В трехфазных электрических сетях напряжением до и выше 1000 В

Оценка опасностей поражения электрическим током

Поражение человека током возможно при замыкании электрической цепи через тело человека или при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность прикосновения, оценивается значением тока, проходящего через тело человека или напряжением прикосновения и зависит от: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, качества изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.п.

Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть: между двумя проводами и между одним проводом и землей (рис 6.1).

Рис. 6.1. Случаи включения человека в цепь тока: а — двухфазное включение; б, в- однофазное включение

Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно назы-вают двухфазным включением, а вторую - однофазным.

Двухфазное включение, т.е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека приклады-вается наибольшее в данной сети напряжение - линейное, и поэтому через тело человека пойдет больший ток (А):

=,=, (6.1)

где: =,73U_ф - линейное напряжение, т.е. напряжение между фазными проводами сети, В;

- фазное напряжение, т.е. напряжения между началом и концом одной обмотки источника тока (трансформатора, генератора) или между фазным и нулевым проводами, В.

Двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной, нейтралями. При двухфазном включении опасность поражения не уменьшится даже, если человек надежно изолирован от земли, т. е. если он имеет на ногах диэлектрическую обувьлибо 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.

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:

, (6.2)

где: Z - комплекс полного сопротивления одной фазы земли

Рис. 6.2. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью

Сила тока I_h составит,А:

(6.3)

Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. С0, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, тогда:

, (6.4)

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. rчто обычно имеет место в кабельных сетях, то сила тока, проходящего через тело челове­ка равна:

, (6.5)

где костное сопротивление, равное 1/ωС, Ом;

ω – угловая частота, рад/с.

В сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами и землей, опасность для человека, прикоснув-шегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит от сопро-тивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается. Поэтому в таких сетях очень важно обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние для свое-временного выявления и устранения возникших неисправностей.

В сетях с большой емкостью относительно земли роль изоляции проводов в обеспечении безопасности в случае прикосновения утрачива-ется.

При аварийном режиме работы сети, т.е. когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление г_зм, сила тока (А), про-ходящего через тело человека, прикоснувшегося к исправной фазе равна:

I_h=/(R_h + r_3М), (6.6)

а напряжение прикосновения:

U_np = I_hR_h= R_h/(R_h + r_3M). (6.7)

Если принять, что r_3M = О, или считать, что r_3M < Rh (так обычно бывает на практике), тогда человек окажется под действием линейного напряжения. В:

U_np = (6.8)

В действительных условиях r_3M > О, поэтому напряжение, под кото-рым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нетралью, будет значительно боль-ше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети. Таким обра-зом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы.

Дата добавления: 2014-01-06