Сведения из теории. Для питания электропотребителей используется два вида трехфазных сетей: а) с изолированной от земли нейтралью источника питания; б) с заземленной нейтралью

Для питания электропотребителей используется два вида трехфазных сетей: а) с изолированной от земли нейтралью источника питания; б) с заземленной нейтралью.

Опасность поражения человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью обусловлена распределенными по длине линий параметрами - активной (g_из) и емкостной (b) проводимостями проводов относительно земли.

где R_из - сопротивление изоляции фазного провода относительно земли, Ом;

ω = 2πf - угловая частота сети, рад/с (f = 50 Гц);

C_ф - емкость фазного провода относительно земли, Ф.

Ток через тело человека с сопротивлением Rh замыкается по этим проводимостям на источник питания с фазным напряжением U_ф (рис. 1а). В сети с заземленной нейтралью ток, протекающий через тело человека, замыкается в основном по цепи через сопротивление рабочего заземлителя R₀ (рис. 2а).

Рис.1. Трехфазная сеть с изолированной нейтралью (IT):

а - однофазное прикосновение человека;

б - сопротивление изоляции фаз относительно земли

Рис.2. Трехфазная сеть с заземленной нейтралью (TT):

а - однофазное прикосновение человека;

б - сопротивление изоляции фаз относительно земли

Для расчета тока через тело человека I_h используются следующие формулы:

1. В сети с изолированной нейтралью в симметричном режиме, когда сопротивления изоляции и емкости всех трех фаз относительно земли одинаковы

, (1)

где R_из - сопротивление изоляции фазного провода относительно земли, Ом;

R_h - сопротивление тела человека, Ом;

С_ф - емкость фазного провода относительно земли, Ф;

ω - частота сети, рад/с.

Частные случаи этого режима:

а). Емкости проводов незначительны (С_ф —> 0 при малой длине поводов)

(2)

б). Сопротивление изоляции очень высокое (Rиз —> ∞)

(3)

2. В сети с изолированной нейтралью в несимметричном режиме при прикосновении к фазе ”а”

(4)

где g_a, g_b, g_c - проводимости изоляции фаз, См;

g_h - проводимость тела человека, См.

3. В сети с заземленной нейтралью (рис. 16) приближенное значение тока (не учитывается составляющая тока через I_h, определяемая активной и емкостной проводимостями проводов относительно земли)

(5)

Правила устройства электроустановок ограничивают значение R_o. В сети с напряжением 380/220 В это сопротивление не должно быть более 4 Ом.

Для оценки опасности полученных в результате расчетов значений тока I_h необходимо воспользоваться критериями электробезопасности, которые установлены ГОСТ 12.1.038-82 (см. таблицу 2):

1. Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения, U_{пр. доп}., В;

2. Предельно-допустимые значения токов через человека, I_h.доп., мА;

3. Длительность протекания тока через человека, t_доп., С.