Расчет тока через человека при однофазном включении в сеть

 

При прикосновении к одной фазе в трехпроводной сети с изолированной нейтралью сила тока (рис. 4.2), протекающего через человека, будет опреде­ляться величиной действующего на него напряжения, сопротивления изоляции проводов (r_из) которая в соответствии с ПУЭ не должна быть менее 0,5 МОм, а также электрическим сопротивлением цепи человека (R_ч), состоящих из после­довательно соединенных сопротивлений тела человека (r_{т.ч .}), обуви (r_об)и опор­ной поверхности ног (r_n) или пола

 

(4.1)

где U_ф – фазное напряжение, В (в сетях 380/220В U_ф = 220В);

R_ч –сопротивлением цепи человека, Ом (R_ч = r_m.ч + r_o6 + r_n);

r_т.ч –сопротивление изоляции проводов, Ом.

 

Рис. 4.2. Однофазное включение в сеть с изолированной нейтралью

 

Для определения последствий включения в цепь тока расчетное значение тока человека необходимо сравнить с пороговыми значениями (табл. 4.1).

 

Таблица 4.1 – Ориентировочные пороговые значения электрического тока

 

Термин	Определение	Величина тока,
Порог ощущения	Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения	0,5 – 1,5
Неотпускающий ток	Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, которой зажат проводник	10-15
Фибрилляционный ток	Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека фибрилляцию сердца (судорожные сокращения сердца)	50-80
Смертельный ток	Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека смерть	100 и более

 

Пример 4.1. Определить силу тока, проходящего через человека, при неблагоприятной и благоприятной ситуациях в случаях однофазного включения в трехпроводную трехфазную сеть напряжением U_л = 380 В с изолированной нейтралью (рис. 4.2).

а) Неблагоприятные условия: человек прикоснулся к одной фазе, стоит на токопроводящем железобетонном полу, обувь сырая. Сопротивления: тела человека r_т.ч= 1000 Ом, обуви r_об = 0 Ом, опорной поверхности ног (сопротивление пола) r_n = 0 Ом, изоляции r_из= 70000 Oм.

б) Благоприятные условия: человек стоит на нетокопроводящем полу, покрытом линолеумом (r _n = 1500000 Ом),

Решение. Определим ток через человека (мА) по формуле (4.1) для неблагоприятных условий

 

Определим ток через человека (мА) для благоприятных условий

Выводы. Сравниваем полученные значения тока через человека с пороговыми значениями тока (табл. 4.1): в первом случае (при неблагоприятных условиях) ток близок к порогу неотпускающего тока и представляет опасность; во втором случае (при благоприятных условиях) ток, проходящий через человека, не представляет опасности.

При однофазном включении человека в четырехпроводную сеть с глухозаземлеиной нейтралью (рис. 4.3) проходящий через него ток определяется вели­чиной фазного напряжения установки (U_ф), электрическим сопротивлением цепи человека (R_ч) и сопротивлением заземления нейтрали (R_o) источника тока

(4.2)

 

где R_ч – сопротивление цепи человека, Ом;

R_o –сопротивлением заземления нейтрали, Ом.

 

Так как R_ч >>R₀, то в формуле (8.2) R₀ можно не учитывать.

 

 

Рис. 4.3. Однофазное включение в сеть с глухозаземленной нейтралью

 

Пример 4.2. Определить силу тока, проходящего через человека, при однофазном включении в трехфазную четырехпроводную электрическую сеть напряжением U_л = 380 В с заземленной нейтралью.

а) Неблагоприятные условия: человек стоит на токопроводящем железобетонном полу в сырой обуви. Сопротивление тела человека r_m.ч =1000 Ом; пола r_n = 0, обуви r_0б= 0; заземле­ние нейтрали R₀=4 Ом (допускаем R_o = 0 ввиду незначительной величины по сравнению с со­противлением тела человека).

б) Благоприятные условия: человек находится на сухом паркетном полу

r_n = 30000 Ом, обувь нетокопроводящая сухая (резиновая подошва) r_об = 500000 Ом.

Решение. Определяем по формуле (4.2) ток через человека (мА) для неблагоприятных условий

 

 

Определяем ток через человека (мА) для благоприятных условий

 

Вывод. Сравнивая полученный результат с пороговыми значениями тока (таблица 4.1) заключаем, что в первом случае ток является опасным для жизни (порог смертельного тока 100 мА); а во втором случае ток является безопасной для человека.