Б. Однофазное прикосновение в сетях с изолированной нейтралью

А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью

Однофазное прикосновение

Рис. 7. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном

прикосновении с заземленной нейтралью

Ток, проходящий через тело человека, будет равен

, (3.2)

где r_н£ 4Ом — сопротивление заземления нейтрали.

r_п, r_об, r_од — сопротивление пола, обуви, одежды.

Рис. 8. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью условия электробезопасности определяются сопротивлениями изоляции и емкостью относительно земли. Ток, проходящий через тело человека:

, (3.3)

Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. С_ф —&gt .0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека будет равен

, (3.4)

где R_ф – сопротивление изоляции фазы.

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. R_ф ®¥, что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через человека будет равна

, (3.5)

где Х_с = 1/wС . Ом – емкостное сопротивление . w — угловая частота, рад/с.

Таким образом, при содержании параметров сети R_ф и С_ф на соответствующем нормам уровне можно добиться обеспечения электробезопасных условий эксплуатации сети. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, работающих в режиме изолированной нейтрали, особое значение имеет контроль изоляции. По требованию безопасности R_из ³ 0,5 МОм.

Приведенные формулы справедливы для работы установок в нормальном режиме (т.е. при сохранении нормативных значений сопротивления изоляции). В аварийных ситуациях человек попадает под действие линейного напряжения (при неисправности изоляции фаз). К аварийным режимам относятся режимы, для которых характерно следующее:

1) происходит случайное электрическое соединение частей электроустановки, находящихся под напряжением, с землей или заземленными конструкциями .

2) появление напряжения на нетоковедущих частях оборудования.

В первом случае возникает явление стекания тока на землю:

Рис. 9. Распределение потенциала по поверхности земли при стекании тока

на землю

Потенциал токоведущей части падает до потенциала j₃, где j₃ = J₃ * r₃ . J₃ -ток замыкания . r₃ — сопротивление цепи в точке заземления.

Далее потенциал начинает снижаться. (На расстоянии 20 м j ≈ 0).

В связи с этим возникают следующие понятия:

1). Напряжение прикосновения — напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Рис.10. Схема возникновения напряжения прикосновения

U_пр. = j₃ — j = j₃ * (1 — j/j₃) = j₃ * α . 0 &lt . α £ 1. (3.6)

2). Напряжение шага — разность потенциалов между точками цепи тока, находящихся на расстоянии шага а (а = 0,8м).

, (3.7)

где β — коэффициент шагового напряжения.

Напряжение шага зависит от потенциала замыкания и свойств грунта (удельного сопротивления грунта).

Рис. 11. Схема возникновения шагового напряжения