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:
- двухфазное;
- 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 R0 - 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.