2014-01-25
867
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 rн£ 4Ом - сопротивление заземления нейтрали.
rп, rоб, rод - 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. Сф —>0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека будет равен
, (3.4)
где Rф – сопротивление изоляции фазы.
Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. Rф ®¥, что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через человека будет равна
|
|
|
, (3.5)
где Хс = 1/wС; Ом – емкостное сопротивление; w - угловая частота, рад/с.
Таким образом, при содержании параметров сети Rф и Сф 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 Rиз 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
Uпр. = j3 - j = j3 * (1 - j/j3) = j3 * α; 0 < 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
