Меню

Анализ опасности поражения электрического тока в различных электрических сетях

Анализ опасности поражения электрическим током в различных электрических сетях.

Электроустановкой принято называть совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виде энергии.

Все электроустановки по условиям электробезопасности подразделяются на:

— электроустановки напряжением до 1000 В;

— электроустановки напряжением свыше 1000 В.

Кроме того, электроустановки делятся на:

— электроустановки с заземленной нейтралью;

— электроустановки с изолированной нейтралью.

Возможность поражения током зависит от того, каким образом произошло включение человека в электросеть. По степени опасности различают следующие основные виды включения:

— однофазное в сети с изолированной нейтралью;

— однофазное в сети с заземленной нейтралью.

При двухфазном включении человек попадает под полное линейное напряжение U (напряжение между двумя фазами) и через его тело пройдет ток, сила которого равна

Ih=U/Rh,

где U — линейное напряжение сети, В;

Rh сопротивление человека = 1000 Ом.

Изоляция электроустановки при данном включении не оказывает защитного действия. При данном виде включения человека в эл. сеть практически происходит гарантированное поражение человека электрическим током.

При однофазном прикосновении человека к проводникам трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью характерным является то, что значение тока, проходящего через тело человека тем меньше, чем меньше рабочее напряжение сети (фазное напряжение) и чем больше значение сопротивления изоляции проводов относительно земли. При равенстве сопротивления изоляции фазных проводов относительно земли и отсутствии емкостей проводников электросети величина тока, протекающего через тело человека, определяется выражением:

где Rсh – сопротивление в цепи тела человека = Rh + Rоб + Rподст + …

Rиз – сопротивление изоляции проводников электросети по отношению к земле (по нормам Rиз ≥ 500 кОм).

Таким образом, в сетях с изолированной нейтралью опасность для человека при прямом однофазном прикосновении зависит от сопротивления изоляции и емкости фазных проводов относительно земли. С увеличением сопротивления изоляции и уменьшении емкости фазных проводов относительно земли опасность уменьшается. Этот вид включения может оказаться безопасным при хорошей изоляции электросети и всей установки.

При однофазном прикосновении человека к проводникам трехфазной сети с заземленной нейтралью значение тока, протекающего через тело человека и напряжение прикосновения определяются фазным напряжением сети и не зависят от сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли. Величина тока, протекающего через тело человека в этом случае, определяется выражением:

где R — сопротивление рабочего заземления нейтрали = 10 Ом.

Сопротивление изоляции проводников в этом случае защитной роли не оказывает.

Анализируя различные случаи прикосновения человека к проводам трехфазных электрических сетей, можно сделать следующие выводы:

1. Наименее опасным является однофазное прикосновение к проводу исправной сети с изолированной нейтралью.

2. При замыкании одной из фаз на землю опасность однофазного прикосновения к исправной фазе больше, чем в исправной сети при любом режиме нейтрали.

3. Наиболее опасным является двухфазное прикосновение при любом режиме нейтрали.

Источник

Jurik-Phys.Net

Простота и ясность

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Боковая панель

Категории

Контакты

Содержание

Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях

Прохождение тока через человека, является следствием его прикосновения не менее, чем к двум точкам электрической цепи, между которыми есть некоторая разность потенциалов (напряжение).

Опасность такого прикосновения неоднозначна и зависит от ряда факторов:

Классификация сетей напряжением до 1000 В

Однофазные сети

Однофазные сети разделятся на двухпроводные и однопроводные.

Двухпроводные

Двухпроводные сети делятся на изолированные от земли и с заземлённым проводом.

Изолированные от земли
Однофазная сеть. Двухпроводная изолированная от земли
С заземлённым проводом
Однофазная сеть. Двухпроводная с заземлённым проводом

Данные сети широко используются в народном хозяйстве, начиная с питания малым напряжением переносного инструмента и заканчивая питанием мощных однофазных потребителей.

Однопроводные

В случае однопроводной сети, роль второго провода выполняет земля, рельс и т.д.

Однофазная сеть. Однопроводная

Основное применение данные сети получили в электрифицированном транспорте (электровозы, трамваи, метро и т.д.).

Трёхфазные сети

В зависимости от режима нейтрали источника тока и наличия нейтрального или нулевого проводника могут быть выполнены по четырём схемам.

Нейтральная точка источника тока — точка трехфазной обмотки (генератора или трансформатора), которая характеризуется одинаковым действующим значением напряжения по отношению к любой фазе источника тока. Такая точка получается при соединении обмоток в звезду.

Нулевая точка источника тока — заземлённая нейтральная точка.

Проводник,присоединённый к нейтральной точке, называется нейтральным проводником (нейтралью), а к нулевой точке — нулевым проводником.

1. Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью

Трёхфазная сеть. Трёхпроводная с изолированной нейтралью

2. Трёхпроводная сесть с заземлённой нейтралью

Трёхфазная сеть. Трёхпроводная с заземлённой нейтралью.

3. Четырёх проводная сеть с изолированной нейтралью

Трёхфазная сеть. Четырёхпроводная с изолированной нейтралью.

4. Четырёх проводная сеть с заземлённой нейтралью

Трёхфазная сеть. Четырёхпроводная с заземлённой нейтралью.

При напряжении до 1000В в нашей стране используются схемы «1» и «4».

Схемы включения человека в электрическую цепь

Подробнее о схемах включения человека в цепь см. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.

Однофазные сети

Изолированная от земли

Прикосновение человека к однофазной двухпроводной изолированной от земли сети.
Нормальный режим работы сети.

Чем лучше изоляция проводов относительно земли, тем меньше опасность однофазного прикосновения к проводу.
Прикосновение человека к проводу с большим электрическим сопротивлением изоляции более опасно.

При замыкании провода на землю, человек прикоснувшийся к исправному проводу, оказывается под напряжением, равным почти полному напряжению линии, независимо от сопротивления изоляции проводов.

С заземлённым проводом

Прикосновение человека к незаземлённому проводнику однофазной двухпроводной сети.
Нормальный режим работы сети.

В данном случае, человек оказывается практически под полным напряжением сети.

Прикосновение человека к заземлённому проводнику однофазной двухпроводной сети.
Нормальный режим работы сети.

В нормальных условиях прикосновение к заземлённому проводу практически не опасно.

Прикосновение человека к заземлённому проводнику однофазной двухпроводной сети.
Аварийный режим работы сети.

При коротком замыкании напряжение на заземлённом проводе может достигать опасных значений.

Трёхфазные сети

С изолированной нейтралью

Прикосновение человека к проводу трёхфазной трёхпроводной сети с изолированной нейтралью.
Нормальный режим работы.

Опасность прикосновения определяется полным электрическим сопротивлением проводов относительно земли, с увеличением сопротивления, опасность прикосновения уменьшается.

Прикосновение человека к проводу трёхфазной трёхпроводной сети с изолированной нейтралью.
Аварийный режим работы.

Напряжение прикосновения практически равно линейному напряжению сети. Наиболее опасный случай.

С заземлённой нейтралью

Прикосновение человека к проводу трёхфазной четырёхпроводной сети с заземлённой нейтралью.
Нормальный режим работы.

Человек в данном случае оказывается практически под фазным напряжением сети.

Прикосновение человека к проводу трёхфазной четырёхпроводной сети с заземлённой нейтралью.
Аварийный режим работы.

Величина напряжения прикосновения лежит между линейным и фазным напряжением, зависит от соотношения между сопротивлением замыкания на землю