Схемы включения человека в электрическую цепь тока

Существуют различные схемы включения человека в электрическую цепь тока:

- однофазное прикосновение – прикосновение к проводнику одной фазы действующей электроустановки;

- двухфазное прикосновение – одновременное прикосновение к проводникам двух фаз действующей электроустановки;

- прикосновение к нетоковедущим частям электроустановок, оказавшихся под напряжением в результате повреждения изоляции;

- включение под напряжение шага – включение между двумя точками земли (грунта), находящимися под разными потенциалами.

Рассмотрим наиболее характерные схемы включения человека в электрическую цепь тока.

Однофазное прикосновение в сети с глухозаземленной нейтралью. Ток, протекающий через тело человека (I_h) при однофазном прикосновении (рис. 6) замкнется по цепи: фаза L ₃ – тело человека - основание (пол) – заземлитель нейтрали – нейтраль (нулевая точка).

Рис. 6. Схема однофазного прикосновения в сети

с глухозаземленной нейтралью

По закону Ома: ,

Где R _о – сопротивление заземления нейтрали,

R _осн - сопротивление основания.

Если основание (пол) токопроводящее, то R _осн ≈ 0

Учитывая то, что R _о «R_h, то

U_h = U _ф

Такое прикосновение крайне опасно.

Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью. Ток, протекающий через тело человека (рис. 7) замкнется по цепям: фаза L ₃ – тело человека – пол и далее возращается в сеть через изоляции фаз L ₂ и L ₁, т.е. далее ток следует по цепям: изоляция фазы L ₂ - фаза L ₂ - нейтраль (нулевая точка) и изоляция фазы L ₁ - фаза L ₁ – нейтраль (нулевая точка). Таким образом, в цепи тока, протекающего через тело человека, последовательно с ним оказываются включенными изоляции фаз L ₂ и L ₁.

Рис. 7. Схема однофазного прикосновение в сети

с изолированной нейтралью

Сопротивление изоляции фазы Z имеет активную (R) и емкостную составляющие (С).

R – характеризует неидеальность изоляции, т.е. способность изоляции проводить ток, хотя и значительно хуже, чем металлы;

С – емкость фазы относительно земли определяется геометрическими размерами воображаемого конденсатора, «пластинками» которого являются фазы и земли.

При R ₁ = R ₂ = R ₃ = R _ф и С ₁ = С ₂ = С ₃ = С _Ф ток, протекающий через тело человека:

,

где Z - полное сопротивление изоляции фазного провода относительно земли.

Если емкость фаз пренебречь С _ф = 0 (воздушные сети небольшой протяженности), то:

,

откуда следует, что величина тока зависит не только от сопротивления человека, но также от сопротивления изоляции фазного провода относительно земли.

Если, например, R ₁ = R ₂ = R ₃ = 3000 Ом, то

; U_h = 0,0111000 = 110 В

Двухфазное прикосновение. При двухфазном прикосновении (рис. 8) независимо от режима нейтрали человек окажется под линейным напряжением сети U _л и по закону Ома:

,

при U _л =380 В: I = 380/1000 = 0,38 А = 380 мА.

Рис. 8. Схема двухфазного прикосновения человека

Двухфазное прикосновение крайне опасно, такие случаи сравнительно редки и являются, как правило, результатом работы под напряжением в электроустановках до 1000 В, что является нарушением правил и инструкции.

Прикосновение к металлическому корпусу, оказавшемуся под напряжением. Прикосновение к корпусу электроустановки (рис. 9), в которой фаза (L ₃) замкнулась на корпус, равносильно прикосновению к самой фазе. Поэтому анализ и выводы для случаев однофазного прикосновения, рассмотренные ранее, полностью применяются для случая замыкания на корпус.

Рис. 9. Схема прикосновения человека к металлическому

корпусу, оказавшемуся под напряжением