Двух-, трех- и четырех проводные линии электропередачи. Основные схемы прикосновения человека

Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.

Степень воздействия на человека эл.тока зависит: от рода и величины напряжения и тока; частоты; пути тока через тело; продолжительности воздействия эл.тока; условий внешней среды. Наиболее опасный путь - это путь через жизненно важные органы: сердце, легкие, спинной мозг и т. д. На степень опасности поражения влияют индивидуальные свойства человека. Повышенной восприимчивостью к воздействию эл.тока обладают лица, страдающие рядом заболеваний, в первую очередь болезнями кожи, сердечно-сосудистой и нервной системы, легких и др. Согласно ПУЭ, помещения разделяются на: сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные (с токопроводящей и не токопроводящей пылью); с химически активной или органической средой. Во всех помещениях, кроме сухих, сопротивление человека уменьшается. В отношении опасности поражения электрическим током помещения разделяются согласно ПУЭ:
1. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих признаков: сырости, высокой температурой воздуха, токопроводящей пыли; токопроводящих полов.
2. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из трех условий: особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100%; химически активной среды, когда содержащие пары или образующие отложения действуют разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.
3. Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием признаков повышенной и особой опасности. Тяжесть поражения электрическим током в большой степени зависит от вида прикосновения к токоведущим частям и от режима сети.

Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение. Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.п. Рис. Случаи включения человека в цепь тока: а - двухфазное включение; б, в - однофазное включение.

Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя проводами и между одним проводом и землей. Разумеется, во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую – однофазным. Двухфазное включение, т. е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение–линейное, и поэтому через тело человека пойдет больший ток (А): Ih = 1,73*Uф*Rh = Uл*Rh где Uл– линейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами сети, равное , В; Uф – фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом одной обмотки источника тока (трансформатора, генератора) или между фазным и нулевым проводами. Нетрудно представить, что двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралями. При двухфазном включении опасность поражения не уменьшится и в том случае, если человек надежно изолирован от земли, т.е. если он имеет на ногах резиновые галоши или боты либо стоит на изолирующем (деревянном) полу, или на диэлектрическом коврике. Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через тело человека.
Кроме того, на значение этого тока влияют также режим нейтрали-источника тока, сопротивление
изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы.

Рис. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью: а – при нормальном режиме; б – при аварийном режиме.

В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью силу тока (А), проходящего через тело человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее нормальной работы определяют следующим выражением в комплексной форме

п49.
(1), где Z–комплекс полного сопротивления одной фазы относительно земли. Ом, Z=r/(1+ jwCr), r и С–соответственно сопротивление изоляции провода (Ом) и емкость провода (Ф) относительно земли (приняты для упрощения одинаковыми для всех проводов сети). Если емкость проводов относительно земли мала, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, то уравнение

примет вид (2). Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, что обычно имеет место в кабельных сетях, то сила тока (А), проходящего через тело человека будет (3), где хс – емкостное сопротивление, равное 1/wC, Ом; w–угловая частота, рад/с. Из выражения (2) следует, что в сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами и землей, опасность для человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит or сопротивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается. Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.

Однако в сетях с большой емкостью относительно земли роль изоляции проводов в обеспечении безопасности прикосновения утрачивается, что видно из уравнения (3).

При аварийном режиме работы сети, т. е. когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление rзм,,сила тока (А),

проходящего через тело человека, прикоснувшеюся к исправной фазе, будет

(А) (4), а напряжение прикосновения (5). Если принять, что rзм = 0, или по крайней мере считать, что rзм << Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (5) , т. е. человек окажется под действием линейного напряжения. В действительных условиях rзм > 0, поэтому напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети.

Таким образом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы (см. уравнения (2) и (5), имея в виду, что r / 3 >> rзм). Рис. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью: а–при нормальном режиме; б–при аварийном режиме В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью проводимость изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому при определении силы тока, проходящего через тело человека, касающегося фазы сети, ими можно пренебречь. При нормальном режиме работы сети сила тока (А), проходящего черед тело человека, будет Ih = Uф / (Rh + r0) (6), где r0–сопротивление заземления нейтрали. Ом. Как правило, r0 <= 10 Ом, сопротивление же тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом-м. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (6) можно пренебречь значением r0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh.. Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее работы более опасно, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью [ср. уравнения (2) и (6)], но менее опасно прикосновения к неповрежденной фазе сети с

п49-2. изолированной нейтралью в аварийный период [ср. уравнения (4) и (6)|, так как rзм может в ряде случаев мало отличаться от r0. При аварийном режиме, когда одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление rзм, силу тока, проходящего через тело человека, касающегося исправной фазы, определяют по уравнению

Дата добавления: 2015-04-23