§ 3. Peligro de descarga eléctrica.
Esquema de inclusión monofásica de una persona en una red de corriente trifásica con neutro puesto a tierra.
La descarga eléctrica ocurre cuando se cierra un circuito eléctrico a través del cuerpo humano. Esto sucede cuando una persona toca al menos dos puntos de un circuito eléctrico entre los cuales hay algo de voltaje. La inclusión de una persona en el circuito puede ocurrir según varios esquemas: entre el cable y la tierra, llamada inclusión monofásica; entre dos cables - conexión bifásica. Estos esquemas son los más típicos de las redes de CA trifásicas. También es posible cambiar entre dos cables y tierra al mismo tiempo; entre dos puntos de la tierra que tienen diferentes potenciales, etc.
Conexión monofásica de una persona a la red. Es el contacto directo de una persona con partes de una instalación o equipo eléctrico que normal o accidentalmente se encuentran energizados. En este caso, el grado de peligro de daño será diferente en función de si la red eléctrica tiene neutro puesto a tierra o aislado, así como en función de la calidad del aislamiento de los cables de la red, su longitud, modo de funcionamiento y número. de otros parámetros.
Con una conexión monofásica a una red con neutro puesto a tierra, una persona cae bajo una tensión de fase, que es 1,73 veces menor que la lineal, y queda expuesta a una corriente, cuyo valor está determinado por el valor de la tensión de fase de la instalación y la resistencia del cuerpo humano (Fig. 69). Un efecto protector adicional lo proporciona el aislamiento del suelo sobre el que se encuentra una persona y sus zapatos.
Arroz. 69. Esquema de conexión monofásica de una persona a una red de corriente trifásica con neutro puesto a tierra.
Así, en una red trifásica de cuatro hilos con neutro puesto a tierra, el circuito de corriente que pasa por una persona incluye la resistencia de su cuerpo, así como la resistencia del suelo, los zapatos y la puesta a tierra del neutro de la fuente de corriente. (transformador, etc.). En este caso, el valor actual
donde U l - voltaje lineal, V; R t - resistencia del cuerpo humano, ohmios; R p - resistencia del suelo sobre el que se encuentra la persona, Ohm; R rev - resistencia de los zapatos de una persona, Ohm; R 0 - resistencia a tierra neutra, ohmios.
Como ejemplo, considere dos casos de conexión monofásica de una persona a una red eléctrica trifásica de cuatro hilos con un neutro puesto a tierra en U l = 380 V.
Un caso de condiciones adversas. Una persona que toca una fase está sobre un suelo húmedo o un suelo conductor (metálico), sus zapatos están húmedos o tienen clavos metálicos. De acuerdo con esto, aceptamos la resistencia: cuerpo humano R t = 1000 Ohm, suelo o piso R p = 0; zapatos R rev = 0.
La resistencia de puesta a tierra del neutro R0 = 4 ohmios no se tiene en cuenta debido a su valor insignificante. Una corriente atravesará el cuerpo humano.
siendo potencialmente mortal.
Un caso de condiciones favorables. Una persona está sobre un piso de madera seca con una resistencia de R p = 60 000 ohmios y tiene en los pies zapatos secos no conductores (de goma) con una resistencia de R rev = 50 000 ohmios. Entonces una corriente pasará por el cuerpo humano.
lo cual es aceptable a largo plazo para los humanos.
Además, los suelos secos y los zapatos de goma tienen una resistencia significativamente mayor en comparación con los valores aceptados para el cálculo.
Estos ejemplos muestran la gran importancia de las propiedades aislantes del suelo y del calzado para garantizar la seguridad de las personas que trabajan en condiciones de posible contacto con la corriente eléctrica.
Red eléctrica trifásica de CA de tres hilos con neutro aislado (en sistema IT).
Toque bifásico de piezas vivas (Fig. 3).
Arroz. 3. Contacto bifásico (bipolar) de piezas bajo tensión en un sistema informático
Uf – tensión de fase; I h – la fuerza de la corriente que fluye a través de una persona;
R h – resistencia humana; L 1, L 2, L 3 – conductores de fase.
La intensidad de la corriente (I h, A) que fluye a través de una persona está determinada por la fórmula
donde U l – voltaje de línea, V;
U f – voltaje de fase, V;
R h – resistencia humana, Ohm.
Por ejemplo, en una red eléctrica con un voltaje lineal de 380 V (U f = 220 V) con una resistencia del cuerpo humano de 1000 Ohmios, la corriente que fluye a través de una persona es:
Esta fuerza actual es mortal para los humanos.
Con un toque bifásico, la corriente que pasa por una persona es prácticamente independiente del modo de funcionamiento del neutro. El peligro de contacto no disminuirá incluso si la persona está aislada de forma fiable del suelo.
El contacto monofásico (Fig. 4) ocurre muchas veces más que el bifásico, pero es menos peligroso, ya que el voltaje bajo el cual se encuentra una persona no excede el voltaje de fase, es decir, menos que lineal en 1,73 veces y, además, la corriente que fluye por una persona regresa a la fuente (red eléctrica) a través del aislamiento de los cables, que en buen estado tiene alta resistencia.
Fig.4. Toque monofásico (unipolar) de piezas bajo tensión en un sistema IT
r 1, r 2, r 3 – resistencia de aislamiento de los cables de alimentación; s 1, s 2, s 3 – capacidad de los cables de alimentación
La fuerza actual (I h, A) que fluye a través de una persona para este caso está determinada por la fórmula
donde R p – resistencia de transición, Ohm (resistencia del suelo sobre el que se encuentra la persona y los zapatos); Z – resistencia de aislamiento del cable de fase con respecto a tierra, Ohm (componentes activos y capacitivos).
En la situación más desfavorable, cuando una persona tiene zapatos conductores y se para sobre un piso conductor (R p ~ 0), la fuerza de la corriente que fluye a través del cuerpo está determinada por la fórmula
si U f = 220 V, R h = 1 kOhm, Z = 90 kOhm, entonces I h = 220/(1000 + (90000 / 3)) = 0,007 A (7 mA).
Red eléctrica trifásica de CA de cuatro hilos con neutro puesto a tierra (en el sistema TN).
Contacto monofásico con partes vivas.
Fig.5. Toque monofásico (unipolar) de piezas vivas en un sistema TN
R 0 – resistencia a tierra del neutro de la red eléctrica
En una red eléctrica de CA de cuatro hilos con neutro sólidamente puesto a tierra (sistema TN), la corriente que pasa por una persona regresa a la fuente (red eléctrica) no a través del aislamiento de los cables, como en el caso anterior, sino a través del neutro. resistencia de puesta a tierra (R 0) de la fuente de corriente (Fig. 5). La fuerza de la corriente que atraviesa el cuerpo humano está determinada por la fórmula:
dónde R 0 – resistencia a tierra del neutro de la fuente de corriente, Ohm.
La resistencia del dispositivo de puesta a tierra al que se conecta el neutro de la fuente de corriente en cualquier época del año no debe ser superior a 2, 4 y 8 Ohmios, respectivamente, para tensiones de línea de 660, 380 y 220 V. Esta resistencia debe debe garantizarse teniendo en cuenta el uso de conductores de puesta a tierra naturales, así como la puesta a tierra repetida de conductores PEN o PE de líneas eléctricas aéreas (VL) con tensión de hasta 1 kV. La resistencia del electrodo de tierra ubicado muy cerca del neutro de la fuente de corriente no debe ser superior a 15, 30 y 60 ohmios, respectivamente, para los mismos voltajes de línea de 660, 380 y 220 V.
Ejemplo. En la situación más desfavorable comentada anteriormente, con U f = 220 V, R h = 1000 Ohm, R p ~ 0 Ohm R 0 = 30 Ohm, la corriente que circula por el cuerpo humano será:
I h = 220/1000 + 30 = 0,214 A (214 mA), que es mortal para los humanos.
Si los zapatos no son conductores (por ejemplo, chanclos de goma con una resistencia de 45 kOhm) y la persona está parada sobre un suelo no conductor (por ejemplo, un suelo de madera con una resistencia de 100 kOhm), es decir R p = 145 kOhm, entonces la corriente que circula por el cuerpo humano será:
I h = 220/1000 + 60 + 145000 = 0,0015 A (1,5 mA), que no supone ningún peligro para los humanos.
Por lo tanto, en igualdad de condiciones, el contacto humano con un cable de fase de una red eléctrica con un neutro aislado es menos peligroso que en una red eléctrica con un neutro puesto a tierra.
Los esquemas discutidos anteriormente para conectar a una persona a un circuito eléctrico de corriente alterna trifásico son válidos para condiciones de funcionamiento normales (sin fallas) de las redes eléctricas.
En el modo de funcionamiento de emergencia de una red eléctrica de CA trifásica, uno de los cables de fase, por ejemplo, una red eléctrica con un neutro conectado a tierra (en un sistema TN), puede sufrir un cortocircuito a tierra (cuando se activa el sistema de protección a tierra , el cable de fase cae al suelo, etc.) a través de una resistencia R zm (Fig. 6).
Arroz. 6. Contacto monofásico (unipolar) con partes vivas en modo de emergencia de funcionamiento de la red eléctrica.
R zm – resistencia del cable de fase (L 2) a tierra
La fuerza de la corriente que pasa a través del cuerpo humano, tocando en esta situación uno de los cables de fase en servicio (L 1, L 3), se determina a partir de la ecuación
donde R zm es la resistencia del cable de fase a tierra, Ohm.
Si en este caso R зм ~ 0 o mucho menos que R 0 y R h, entonces se puede descuidar, entonces la fuerza de la corriente que pasa a través del cuerpo humano estará determinada por la fórmula
es decir, una persona estará conectada al circuito eléctrico en dos fases, con la segunda fase conectada a él a través de sus piernas y el valor de I h estará significativamente influenciado por la resistencia de transición R p.
A voltajes de hasta 1000 V, los dos esquemas de redes eléctricas de CA trifásicas discutidos anteriormente se han generalizado en entornos industriales: tres hilos con un neutro aislado (sistema IT) y cuatro hilos con un neutro puesto a tierra (sistema TN ).
Es recomendable utilizar una red eléctrica con neutro aislado en los casos en que sea posible mantener un alto nivel de resistencia de aislamiento de los cables de fase y una baja capacitancia de este último con respecto al suelo. Se trata de redes eléctricas escasamente ramificadas, no expuestas a ambientes agresivos y que se encuentran bajo la supervisión constante de personal calificado. Por ejemplo, en las minas de carbón solo se utilizan redes eléctricas con neutro aislado.
Se debe utilizar una red eléctrica con neutro conectado a tierra cuando sea imposible garantizar un buen aislamiento de los cables (por ejemplo, debido a alta humedad o un ambiente agresivo), cuando sea imposible encontrar o eliminar rápidamente daños en el aislamiento, o cuando el Las corrientes capacitivas de la red eléctrica, debido a su importante ramificación, alcanzan valores elevados, peligrosos para los humanos.
A voltajes superiores a 1000 V, por razones tecnológicas, las redes eléctricas con voltajes de hasta 35 kV inclusive tienen un neutro aislado y, por encima de 35 kV, un neutro conectado a tierra. Dado que tales redes eléctricas tienen una gran capacidad de cables en relación con el suelo, tocar sus cables de fase es igualmente peligroso para una persona, independientemente del modo de funcionamiento del neutro de la fuente de energía. Por tanto, el modo de funcionamiento del neutro de la red eléctrica con tensiones superiores a 1000 V no se selecciona por motivos de seguridad.
El paso de corriente a través de una persona es consecuencia de que ésta toca al menos dos puntos de un circuito eléctrico, entre los cuales existe una determinada diferencia de potencial (voltaje).
El peligro de tal toque es ambiguo y depende de varios factores:
diagramas para conectar una persona a un circuito eléctrico;
tensión de red;
diagramas de la propia red;
modo neutral de red;
grado de aislamiento de las partes vivas del suelo;
capacitancia de partes vivas con respecto a tierra.
Clasificación de redes con tensiones hasta 1000 V.
Redes monofásicas
Las redes monofásicas se dividirán en dos hilos y un solo hilo.
dos hilos
Las redes de dos hilos se dividen en aquellas aisladas de tierra y aquellas con cable puesto a tierra.
Aislado del suelo
Con cable a tierra
Estas redes se utilizan ampliamente en la economía nacional, desde el suministro de energía de bajo voltaje para herramientas portátiles hasta el suministro de energía para potentes consumidores monofásicos.
Cable único
En el caso de una red de un solo cable, el papel del segundo cable lo desempeñan la tierra, el riel, etc.
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| Red monofásica. Cable único |
Estas redes se utilizan principalmente en el transporte electrificado (locomotoras eléctricas, tranvías, metros, etc.).
Redes trifásicas
Dependiendo del modo neutro de la fuente de corriente y de la presencia de un conductor neutro o neutro, se pueden realizar según cuatro esquemas.
Punto neutro de la fuente actual.- un punto en el que las tensiones relativas a todas las fases son iguales en valor absoluto.
Punto cero de la fuente actual.- punto neutro puesto a tierra.
El conductor conectado al punto neutro se llama conductor neutro (neutro) y al punto cero se llama conductor neutro.
1. Red de tres hilos con neutro aislado
2. Conector de tres hilos con neutro puesto a tierra.
3. Red de cuatro hilos con neutro aislado
4. Red de cuatro hilos con neutro puesto a tierra.
Para tensiones de hasta 1000V se utilizan en nuestro país los circuitos “1” y “4”.
Esquemas para conectar a una persona a un circuito eléctrico.
Toque de dos fases- entre dos fases de la red eléctrica. Como regla general, lo más peligroso es que hay un voltaje lineal. Sin embargo, estos casos son bastante raros.
Toque monofásico- entre fase y tierra. Esto supone que existe una conexión eléctrica entre la red y tierra.
Para obtener más información sobre los esquemas para conectar a una persona a un circuito, consulte P.A. Dolin. Precauciones básicas de seguridad en instalaciones eléctricas.
Redes monofásicas
Aislado del suelo
Modo normal
Cuanto mejor sea el aislamiento de los cables con respecto al suelo, menor será el peligro de contacto monofásico con el cable.
El contacto humano con un cable con alta resistencia de aislamiento eléctrico es más peligroso.
Modo de emergencia
Cuando un cable tiene un cortocircuito a tierra, una persona que toca un cable en funcionamiento queda expuesta a un voltaje igual a casi el voltaje total de la línea, independientemente de la resistencia de aislamiento de los cables.
Con cable a tierra
Tocar un cable sin conexión a tierra
En este caso, la persona se encuentra bajo un voltaje de red casi total.
Tocar un cable a tierra
En condiciones normales, tocar un cable puesto a tierra es prácticamente inofensivo.
Tocar un cable puesto a tierra. Operación de emergencia
En caso de cortocircuito, la tensión en el cable de tierra puede alcanzar valores peligrosos.
Redes trifásicas
Con neutro aislado
Modo normal
El peligro de contacto está determinado por la resistencia eléctrica total de los cables con respecto al suelo; a medida que aumenta la resistencia, el peligro de contacto disminuye.
Modo de emergencia
El voltaje de contacto es casi igual al voltaje de línea de la red. El caso más peligroso.
Con neutro puesto a tierra
Modo normal
En este caso, una persona se encuentra prácticamente bajo la tensión de fase de la red.
Modo de emergencia
La magnitud del voltaje de contacto se encuentra entre los voltajes de línea y de fase, dependiendo de la relación entre la resistencia de falla a tierra y la resistencia de tierra.
Medidas de seguridad eléctrica
Evitar el contacto humano con partes vivas.
Se implementa colocando partes vivas en lugares inaccesibles (en alturas, en canaletas de cables, conductos, tuberías, etc.)
Uso de bajos voltajes (12, 24, 36 V).
Por ejemplo, para accionar herramientas manuales en habitaciones con mayor riesgo de descarga eléctrica.
Uso de doble aislamiento.
Por ejemplo, realizar el cuerpo de una instalación eléctrica a partir de dieléctrico.
Uso de equipos de protección personal.
Antes de utilizar el EPI, debe asegurarse de que esté en buen estado de funcionamiento e intacto, y también comprobar el momento de la verificación anterior y posterior del instrumento.
Equipo de protección básico proporcionar protección inmediata contra descargas eléctricas.
Equipo de protección adicional No pueden proporcionar seguridad por sí solos, pero pueden ayudar con el uso del equipo básico.
Monitorización del aislamiento de equipos y redes.
- Control de salida.
- Planeado.
- Extraordinario, etc.
Separación protectora de redes.
Le permite reducir la capacidad de las líneas cercanas a los consumidores de energía eléctrica.
La conexión a tierra de protección es una conexión eléctrica deliberada de piezas metálicas que no transportan corriente y que pueden energizarse con tierra o su equivalente (popular sobre la conexión a tierra en geektimes.ru).
En redes de hasta 1000 V, se utiliza conexión a tierra de protección en redes con aislado neutral.
El principio de funcionamiento es reducir el voltaje de contacto a un valor seguro.
Cuando la conexión a tierra es imposible, a efectos de protección, se iguala el potencial de la base sobre la que se encuentra la persona y del equipo incrementándolo. Por ejemplo, conectar una cesta de reparación a un conductor de fase de una línea eléctrica.
Los conductores de puesta a tierra se dividen en:
a. Artificial, destinado a fines de puesta a tierra directamente.
b. Objetos metálicos naturales que se encuentran en el suelo para otros fines y que pueden utilizarse como conductores de puesta a tierra. Excepciones basadas en el criterio de peligro de incendio y explosión (gasoductos, etc.).
La resistencia de conexión a tierra no debe ser superior a unos pocos ohmios. Al mismo tiempo, con el tiempo, como resultado de la corrosión, aumenta la resistencia del electrodo de tierra. Por lo tanto, su valor debe ser monitoreado periódicamente (invierno/verano).
La conexión a tierra de protección es una conexión deliberada de piezas metálicas que no transportan corriente y que pueden energizarse con un conductor protector neutro puesto a tierra repetidamente.
Ámbito de aplicación: instalaciones eléctricas con neutro puesto a tierra con tensión de hasta 1000V.
El principio de funcionamiento es transformar un cortocircuito en el cuerpo del equipo en un cortocircuito monofásico, seguido de apagar el equipo cuando se excede la corriente máxima permitida.
La protección actual se implementa mediante disyuntores o fusibles. Se debe prestar especial atención a seleccionar el espesor del cable de protección neutro suficiente para transportar la corriente de cortocircuito.
Aplicación de RCD (dispositivos de corriente residual).
Este tipo de protección se activa cuando las corrientes entrantes y salientes en el circuito monitoreado no coinciden en valor, es decir, cuando hay una fuga de corriente. Por ejemplo, cuando una persona toca un cable de fase, parte de la corriente pasa por el circuito principal hacia el suelo, lo que provoca un corte de energía en el equipo en el circuito controlado. Más detalles.
Las enfermedades que agravan el resultado de una lesión eléctrica incluyen: aumento de la función de la glándula tiroides, muchas enfermedades del sistema nervioso y angina de pecho. Particularmente digna de mención es la influencia de la intoxicación por alcohol. Además del hecho de que una persona en estado de intoxicación alcohólica a menudo comete errores y sufre lesiones eléctricas, debido a la intoxicación por alcohol su sistema nervioso central pierde su papel regulador en el control de la respiración y la circulación sanguínea, lo que agrava significativamente el resultado de la lesión.
Inclusión de una persona en un circuito de corriente eléctrica.
Razones de inclusión. Una persona ingresa a un circuito de corriente eléctrica mediante el contacto directo del cuerpo con una parte viva de una instalación eléctrica que está energizada. Esto suele ocurrir por negligencia o como consecuencia de acciones humanas erróneas, así como por mal funcionamiento de las instalaciones eléctricas y equipos de protección técnica. Tales casos, por ejemplo, incluyen los siguientes:
Tocar piezas vivas bajo tensión, suponiendo que estén desenergizadas;
Durante la reparación, limpieza o inspección, tocar piezas vivas previamente desenergizadas, pero a las que una persona no autorizada aplicó voltaje por error o un dispositivo de arranque defectuoso se encendió espontáneamente;
Tocar partes metálicas de instalaciones eléctricas que normalmente no están energizadas, pero que lo están en relación con el suelo debido a daños en el aislamiento eléctrico u otras razones (cortocircuito en el marco);
La aparición de voltaje escalonado en la superficie de una base conductora (piso) sobre la que camina una persona; y etc.
Esquemas de conmutación. Una persona puede verse envuelta en un circuito de corriente eléctrica al tocar una fase de una instalación eléctrica que está energizada, dos fases al mismo tiempo, o el conductor de protección neutro y una fase. El contacto con el conductor de protección neutro es seguro (Fig. 2, a, I), otros casos conllevan graves consecuencias.
Arroz. 2. Diagramas de los caminos de la corriente eléctrica que pasa por el cuerpo humano: a – tocando los cables; b – aparición de tensión de contacto; c – Aparición del voltaje de paso; Toco el cable neutro; II – tocar el cable de fase; III – tocar los cables de fase y neutro; IV – tocar los cables de fase; 0 – cable neutro; 1, 2, 3 – cables de fase; 4 – punto neutro; 5- conductor de tierra único (electrodo); A, B, C - instalaciones eléctricas
El contacto monofásico (unipolar) (Fig. 2, a, II y III) ocurre con mayor frecuencia al reemplazar y mantener lámparas, cambiar fusibles y reparar instalaciones eléctricas, etc. En un sistema con conexión a tierra neutra, una persona estará expuesta a un voltaje de fase Uph (en V), que es menor que Ul lineal:
En consecuencia, la magnitud de la corriente de fase que atraviesa el cuerpo humano será menor. Si una persona está aislada de manera confiable del suelo (calzada con chanclos dieléctricos, el piso está seco y no conductor), entonces el contacto monofásico no representa ningún peligro.
El contacto bifásico (bipolar) es más peligroso porque una persona se encuentra bajo un voltaje lineal (Fig. 2, a, IV). Incluso con un voltaje de 127 V y una resistencia estimada del cuerpo humano de 1000 ohmios, la corriente en el circuito será letal (127 mA). Con un toque de dos fases, el peligro de lesiones no disminuirá incluso si la persona está aislada de manera confiable del suelo.
El contacto bifásico ocurre raramente, generalmente cuando se realizan trabajos bajo tensión, lo cual está estrictamente prohibido.
Si el aislamiento de las piezas bajo tensión se daña y se produce un cortocircuito con el cuerpo del equipo eléctrico, puede surgir un potencial significativo. Una persona que en este caso toque el cuerpo de la instalación eléctrica (Fig.2, b) estará bajo voltaje de contacto UP (en V)
donde Ich es la magnitud de la corriente que pasa a través de una persona a lo largo del camino "brazo-pierna", A; Rch – resistencia del cuerpo humano, Ohm.
El voltaje de contacto es la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico que son tocados simultáneamente por una persona, o la caída de voltaje en la resistencia del cuerpo humano.
La tensión de contacto aumentará a medida que aumente la distancia entre la instalación eléctrica y el electrodo de tierra, alcanzando un máximo a una distancia de 20 mo más. Cuando un cable de fase cae sobre la superficie de la tierra, aparece una zona de propagación de corriente (Fig. 2, c).
Una persona que pase por esta zona estará bajo tensión escalonada (diferencia de potencial) entre dos puntos del circuito actual, ubicados a un paso de distancia (0,8 m). La tensión escalonada más alta estará cerca del punto de cierre y, disminuyendo gradualmente, caerá a cero a una distancia de 20 m.
No debe acercarse a un cable caído a menos de 6-8 m, si necesita acercarse, debe desconectar la alimentación del cable o usar chanclos dieléctricos (botas).
Estado de alerta psicoemocional: "factor de atención" cuando se trabaja con corriente eléctrica
La formación de un estado de alerta psicoemocional entre los trabajadores, el "factor de atención" cuando se trabaja con corriente eléctrica, es la condición más importante para la prevención personal de lesiones eléctricas. Este factor se basa en el conocimiento del efecto fisiológico de la corriente eléctrica en el cuerpo cuando la víctima ingresa a un circuito eléctrico.
En particular, el "factor atención" juega un papel decisivo en muchos casos de lesiones, es decir, esencialmente, la gravedad del resultado de la lesión está determinada en gran medida por el estado del sistema nervioso de la persona en el momento de la lesión. .
Es necesario que una persona esté “serena”, lo que le permita esperar durante el trabajo algún evento que requiera atención.
Esta afirmación es válida principalmente en caso de descarga eléctrica con un voltaje de 220-300 V. A altos voltajes, la mayoría de las veces se produce un resultado grave por quemaduras por arco. Ya hay motivos para creer que el riesgo de quemaduras aumenta casi linealmente en función del valor de tensión.
El factor atención sin duda provoca la movilización de los sistemas de defensa del organismo, mejora la circulación sanguínea del músculo cardíaco y el flujo sanguíneo cerebral a través del sistema pituitario-suprarrenal y los hace más resistentes a los estímulos externos (trauma eléctrico).
Con el factor atención, es mucho más difícil alterar el biosistema de regulación automática de los sistemas más importantes del cuerpo (sistema nervioso central, circulación sanguínea, respiración).
Sin embargo, cabe señalar que el papel del factor de atención aún no se refleja suficientemente en las medidas de protección de la seguridad eléctrica.
Pero existe confianza en que nuevas opiniones sobre la seguridad eléctrica de los tejidos vivos y un mayor estudio de la naturaleza de la actividad eléctrica del cuerpo humano revelarán la biofísica del mecanismo de lesión humana, que se tendrá en cuenta al desarrollar medidas. para proteger contra los efectos de la corriente eléctrica.
Medidas para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos eléctricos.
Los métodos técnicos y medios de protección que garantizan la seguridad eléctrica se indican teniendo en cuenta: la fuente de energía eléctrica de tensión nominal, tipo y frecuencia de corriente; modo neutral, tipo de ejecución; condiciones ambientales; posibilidad de aliviar el voltaje de las partes vivas; la naturaleza del posible contacto humano con los elementos del circuito actual.
La gravedad de una descarga eléctrica está determinada en gran medida por la forma en que una persona está conectada al circuito. Los patrones de circuitos que se forman cuando una persona entra en contacto con un conductor dependen del tipo de sistema de suministro de energía utilizado.
Las más utilizadas son las redes de cuatro hilos con una tensión de 380/220 V. ¿Qué es? Cuatro cables van desde la fuente de energía eléctrica hasta los consumidores, tres de los cuales se denominan fase y uno, neutro. El voltaje entre dos cables de fase es de 380 V (este voltaje se llama lineal) y entre el cable neutro y cualquiera de los cables de fase es de 220 V (este voltaje se llama voltaje de fase).
Para alimentar instalaciones de iluminación, televisores y refrigeradores, se utiliza una red monofásica: un cable monofásico y un cable neutro (es decir, 220 V). Las redes eléctricas más habituales son aquellas en las que el hilo neutro está puesto a tierra. Tocar el cable neutro prácticamente no representa ningún peligro para los humanos; Sólo el cable de fase es peligroso. Sin embargo, es difícil determinar cuál de los dos cables es neutro: tienen el mismo aspecto. Esto se hace mediante un dispositivo especial: un detector de fase.
Consideremos posibles esquemas para conectar a una persona a un circuito eléctrico al tocar los conductores actuales de una red monofásica (de dos hilos). Lo más raro, pero también el más peligroso, es que una persona toque dos cables o conductores de corriente conectados a ellos.
Supongamos que decide reparar el cableado eléctrico: aislar los cables, reparar o instalar un enchufe y un interruptor nuevos, pero se olvidó de desconectar la alimentación. Mientras realizaba el trabajo de instalación, tocó el cable de fase con una mano y el cable neutro con la otra. La corriente fluirá a través de usted a lo largo del camino "mano a mano", es decir, la resistencia del circuito solo incluirá la resistencia del cuerpo. Si tomamos la resistencia del cuerpo como 1 kOhm (esta cifra generalmente se acepta en los cálculos), entonces, de acuerdo con la ley de Ohm, fluirá una corriente a través de usted:
I (corriente) = 220 V: 1000 Ohmios = 0,22 A = 220 mA.
Esta es una corriente mortal. La gravedad de la lesión eléctrica, e incluso tu vida, dependerá, en primer lugar, de la rapidez con la que te liberes del contacto con el conductor de corriente (interrumpas el circuito eléctrico), porque el tiempo de exposición en este caso es decisivo.
Cuando trabaje con cableado eléctrico, asegúrese de desconectar la fuente de alimentación y colgar un cartel de advertencia en el interruptor: "No lo encienda, hay gente trabajando", o mejor aún, coloque un observador.
Puede producirse una descarga eléctrica al reparar electrodomésticos (aspiradora, cafetera, lavadora), equipos de televisión y radio. Sabes bien que no puedes trabajar bajo tensión y cortaste la corriente con el interruptor del aparato eléctrico. Sin embargo, el voltaje estará en los contactos de entrada del interruptor. Durante el funcionamiento, puede olvidarse de esto y tocarlos, o presionar accidentalmente el interruptor y encender la corriente eléctrica. El voltaje en algunos elementos del equipamiento del hogar puede alcanzar valores muy elevados. Por ejemplo, el voltaje suministrado al tubo de rayos catódicos de un televisor o monitor de PC alcanza los 15000-18000 V.
Las reparaciones de aparatos eléctricos, equipos de televisión y radio y equipos eléctricos solo se pueden realizar cuando el enchufe eléctrico del dispositivo está desenchufado de la toma de corriente.
Es mucho más común que una persona entre en contacto con un cable de fase o parte de un dispositivo con una mano, un dispositivo que está conectado eléctricamente a él.
Decides perforar un agujero con un taladro eléctrico. Hacía mucho tiempo que no utilizaba el taladro, pero estaba en buen estado de funcionamiento. Su trabajo puede completarse con éxito o terminar con una descarga eléctrica de diversa gravedad, desde una descarga leve hasta la muerte. ¿Por qué podría suceder esto? El aislamiento envejece con el tiempo y sus propiedades aislantes se deterioran (la resistencia eléctrica disminuye). El aislamiento se deteriora especialmente rápidamente cuando se deja durante mucho tiempo en una habitación húmeda o en un ambiente agresivo (por ejemplo, en un ambiente de vapores de ácido sulfúrico). El polvo conductor o el agua que ingresa al taladro pueden provocar un cortocircuito en el conductor de fase con el cuerpo (mango) del taladro. El aislamiento de los cables de alimentación puede ser masticado por un ratón. Si el cuerpo del taladro eléctrico es de metal, en realidad estás en contacto con el cable de fase; si es de plástico, puede ocurrir contacto eléctrico si la integridad del cuerpo se rompe (agrieta) o el cuerpo está mojado.
¿Cómo fluirá la corriente a través de una persona y qué tipo de circuito eléctrico se formará? Si el segundero también descansa sobre el cuerpo del taladro o no toca ningún otro objeto conductor, la corriente fluirá a lo largo del camino de mano a pie. La corriente a través de una persona, zapatos, base (piso), estructuras de hormigón armado del edificio fluirá hacia el suelo y a través de él hasta el cable neutro (después de todo, el cable neutro está conectado a tierra). Se forma un circuito eléctrico cerrado, cuya magnitud de corriente estará determinada por su resistencia eléctrica total. Si usa zapatos secos aislantes (cuero, goma) sobre un piso de madera seco, la resistencia del circuito será grande y la corriente según la ley de Ohm será pequeña.
Por ejemplo, la resistencia del suelo es de 30 kOhm, los zapatos de cuero son de 100 kOhm y la resistencia humana es de 1 kOhm. La corriente que fluirá a través de una persona:
I (corriente) = 220 V: (30000 + 100000 + 1000) Ohmios = 0,00168 A = 1,68 mA.
Esta corriente está cerca del umbral de corriente perceptible. Sentirás el flujo de corriente, dejarás de funcionar, eliminarás la falla.
Si estás descalzo sobre suelo mojado, una corriente fluirá a través de tu cuerpo:
I (corriente) = 220 V: (3000 + 1000) Ohmios = 0,055 A = 55 mA.
Esta corriente puede causar daños a los pulmones y al corazón y, en caso de exposición prolongada, la muerte. Si estás parado sobre suelo húmedo con botas de goma secas e intactas, una corriente fluirá a través de tu cuerpo:
I (corriente) = 220 V: (500000 + 1000) Ohmios = = 0,0004 A = 0,4 mA.
Es posible que no sienta el flujo de dicha corriente. Pero una pequeña grieta o un pinchazo en la suela de una bota puede reducir drásticamente la resistencia de la suela de goma y hacer que el trabajo sea peligroso.
Antes de comenzar a trabajar con dispositivos eléctricos (especialmente aquellos que no han estado en uso durante mucho tiempo), deben inspeccionarse cuidadosamente para detectar daños en el aislamiento. Los aparatos eléctricos deben limpiarse del polvo y, si están mojados, secarse. ¡No se deben utilizar aparatos eléctricos mojados! Es mejor guardar las herramientas, instrumentos y equipos eléctricos en bolsas de plástico para evitar que entre polvo o humedad. Debes trabajar con zapatos secos. Si hay dudas sobre la confiabilidad de un dispositivo eléctrico, debe ir a lo seguro: coloque un piso de madera seco o una alfombra de goma debajo de sus pies. Puedes usar guantes de goma.
Otro patrón de flujo de corriente ocurre cuando la otra mano toca un objeto altamente conductor que está conectado eléctricamente a tierra. Podría ser una tubería de agua, un radiador de calefacción, una pared metálica de un garaje, etc. La corriente fluye a lo largo del camino de menor resistencia eléctrica. Estos objetos prácticamente están en cortocircuito a tierra, su resistencia eléctrica es muy pequeña. La ruta del flujo de corriente a través del cuerpo en este caso es "mano a mano", es decir, prácticamente coincide con el caso de manos simultáneas que tocan dos cables: fase y neutro. Como se mostró anteriormente, la corriente puede alcanzar un valor de 220 mA, es decir mortal. En una habitación húmeda, incluso las estructuras de madera se convierten en buenos conductores de electricidad.
Trabajar en habitaciones húmedas, en presencia de objetos altamente conductores conectados a tierra cerca de una persona, representa un peligro extremadamente alto y requiere el cumplimiento de mayores medidas de seguridad eléctrica. A menudo, en estas habitaciones se utilizan voltajes reducidos: 36 y 12 voltios.
Cuando trabaje con dispositivos eléctricos, no toque objetos que puedan estar conectados eléctricamente a tierra.
No hemos considerado todos los posibles diagramas de redes eléctricas y opciones táctiles. En la producción, es posible que se trate de circuitos eléctricos más complejos que transportan voltajes mucho más altos y, por lo tanto, son más peligrosos. Sin embargo, las principales conclusiones y recomendaciones para garantizar la seguridad son casi las mismas.
Cuestiones de control final.
1. ¿Qué contacto con conductores activos es más peligroso para una persona?
2. ¿Por qué tocar objetos conectados a tierra (como una tubería de agua) con la mano cuando se trabaja con dispositivos eléctricos aumenta drásticamente el riesgo de descarga eléctrica?
3. ¿Por qué es necesario desconectar el enchufe de la toma de corriente al reparar equipos eléctricos?
4. ¿Por qué es necesario usar zapatos cuando se trabaja con aparatos eléctricos?
5. ¿Cómo se puede reducir el riesgo de descarga eléctrica?
6. ¿Qué reglas de seguridad eléctrica se deben observar al operar dispositivos eléctricos?
7. Un hombre, mientras estaba en una bañera llena de agua, decidió afeitarse con una afeitadora eléctrica. ¿Qué puede pasar y cuál es el riesgo de una descarga eléctrica para un hombre?
8. La niña se bañó y, descalza sobre el suelo de baldosas mojado, decidió secarse el pelo con un secador de pelo. Evaluar el peligro y las posibles consecuencias.
9. Cuente casos de descargas eléctricas que le hayan ocurrido a usted o a otras personas. ¿Cuál fue la causa del daño y qué normas de seguridad eléctrica se violaron?
10. Con base en las instrucciones del docente, quien establece los parámetros de la red y el patrón de contacto humano con cables u objetos con corriente, evalúe el peligro de descarga eléctrica.
I. Los automóviles utilizan una corriente eléctrica directa de 12V. El polo negativo del automóvil está conectado a la carrocería, el polo positivo está conectado al cableado eléctrico aislado. Evalúe el peligro de dicha corriente para los humanos.
