Аналіз небезпеки ураження струмом в існуючих електричних мережах

Всі електричні установки і електромережі поділяються за напругою, що їх живить, на два види:

1) до 1000 В;

2) понад 1000 В.

Розглянемо 3-фазні електромережі до 1000 В:

1 Чотирипровідна електрична мережа при глухозаземленій нейтралі (рис. 9.4).

 

 

Рисунок 9.3 - Напруга дотику при одиночному заземлювачі:

I – крива зниження потенціалу при віддаленні від заземлювача;

II – крива, що характеризує зміну напруги дотику Uдот при зміні відстані від заземлювача, Х

 

Рисунок 9.4 – Дотик людини до фазного дроту трифазної чотирипровідної мережі при глухозаземленій нейтралі:

а – при нормальному режимі;

б – при аварійному режимі

Розглянемо, як і який струм протікає через людину при нормальному режимі:

 

(9.9)

 

де U_ф - фазна напруга U_ф =220В;

R_h- опір тіла людини, в розрахунках береться R_h=1000 Ом;

R_вз - опір взуття;

R_гр - опір ґрунту;

R_ос - опір основи;

Коли мокро, тобто при найнесприятливих умовах, при однофазному включенні

R_ос < < R_h, R_вз = R_гр = 0,

 

. (9.10)

Такий струм більше ніж у двічі перевищує смертельний.

Двополюсне включення ще більш небезпечніше:

 

. (9.11)

де U_л - лінійна напруга.

2 Трипровідні електричні мережі з ізольованою від землі нейтраллю (рис 9.5).

Між проводами і землею - повітря, ізоляцію проводів від струму витоків відносно землі позначимо як

 

Z₁ = Z₂ = Z₃ = Z_із. (9.12)

Рисунок 9.5 - Дотик людини до дроту трифазної трипровідної мережі з ізольованою нейтраллю:

а - при нормальному режимі;

б - при аварійному режимі

 

Рисунок 9.6 - Можливі варіанти ураження людини

 

1 У випадку однофазного дотику

 

. (9.13)

 

Оскільки опір людини (R_h) при аналізі небезпеки ураження електричним струмом береться таким, що дорівнює 10³ Ом, а опір ізоляції кожної фази (Z_із) відповідно до ПУЕ має бути щонайменше 10⁵ Ом, то величина струму через людину в мережі замикання на землю, що розглядається, визначається практично опорами ізоляції фаз відносно землі. Тому

 

. (9.14)

 

Якщо ізоляція хороша, то можна побачити, що небезпека невелика.

2 При двополюсному включенні

 

. (9.15)

 

Небезпека ураження дуже висока, як і в чотирьох провідних електричних мережах при глухозаземленій нейтралі.

З точки зору електробезпеки переважає мережа з ізольованою від землі нейтраллю, якщо ізоляція відповідає ПУЕ.

3 Основні заходи захисту від дії електричного струму

 

1 Усунення небезпеки ураження при пробої на корпусі досягається використанням:

а) захисного заземлення;

б) занулення;

в) захисного відключення;

г) малих напруг;

д) подвійної ізоляції.

2 Забезпечення недосяжності струмопровідних елементів, що знаходяться під напругою, для випадкового дотику:

а) захист від переходу високої напруги в мережу низької напруги;

б) захисне розділення мереж.

3 Застосування електрозахисних засобів персоналом при експлуатації установок.

4 Організація безпечної експлуатації електроустановок.