Неисправности электрического оборудования могут вызвать следующие две основные опасности:
I. Опасность поражения электрическим током
Прямое поражение электрическим током
При неисправности электрического оборудования, например, при повреждении изоляции и обнажении проводов, если человек случайно коснется живой части, произойдет прямое поражение электрическим током. Например, если изоляция двигателя пробита и корпус двигателя под напряжением, и оператор касается корпуса, ток пройдет через человеческое тело в землю, вызывая аварию с поражением электрическим током.
При таком виде поражения электрическим током, человеческое тело непосредственно контактирует с частями, которые находятся под напряжением в нормальном режиме работы. Путь тока обычно проходит от точки контакта на теле человека через тело к земле или другим местам с более низким потенциалом. Степень опасности зависит от таких факторов, как контактное напряжение, сопротивление человеческого тела и путь тока через тело. Обычно, когда частотный ток, проходящий через человеческое тело, превышает 10 мА, это может вызвать мышечные спазмы, и трудно освободиться от источника тока; когда ток достигает нескольких десятков миллиампер, он может вызвать паралич дыхания и даже остановку сердца.
Косвенное поражение электрическим током
Это поражение электрическим током, вызванное тем, что обнаженные проводящие части становятся под напряжением вследствие неисправностей электрического оборудования. Например, если изоляция определенной фазы оборудования повреждена, и металлический корпус оборудования становится под напряжением, при касании этого под напряжением корпуса происходит косвенное поражение электрическим током.
При таком виде поражения электрическим током, человеческое тело контактирует с частями, которые обычно не находятся под напряжением. В результате неисправностей электрического оборудования эти части становятся под напряжением. Обычно, потому что ток короткого замыкания делает изначально безопасные части, такие как корпуса оборудования, под напряжением через устройства заземления, после контакта человеческое тело становится частью пути тока. В системе TT (система, где нейтральная точка питания напрямую заземлена, а обнаженные проводящие части электрического оборудования заземлены отдельно), если в оборудовании возникает заземляющая неисправность, ток короткого замыкания образует цепь через защитное сопротивление заземления и сопротивление человеческого тела, что причинит вред человеческому телу.
II. Опасность пожара
Пожар, вызванный перегрузкой и выделением тепла
При неисправности электрического оборудования, такой как короткие замыкания и перегрузки, возникает избыточный ток. Согласно закону Джоуля (Q = I²Rt, где Q — тепло, I — ток, R — сопротивление, t — время), когда ток проходит через проводящую часть электрического оборудования, выделяется большое количество тепла.
Например, в цепи со старыми проводами и ухудшенными изоляционными свойствами, если подключено слишком много электрических приборов, произойдет перегрузка. Избыточный ток вызовет нагрев проводов. Если тепло не будет рассеиваться вовремя, температура проводов будет продолжать расти. Когда температура достигнет точки воспламенения окружающих горючих материалов, возникнет пожар. Обычно, изоляционные материалы, такие как поливинилхлорид для проводов, размягчаются и разлагаются при высоких температурах, что еще больше увеличивает риск пожара.
Пожар, вызванный дугами и электрическими искрами
Неисправности электрического оборудования могут вызывать дуги и электрические искры. Например, при открывании и закрывании контактов коммутационного оборудования, если контакты плохо контактируют, легко возникают дуги. Электрические искры также могут возникать между щеткой двигателя и коллектором по причинам, таким как износ и плохой контакт.
Дуги и электрические искры имеют очень высокую температуру и могут мгновенно воспламенить окружающие горючие материалы. Например, в среде, содержащей горючие газы или пыль, эти дуги и электрические искры могут вызвать взрывы и пожары. Кроме того, при возникновении пожара пластик, резина и другие изоляционные материалы в электрическом оборудовании будут гореть и выделять токсичные и вредные газы, что еще больше угрожает безопасности жизни.
