Учебно-поисковая задача. Первичные критерии электробезопасности.

Первичные критерии электробезопасности – это пороговые значения электрического тока, соответствующие определенным ответным реакциям организма человека и необходимые для расчета защитных устройств в электроустановках. По установлению этих критериев до настоящего времени нет однозначных нормативных данных по допускаемым для человека токам и напряжениям. Это объясняется сложностью физиологических процессов при протекании тока через человека, неоднозначностью реакции организма отдельных лиц на одинаковые токи. С позиции практического использования следует выделить три первичных критерия электробезопасности – пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи.

Количественно эти критерии отдельными специалистами оцениваются по-разному. Наиболее обоснованными для электроустановок переменного ока частотой 50 Гц являются пороговый ощутимый ток – 0,5 мА и пороговый неотпускающий ток – 10 мА. Постоянный ток для человека представляет меньшую опасность, чем переменный ток промышленной частоты. Это обстоятельство всегда является важным аргументом сторонников постоянного тока.

Важное практическое значение для эффективной борьбы за жизнь человека имеет установление системы, с которой начинает развиваться поражение током при электроударе. Какая система является первично поражаемой – кровообращения или дыхания. Эти проблемы требуют дальнейшего исследования.

Пример (используя [41]). Питающая цех воздушная линия выполнена проводом А-35. Нулевой провод имеет то же сечение и туже марку, что и фазные провода. Расстояние от потребительской подстанции до здания цеха составляет 0,5 км. На ней установлен трансформатор типа ТМ-100 мощностью 100 кВ·А. Необходимо определить ток однофазного короткого замыкания фазного провода сети 380/220 В на корпус электродвигателя насоса и эффективность защиты. Переходным сопротивлением в месте короткого замыкания можно пренебречь. Защита осуществляется предохранителями. Номинальный ток плавкой вставки равен 30 А.

Расчетные значения сопротивления обмотки питающего трансформатора.

Табл. № 7.2.

Транс-форматор	Расчетное сопротивление	Транс-форматор	Расчетное сопротивление	Транс-форматор	Расчетное сопротивление
ТМ	1,54	ТМ	0,797	ТМ	0,144
ТМ	1,45	ТСМА	0,512	ТМ	0,117
ТМ	1,20	ТМ	0,358	ТМ	0,106
ТМ	0,722	ТМ	0,233	ТМФ	0,091
ТМ	0,544	ТМ	0,204

Решение. 1. Сначала определим полное сопротивление петли «фаза-нуль».

1. Величина активного сопротивления проводов сечением и длиной 1 000 м составит:

Ом,

где – длина провода петли «фаза - нуль», м; - удельная проводимость проводов, м/(Ом·мм²); - сечение провода петли «фаза - нуль».

1.2. Реактивное сопротивление проводов длиной 1 км в этом случае будет 0,6 Ом.

Полное сопротивление петли равняется: Ом.

Повторные заземления нулевого провода в сетях напряжением до 100 в с глухозаземленной нейтралью выполняются в следующих местах : на концах высоковольтных линий и их ответвлениях длиной более 200 м; при размещении установок подлежащих заземлению, вне зданий (в этом случае расстояние до ближайшего повторного заземления должно быть не более 100 м). Для обеспечения автоматического отключения аварийного участка сети и защиты от поражения током при замыкании фазного провода на корпус электродвигателя проводимость цепи (фазный – нулевой провод) в сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью должна быть такой, чтобы ток замыкания был наибольшим. Защита считается эффективной если как минимум в 3 раза превышает ток плавкой вставки.

Ток однофазного короткого замыкания рассчитывается по приближенной формуле:

А,

где – расчетное сопротивление обмотки питающего трансформатора.

Отношение , Следовательно, эффективность защиты обеспечивается.