!Презентация к ВКР Витов Д

1.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Институт электроэнергетики
Кафедра Инженерной экологии и охраны труда
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
на тему:
Название работы
Направление:
13.04.02 Электроэнергетика и электротехника
Образовательная
программа:
Контрольно-надзорная деятельность в энергетике
Группа:
Э-01м-24
Студент:
Витов Дмитрий Сергеевич
Научный руководитель:
к.т.н., доцент, Королёв Илья Викторович

2.

Цель работы – разработка практических
рекомендаций для безопасной эксплуатации
электроустановок
Задачи:
1) Анализ нормативной базы по нормированию
напряжений прикосновения в России и за
рубежом
2) Исследование
механизма
воздействия
электрического тока на организм человека
3) Проведение
экспериментальных
исследований
4) Разработка практических рекомендаций по
нормированию напряжений прикосновения
и токов прикосновения в России
2

3.

Зоны воздействия
Таблица 1 – Зоны «ток-время» для переменного тока от 15 до 150
Гц
Рисунок 1 – Зоны влияния
переменного тока от 15 до 150 Гц в
зависимости от времени
Зона
Пределы
Физиологический эффект
АС-1
до 0,5 мА
Обычно реакции нет
АС-2
от 0,5 мА до
линии b
Обычно нет вредного эффекта
АС-3
до линии c1
АС-4
за линией c1
Обычно нет органических
повреждений. Возможны судорожные
сокращения мышц при длительности
выше 2 с. Возможно влияние на
сердечную мышцу в зависимости от
времени и амплитуды тока
С возрастанием времени и амплитуды
возможна остановка сердца и
дыхания
АС-4.1
до c2
Вероятность фибрилляции до 5%
АС-4.2
до c3
Вероятность фибрилляции до 50%
АС-4.3
за c3
Вероятность фибрилляции выше 50%
3

4.

Нормативная база
Таблица 2 – Сравнение подходов к нормированию напряжений прикосновения и
токов
Параметр
ГОСТ Р 12.1.038-2024
IEC 60479,
IEC 60990
Основной параметр
Напряжение и ток
Ток через тело человека
Учет времени
Жёстко нормирован
Через зоны воздействия
Сопротивление тела
Сопротивление тела
Модели тела
Физиологические эффекты
Учитываются косвенно
Учитываются напрямую
Импульсные воздействия
Ограничено представлены
Частично рассмотрены
Гибкость применения
Ограниченная
Более высокая
4

5.

Механизмы воздействия тока
Таблица 3 – Характер
воздействия постоянного тока
на организм человека
Таблица 4 – Характер
воздействия переменного тока
на организм человека
Сила тока, мА
Характер
воздействия
Сила тока, мА
Характер
воздействия
до 5
Слабые
ощущения
до 1
Не ощущается
5-20
Ощутимое
воздействие
1-10
20-50
Сокращение
мышц
50-100
Болезненные
ощущения
более 100
Возможны
опасные
последствия
Таблица 5 – Влияние
длительности импульса на
характер воздействия
импульсного тока
Длительность
Характер
воздействия
Слабое
ощущение
< 1 мкс
Незначительное
воздействие
10-25
Судорожные
сокращения
1-100 мкс
25-80
Затруднение
дыхания
Возможны
локальные
эффекты
0,1 – 1мс
более 80
Возможна
фибрилляция
или летальный
исход
Воздействие на
нервную
систему
> 1 мс
Сходно с
переменным
током
5

6.

Экспериментальная часть
VD2
VD1
= Uзаряд. 1кВ
C1
2
1
C2
3
С3
C4
2
1
C5
1,0
L1
0,75
3
S1
L2
0,5
ВЫХОД
= Uзаряд. 1200 В
L3
0,25
L4 Rш
C1
VD1
L1
R1
L2
R2
S1
1
“1,0/50 мкс”
2
“8/20мкс”
“0”
Контроль I
ВЫХОД “U”
Рисунок 2 – Принципиальная
электрическая схема ГВЧИ
R3
Rш
“0”
Контроль I
Рисунок 4 – Принципиальная
электрическая схема ГАСИ
Рисунок 3 – Принципиальная
электрическая схема ГАИ
6

7.

Экспериментальная часть
Таблица 6 – Результаты экспериментов с ГВЧ, ГАИ и
ГАСИ
Генератор
Напряжение, В
Ток, мА
Состояние рук
Площадь
контакта
, см²
Замечания
ГАИ
70–235
11–85
сухие/влажные
1–4
Импульсный ток, ток
растет при влажных руках
и последовательных
импульсах
ГВЧ
50–150
10–14
сухие/влажные
1–4
Ток через тело зависит от
длительности импульса и
его формы
ГАСИ
30–200
6–150
сухие
–
Ток через тело
существенно возрастает с
увеличением напряжения
7

8.

Основные выводы и рекомендации
Таблица 7 – Выводы и рекомендации в соответствии с результатами анализа и
исследования
Основные выводы
Рекомендации
Допустимое напряжение 65В превышает безопасный
предел
Снизить допустимое
напряжение до 20 В
Критическое безопасное напряжение – 20 В, при
значении тока 6 мА
Учитывать форму, длительность,
энергию и повторяемость
импульсов
Сопротивление тела зависит от состояния кожи и
параметров импульса
Использовать комплексные
меры защиты
Для оценки безопасности необходимо учитывать форму
импульса, длительность воздействия, их частоту, а не
только амплитуду
Проводить регулярный контроль
состояния защитных устройств
8

9.

Заключение
Работа позволила:
систематизировать нормативы РФ и международные стандарты
изучить влияние импульсных напряжений на человека
провести экспериментальные исследования
разработать практические рекомендации
Исследование подтвердило, что параметры тела и импульсов
критически важны для оценки безопасности. Основная практическая
рекомендация: безопасное напряжение прикосновения — 20 В при
безопасном токе 6 мА.
9