2. Виды электрических сетей.

В промышленности наиболее широко применяются два вида трехфазных электрических цепей;

- сети с изолированной нейтралью трансформатора,

- сети с заземленной нейтралью трансформатора и нулевым проводом.

Сети с заземленной нейтралью трансформатора

Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью наиболее удобны в эксплуатации, так как позволяют питать не только электро­двигатели, но и позволяют получать фазное напряжение /фаза - нуль/ для обеспечения включения осветительных приборов и однофазных руч­ных инструментов.

Ч аще случается однофазное прикосновение человека к электрической сети, но наиболее опасное двухфазное подключение.

При однофазном прикосновении ток через человека протекает по цепи: человек- земля- заземление нулевой точки трансформатора.

электрические сети с изолированной нейтралью

Все токоведущие части любой сети, находящиеся под напряжением должны быть изолированы.

Сопротивление проводов по отношению к земле принято называть сопротивлением изоляции.

При изолированной нейтрали прикосновение человека к одной из фаз вызывает ток проходящий через человека и полное сопротивление двух других фаз сети (только в случае утечки токов из них, т.е. разрушении их изоляции и создания контакта с заземлением). В сети с идеальным состоянием однополюсное касание не вызовет поражения электрическим током.

В сетях с изолированной нейтралью ток проходящий через человека будет меньше, чем в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Сети с изолированной нейтралью являются более безопасными.

Это преимущество имеет место лишь в том случае, когда постоянно обеспечивается высокое значение сопротивления изоляции. В нормальных условиях сопротивление изоляции 0,5 МОм.

Электрическая изоляция токоведущих частей

Надежная и качественная электроизоляция может обеспечить 100% электробезопасность для защищенных частей и сетей.

На практике электрическая изоляция может быть разрушена от механических повреждений, действия химически активной среды, повышенной температуры, неправильной эксплуатации оборудования. Поэтому может появиться напряжение на корпусах машин, которые обычно не должно находится под напряжением.

В электротехнике различают рабочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляцию.

Рабочая - электрическая изоляция токоведущих частей электроуста­новки, обеспечивающая ее нормальную работу.

Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты, в случае повреждения рабочей изоляции.

Двойная изоляция - Рабочая + дополнительная

Усиленная - улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую степень защиты, как и двойная изоляция.

Явления при стекании тока в землю

При непосредственном контакте токоведущего провода с землей происхо­дит отекание тока в землю через проводник. Такое замыкание может быть случайным или преднамеренным, При отекании тока в землю потенциал заземленной установки снижается до величины .

Вместе со снижением потенциала на заземленном оборудовании возникает и неблагоприятный момент- появление потенциального поля на поверхности земли вокруг заземлителя. Это обуславливает опасность поражения человека электрическим током

в силу воздействия " шагового напряжения ".

В объеме земли, по которому проходит ток возникает поле - растекания тока . Теоретически оно распространяется до бесконеч­ности. на практике уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слоя земли по которому проходит ток оказывается столь большим, что тока примерно равняется нулю.

По закону Ома напряженность электрического поля

Е=

где: - удельное сопротивление грунта ом.м,

j- плотность тока а/м²

Плотность тока на расстоянии Х от заземлителя определяется как отношение I₃ тока замыкания к площади поверхности полусферы радиусом Х

j=

Отсюда после интегрирования по потенциал любой точки будет:

Е сли в поле растекания тока окажется человек, между его ногами возникнет разность потенциалов, равная напряжению шага.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками, находящимися одна от другой на расстоянии шага U_ш=

Под действием разности потенциалов по человеку пойдет ток по схеме " нога- нога ".

Напряжение шага тем выше, чем меньше Х и больше а.

При напряжении сети до 1000В в зависимости от тока замыкания на землю и свойств грунтов /влажности, температуры, плотности/ напряжение шага может опасных для человека значений 60- 100 В.

В качестве СИЗ используются диэлектрические коврики, калоша, перчатки, электоизоляция индивидуального рабочего инструмента и т.д.