Порядок проведения анализа

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ОДНОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ, ИЗОЛИРОВАННЫХ ОТ ЗЕМЛИ

1. Определить схему включения человека в цепь поражающего тока.

2. Определить путь протекания тока I_Ч.

3. Определить зависимость поражающего тока от других факторов.

4. Проанализировать полученную зависимость и установить, от каких факторов зависит исход поражения человека электрическим током и какие следует применять меры по его защите.

При этом во всех случаях, кроме тех которые будут особо оговариваться, будем считать, что сопротивление основания, на котором стоит человек (грунт, пол и прочее), а также сопротивление его обуви незначительны и поэтому приняты равными нулю.

Рассмотрим однофазную двухпроводную сеть с изолированными выводами источника тока напряжением до 1000 В при нормальном режиме работы (плак.25.1).

Такие сети бывают небольшой протяжённостью, а значит, ёмкость проводов относительно земли можно принять равной нулю.

При прикосновении человека к одному из проводов сети, создаётся цепь тока через тело человека и сопротивления проводов относительно земли.

Требуется оценить опасность прикосновения человека к одному из проводов сети, т.е. определить:

– напряжение прикосновения – U_ПР;

– ток, проходящий через тело человека – I_Ч.

Провода сети никогда не бывают абсолютно изолированными от земли, практически, между любым проводом и землей имеется некоторое проводящее сопротивление. Величина этого сопротивления может быть весьма различной: от нескольких тысяч Ом до нуля - в случае, когда провод касается заземленной конструкции.

Составим схему замещения сети и прикасающегося человека (рис.25.1) для сети, представленной на плак.25.1а.

При этом считаем, что нам известны напряжение сети U [В] и сопротивления изоляции проводов R ₁ и R ₂ [Ом], а также сопротивление тела человека R_Ч (1000 Ом).

При нормальном режиме работы сети напряжение прикосновения, т.е. напряже-ние под которым оказывается человек, прикоснувшийся к одному из проводов сети, например, к проводу 1 (плак.25.1а), можно определить следующим образом.

Из схемы замещения можно записать

тогда

где I ₁ и I ₂ – токи, проходящие через сопротивления изоляции R ₁ и R ₂.

Согласно первому Закону Кирхгофа,

учитывая, что получаем

откуда искомое напряжение прикосновения,

(25.1)

(25.2)

Если принять, что R ₁ = R ₂ = R, то выражение (25.2) имеет вид:

(25.3)

Из полученного выражения мы видим, что в нормальном режиме работы сети, чем больше сопротивление изоляции, тем меньше ток через тело человека. Если принять за максимально допустимый для человека ток = 0,01А, то сопротивление изоляции (при ) не должно быть ниже , что составляет при = 1000 Ом для сетей 220 В - 18000Ом, а для сетей напряжением 440В - 42000 Ом.

Достаточно часто при оценивании опасности поражения используют напряжение прикосновения.

Если принять, что R ₁= R ₂= R, то выражение (24.1) примет вид

(25.4)

На практике при эксплуатации сетей освещения измерение сопротивления изоляции проводят мегаомметром на 1000В в течение одной минуты. Согласно требованиям правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП) сопротивление изоляции сетей освещения и силовых сетей должно быть не ниже 0,5МОм.

Наиболее опасные условия создаются, если один из проводов непосредственно коснется заземленной конструкции, т.е. при

Тогда выражение (25.2) примет вид (25.5)

т.е. условия становятся столь же опасными, как и при двухполюсном прикосновении.

Ранее, рассматривая условия поражения в электрических сетях, мы исходили из того, что сопротивление пола, на котором стоит человек, близко к нулю. В одних случаях сопротивление пола действительно ничтожно мало, а в других не включается последовательно с телом человека, например, когда путь тока проходит через руки.

Однако, в большинстве случаев сопротивление пола существенно влияет на величину тока через человека, особенно в случае однополюсного прикосновения (к зажиму, оголенному проводу и т.п.) человека, стоящего на полу, сопротивление которого включено последовательно с телом человека. Тогда

а выражение (25.3) примет вид:

В табл.25.1 представлены сопротивления различных видов полов. Из таблицы видно, что электрическое сопротивление некоторых видов полов чрезвычайно велико и может служить дополнительной весьма эффективной мерой защиты.

Немалое значение для ограничения поражающего тока имеет также сопротивление обуви. Увлажнение обуви и пола резко снижает их электрическое сопротивление, а значит, увеличивается при этом опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Таблица 25.1-Сопротивление растеканию тока пола, на котором стоит человек

Материал пола	Состояние пола
сухой	влажный	мокрый
Асфальт Бетон Дерево Земля Кирпич Линолеум Металл Метлахская плитка	0,01	0,9 0,8 1,5	0,8 0,1 0,3 0,3 0,8 0,3

Из всего выше изложенного и выражений (25.3) и (25.4) можно сделать два вывода:

1. Чем лучше изоляция проводов относительно земли, тем меньше опасность однофазного прикосновения к проводу.

2. Прикосновение человека к проводу с большим сопротивлением изоляции более опасно.

При аварийном режиме работы, когда один из проводов сети, например 2, замкнут на землю через сопротивление , а человек прикоснулся к исправному проводу (плакат - 25.1б).

Напряжение прикосновения и ток, протекающий через человека, прикоснувшегося к исправному проводу, определяется из выражений (25.1) и (25.2). В указанных выра-жениях R₂ должно быть заменено на R_Э – эквивалентное сопротивление параллельно включенных сопротивлений R₂ и , Ом:

На практике обычно мало по сравнению с и и может быть принято равным нулю.

Тогда согласно указанным выражениям напряжение и ток будут иметь наибольшие значения:

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

Следовательно, при аварийном режиме работы сети защитная роль изоляции проводов практически полностью утрачивается и поэтому опасность поражения человека током значительно выше, чем в случае прикосновения к тому же проводу сети при ее нормальной работе.

Дата добавления: 2014-01-15