31. Анализ опасности включения человека в электрическую цепь (сеть с заземленной нейтралью напряжением до 1000 в).

Рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.‑4. Включение человека в сеть с заземлённой нейтралью.

Для упрощения анализа считаем, что

В сетях с заземл-ой нейтралью (Рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует. -4) системой напряжений 380/220 кВ сопрот-е заземления нейтрали R₀ должно быть не менее 4 Ом.

Здесь через человека потекут два тока:

Ток I_h’ обусловлен наличием конечного сопрот-я между фазными проводами и землёй. В сетях с заземлённой нейтралью им пренебрегают:

Поскольку в реальных ситуациях R₀ гораздо меньше остальных двух слагаемых знаменателя, то им также пренебрегают: .При исправной изоляции корпуса Z_К ≥ 500 кОм: - неощутимый ток.При повреждении изоляции корпуса (Z_К = 0): .Если этот ток будет действовать долее 0,2 с, то наступит смерть.

Вывод: анализ ситуации показал, что в сети с заземл-ой нейтралью электробезоп-ть обесп-ся только за счет поддерж-я высокого сопрот-я изоляции токоведущих частей отн-но корпуса электроуст-ки.

32. Растекание тока в земле. Понятие о сопротивлении заземляющего устройства, напряжениях шага и прикосновения.

Пусть в землю помещен металлический заземлитель радиуса r

Рис5. Явление растекания тока по земле.

Полагаем, что земля здесь изотропна и однородна, её удельное сопрот-е ρ [Ом∙м] пост-но. Опр-ем сопрот-е, кот-ое оказывает земля протекающему через нее эл-му току. Для этого выделим на расст-ии х от центра полусферы полусферический слой толщиной dx (см.).

Рис.6. К определению сопротивления земли.

Опр-им эле-ое сопрот-е этого слоя:

Для опр-я сопрот-я всей Земли проинтегрируем выражение в пределах от Z до ∞:

Следует подчеркнуть, что определенное таким образом знач-е сопротивления растеканию тока оказывает вся Земля, о чём свидетельствует верхний предел в интеграле.По мере удаления от места ввода тока в землю плотность тока будет уменьш-ся и, значит, будет уменьш-ся эл-ий потенциал разл-х точек земли. Графически зав-ть потенциала земли от расст-я до ввода тока в землю представлена на Рис5. Видно, что чел-к, нах-ся в поле растекания тока, в зав-ти от варианта включения в сеть попадает под д-е двух видов напряжения:

1. Напряжение шага возд-т на чел-ка, замкнувшего обеими ногами точки с разным эл-им потенциалом. Это напряж-е тем больше, чем больше шаг чел-ка и чем ближе он к месту ввода тока в землю:

2. Напряжение прикосновения возд-т на чел-ка, нах-ся в поле растекания или вне его и прикоснувшегося к проводящим элементам, имеющим хороший эл-ий контакт с заземлителем:

Анализ последнего соотн-я пок-ет, что напряж-е прикосновения сущ-но зависит от места чел-ка в поле растекания: чем ближе к месту ввода тока в землю стоит человек, тем меньше напряжение прикосновения. Если же человек находится вне поля растекания (φ_н = 0), то безопасность можно обеспечить, уменьшив потенциал рук до допустимого значения, выполнив неравенство Анализ распределения электрических потенциалов в поле растекания показывает, что за пределами области, представляющей собой круг радиусом 20 м с центром в месте ввода тока в землю, электрический потенциал земли практически равен нулю.