107. Вывести зависимость напряжения прикосновения от расстояния к заземлителю и укажите меры по его снижению.

Для человека, который стоит на грунте и касается оказавшегося под напряжением заземленного корпуса, напряжение прикосновения будет: U_пр= U_р –U_н .

,

если ноги находятся в точке А, то их потенциал будет

.

Обозначим

.

Напряжение прикосновения в поле растекания будет

.

Величина ₁ – коэффициент напряжения прикосновения. Значение его приводится в справочной литературе.

Полное сопротивление цепи человека равно

,

₂ – коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях цепи человека.

U_пр=U₃₁₂

Ток через человека

; .

₁ – зависит от расстояния между точкой, на которой стоит человек и заземлителем. Если стоит над заземлителем, то ₁=0 и U_пр=0.

108. Вывести зависимость напряжения шага от положения человека относительно заземлителя и укажите меры по его снижению.

Человек, находящийся в поле растекания оказывается под напряжением шага, если его ноги находятся в точках с разными потенциалами.

U_ш= U_А+ U_В,

а величина шага

; .

Отсюда напряжение шага

; ,

обозначив

получим U_ш=₁ U₃, где ₁ – коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой. Для заземлителей другой формы значения ₁ приводятся в литературе. Напряжение шага также зависит от сопротивления обуви и сопртивления опорной поверхности.

Влияние этих сопротивлений учитывается при помощи коэффициента

.

Сопротивление дополнительных сопротивлений будет отличаться от этих сопротивлений в цепи человека, оказавшегося под напряжением прикосновения (в 4 раза больше). Можно принять

.

Окончательно для напряжения шага U_ш = U₃₁₂.

Чем ближе к заземлению, тем ₁ больше, U_ш=0, если обе ноги находятся на эквипотенциальных поверхностях. U_ш обычно значительно меньше U_пр. однако отмечено немало случаев поражения людей под воздействием U_ш, что объясняет возникновение судорог в ногах и человек падает.

109. Выполните анализ електробезопасности для однофазной сети изолированной от земли

Анализ опасности электрических сетей сводится к определению значений тока, протекающего через тело человека в различных условиях, в которых может оказаться человек при эксплуатации электрических сетей.

Поражение человека электрическим током может наступить при двухполюсном и при однополюсном прикосновении к электрическим проводам, нетоковедущим частям оказавшимся под напряжением и при включении его на шаговое напряжение. При двухполюсном прикосновении

.

Прикосновение к фазному проводу можно рассматривать как неполное замыкание на землю, величина тока трехфазной сети зависит от режима нейтрали источника питания. Однофазное включение менее опасное, однако оно встречается значительно чаще и является основной схемой, вызывающей погражение током в сетях любого напряжения. Поэтому рассмотрим случаи однофазного включения. Принимаем, что сопротивление человека только активное R_h, а сопротивление растеканию ног человека R_н=0.

Сеть изолированная от земли.

При нормальном режиме напряжение прикосновения будет:

U=U_пр+I₂r₂,

где .;;

при r₁ = r_2;

;

чем выше изоляция, тем меньше опасность однофазного прикосновения к проводу.

Прикосновение к проводу с более высокой изоляцией является более опасным.

При аварийном режиме, когда один из проводов сетки, например 2, заземлен на землю изоляция его шунтированa r_зм, которое мало по сравнению с R_h и r₁ и можно принять

U_пр=U,