3. Двухполюсное прикосновение.

4. Сети постоянного тока.

Сети постоянного тока, как изолированные от земли, так и с заземленным полюсом или средней точкой источника, отличаются от сетей переменного тока тем, что токи утечки через емкости отсутствуют.

Поэтому учитываются только активные сопротивления изоляции. А, следовательно, все формулы для однофазного тока справедливы и для постоянного тока.

Только пороговые значения при постоянном токе выше, чем при переменном токе, следовательно, опасность ниже.

5. Прикосновение к проводу с заземленной серединой (средней точкой).

§5. Сравнительный анализ опасности трехфазных сетей с изолированной и глухо-изолированной нейтралью напряжением до 1000 в.

Анализ сводится к определению значения I_h в различных условиях, в которых может оказаться человек при эксплуатации электрических сетей электроустановок.

а) При двухфазном прикосновении – человек попадает под линейное напряжение и путь тока через тело человека наиболее опасен (рука – рука). Ток не зависит от схемы сети, режима нейтрали и зависит только от Uсети и Rh человека.

I_h = U_л/R_h = U_ф/R_h

Это наиболее опасный случай, но происходит редко (как правило, при неисправных электрозащитных средствах, при не огражденных неизолированных токоведущих частях).

б) Однофазное прикосновение происходит чаще и менее опасно двухфазного т.к. зависит от схемы сети, нейтрали, r_{из ,} С_фаз относительно земли.

Rиз и С фаз относительно земли равномерно распределены по всей длине провода. Для расчетов принимают проводимости и емкости сосредоточенными.

В общей форме Ih:

Где:       Y₀=g₀+jb₀ – полная проводимость нейтрали

Y=g+jb – полная проводимость фаз

G_h=1/R_h – проводимость человека

Yзм=g’=1/rзм – проводимость замыкания на землю

В нашей стране при напряжении до 1000 В применяют две схемы:

1) трех проводная с изолированной нейтралью – 36, 42, 127, 220, 380, 660В.

2) четырех проводная с заземленной нейтралью – 220/127, 380/220, 660/380В. Наиболее распространена сеть 380/220В.

Трех проводная с глухо заземленной нейтралью и четырех проводная с изолированной нейтралью не применяется т.к. при замыкании на землю невозможно обеспечить безопасность человека обычными способами (заземлением, занулением).

1. 3-х фазная сеть с изолированной нейтралью в нормальном режиме.

В этом случае в формуле (*) Y₀=0, т.е. нейтраль отсутствует или не связана с землей.

Ток протекающий через человека тем меньше, чем больше Z, т.е. чем лучше изоляция.

Частные случаи:

а) Короткие ВЛ, емкость С невелика, поэтому можно принять Z = r.

В кабельных сетях С не пренебрегают.

б) Разветвленные сети с большим числом потребителей имеют значение С>0,1мкФ на фазу и малое R_из поэтому может оказаться, что Z<<Rh, при этом

I_h=U_ф/R_h

Т.е. роль r_из заметно теряется.

2. Трехфазная сеть с изолированной нейтралью в аварийном режиме.

Третья фаза замкнута на землю через r_зм ,т.к. r_зм <<R_h, то

Выводы:

1) В нормальном режиме, чем лучше качество изоляции, тем меньше I_h, U_пр=U_ф.

2) В аварийном режиме при прикосновении человека к исправной фазе U_пр значительно больше U_ф, но чуть меньше линейного. Защитная роль изоляции исчезает.

 

3. 3-х фазная сеть с глухо заземленной нейтралью в нормальном режиме.

Согласно ПУЭ r₀ меньше или равно 10 Ом следовательно R_h>>r₀ следовательно U_пр≈U_ф.

 

4. 3-х фазная сеть с глухо заземленной нейтралью в аварийном режиме.

Выводы:

1) При прикосновении в нормальном режиме человек оказывается практически под U_ф. Не зависит от Z_из фаз относительно земли (как в сети с изолированной нейтралью). Следовательно, этот случай более опасен, чем нормальный режим в сети с изолированной нейтралью.

2) В аварийном режиме если r₀ →0 , то  U_пр→U_ф; если r_зм →0 U_пр→ U_л , но т.к. они отличны от 0 то U_ф<U_пр<U_л.

Этот режим менее опасен, чем аналогичный в сети с изолированной нейтралью т.к. там U_пр близко U_л, и всегда значительно больше U_ф.

3) Положительные свойства в нормальном режиме проявляются в сети с изолированной нейтралью, а в аварийном режиме в сети с глухозаземленной нейтралью. В некоторых странах, например в Австралии имеются сети сочетающие оба этих положительных свойства, т.е. сети с переменным режимом нейтрали. При нормальном режиме сеть изолирована, а в момент аварии она автоматически заземляется.