3.3.4. Влияние состояния изоляции электрооборудования на уровень электробезопасности

В формуле (3.8), считая рабочее напряжение постоянным, пере­менными параметрами являются сопротивление тела человека, активное сопротивление изоляции и емкость сети относительно земли. Исследования ИГД им. А. А. Скочинского и МГИ позво­лили проанализировать величину тока I_чел при различных соче­таниях вышеуказанных трех параметров.

В исследовании ИГД им. А. А. Скочинского было установ­лено, что с увеличением емкости сети влияние активного сопро­тивления изоляции на величину тока 1_чел существенно снижа­ется. При емкости сети, превышающей некоторое значение, повышение параметра R вызывает не уменьшение, а увеличе­ние тока I_чел. При этом чем больше R_чел тем меньше емкость. Так, при R_чел=1 кОм и емкости С = 2 мкФ ток через человека будет больше при R = 500 кОм, чем при R= 0,5 кОм. При R_чел=10 кОм и емкости С = 0,5 мкФ ток, протекающий через человека, также будет больше при R = 500 кОм, чем при R = 0,5 кОм.

В исследованиях МГИ была оценена степень увеличения тока в самых неблагоприятных условиях. Значение активного сопротивления изоляции, соответствующее минимальному зна­чению тока Iчел,

Значение минимального тока I_чел,min определяется подста­новкой R_min в формулу (3.8):

Прямая 1 (рис, 3.4) соответствует случаю прикосновения человека к одной из фаз сети при весьма малом активном со­противлении изоляции (R→0). Величина Iчел = I_* условно при­нята за единицу. Величина R_чел в расчетах принята равной 0,8 кОм. Кривая 2 соответствует случаю прикосновения чело­века к одной из фаз сети при весьма большом активном сопро­тивлении изоляции (R→0), а кривая 3 — случаю прикоснове­ния человека к одной из фаз сети при условии минимального тока, протекающего через человека, т. е. при R =R_min..

На рис. 3.5 показана функция

минимум которой соответствует значению емкости фазы отно­сительно земли С=1,5 мкФ и равен 0,866. Следовательно, повы­шение уровня активного сопротивления изоляции подземных электрических сетей до бесконечно больших значений вызывает увеличение тока, протекающего через человека, в самом худ­шем случае примерно на 13,5%, что можно признать малосу­щественным.

На рис. 3.6 представлена зависимость R = f(C_c), выражаю­щая соотношение между параметрами изоляции сети, при ко­тором выполнено условие минимального тока, протекающего через человека, при его прикосновении к одной из фаз сети. Пунктиром ограничена площадь, соответствующая областям устойчивых уровней (наиболее вероятных значений) активного сопротивления изоляции и емкости подземных сетей угольных шахт, рудников цветной и черной металлургии и химической промышленности.

Заштрихованная площадь на рис. 3.6 показывает, что под­земные электрические сети большинства шахт и рудников имеют активные сопротивления изоляции, величины которых меньше значений, требуемых для выполнения условия проте­кания минимального тока через человека. Тем самым, при ве­личинах емкости относительно земли для подземных электри­ческих сетей напряжением до 1000 В повышение уровня активного сопротивления изоляции сетей, безусловно, целесо­образно. Если при этом учесть, что верхним пределом реальных значений активного сопротивления изоляции подземных элект­рических сетей напряжением 380 и 660 В является значение 100 кОм, то можно утверждать, что повышение уровня пара­метра R_с будет способствовать улучшению условий электро­безопасности. Это положение еще более справедливо при компенсации емкости подземных электрических сетей.

Рис. 3.4. Зависимости тока (в отно­сительных единицах), протекающего через тело человека, от емкости сети при линейном напряжении 380 В

Рис. 3.5. Зависимость отношения то­ков от емкости сети

Рис. 3.6. Зависимость активного со­противления изоляции сети от ем­кости сети для минимального тока, протекающего через человека

Для конкретной величины емкости сети (до границы пре­дельной емкости) можно определить величину предельного активного сопротивления изоляции Rпред, при которой ток, про­текающий через человека, не превысит допустимого значения:

·

При заданном допустимом токе, т. е. при данном К·, пре­дельно допустимая емкость

а предельное активное сопротивление изоляции составит

Если емкость сети превышает значение предельной емкости С_с >С_ПРЕД, то при любой величине активного сопротивления изо­ляции ток, протекающий через человека, при однофазном при­косновении превысит величину допустимого тока.

ПБ (§ 478) нормируют сопротивления изоляции отдельных электроустановок и кабелей, которые должны быть не ниже значений, МОм/фаза:

для пусковой и распределительной аппаратуры ........ .1. .

для бронированных и гибких кабелей, независимо от длины . .1 .

для электродвигателей добычных (забойных) и проходческих машин 1

для электродвигателей других подземных машин, трансформаторов, пусковых агрегатов и ручных электросвёрл ......... .3...

Если при контрольных проверках сопротивление изоляции электрооборудования или кабелей окажется ниже приведенных величин, включение и эксплуатация их недопустимы.