А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью

 

Рис. 32. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с заземленной нейтралью

 

Ток, проходящий через тело человека:

,

 

где R_н – сопротивление заземления нейтрали, R_н ≤ 4 Ом;

r_п, r_об, r_од – сопротивление пола, обуви, одежды.

Б. Однофазное прикосновение в сетях с изолированной нейтралью

Рис. 33. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью условия электробезопасности определяются сопротивлениями изоляции и емкостью относительно земли.

Ток, проходящий через тело человека:

.

Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. С_ф –>0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека определится выражением

,

где R_ф – сопротивление изоляции фазы.

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. R_ф →∞, что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через тело человека:

 

где Х_с – емкостное сопротивление, Х_с = 1/ω С, Ом;

ω – угловая частота, рад/с.

Таким образом, при поддержании параметров сети R_ф и С_ф на соответствующем нормам уровне можно добиться обеспечения электро-безопасных условий эксплуатации сети. Поэтому при эксплуатации электри-ческих сетей, работающих в режиме изолированной нейтрали, особое значение имеет контроль изоляции. По требованию безопасности R_из ≥ 0,5 Мом.

Приведенные формулы справедливы для работы установок в нормальном режиме (т.е. при сохранении нормативных значений сопротивления изоляции).

Схема прохождения тока через тело человека в аварийном режиме (при неисправности изоляции фаз) приведена на рис. 34.

 

Rпер

Рис. 34. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью при замыкании на землю одной из фаз (аварийный режим)

 

Ток, проходящий через тело человека в аварийном режиме, определяется выражением

.

 

В аварийных ситуациях (при неисправности изоляции фаз) человек попадает под действие линейного напряжения.

Таким образом, при неисправности изоляции фаз человек попадает под действие линейного напряжения.

Аварийные режимы возникают при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус оборудования, при падении на землю провода под напряжением и по другим причинам. Потенциал токоведущей части падает при этом до потенциала j ₃, где j ₃ = J₃·r₃; здесь J₃ – ток замыкания; r₃ – сопротивление цепи в точке замыкания.

Растекание тока замыкания в грунте определяет характер распределения потенциала на поверхности Земли. Можно показать, что потенциал на поверхности грунта распределяется по закону гиперболы. Схема растекания тока в грунте представлена на рис. 35.

 

 

Рис. 35. Распределение потенциала по поверхности Земли при стекании тока
на землю