3. Трехфазная цепь с изолированной нейтралью
В сетях с изолированной нейтралью ток, протекающий через человека возвращается к источнику через активное сопротивление изоляции проводов RИз и ёмкость их относительно земли (рис. 7.3А).
В эквивалентной электрической схеме сопротивления и ёмкости всех трёх фаз включаются параллельно, образуя для тока Iч цепь из активного сопротивления 1/3·Rиз и ёмкостного – 1/3·Хиз (рис. 7.3). При этом:
,
где f – частота тока, Гц;
C – емкость каждой фазы относительно земли, Ф.
Рис. 7.3. Прикосновение в трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью |
В сетях до 1000 В малой протяженности ёмкость (C) невелика и сопротивление Хиз >> Rиз, так что через человека пройдёт ток:
. или 
мА
При хорошем состоянии изоляции фаз Rиз = 500 кОм (нормируемая величина) в сети с фазным напряжением 220 В ток равен 1,3 мА, а прикосновение к фазе практически безопасно, если изоляция исправна и сопротивление её достаточно велико.
Если, однако, сопротивление изоляции резко понижено, а ёмкость велика (что характерно для протяжённых разветвлённых сетей до 1000 В с большим количеством потребителей), то ток через человека в пределе может достичь значения Iч = 220 мА. При больших значениях сопротивлениях изоляции проводов Rиз и емкости фаз относительно земли ток, проходящий через тело человека, можно определить по зависимости:
.
При пробое изоляции одной из фаз на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжение двух других фаз относительно земли увеличивается до линейного значения и опасность электропоражения повышается, т.к. в этом случае ток достигает значения Iч = 380 мА.
Сила тока, проходящего через человека в сетях с изолированной нейтралью, зависит от качества изоляции, чем оно выше, тем меньше опасность для человека. Поэтому в таких сетях необходим постоянный контроль сопротивления изоляции.
Причины поражения электрическим током:
случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
появление напряжения на корпусах оборудования в результате "пробоя" на корпус;
прикосновение к токоведущим частям, изоляция которых повреждена;
появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, в результате случайного или ошибочного включения электроустановки;
возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Основные меры защиты от поражения электрическим током.
Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением для случайного прикосновения (изоляция токоведущих частей, расположение их на недоступной высоте, применение ограждений, блокировок и др.).
Применение пониженного напряжения.
Применение ручного электрического инструмента с двойной изоляцией.
Поддержание изоляции проводов в надлежащем состоянии. Для электроустановок с напряжением до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5МОм, а в сетях с напряжением свыше 1000 В – не ниже 10 МОм. Состояние изоляции проверяют не реже одного раза в год.
Применение заземления или зануления корпусов электрооборудования. Заземление корпусов электрооборудования производят путем преднамеренного соединения корпуса с землей. Заземление применяют в сетях постоянного тока, в однофазных сетях переменного тока и в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью трансформатора. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Зануление корпусов электрооборудования производят путем преднамеренного соединения корпуса с нулевым проводником. Зануление превращает пробой на корпус в короткое однофазное замыкание. Применяют зануление в трехфазных четырехпроводных сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью.
Применение индивидуальных средств защиты от поражения током (диэлектрических перчаток, подставок, ковриков, обуви, инструмента с изолирующими рукоятками, указателей напряжения и др.).
Организация безопасной эксплуатации электроустановок. Электроустановки обслуживает специально обученный электротехнический персонал, который периодически (не реже одного раза в год) проходит повторную проверку знаний. Этот персонал производит оперативное обслуживание электроустановок и выполнение работ в электроустановках. Для обеспечения безопасности предусмотрены организационные мероприятия (назначение ответственных лиц, оформление наряда, подготовку рабочего места, надзор во время выполнения работ, оформление окончания работы и т.д.) и технические мероприятия (производство необходимых отключений, вывешивание плакатов, установка заземлений на отключенных токоведущих частях оборудования, установка ограждений и др.)