3. Опасность напряжений прикосновения при замыкании фазы на землю (аварийный режим) и на корпус электрооборудования. Какой величины достигает напряжение прикосновения при замыкании фазы

3. Опасность напряжений прикосновения при замыкании фазы на землю (аварийный режим) и на корпус электрооборудования

При замыкании фазы на землю сеть с изолированной нейтралью (рис. 4) оказывается более опасной, чем с заземленной (рис. 5). Так как, в сети с изолированной нейтралью напряжение, обуславливающее величину тока через тело человека равно Uл, а в сети с заземлённой нейтралью оно лежит в пределах:

Uл >Uпр >Uф

Рисунок 4 - Сеть с изолированной нейтралью

Ih = , (7)

где Rh- сопротивление тела человека;

Rзм - сопротивление замыкания фазы земли

В случае пробоя фазы на корпус оборудования, которое в нормальных условиях не должно находится под напряжением, человек, работающий с этим оборудованием, оказывается в режиме однофазного прикосновения. Для защиты от поражения электрическим током в сети с изолированной нейтралью применяется защитное заземление (рис. 6).

Рисунок 5 - Сеть с заземленной нейтралью

Рисунок 6 - Защитное заземление

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасного значения напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением с землей. С заземленного корпуса ток стекает в землю через заземлитель (Rз)

Uф

I з = (8)

Rз + Rиз

где Rз - сопротивление заземляющего устройства

Пример: В сети сUф= 220 В, при Rоб = 0; Rпола = 0;

Rиз= 450 кОм, Rh= 1000 Ом человек прикасается к незаземленному корпусу. Найти Ih.

Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение человека к такому корпусу равносильно прикосновению к фазе (рисунок 4). Ток через человека определяется в соответствии с формулой 1

220

I h = = 7 мА

1000 + 450 1000

При заземленном корпусе опасность прикосновение много меньше. Если корпус заземлен Rз= 4 Ом

= 1,4 мА

Uk = Iз·Rз , (9)

где Uk-напряжение на корпусе оборудования

Uk = 1,4·10-3·4 = 5,6·10-3 В

При замыкании одной фазы на землю, а другой на корпус заземлённой электроустановки (рис. 7) на корпусе появляется напряжение, которое можно рассчитать по формуле 10.

Рисунок 7. Аварийный режим в сети при заземлённом корпусе электрооборудования

. (10)

Контрольные вопросы

1. Дайте объяснение схемы лабораторной установки для каждого опыта.

2. Объясните принцип действия и условия применения схемы трёх вольтметров для контроля за состоянием сопротивления проводов относительно земли.

3. Какое действие на величину поражающего тока и напряжения оказывает сопротивление изоляции проводов по отношению к земле в сетях с изолированной и глухозаземлённой нейтралью?

4. Объясните значение сопротивления пола, обуви и применяемых для них материалов, как мера защиты от поражений электрическим током.

5. Объясните принцип защитного действия и условия применения заземления нетоковедущих частей электрооборудования.

6. В каких случаях эксплуатация электроустановок в сети трёхфазного тока с изолированной нейтралью опаснее, чем в сети с глухозаземлённой нейтралью?

7. Какова должна быть величина сопротивления изоляции в электроустановках до 1000В?

8. Объясните значение возможно большего числа средств защиты от поражения током.

9. Как определяется величина тока, протекающего через тело человека при однофазном прикосновении:

а.) в сети трёх фазного тока с изолированной нейтралью;

б.) в сети трёх фазного тока с заземлённой нейтралью?

10. Какая величина сопротивления тела человека принята для расчетов?

11. Какой величины ток считается опасным для жизни человека?

studfiles.net

Двухфазное (двухполюсное) прикосновение, Однофазный (однополюсное) прикосновение

При двухфазном прикосновении к токоведущим частям (рис 314) сила тока / л, проходящего через тело человека, определяется по формулам:

- для сети постоянного или однофазного переменного тока

- для трехфазной сети

где. Я - сопротивление тела человека,. С / ^ - рабочее напряжение сети; 1/яин - линейное напряжение сети;. С / ф - фазное напряжение сети

Рис 314. Схема двухфазного прикосновения: а - в сети постоянного или однофазного переменного тока, б - в трехфазной сети

Двухфазное прикосновение более опасным, поскольку / и зависит только от напряжения и сопротивления тела человека. Однако такие случаи очень редки и являются обычно последствиями нарушения требований по охране и рабоі.

Для большей наглядности определим силу тока, который может пройти через тело человека при двухфазном прикосновении к токоведущим частям в трехфазной сети с линейным напряжением UnUt = 380. В:

Таким образом, при двухфазном прикосновении через тело человека может пройти ток, который превышает значение порогового фибриляцийного тока (см. табл 35), что может привести к смертельному поражению

Однофазное (однополюсное) прикосновение

При однофазном прикосновении в сети с глухозаземленной нейтралью (рис 315, а) через тело человека проходит меньший ток, поскольку напряжение, под которой оказалась человек, не превышает фазного, что в / 3 раз меньше, чем линейное напряжение сети. Кроме того, общее сопротивление электрической цепи может состоять не только из сопротивления тела человека. Д и сопротивления заземления нейтрали. Л0, но и сопротивления пола (основы). Я, как й стоит человек, и сопротивления ее обувь /?. В. В общем случае / л определяется по формулермулою:

Рассмотрим случай, когда человек прикасается к одной из фаз трехфазной сети напряжением 380В ( и деревянном полу, имеющий сопротивление и?. П = 60 000. Ом в сухом обуви на резиновой подошве (Я = 50 000. Ом), тогда ток, который может пройти через тело человека, будет равнаати

Ток такой силы абсолютно безопасен для жизни человека, поскольку он меньше пороговый неотъемлемой пуская ток (см. табл 35)

Рис 315. Схема однофазного прикосновения при нормальном режиме работы электросети: а - в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью б - в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Если же человек стоит на земле или токопроводящей полу (Я = 0) в промокшей обуви (Лв = 0), то / составляет

Такое значение силы тока является смертельно опасным для человека

При однофазном прикосновении в трехфазной сети с изолированной нейтралью (см. рис 314, б) ток пройдет через тело человека, будет меньше, чем при аналогичном прикосновении в сети с глухозаземленной нейтр ралли. Это связано с тем, что в общий сопротивления электрической цепи еще добавляется сопротивление изоляции (гв, гв, е) и емкости (с, с, с) фаз. В такой сети напряжением до 1000. В, когда значение сопротивления изоляции все х трех фаз уровне (г = гь = е = г), а емкостным сопротивлением можно пренебречь (са = сь = с = 0), ток, проходящий через человека, равнарівнює

Рис 316. Схема однофазного прикосновения к исправной фазы неисправной электросети, в которой одна фаза замыкается на землю

Необходимо заметить, что вышеприведенные рассуждения касаются нормальной работы электросети. При аварийных режимах сети (замыкании фазы на корпус или на землю) условия меняются. Например, если одна из фаз замыкается на землю (рис 316), то ток, который пройдет через тело человека в случае ее прикосновения к исправной фазы, можно выразить следующей зависимостьюстю:

Как правило, сопротивление короткого замыкания. Лк достаточно мал и может

пренебречь. Тогда

Таким образом, проанализировав условия поражения человека током можно сделать следующие выводы:

- наименее опасно однофазное прикосновение к проводу (фазы) исправной сети с изолированной нейтралью;

- при замыкании одной из фаз на землю (неисправна сеть) опасность однофазного прикосновения к исправной фазы в такой сети больше, чем в исправной сети при любом режиме нейтрали;

- при однофазном прикосновении в сети с глухозаземленной нейтралью последствия поражения существенно зависят от сопротивления основания (пола), на которой стоит человек и сопротивления ее обуви;

- опасным является двухфазное прикосновение при любых режимов нейтрали;

- в сетях напряжением выше 1000. В опасность однофазного или двухфазного прикосновения практически одинакова, при этом высока вероятность смертельного поражения

uchebnikirus.com

Электрическое замыкание на корпус

Замыкание на корпус или, точнее электрическое замыкание на корпус — это случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. Замыкание на корпус может быть результатом, например, случайного касания токоведущей части корпуса машины, повреждения изоляции, падения провода, находящегося под напряжением, на нетоковедущие металлические части и т. п. [c.182]

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защита заземлением состоит в снижении напряжения на металлических частях оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате электрического замыкания на корпус, до малой (безопасной) величины. Это достигается выбором достаточно малой величины сопротивления защитного заземления чем оно меньше, тем ниже окажется сила тока, проходящего через человека, прикоснувшегося к металлическим частям оборудования. [c.45]

Электрическое замыкание на корпус (замыкание на корпус) — случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. [c.177]

Замыкание на землю Замыкание на землю электрическое Замыкание на корпус Замыкание на корпус электрическое Зануление [c.106]

Допускается не выполнять электрическую связь корпусов источника электроэнергии и передвижной установки, если как источник, так и установка имеют собственные заземляющие устройства, обеспечивающие при двойном замыкании на разные корпуса электрооборудования нормированные уровни напряжений прикосновения и длительности их воздействия. [c.48]

Рис. 6. Растекание тока при замыкании на землю а — электрическое замыкание металлического корпуса на землю б — растекание тока в земле через полушаровой заземли-тель и кривая распределения потенциала по поверхности земли в — напряжения прикосновения (Г/ пр) и шага (С/ш).

Электрическая установка Замыкание на корпус Электрический ток [c.196]

Назначение защитного заземления — предупредить поражение человека электрическим током в случае замыкания фазы на корпус оборудования. Схема устройства заземления весьма проста. К обо- [c.86]

Проводится ли проверка на отсутствие замыканий на корпус и состояния изоляции проводов, отсутствия обрыва заземляющей жилы (провода) электроинструмент , переносных электрических светильников, а также состояния изоляции понизительных трансформаторов и преобразователей частоты ( БШ— 8— 0 ПТЭ и ПТБ). [c.342]

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и к другим нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (рис. 4.16). При этом все металлические нетоковедущие части электроустановок 1 соединяются с землей с помощью заземляющих проводников 2 и заземлителя 3. [c.208]

Защитное зануление, так же как и защитное заземление, предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус электроустановок. Защитное зануление осуще-208 [c.208]

Системы защитного отключения — это специальные электрические устройства, предназначенные для отключения электроустановок в случае появления опасности пробоя на корпус. Так как основной причиной замыкания на корпус токоведущих частей оборудования является нарушение изоляции, то системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования. При достижении опасного уровня оборудование отключается до того момента, когда произойдет пробой на корпус и появится реальная опасность поражения электрическим током. [c.209]

В ряде случаев приходится пользоваться переносными токоприемниками — электроинструментами, переносными электролампами и другими приборами, при неисправности которых может произойти поражение электрическим током. Поэтому раз в три месяца проверяют отсутствие замыкания на корпус, исправность изоляции питающих проводов и отсутствие оголенных токоведущих частей. [c.214]

В ряде случаев приходится пользоваться переносными токоприемниками — электроинструментами, переносными лампами и другим оборудованием, при неисправной изоляции которого возможны поражения электрическим током. Поэтому раз в три месяца проверяют в них отсутствие замыкания на корпус, исправность изоляции питающих. проводов и отсутствие оголенных токоведущих частей. [c.226]

Кроме рассмотренных выше случаев включения человека в электрическую сеть опасность представляет так называемое шаговое напряжение. Шаговое напряжение появляется в результате образования электрических потенциалов па поверхности земли в пределах поля растекания тока замыкания /3 в грунте, возникающего при падении электрического провода на землю, замыкании токоведущих частей на заземленный корпус, использовании земли в качестве проводника и т. п. [c.155]

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус . [c.160]

Такая опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус электрооборудования при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела при появлении в сети более высокого напряжения при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров. Например, могут измениться напряжение корпуса относительно земли, тока замыкания на землю, напряжение фаз относительно земли и др. Любой из [c.164]

Электрическую часть домкрата следует испытывать один раз в месяц и результаты испытаний заносить в специальный журнал. Перед началом работы с домкратом необходимо осмотреть токоподводящие провода, проверить отсутствие замыкания на корпус, надежность работы выключателя. [c.80]

При ремонте автокрана слесарь работал электродрелью, а шофер в это время рядом занимался ремонтом машины. Слесарь, не отключив электродрель, положил ее на металлическую подножку машины. Шофер был поражен электрическим таком вследствие замыкания электродрели на корпус. Нельзя допускать, чтобы при работе одного лица с использованием электрифицированного изолированного от земли электроинструмента на оборудовании (автомашине, электрокарах, автокранах и им подобных), другое лицо занималось также работой на этом же оборудовании. Если же присутствие второго рабочего необходимо по условиям работ, он также должен применять диэлектрические средства защиты. [c.18]

Устройство защитного заземления — основное мероприятие, обеспечивающее безопасность людей от воздействия электрического тока при прикосновении, возникающем при нарушении изоляции токоведущих частей и замыканий на корпус в системах электроснабжения с незаземленной нейтралью трансформатора, генератора (рис. 11). [c.36]

Зануление в схемах с глухим заземлением нейтрали является основной мерой обеспечения безопасности от действия электрического тока при замыкании токоведущей шины на металлическую оболочку электрооборудования и возникновении напряжения прикосновения и шага. На рис. 17 показана схема соединения корпусов электрооборудования с нулевым проводом при заземленной нейтрали. [c.52]

Назначение таких схем обеспечить быстрое автоматическое отключение участка электрической сети при возникновении в нем опасности поражения людей электрическим током. Такая опасность может возникнуть при замыкании токоведущей шины на токопроводящий корпус электрооборудования, снижении сопротивления изоляции сети ниже допустимого предела и случайном прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. Во всех этих случаях опасность поражения обусловлена силой тока /ч, проходящего через тело человека [c.56]

Для проверки отсутствия замыканий на корпус и состояния изоляции проводов, обрыва заземляющей жилы (провода) электроинструмента, переносных электрических светильников, а также для проверки изоляции понижающих трансформаторов и преобразователей частоты используют мегомметр. Проверку выполняет не реже одного раза в месяц рабочий с квалификационной группой не ниже третьей. [c.64]

Защитное заземление — основное мероприятие, ограждающее людей от поражения электрическим током при наличии напряжения прикосновения и шага, возникающего в результате нарушения изоляции токоведущих частей и замыкания на корпус в системах электроснабжения с незаземленной нейтралью трансформатора или генератора. [c.89]

Допустим, что корпус электрооборудования не заземлен и находится под напряжением по причине замыкания на него одной из фаз. Прикосновение человека к такому корпусу равносильно включению. В этом случае, если не учитывать электрическое сопротивление обуви и пола, ток, проходящий через человека, будет равен [c.90]

Незаземленный или плохо заземленный электродвигатель, кроме того, что он представляет опасность для обслуживающего персонала, при прикосновении к нему во время замыкания на корпус электродвигателя может явиться причиной возникновения взрыва из-за появления искры. Поэтому заземление электрических машин необходимо производить очень тщательно, гайки [c.145]

Применение малого напряжения. Чтобы исключить возможность массового пробоя полупроводниковых устройств и приборов при производстве монтажных и ремонтных работ, в электрических схемах ЭВМ применяют электроинструменты и паяльники с рабочим напряжением не более 42 В, питающиеся от независимого Источника. Если питание производить от одного и того же источника (например, с зажимов ЭВМ), то в случае замыкания на корпус электроинструмента, а также двойного пробоя изоляции, которые полностью исключены быть не могут, возникает опасность подачи в схему высокого обратного напряжения и повреждения полупроводников. [c.163]

Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть, в частности при замыкании фазы на корпус электрооборудования при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела появлении в сети повышенного напряжения прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров (напряжение корпуса относительно земли, напряжение фаз относительно земли и др.), что может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т.е. автоматическое отключение опасного участка сети за время не более 0,2 с. [c.105]

Механические повреждения кабельного ввода, плоского кабеля и места соединения плоского и круглого кабелей при спуско-подъем-ных операциях составляют около 50 % от общего числа аварий. Повреждения кабельного ввода электродвигателя заключаются в пробое электрической изоляции ввода с последующим коротким замыканием жил кабеля между собой и на корпус электродвигателя. [c.81]

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). [c.182]

Защитные заземляющие устройства разных электроустановок, получающих энергию от одной и той же сети с изолированной нейтралью, целесообразно соединять электрически или заземлители их выполнять как одно целое. Дело в том, что при замыкании на корпус разных фаз в двух установках, имеющих раздельные заземляющие устройства (рис. 5-12), возникает двойное замыкание на землю и заземленное оборудование оказывается под напряжением относительно земли, В [c.197]

Причинами стекания тока в землю является замыкание токоведущей части на заземленный корпус электрического оборудования, падение провода на землю, использование земли в качестве провода и т. п. Во всех этих случаях происходит резкое снижение потенциала (т. е. напряжения относительно земли ) Ф-), В, заземлившейся токоведущей части до значения, равного произведению тока, стекающего в землю, [ъ, А, на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути, т. е. сопротивление заземлителя растеканию тока К3, Ом [c.75]

Электрическое замыкание на корпус (замыкание на корпус) — случайное электрическое соединение токоведущей части с метал дяческнмп нетокоаедущнми частями электроустановки [c.319]

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защита заземлением состоит в снижении напряжения на металлических частях оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате электрического замыкания на корпус, до малой (безопасной) величины. Это достигается выбором достаточного сопротивления защитного заземления чем оно меньше, тем ниже сила, тока, проходящего через тело человека, прикоснувше-гося к металлическим частям оборудования. [c.44]

Под замыканием на корпус (электрическое замыкание на корпус) понимают случайное электрическое соединение юковедущей части с металлическими не-токоведущпми частями электроустановки. Замыкание на корпус может быть результатом случайного касания. [c.31]

В электроустановках с напряжением до 1000 В и глухозаземлен-ной нейтралью необходимо обеспечивать автоматическое отключение поврежденного оборудования. Для этого металлические нетоковедущие части электрических установок заранее соединяют с нулевым проводом. При повреждении изоляции возникает ток короткого замыкания. Величина его в 3 раза превосходит номинальный ток в плавкой вставке ближайшего предохранителя ив 1,5 раза ток отключения автомата. При такой силе тока короткого замыкания происходит перегорание плавких вставок ближайших предохранителей или отключение автомата максимального тока. Этим обеспечивается защита обслуживающего персонала при замыкании на корпус электродвигателя или другого оборудования. [c.30]

Защитное зануление — это разновидность защитного заземления, устраняющая опасность поражения людей электрическим током при пробоях на корпус и другие металлические части электрооборудования. Оно применяется в четырехпроводных системах с заземленной нейтралью при напряжении до 1000 В. Зануле-ние — это присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземленному нулевому проводу. При пробое на корпус создается такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения поврежденного оборудования. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали не должно превышать 4—10 Ом, а каждого повторного заземления нулевого провода 10—30 Ом. Повторное заземление нулевого провода через каждые 200—250 м, а также на концах всех ответвлений уменьшает опасность поражения людей током при обрыве нулевого провода и замыкания фазы за местом обрыва. [c.91]

Одним из наиболее слабых узлов УЭЦН является силовой кабель. Так, 70% текущих скважин, оборудованных УЭЦН, связано с выходом из строя кабеля в том числе механические повреждения кабельного ввода, плоского кабеля и места соединения плоского и круглого кабелей при спуско-подъемных операциях составляют около 50% от общего числа отказов. Ввод кабеля в погружной двигатель и плоская часть кабеля выходят из строя вследствие натяжения кабеля при спуске погружного агрегата в скважину. Повреждения кабельного ввода электродвигателя заключаются в пробое электрической изоляции ввода с последующим коротким замыканием жил кабеля между собой и на корпус электродвигателя. К причинам нарушения диэлектрической прочности кабельного ввода относятся как плохое качество изготовления муфты, так и неудовлетворительное состояние электрических контактов штепсельного соединения. Применяемое в муфте кабельного ввода штепсельное соединение кабеля с выводами статорной обмотки является слабым местом в электрической цепи кабель-электродвигатель. Рабочие токи погружных электродвигателей достигают 70 А. Площадь штепсельного соединения незначительна, и плотность тока в нем велика. При этом большое значение имеет переходное сопротивление, которое зависит от контактного давления, материала, из которого изготовлены контакты, и чистоты обработки их поверхности. [c.91]

На рис. 10.6 показана принципиальная схема и векторная диаграмма напряжений для случая неотключив-шегося замыкания на землю (корпус) в системе с заземленной нейтралью. Из диаграммы видно, что при замыкании фазы А на землю ее напряжение относительно земли Vа уменьшится. В идеальном случае, если переходное сопротивление в месте замыкания Я33и близко к нулю, напряжение в месте замыкания упадет до нуля, в то же время напряжения фаз В и С увеличатся до значения линейного напряжения сети, следовательно, резко возрастет ток через тело человека при однофазных прикосновениях к двум другим фазам (В и С). Если же в месте замыкания на землю окажется значительное переходное сопротивление Я3ам, то с учетом сопротивления рабочего заземления нейтрали ток однофазного замыкания /3 = /ф/( о+ зам) может быть меньше значения уставки срабатывания защиты и электроустановка окажется длительное время в состоянии повышенной опасности поражения электрическим током. [c.119]

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок — корпусов и оболочек, конструкций, ограждений и др., которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Основной характеристикой защитного заземляющего устройства (ЗУ) является электрическое сэпротивление, которое состоит из сопротивления растеканию тока с заземли, елей и сопротивления соединительных проводников. В сетях с изолированной нейтралью при замыкании на корпус электрооборудования через ЗУ будет проходить ток /а и корпус окажется под напряжением относительно земли II3, равным разности потенциалов корпуса и нулевого потенциала земли (за пределами зоны растекания тока, обычно не ближе 20 м от одиночного заземлителя). При малых значениях сопротивления ЗУ напряжение корпуса относительно земли будет небольшим и прикосновение к корпусу будет безопасным (из— 13Я3<.илоп). [c.130]

На рис. 10.13 показаны кривые распределения электрических готенциалов на поверхности земли при замыкании фазы на заземленный корпус электродвигателя по мере удаления от заземлителя / 3, причем потенциалы всех корпусов, присоединенных к общему ЗУ, одинаковы и равны ф3. Напряжения прикосновения убывают по мере приближения человека к заземлителю (в данном случае к первому корпусу М1). [c.130]

Причинами стекания тока в землю являются замыкание токоведущей части на заземленный корпус электрического оборудования, падение провода на землю, использование земли в качестве провода и т. п. Во всех этих случаях происходит резкое снижение потенциала (т. е. напряжения относительно земли1) фэ, В, заземлившейся токоведущей части до значения, равного произведению тока, стекающего в землю /3, А, на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути,т. е. сопротивление заземлителя растеканию тока, / 3) Ом [c.79]

Защитное зануление — это разновидность защитного заземления, устраняющая опасность поражения людей электрическим током при пробоях на корпус и другие металлические части электрооборудования. Оно применяется в четырехпроводных системах с заземленной нейтралью при напряжении до 1000 В. Зануление— это присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземленному нулевому проводу. При пробое на корпус создается такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения поврежденного оборудования. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали не должно превышать 4—10 Ом, а каждого повторного заземления нулевого провода 10—30 Ом. Повторное заземление нулевого провода через каждые 200—250 м, а такжб на концах всёх ответвлений уменьшает опасность поражения людей током при обрыве нулевого провода и замыкания фазы за местом обрыва. [c.91]

ru-safety.info

bzhd3

T: ИССЛЕДОВАНИЕ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Q1: Чему равно нормативное значение сопротивления изоляции силовой и осветительной сети?

A4: Не менее 0,5 МОм.

Q2: Какой режим, аварийный или нормальный более опасен при прикосновении человека к исправной фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью?

A1: Аварийный режим.

Q3: Как изменится ток, протекающий через человека при однофазном прикосновении к сети с заземленной нейтралью, если увеличить сопротивление изоляции?

A3: Останется неизменным.

Q4: Чему равно полное сопротивление изоляции трехфазной сети, если сопротивление изоляции каждой фазы равно 600 кОм?

A4: 200 кОм.

Q5: Какое сопротивление изоляции трехфазной сети контролируется вентильной схемой?

A2: Полное сопротивление изоляции сети.

Q6: Какое напряжение покажут вольтметры в схеме контроля изоляции с помощью трех вольтметров в сети U=380/220 В, если сопротивление изоляции каждой фазы равно 0.5 МОм?

A4: 220В.

Q7: Контроль сопротивления изоляции в трехфазной сети 380/220 В осуществляется с помощью трех вольтметров. Какое напряжение покажут два других вольтметра, если один показал ноль?

A1: 380 В.

Q8: Контроль сопротивления изоляции в трехфазной сети 380/220 В осуществляется с помощью трех вольтметров. Что покажут вольтметры при одновременном снижении сопротивления изоляции фаз в 3 раза?

A3: 220 В.

Q9: От чего зависит ток, протекающий через человека при двухфазном прикосновении в сети с заземленной нейтралью?

A2: От сопротивления тела человека и напряжения сети.

Q10: От чего зависит ток, протекающий через человека при двухфазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью?

A2: От сопротивления тела человека и напряжения сети.

Q11: От чего зависит ток, протекающий через человека при прикосновении к одной из фаз в сети с заземленной нейтралью?

A2: От сопротивления тела человека, сопротивления заземлителя и фазного напряжения.

Q12: Как влияет сопротивление обуви и пола на ток, протекающий через человека при двухфазном прикосновении?

A4: Не влияет.

Q13: Каков путь тока при однофазном прикосновении человека к сети с изолированной нейтралью?

A1: Фаза - сопротивление тела человека - земля - сопротивление изоляции - другая фаза.

Q14: Каков путь тока при однофазном прикосновении человека к сети с заземленной нейтралью?

A2: Фаза - сопротивление тела человека - земля - сопротивление заземлителя - нейтраль.

Q15: В каких сетях можно пренебречь емкостью фаз относительно земли?

A4: В сетях малой протяженности.

Q16: Каков путь тока при двухфазном прикосновении человека в сети с изолированной нейтралью?

A3: Фаза - сопротивление тела человека - фаза.

Q17: Каков путь тока при двухфазном прикосновении человека в сети с заземленной нейтралью?

A2: Фаза - сопротивление тела человека - фаза.

Q18: В каких сетях применяется непрерывный контроль сопротивления изоляции?

A3: В сетях с изолированной нейтралью.

Q19: Что такое трехфазная сеть с изолированной нейтралью?

A2: Нейтраль хорошо изолирована от заземляющего устройства.

Q20: Какая сеть более безопасна при нормальном режиме работы?

A4: С изолированной нейтралью.

Q21: Какое напряжение будет воздействовать на человека, прикоснувшегося к исправному фазному проводу трехфазной сети с изолированной нейтралью, при аварийном режиме работы?

A3: Больше фазного, но меньше линейного.

Q22: Какая сеть более безопасна в помещениях с повышенной влажностью?

A2: С изолированной нейтралью.

Q23: Чему равен ток через человека при прикосновении к двум фазам в сети с изолированной нейтралью, если напряжение в сети U = 220/380В, а сопротивление тела человека R = 1 кОм ?

A4: 380 мА.

Q24: Чему равен ток через человека при прикосновении к двум фазам в трехфазной сети с заземленной нейтралью, если напряжение сети U = 220/380 В, а сопротивление тела человека R = 1 кОм ?

A3: 380 мА.

Q25: Как изменится величина тока через человека при увеличении напряжения прикосновения?

A1: Увеличится.

Q26: Какое основное назначение устройства непрерывного контроля состояния изоляции с помощью трех вольтметров?

A1: Контроль однофазных замыканий на землю.

Q27: Какие параметры электрической сети можно контролировать мегаомметром М1102?

A3: Сопротивление изоляции.

Q28: Как влияет увеличение сопротивления изоляции пола и обуви на ток, протекающий через человека, при прикосновении его к фазе в сети с заземленной нейтралью?

A1: Уменьшает ток.

Q29: В каких сетях сопротивление изоляции не влияет на величину тока через человека при его прикосновении к одной из фаз?

A1: С заземленной нейтралью.

Q30: От чего зависит величина тока, протекающего через человека при его прикосновении к одной из фаз в сети с изолированной нейтралью в период нормальной работы?

A4: От напряжения сети, сопротивления изоляции и емкости фаз.

Q31: Какой режим, аварийный или нормальный более опасен при прикосновении человека к исправной фазе в сети с изолированной нейтралью?

A1: Аварийный режим.

Q32: Как влияет уменьшение сопротивления изоляции на величину тока через человека при его прикосновении к одной из фаз в сети с заземленной нейтралью?

A2: Не влияет.

Q33: Какое основное назначение устройства непрерывного контроля состояния изоляции с помощью трех вольтметров?

A2: Контроль однофазных замыканий на землю.

Q34: Как изменяется величина тока через человека при увеличении времени прикосновения?

A4: Увеличивается.

Q35: В зависимости от каких параметров нормируются предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, проходящих через человека?

A1: Рода и частоты тока, продолжительности воздействия и режима работы сети (нормальный или аварийный).

Q36: От чего зависит ток, протекающий через человека при двухфазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью?

A1: От сопротивления тела человека и величины линейного напряжения.

Q37: Какой ток, постоянный или переменный, представляет большую опасность для человека при напряжении до 300 В ?

A2: Переменный.

Q38: Какой ток, постоянный или переменный, используется при измерении сопротивления изоляции мегаомметром М1102 ?

A2: Постоянный.

Q39: Какое напряжение будет воздействовать на человека, прикоснувшегося к исправному фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтралью при аварийном режиме работы?

A2: Меньше линейного, но больше фазного.

Q40: Что такое трехфазная сеть с заземленной нейтралью?

A1: Нейтраль непосредственно соединена с заземляющим устройством.

Q41: Как изменится сопротивление тела человека при увеличении напряжения прикосновения?

A4: Уменьшится.

Q42: Каких значений может достигать сопротивление тела человека при сухой неповрежденной коже и напряжении до 5 В ?

A4: 10 - 100 кОм

Q43: Какой характер имеет сопротивление тела человека?

A2: Активно-емкостной.

Q44: Как изменяется сопротивление тела человека при увеличении частоты протекающего через него тока?

A2: Уменьшается.

Q45: Как изменяется сопротивление тела человека при уменьшении частоты протекающего через него тока?

A1: Увеличивается.

Q46: Как изменится величина тока, протекающего через человека, при увеличении его частоты?

A1: Увеличится.

Q47: Как изменится величина тока, протекающего через человека, при уменьшении его частоты?

A2: Уменьшится.

Q48: Как изменится величина тока, протекающего через человека, при увеличении напряжения прикосновения?

A1: Увеличится.

Q49: Что такое напряжение прикосновения?

A3: Это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Q50: Что является одним из основных защитных средств от поражения человека электрическим током в сетях с изолированной нейтралью?

A2: Надежная изоляция токоведущих частей и защитное заземление нетоковедущих частей электроустановок.

Q51: Какие параметры следует учитывать при выборе норм на сопротивление изоляции?

A3: Рабочее напряжение, параметры внешней среды.

Q52: Как изменится сопротивление тела человека при увеличении длительности прохождения через него тока?

A2: Уменьшится.

studfiles.net

Таким образом, ток, проходящий через человека, определяется только величиной сопротивления человека и напряжением сети.

Как показывает анализ случаев электротравматизма, двухфазное включение человека встречается достаточно редко.

Однофазное (однополюсное) включение в сети с изолированной нейтралью.

На рис. 4.2. показана схема включения человека в однофазную сеть с изо-

лированной нейтралью.

Рис. 4.2. Схема включения человека в однофазную сеть с изолированной

нейтралью (а) и эквивалентная схема замещения (б)

Из эквивалентной схемы замещения следует, что при равных сопротивлениях изоляции r1 = r2 = R ток, проходящий через тело человека, будет равен:

(4.4.)

Из зависимости (2.20) следует, что ток, проходящий через человека, определяется не только сопротивлением человека Rч, но и сопротивлением изоляции R. Так как сопротивление изоляции в качественно выполненных электрических сетях приближается к значениям R = 0,5-1,0 МОм, однофазное прикосновение можно считать безопасным. Например, при Uраб = 220 В, Rч = 1000 Ом, и R = 0,5-10 6 Ом:

mА,

(4.5.)

что является меньше ощутимого значения тока 0,6 мА.

Угроза поражения электрическим током при таком включении возникает при снижении сопротивления изоляции ниже 20 кОм.

Большее распространение в эксплуатации получили однофазные схемы, в которых один из полюсов источника питания соединен с землей через малое сопротивление (рис. 4.2.).

Учитывая, что r2 << Rч и r2 << r1, представим выражение, определяющее величину тока, проходящего через человека, следующим образом:

(4.6.)

Из выражения (4.6) очевидно, что факторами, определяющими величину тока, проходящего через человека, являются величина его сопротивления и рабочее напряжение сети.

Рис. 4.3. Схема включения человека в однофазную сеть

с заземленным полюсом (а) и эквивалентная схема замещения (б)

Трехфазные сети переменного тока могут быть выполнены по схеме с изолированной нейтралью (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схема однофазного включения человека в трехфазную сеть

с изолированной нейтралью

На схеме R1, R2, R3 - сопротивление изоляции; С1, С2, С3 - емкости фаз сети относительно земли.

Это включение образует замкнутую электрическую цепь: обмотка трансформатора первой фазы – провод 1 – человек – земля – активное сопротивление и емкость второй и третьей фаз – провод 2,3 – обмотки трансформатора второй и третьей фаз.

При равенстве изоляции фаз R1 = R2 = R3 = R и емкостей С1 =С2 = С3 = С могут возникнуть два различных по опасности случая поражения электрическим током.

Первый – когда сеть имеет малую протяженность и разветвленность электрических проводов. В этом случае емкость фаз относительно земли можно считать равной нулю, и тогда значение тока, проходящего через человека при однофазном включении, будет определяться зависимостью:

(4.7.)

Из выражения (4.7.) следует, что при Uф= 380 В, Rч = 1000 Ом, R = 0,5 МОм ток Iч, проходящий через человека, будет равен 2,2 мА. Такой ток ощущается человеком, но не является опасным.

Из зависимости (4.7.) следует так же, что в этом случае основным фактором, ограничивающим величину тока, проходящего через человека, является сопротивление изоляции. Опасность поражения электрическим током при напряжении Uф= 380 В возникает при снижении сопротивления изоляции ниже 0,15 МОм, при этом величина тока составит 7,45 мА.

Второй случай – когда электрическая сеть обладает большой емкостью, т.е. когда емкостное сопротивление Хс значительно меньше активного сопротивления изоляции R, что имеет место в протяженных кабельных линиях. Ток, протекающий через тело человека при трехфазном включении, можно определить по выражению:

. (4.8.)

При Uф = 220 В, Rч = 1000 Ом, f = 50 Гц и С = 0,5 мкФ ток Iч, = 110 мА, т.е. достигает значений, вызывающих фибрилляцию сердца. Таким образом, из зависимости (4.8.) следует, что сопротивление изоляции практически не защищает человека от поражения электрическим током.

Трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом получили наибольшее распространение, так как позволяют не только питать трехфазные электропотребители, но и получать фазное напряжение (фаза – нуль) для обеспечения включения осветительных приборов и ручного электрифицированного инструмента.

Из рис. 4.4. следует, что при таком включении человека в электрическую сеть замкнутая цепь образуется при прохождении тока по фазе 1 – человек – земля – сопротивление Ro - обмотка трансформатора фазы 1. Ток, протекающий через человека в данной цепи, будет определяться зависимостью:

Iч = (4.9.)

и опасность поражения электрическим током будет всецело определяться напряжением питающей сети Uф и сопротивлением человеческого тела Rч.

В реальных условиях при включении человека по схемам рис.4.5 и 4.6 последовательно сопротивлению Rч включается сопротивление обуви Rоб, сопротивление пола Rп, сопротивление растекания тока с ног человека на землю Rн.

Рис. 4.5.. Схема однофазного включения человека в трехфазную сеть

с глухозаземленной нейтралью

Следовательно, обувь и пол могут существенно повлиять на исход поражения электрическом током. Например, при Rоб = Rп= Rн = 25 кОм ток, проходящий через тело человека, составит:

мА, (4.10.)

что может вызвать только явление ощущения тока.

Однако на защитные свойства обуви и пола рассчитывать при ведении аварийно-спасательных работ просто не приходится, так как там имеется большое количество машин, механизмов, железобетонных конструкций, непосредственно связанных с землей. В этих случаях путь тока не проходит через обувь или пол помещения, и тогда, как было рассмотрено выше, единственным элементом, ограничивающим ток, проходящий через человека, будет его сопротивление. То есть при Rоб = Rп = Rн = 0:

. (4.11.)

При однофазном включении человека в однофазные и трехфазные сети с заземленной нейтралью величина тока, проходящего через человека, также представляет смертельную опасность. Однако в ряде случаев – при наличии обуви с хорошей изоляцией и сухого деревянного пола – опасность поражения электрическим током может быть существенно снижена.

Однофазное включение в сеть с изолированной нейтралью представляет наименьшую опасность по фактору поражения электрическим током при соответствующем контроле за сопротивлением изоляции. Однако это преимущество снижается при росте емкости сети.

Что касается взрыво- и пожароопасности, то сети с изолированной нейтралью менее опасны по этому фактору, поскольку при пробое изоляции или замыкании фазы на землю в них проходят значительно меньшие токи.

Опасность поражения человека при растекании тока в земле. Пробой изоляции, замыкание электрической цепи на землю или преднамеренное соединение электрической цепи на землю вызывают растекание тока в земле. Оно обусловлено появлением разности потенциалов между отдельными точками земли или между заземленным электрооборудованием и землей.

В наиболее простом случае, например при замыкании токоведущего провода на землю, его можно рассматривать в виде контакта полусферы с землей, имеющей однородное удельное сопротивление ρ.

Принято считать, что линии тока в земле идут по радиусам от центра полусферы. Пространство вокруг полусферы (заземлителя), где наблюдается прохождение тока замыкания на землю, называется полем растекания.

Изменение потенциала φ вдоль линий тока на поверхности земли подчиняется закону:

, (4.12.)

где r – линейное сопротивление грунта, Ом·м, х – расстояние вдоль линии тока, м.

График формулы (4.12.) представляет собой гиперболу, в соответствии с которой определяется распределение потенциалов по поверхности земли (рис. 4.6.). Такое распределение объясняется тем, что сечение земли, через которое проходит ток, возрастает во второй степени от длины радиуса полусферы.

Наибольшее сопротивление растеканию тока оказывают слои земли вблизи заземлителя, поскольку ток здесь проходит по сечению малого размера. С увеличением расстояния по линии тока сечение возрастает, и сопротивление растеканию тока резко падает. Этим и объясняется, что наибольшее изменение потенциала jmax происходит в близи заземлителя. Точки почвы, удаленные от заземлителя более чем на 20 м, практически имеют нулевой потенциал (рис. 4.6.).

Рис. 4.6. Распределение потенциалов при замыкании тока на землю

Напряжение между полусферой и землей Uзпри x = r составляет:

, (4.13.)

откуда:

. (4.14.)

Величина R3 называется сопротивлением растеканию тока в землю. Напряжение прикосновения Unp в свою очередь будет определяться разностью потенциалов между точкой входа тока в землю и какой-либо точкой в поле растекания тока:

. (4.15.)

Из зависимости (4.15.) и рис. 4.6. следует, что наибольшая величина напряжения прикосновения Uпр будет при х = ¥.

Таким образом, прикасаясь к электрооборудованию, находящемуся в аварийном состоянии и имеющему выносную связь с землей, человек может быть поражен напряжением прикосновения.

При нормальном режиме работы электроустановки допустимо значение Uпр = 2 В, а ток, проходящий через человека, Iч ≤ 0,3 мА. В аварийном режиме, т.е. при пробое изоляции, допустимо значение напряжения прикосновения Uпр = 36 В, и тока, проходящего через человека, Iч = 6 мА (при действии более 1 с). Для электробытовых установок эти параметры не должны превышать соответственно 12 В и Iч = 2 мА.

Другим видом опасности при явлении растекания тока в земле может быть опасность шагового напряжения Uш.

Шаговое напряжение определяется разностью потенциалов, над которой находятся ноги человека (рис. 4.6.). Если одна нога человека касается земли на расстоянии х от точки контакта провода с землей, а другая находится на расстоянии х + а, то шаговое напряжение будет равно:

. (4.16.)

Наибольшая опасность возникает, если одной ногой человек касается провода, а другая в это время стоит на земле. В этом случае напряжение шага будет иметь максимальное значение:

. (4.17.))

По мере удаления от заземлителя опасность шагового напряжения снижается и на расстоянии 20 м не представляет опасности.

Опасность шагового напряжения может быть представлена следующим примером. Пусть радиус заземлителя r = 1м, удельное сопротивление грунта ρ = 100 Ом×м, ток короткого замыкания I3 = 100 А, расстояние шага человека а = 0,8 м.

В соответствии с (4.14.) сопротивление растеканию тока на землю будет:

Ом. . (4.18.)

Напряжение относительно земли по зависимости (4.14) составит:

U3 = I3·R3 = 100×15,9 = 1590 В. . (4.19.)

Тогда наибольшее значение напряжения шага в соответствии с (4.19) составит:

В. . (4.20.)