2. Оценка условий электробезопасности в сети тn (сеть с глухозаземленной нейтралью)

2.1 Прямое прикосновение

На рис2.1 представлена схема прикосновения человека к фазе сети с глухозаземленной нейтралью.

Сопротивление заземления нейтрали источника питания R₀ должно соответствовать следующим требованиям R₀  2, 4, 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380, 220 В. Допускается увеличение сопротивления R₀ в 0,01 раз при >100 Ом м, но не более десятикратного (–удельное сопртивление грунта, Омм).

Учитывая что R_из >> R₀ величина тока через человека определяется выражением:

, (10)

где U – фазное напряжение сети;

R₀ – сопротивление заземления нейтрали источника питания;

R_ч – сопротивление человека.

Л₁

Л₂

Л₃

PEN

Рис.2.1. Схема прямого прикосновения человека в сети ТN.

В общем случае под сопротивлением человека понимают сумму сопротивлений самого тела человека и сопротивления растеканию тока, возникающего в местах контакта человека с проводящими частями.

2.2 Косвенное прикосновение

Схема косвенного прикосновения представлена на рис 2.2.

При отсутствии провода РЕ и сопротивления защитного заземления R_зу косвенное прикосновение аналогично прямому.

При применении для защиты человека защитного заземления R_зу и при условии R_ч >> R_зу ,ток замыкания составит

(11)

При этом ток через тело человека составит:

(12)

Предполагая что R_зу= R_о ; I_ч=U/2R_ч и при U=220 В ; R_ч=1 кОм I_ч составит 110 mA, что неминуемо приведет к тяжелым последствиям.

Л₁

Л₂

Л₃

PEN

Рис. 2.2. Схема косвенного прикосновения человека в сети ТN.

Поэтому в соответствии с ПУЭ для обеспечения условий электробезопасности при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания. Для выполнения автоматического отключения питания все открытые проводящие части электроустановок должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания(на рис. 2.2 провод РЕ).

Наличие такого соединения превращает замыкание токоведущей части на корпус в короткое замыкание.

(13)

где R_пр – сопротивление петли «фаза-нуль»», т.е. сумма сопротивлений фазного и нулевого защитного проводников сети (R_ф + R_РЕ). При этом время отключения не должно превышать значений, указанных в табл. 2.1. Для автоматического отключения могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки (плавкие вставки, автоматические выключатели).

Ток через тело человека можно найти из выражения:

, (14)

где R_РЕ – сопротивление защитного проводника.

Таблица 2.1.

Наибольшие допустимые времена защитного автоматического отключения для сети ТN

Наминальное фазное напряжение, U, В	Время отключения, с
127	0,8
220	0,4
380	0,2
Более 380	0,1