courant de court-circuit qui ne dépasse pas l'insertion du courant de fonctionnement du disjoncteur de 1,4 fois.

Dans les deux branches principales, phase - zéro, qui alimentent les récepteurs électriques monophasés, un dispositif de protection (fusible, interrupteurs unipolaires) est installé uniquement sur le fil de phase, s'il y a des parties dans cette branche qui sont soumises à la mise à zéro. Pour des raisons de sécurité électrique, lors du montage des cartouches de lampe, le fil de phase est connecté au contact central de la cartouche (talon) et le fil zéro est connecté à la partie filetée de la cartouche. Cela permettra d'éviter un accident si la base de la lampe est accidentellement touchée (par exemple, lors du remplacement de P) sans débrancher du secteur. Lors de la mise à zéro, des branches séparées du fil neutre doivent être connectées aux raccords éclairés et ne pas utiliser de fil neutre conducteur à cette fin.