Однофазний дотик
Однофазний дотик найбільш поширений в практиці. При цьому небезпека ураження людини багато в чому визначається режимом нейтралі живлячої мережі.
Однофазний дотик в мережі з глухозаземленою нейтраллю
При дотику до фазного дроту в мережі з глухозаземленою нейтраллю людина знаходиться під фазною напругою Uф (мал. 2-6).
Струм, що протікає через тіло людини, визначається;
Іф= Uф/ (Rч +Rвз +Rп +Rо)
де Rвз — опір взуття людини, Ом,
Rп — опір підлоги, Ом,
Rо. — опір заземлення нейтралі Ом.
Опір заземлення нейтралі в мережах з лінійною напругою 380 В не повинен перевищувати 4 Ом отже, їм можна нехтувати. Таким чином, струм через людину визначається його опором і опором його ізоляції щодо землі. За несприятливих умов (Rвз = Rп = 0) вся напруга прикладається до людини, а струм визначається виключно опором його тіла і досягає небезпечних значень:
Іч = 220/ 1000 = 0,22 А = 220 мА. (2-6)
Отже, безпеку людини в мережах з глухозаземленою нейтраллю можна підвищити вживанням діелектричних килимків, ізолюючих підставок і діелектричного взуття.
Рис - 2.7 Однофазний дотик людини до струмопровідних частин у мережі з глухозаземленою нейтраллю у аварійному режимі
В аварійному режимі (при замиканні однієї з фаз на землю — мал. 2-7) небезпека поразки струмом зростає. В цьому випадку частина струму, що протікає через людину, проходить через опір замикання на землю і обумовлена лінійною напругою. Проте основний струм через людину тече по колишньому ланцюгу і обумовлений фазною напругою. Це пояснюється тим, що опір робочого заземлення (менше 4 Ом) істотно менше опору R3M замикання на землю (десятки Ом). Отже, напруга, прикладена до людини, буде більше фазної, але мешше лінійної.
Однофазний дотик в мережі з ізольованою нейтраллю
Рис. 2-8.
Однофазний дотик людини до струмоведучих частин
в мережі з ізольованою нейтраллю
при нормальному режимі роботи мережі
Однофазний дотик в мережі з ізольованою нейтраллю при нормальному режимі роботи мережі (мал. 2-8) створює струм, що протікає через тіло людини, яка залежить не тільки від фазної напруги, опорів тіла людини, пола, взуття, як це було в мережі з глухозаземленою нейтраллю, але і від опору ізоляції фаз (R1, R2, R3 ) і їх ємності (С1, С2, С3 ) щодо землі.
Нормативний опір ізоляції великий (не менше 0,5 МОм). В мережах напругою до 1000 В малій протяжності (до 1 км) ємність фаз щодо землі невелика і провідністю ємності можна нехтувати. Тоді сила струму, що проходить через людину, складає мікроампери і не представляє небезпеки.
В розгалужених мережах з ізольованою нейтраллю протяжністю більше 1 км значна ємність фаз по відношенню до землі і ємнісна провідність створюють серйозну небезпеку навіть при високому опорі ізоляції мережі. Сила струму може досягати смертельних значень.
Таким чином, в нормальному режимі роботи мережі з ізольованою нейтраллю небезпека однофазних дотиків для людини залежить від опору ізоляції і ємності мережі щодо землі. Із збільшенням опору ізоляції і зменшенням ємності мережі щодо землі, небезпека однофазного дотику зменшується. При цьому, як і в мережі з глухозаземленою нейтраллю, струм, що протікає через людину, можна значно зменшити вживанням ізолюючих підстав (підлоги) і не взуття ,взуття яке не проводить струм.
Порівняння однофазних дотиків при нормальних режимах роботи мереж з глухозаземленою і ізольованої нейтраллю показує, що мережі з ізольованою нейтраллю (особливо малої протяжності) більш безпечні.
Рис.2.9 - Однофазний дотик людини до струмопровідних частин в мережі з ізольованою нейтраллю
При аварійному режимі роботи мережі з ізольованою нейтралюю (замикання однієї фази на землю — мал. 2-9) однофазний дотик представляє велику небезпеку. В цьому випадку однофазний дотик майже рівносильний двофазному. Напруга, прикладена до людини, близька до лінійного (менше на падіння напруги на опору замикання Rзм). Мережа з безпечної може стати смертельне небезпечною. Тому контролю стану ізоляції в цих мережах надається особливе значення. Такі мережі вимагають безперервного контролю стану ізоляції.
НЕПРЯМИЙ ДОТИК
Рис . 2.10 - Проходження струму при непрямому дотику людини до струмопровідних частин і справному захисному заземленні
Під непрямим дотиком до струмоведучих частин розуміється дотик до конструктивних металевих не струмопровідних частин, що виявилися під напругою в результаті пошкодження ізоляції.
При грамотному виконанні і справності захисного відключення, захисного заземлення, занулення конструктивних металевих елементів дотик до них не представляє небезпеки (мал. 2-10).
ПОПАДАННЯ В ЗОНУ КРОКОВОЇ НАПРУГИ
При замиканні струмопровідних частин безпосередньо на землю або на струмопровідні елементи, що мають зв'язок із землею, виникає розтікання електричного струму в землі. Струм замикання І, розтікається від місця замикання рівномірно у всі сторони по півсфері об'єму землі. У міру видалення від місця замикання густина струму в землі зменшується, оскільки збільшується об'єм землі, по якій проходить струм.
.
Рис 2.11
Шагова напруга і розподіл потенціалів при замиканні струмопровідних частин на землю
Такий же характер має і розподіл потенціалів φ навкруги місця замикання на землю залежно від відстані S до точки замикання на землю (мал. 2-11). Вказаний розподіл потенціалів створює на поверхні землі в зоні розтікання струму напругу між двома точками, що знаходяться на відстані кроку. Ця напруга і називається напругою кроку Uш. В розрахунках довжина кроку приймається 0,8 м. Напруга кроку зростає при наближенні до місця замикання, де вона стає максимальною. Допускається под ходити до місця замикання на землю стандартним кроком (0,8 м) до відстані в 4 м в закритих електричних установках і та відстані в 8 м у відкритих електричних установках. Наближення на більш близьку відстань допускається тільки з метою виробництва робіт по ліквідації замикання на землю або при необхідності надання першої допомоги потерпілим. В цих випадках слід використовувати електрозахисні засоби (діелектричні галоші, боти і ін.). Якщо людина випадково потрапила в зону розтікання електричного струму, то виходити з цієї зони необхідно не відриваючи ніг від землі з шириною кроку не більш довжини однієї ступні, або стрибками на одній або двох ногах одночасно.
Небезпека дії крокової напруги полягає в тому, що при його значеннях порядка 100—130 В можуть виникнути судоми в ногах. Людина падає, що приводить не тільки до збільшення діючої на нього напруги, але і до проходження струму по одному з самих небезпечних шляхів — рука - ноги. При значеннях крокової напруги понад 250 В можливо дію струму через центральну нервову систему на органи дихання. Це може викликати зупинку або утруднення дихання.