Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной нейтралью при нормальном режиме.

При нормальном режиме работы рассматриваемой сети напряжение и ток в период касания человека к одной фазе, например фазе 1 (рис. 3.7), определяются уравнениями (1) и (2), в которых надо принять

Так, выражение для тока в комплексной форме будет, А,

(9)

Пользуясь этим выражением, оценим опасность прикосновения к фазному проводу для следующих трех случаев.

1. При равенстве сопротивлений изоляции и емкостей проводов относительно земли, т. е. при

;

а следовательно, при

Рис. 3.7. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы.

ток через человека в комплексной форме будет, А,

(10)

где комплекс полного сопротивления провода относительно земли, Ом.

В действительной форме этот ток равен, А,

. (11)

2. При равенстве сопротивлений изоляции и отсутствии емкостей, т. е. при

;

что может иметь место в коротких воздушных сетях, ток через человека будет, А,

(12)

З. При равенстве емкостей и весьма больших сопротивлениях изоляции, т. е. при

;

∞,

что может быть в кабельных сетях, будем иметь, А,

(13)

— емкостное сопротивление, Ом.

Выражения (9) — (13) показывают, что в сетях с изолированной нейтралью опасность для человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли, с увеличением сопротивления опасность уменьшается.

Вместе с тем этот случай, как правило, менее опасен, чем прикосновение в сети с заземленной нейтралью [сравните уравнения (5) и (12)].

Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной нейтралью при аварийном режиме.

При аварийном режиме работы сети (рис. 3.8), когда возникло замыкание фазы (например, фазы 3) на землю через малое активное сопротивление r_зм, проводимости двух других фаз можно принять равными нулю. Тогда, подставив в уравнение (9), , получим ток, протекающий через человека, А,

.

Рис. 3.8. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме: а –– схема сети; б — векторная диаграмма напряжений (при условии, что ).

Произведя соответствующие преобразования и имея в виду, что

и получим выражение для тока в действительной форме, А,

. (14)

Напряжение прикосновения будет, В,

= . (15)

Если принять, что = 0, или по крайней мере считать, что r_зм << R_h (так обычно бывает на практике), то согласно (15) получим:

,

т. е. человек окажется под линейным напряжением сети.

В действительных условиях r_зм всегда больше 0, поэтому напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети.

Таким образом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы [ср. уравнения (12) и (14), имея в виду, что << ].

Этот случай является также, более опасным, чем прикосновение к здоровой фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью [ср. уравнения (7) и (14), имея в виду, что мало по сравнению с ].