3. В какой из двух исследуемых в работе сетей прямое прикосновение к фазному проводу опаснее при нормальной работе сети и почему?

Ответ: Прямое прикосновение к фазному проводу опаснее при нормальной работе в сети TN-C.

Объяснение:

Для трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью типа IT, напряжением до 1 кВ При равенстве сопротивление изоляции фазных проводов относительно земли R_L1 = R_L2 = R_L3 = R и отсутствии емкостей, т.е.  С_L1= С_L2 = С_L3 = С = 0

(3.9)

Для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ типа TN-C значения тока, протекающего через тело человека и напряжение прикосновения определяются фазным напряжением сети и не зависят от сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли.

Действительно, проводимости фазного и нулевого проводников относительно земли по сравнению с U₀ =1/R₀  проводимостью заземления нейтрали малы (U_L1, U_L2, U_L3<<U₀). При этом выражение для тока (3.4), протекающего через тело человека при прикосновении к фазному проводу при нормальном режиме работы сети TN-C (рис. 3.11) , принимает вид :

(3.13)

где R₀ - сопротивление рабочего заземления нейтрали.

Напряжение прикосновения в этом случае определяется из уравнения:

(3.14)

Так как обычно R₀₀ << Rh , то можно считать, что человек в этом случае попадает практически под фазное напряжение сети.

Таким образом, сравнивая выражения (3.9) и (3.13) видим, что при нормальной работе сетей прикосновение к фазному проводу опаснее для сети TN-C .

4. В какой из двух исследуемых в работе сетей прикосновение к исправному фазному проводу опаснее при аварийном режиме работы сети и почему?

Ответ: Прикосновение к исправному фазному проводу при аварийном режиме работы опаснее в IT сети.

Объяснение:

При аварийном режиме работы сети IT , когда один из фазных проводов, например, провод L2, замкнулся на землю, опасность поражения током человека, прикоснувшегося к исправному фазному проводу, значительно возрастает. В этом случае ток через тело человека будет равен:

(3.10)

где R_ЗМ - сопротивление растеканию тока в месте замыкания фазного провода  на землю.

Так как обычно выполняется условие R_ЗМ<<R_h , то:

(3.11)

При аварийном режиме в сети TN-C , когда один из фазных проводов сети, например, провод L2 (рис. 3.12), замкнут на землю через относительно малое активное сопротивление Rзм, а человек прикасается к исправному фазному проводу,  

. (3.15)

При этом выражение для определения тока через тело человека  имеет вид

. (3.16)

В реальных условиях сопротивления Rзм и R0 всегда больше нуля, поэтому напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, т.е. напряжение прикосновения Uh  всегда меньше линейного, но больше фазного, то есть

. (3.18)

С учетом того, что всегда Rзм > R0, напряжение прикосновения Uh в большинстве случаев незначительно превышает значение фазного напряжения, что менее опасно для человека, чем в аналогичной ситуации в сети типа IT.

5. Как изменится график зависимоости I_h=f(R) для сети IT в нормальном режиме работы при С—>∞

Ответ: на основании формулы

Получаем следующий график зависимоости I_h=f(R) для сети IT в нормальном режиме работы при С→∞:

6. Как изменится график зависимоости I_h=f(R) при С=0 для сети IT в аварийном режиме работы, когда человек касается аварийного провода?

Ответ: Для сети IT в аварийном режиме работы, когда человек касается аварийного провода справедливы выражения: , где Z=R (т.к. С=0)

на основании этих выражений построим график для аварийного режима работы, когда человек касается аварийного провода