2.3.4 Анализ опасности трехфазной трехпроводной сети переменного тока напряжением до 1000 в с системой заземления типа it при глухом замыкании на землю

На рис. 9 показаны: электрическая схема (а) и векторная диаграмма (б) после касания человека к фазе 1 и глухого замыкания фазы 2 на землю. Последнее условие означает, что сеть находится в аварийном режиме.

а б

Рисунок 9 - Трехфазная трехпроводная сеть переменного тока с системой заземления типа IT при глухом замыкании на землю

Как отмечалось выше, при уменьшении сопротивления между проводом фазы и землей, «земля» на векторной диаграмме сместится в направлении вектора данной фазы. В данном случае «земля» сместится одновременно вдоль векторов и .Причем в направлении это смещение значительно преобладает. Это обусловлено тем, что сопротивление замыкания провода фазы на землю как правило значительно меньше сопротивления тела человека (). Напряжение, приложенное к телу человека, обозначено.

Пренебрегая проводимостью тела человека по сравнению с проводимостью замыкания, можно считать, что . То есть к телу человека приложено линейное напряжение. Ток через тело человека равен

.(9)

При фазном напряжении 220 В через тело человека течет ток, превышающий пороговый фибрилляционный:

.

Из выражения (9) вытекают следующие выводы:

- на исход поражения человека электротоком влияют: линейное напряжение и сопротивление тела человека;

- допускается эксплуатировать только исправную сеть. Для этого необходим постоянный контроль изоляции сети;

- в качестве мер защиты следует применять диэлектрические коврики, щиты, перчатки, боты, инструмент с надежной изоляцией рукояток.

2.3.5 Анализ опасности трехфазной четырехпроводной сети переменного тока напряжением до 1000 в с системой заземления типа tn-c при неполном замыкании на землю

На рис. 10 показаны: полная электрическая схема сети (а), векторная диаграмма напряжений до включения человека (б), упрощенная (эквивалентная) электрическая схема сети (в) и векторная диаграмма напряжений после касания человека к проводу 1-й фазы (г).

а б в г

Рисунок 10 - Трехфазная четырехпроводная сеть переменного тока с системой заземления типа TN-C при неполном замыкании на землю

При касании человека к проводу 1-й фазы через его тело потечет ток.

Напряжение 1-й фазы делится между двумя резисторамиипропорционально их сопротивлениям (см. рис. 10 в).

Как отмечалось выше, при уменьшении сопротивления между проводом фазы и землей, «земля» на векторной диаграмме сместится в направлении вектора данной фазы. В данном случае «земля» сместится вдоль вектора (см. рис. 10 г).

Ток, протекающий через тело человека, равен

. (10)

Сопротивлением заземления нейтрали в данном случае можно пренебречь, т. к. .

Подставив в формулу (10) реальные числовые значения, получим

.

Полученное значение превышает пороговый фибрилляционный ток. Т. е. данная ситуация для человека смертельно опасна! Однако фибрилляция наступает не всегда. Это объясняется двумя причинами:

- протекание тока не всегда приходится на фазу «Т» кардиоцикла (человек может успеть разорвать цепь до ее наступления);

- сопротивление тела человека в реальных ситуациях часто превышает 1000 Ом, хотя в теоретических расчетах принимается таким.