Анализ опасности поражения людей током в сети с изолированной нейтралью

В сети с изолированной нейтралью нулевая точка трансформатора " 0" не присоединена к заземляющему устройству или присоединена через приборы, имеющие большое сопротивление. Если человек прикоснется к двум фазам (рис. 3, а), то напряжение прикосновения будет равно линейному напряжению сети. Если же человек прикоснется к одной фазе (рис. 3, 6) или к корпусу электроустановки в случае замыкания фазы на корпус (в), то через человека потечет ток

 

Рис. 3 Схемы возможного поражения человека электрическим током в сети с изолированной нейтралью: г - сопротивление изоляции воздушной линии электропередачи; д - сопротивление изоляции кабельной линии

 

Сопротивление изоляции - это сопротивление столба и изоляторов (рис. 3, г) или сопротивление изоляции кабеля (рис. 3, д), а также емкостное сопротивление проводов относительно земли.

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) [1] при линейном напряжении = 380 В сопротивление изоляции фаз должно быть не менее 0, 5 МОм. Поэтому при хорошей изоляции ток будет очень маленьким, и человеку будет безопасно прикосновение к одной фазе. Однако при низком сопротивления изоляции (мокрый столб, разбитый изолятор, падение провода на землю) - появляется опасность.

Например: = 380 В, = 2 кОм, 0, 0, то

А, т.е. смертельно опасно.

1.3 Защитное заземление, принцип действия» Нормирование сопротивления защитного заземления

При напряжении до 1000 В защитное заземление выполняется только в сетях с изолированной нейтралью. Сеть с изолированной нейтралью применяется в непротяженных сетях (когда емкостное сопротивление проводов относительно земли небольшое), а также в местах повышенной электроопасности: в сырых помещениях, подвалах,

Принцип действия защитного заземления состоит в снижении напряжения прикосновения до безопасного значения. Поясним это на примере, причем возьмем наихудший случай по опасности поражения человека, т.е. когда сопротивление изоляции наименьшее (провод упал на землю) и когда оборудование находится на расстоянии больше 20м от заземлителей (рис. 4), В случае замыкания фазы на корпус потечет ток I по цепи: обмотка трансформатора, провод, корпус электрооборудования, заземляющее устройство, земля, изоляция, второй провод, обмотка трансформатора, I = / ( + ).

Рис. 4 Схема защитного заземления: а - принципиальная схема; б - схема замещения

Напряжение прикосновения определяется как разность потенциалов на корпусе оборудования и поверхности земли , на которой стоит человек. Когда заземлители находятся на расстоянии больше 20 м от оборудования потенциал =0 и разность потенциалов равна падению напряжения на заземляющем устройстве:

(1)

Из формулы (1) следует: чем меньше сопротивление заземляющего устройства , тем меньше напряжение прикосновения .

По правилам устройства электроустановок [1] сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования напряжением до 1000 В, должно быть не более 4 Ом.

При мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ А и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление не более 10 Ом.

Поэтому при наличии защитного заземления, даже в самом худшем случае (обрыве провода и падении его на землю) напряжение прикосновения будет небольшим, например, при = 380 В, 4 Ом, = 100 Ом, 380 / (1 + 100 / 4) = 15 В, т.е. безопасно.

Если заземлители будут расположены к оборудованию ближе 20 м, то потенциал будет больше нуля и напряженнее будет еще меньше.

 

Рис. 5 Схемы заземления передвижных и стационарных установок: