Ma’ruza 10-mavzu: Texnik qo‘riqlash qurilmalari bilan ishlashda xavfsizlik qoidalari

Teginish kuchlanishi
Elektroxavfsizlik sohasida ushbu termin ostida inson tomonidan elektrzanjirining ikkita turli nuqtalariga bir vaqtda teginish natijasida ular orasida hosil bo‘luvchi potensiallar farqi tushuniladi. Bunday holat zanjirning tok oquvchi elementlarini izolyatsiyasining buzilishi, ularning elektr o‘tkazuvchan yuzalar bilan qisqa tutashuv hosil qilishi, kabi holatlarda paydo bo‘ladi hamda zanjir elementlari yuzalari bo‘ylab xavfli tok sizib chiqishiga olib keladi. Bunday yuzalarga teginish elektrtoki oquvchi elementlar yoki korpus (elektr qurilma tuzilishidan kelib chiqib) ga bilvosita teginish deb ataladi.

1-rasm. Bilvosita teginish hamda teginish kuchlanishining hosil bo‘lishi.

R - inson tanasining qarshiligi;
U_t - teginish kuchlanishi;
I_t – tegininsh toki.
Bunday holatda elektr tokining ta’sir kuchi inson tanasining qarshiligi (R) hamda kuchlanishga (U_t) ga bog‘liq. Misol tariqasida R = 800 Om hamda U_t ni faza kuchlanishiga yaqin deb olsak (220 V). Om qonuniga asosan elektr zanjirda hosil bo‘luvchi tok kuchinnig qiymatini quyidagicha hisoblanadi:
I_t = U_t/R = 220/800 = 287,5 [mA]
Ushbu qiymat 1- va 2-jadvallarda keltirilgan maxsus standartlarda ruxsat etilgan me’yorlardan ancha yuqori. Bilvosita teginnishning xavfli jihati shundaki, bevosita teginishdan farqli ravishda uning paydo bo‘lishi aksariyat holatlarda insonga bog‘liq emas, ya’ni ehtiyotsizlik, xatolik yoki texnika xavfsizligi qoidalariga rioya qilmaslik kabilar ortidan kelib chiqmaydi.

Tok turi va chastotasi	Ruxsat etilgan qiymatlarning maksimal qiymati
	Ut, V	It, mA
O‘zgaruvchan, 50 Hz	2	0,3
O‘zgarmas	8	1,0

1-jadval. Har qanday elektrqurilmalar bilan ishlaganda inson tanasidan o‘tuvchi teginish kuchlanishi U_t, hamda tok kuchi I_t ning ruxsat etilgan eng yuqori xavfsiz qiymatlari (ГОСТ12.1.038 -82)

Tok turi va chastotasi	Me’yoriy qiymatlar	Teginish kuchlanishi ta’sirida qolishning ruxsat etilgan me’yoriy davomiyligi t, (s)
		0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	>1,0
O‘zgaruvchan, 50 Hz	Ut, V	550	340	160	135	120	105	95	85	75	70	60	20
	It, mA	650	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	6
Tok turi va chastotasi	Ut, V	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200	40
	It, mA	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200	15

2-jadval. Har qanday elektrqurilmalar bilan ishlaganda inson tanasidan o‘tuvchi teginish kuchlanishi U_t, hamda tok kuchi I_t ning ruxsat etilgan eng yuqori xavfsiz qiymatlarining vaqt davomiyligiga bog‘liqligi (ГОСТ12.1.038 -82)

2-rasm. Teginish kuchlanishi U_t, hamda tok kuchi I_t ning ruxsat etilgan eng yuqori xavfsiz qiymatlarining vaqt davomiyligiga bog‘liqlik grafigi

Yuqorida keltirilgan misol (1-rasm) juda soddalashtirilgan, teginish kuchlanishining (U_t) asosiy xususiyatlari bilan tanishish uchun muammoga elektr zanjirni himoya yerlashi hamda nollash nuqtai nazaridan qarash kerak (2-rasm). Buning uchun quyida keltirilgan rasmni ko‘rib chiqamiz[2].

3- rasm. Birlik (bir nechta qurilmaga bitta) zaminlash holatida teginish kuchlanishi xususiyatlari.
Rasmda birlik zaminlash D dan har xil masofada joylashgan uchta elektrodvigatel A, B, C (bu yerda boshqa istalgan boshqa elektr qurilma bo‘lishi mumkin) lar tasvirlangan. Agar avariya oqibatida korpusda tarmoq fazasi tutashuvi sodir bo‘lsa, unda korpusda ham miqdor jihatdan deyarli zaminlovchi bilan bir xil bo‘lgan potensial (φ) hosil bo‘ladi. Bundan tashqari yerda tok oqish zonasi hosil bo‘ladi, uning potensiali (φ) zaminlovchigacha bo‘lgan masofaga bog‘liq (o‘zaro bog‘lanish grafigi 3-rasmda keltirilgan).
Agarda B elektrodvigateli korpusiga qo‘limizni tekkizganimizda hosil bo‘ladigan teginish kuchlanishi quyidagi formula orqali hisoblanadi:
U_t(B) = φ_zm – φ_asos = φ *(1- φ_asos /φ_zm) [V]
U_t(B) - B elektrodvigateli korpusida hosil bo‘ladigan teginish kuchlanishi;
φ_zm – zaminlash qozig‘idagi potensial;
φ_asos – elektr zanjirning barcha elementlari joylashgan yer (tuproq).
Yuqoridagi formulada yerda elektr toki tarqalishiga ta’sir qiluvchi tuproqning elektr qarshiligi hisobga olinmaydi, faqatgina potensiallar o‘zgarishi hisobga olingan (potensial egri chiziq – E). Bu bizga asos potensialini (φ_asos ) teginish koiffisiyenti sifatida ko‘rish imkonini beradi:
α = 1 - (φ_asos /φ_zm ) ≤ 1.
Kuchlanish miqdoriga ham zaminlovchi qoziq potensiali, ham teginish koiffisiyenti ta’sir ko‘rsatishini hisobga olsak, guruhli hamda alohida zaminlashda kuchlanish xavfi turli xil xarakterlanadi. Ularni har birini quyida alohida-alohida ko‘rib chiqamiz.
Birlik zaminlash.
Yuqorida ta’kidlab o‘tganimizdek, elektroqurilma korpusida faza tutashuvi sodir bo’lsa, uning barcha tok o‘tkazuvchi elementlarida φ_zm potensial hosil bo‘ladi. Shu bilan birga zaminlovchi atrofidagi yuzada teginish koiffisiyenti (α) ga bog‘liq bo‘lgan potensial miqdoriga teng zona hosil bo‘ladi. Ya’ni , B elektrodvigateli korpusiga tasodifan teginib ketganda hosil bo‘ladigan teginish kuchlanishi miqdori X1 masofaga hamda E egri chiziqqa bog‘liq bo‘ladi (3-rasm).
Deyarli zaminlovchi bilan bitta sathda joylashgan A elektrodvigatelining metal korpusiga teginganda hosil bo‘luvchi teginish kuchlanishini qaraydigan bo‘lsak, bu yerda α nol qiymatga intiladi, o‘z-o‘zidan U_t(A) ham nolga teng bo‘ladi.
Xulosa qilib shuni aytish mukinki birlik zaminlashda elektroqurilma zaminlash qoziqchasidan qanchalik uzoq joylashgan bo‘lsa, teginish kuchlanishing miqdori shunchalik yuqori bo‘ladi. 20 m va undan uzoq masofada uning qiymati deyarli faza qiymatiga tenglashadi.
Guruhli zaminlash.
Guruhli zaminlash sxemasini qo‘llaganda, tok sizib chiqish zonalarinning qatlamlashishi hosil bo‘ladi, buning natijasida esa istalgan nuqtada zaminlagichlar orasidagi potensiallar farqi noldan kata bo‘ladi. Tabiiyki α koiffisiyenti birdan kichik bo‘ladi, φ_zm potensiali esa – teginish kuchlanishidan yuqori bo‘ladi.
Aniqroq tasavvur qilish uchun, bir-biridan h masofada joylashgan, r radiusli yarimsfera ko‘rinishidagi ikkita zaminlagich misolida qarab chiqamiz (4-rasm).

4-rasm. Guruhli zaminlashda teginish kuchlanishi.

Ushbu holatda potensial egri chiziq quyidagicha ifodalanadi:
φ_gz = φ_asos *(r*(hr)/(х*(h-х)),
φ_gz – zaminlagichlar guruhi potensiali;
r- elektrod yarimshari radiusi;
h – zaminlagichlar orasidagi masofa;
x - teginish nuqtasi hamda eng yaqin zaminlagich orasidagi masofa.
Yuqoridagilardan foydalanib teginish kuchlanishini quyidagicha topishimiz mumkin:
U_t = φ_gz – φ_asos = φ_gz *(r*(h-r)/(x*(h-r)),
O‘z navbatida, guruhli zaminlash uchun teginish koiffisiyenti quyidagicha ifodalanadi:
α = (r*(h-r)/(х*(h-х)).
Yuqoridagilardan kelib chiqib shuni xulosa qilish mumkinki, teginish koiffisiyentining eng yuqori qiymati asos nuqtasi zaminlagichlar o‘rtasida joylashganda kuzatiladi, ya’ni x= h/2. O‘z navbatida α = 1- 4r * (h-r)/h, teginish kuchlanishi esa U_t = φ_gz* α bilan ifodalanadi.
Kuchlanishning eng minimal nolga intiluvchi qiymati esa oldingi misoldagi kabi zaminlagich atrofida bo‘ladi.