2.4 Методика решение задач опасности электрических сетей

2.4.1 Однополюсное касание в 3-х фазной сети с изолированием нейтрально

В сетях с изолированным нулём обычно для облегчения анализа считают, что фазное напряжение U1,U2, U3 равны и симметричны, а опоры изоляции провода относительно земли R1, R2, R3 одинаковы и равняются r(13) как показано на рис. 4.1.

При полной симметрии потенциал средней точки относительно земли равняется нулю. До сопротивлений изоляции приложено одинаковое напряжение фаз Uф=220В.

Касание человека к одной из фаз (рис.4.1) образует цепь тока через тело человека и изоляцию других проводов. Ток через тело человека будет равен:

I_h=U_R/(R_л+r_із/3)

(4.1)

Где Rл – сопротивление человека.

Рисунок 4.1 – Однополюсное касание в трёхфазной сети с изолированной нейтралью

Так как сопротивление изоляции достаточно большой, тогда ток через тело будет небольшой.

В трёхфазной сети с изолированным нулём человек находится под защитой сопротивления изоляции фаз относительно земли: с увеличением сопротивления безопасность уменьшается. Величина сопротивлению изоляции проводов сети относительно земли должна быть не меньше 0.5 МОм.

2.4.2 Однополюсное касание в трёхфазной сети заземлённым нулём

При однополюсном касании человека к фазному проводу в сети заземлённым нулём (рис. 4.2) маленькое сопротивление заземление нуля (не больше 4-10 Ом) сопротивление изоляции кабеля сети и ток замыкания будет протекать через последовательное соединение тока тела человека и тока заземления сети.

Если пренебречь малым сопротивлением заземления (по сравнению с сопротивлением тела человека), то величина тока через тело человека рассчитывают относительно выражению:

I=U_ф/R_л

(4.2)

При однополюсном касании к токопроводящему кабелю в трехфазной сети с заземленным нулем человек попадает под фазовое напряжение, изоляция сети не спасает его от поражения. В этой ситуации человека защищает также сопротивление обуви, который может быть в зависимости от его состояния от 0 до 100 и больше кОм, и сопротивление пола (800 Ом земляной сухой пол и до 10 Мом сухой деревянный пол).

Рис.4.2 – Однополюсное касание в трёхфазной сети с заземленной нейтралью

2.4.3Двухполюсное касание к токоведущим проводам.

Двухполюсное касание к двум разным проводам (фаза в трёхфазной сети) наиболее опаснее, потому к человеку прилагается линейное напряжение сети √3U_ф, а ток протекает через тело человека по наиболее опасному пути «рука – рука» и ничего не защищает человека (рис. 4.3)

Рисунок 4.3 – Двухполюсное касание к токоведущим проводам

Ток через тело человека не зависит от схемы сети, режима нуля и имеет такое наибольшее значение:

I_л=U_л/R_л

(4.3)

Где U_л – линейное напряжение,

R _л – сопротивление тела человека.

Величина тока превышает пороговые значения. Такое касание смертельно опасно для человека (ток равняется 380/1000=380 мА).

3. Ключевые вопросы

1. Объяснить влияние электрического тока на организм человека.

2. От каких причин зависит сопротивление человека?

3. Какие бывают электрические травмы?

4. Что происходит при электрическом ударе?

5. Чем отличаются электрические знаки от металлизации кожи при поражении человека электрическим током?

6. Какая помощь оказывается при поражении электрическим током?

7. Назовите пороговые значения величины электрического тока.

8. Что может защитить человека при двух полюсном касании к токоведущим проводам?

9. Что может защитить человека при однополюсном касании к токоведущим проводам в трёхфазной сети с изолированным нулём?

10. Что может защитить человека при однополюсном касании к токоведущим проводам трехфазной сети с заземленным нулем?