Вопрос 33. Приведите схемы возможных прикосновений в однофазных и трехфазных сетях с изолированной нейтралью, а также формулы для определения величину тока, протекающего через тело человека в казанных случаях.

Расчетные выражения:

1.В сети с изолированной нетралью в симметричном режиме, когда сопротивление изоляции и ёмкости всех трёх фаз относительно земли одинаковы.

а) Ёмкости проводов незначительны (Сф®0 при малой длине проводов).

б) Сопротивление изоляции очень высокое (Rиз®?).

2. В сети с изолированной нейтралью в несиметричном режиме при прикосновании к фазе.

 

а)                                                              б)

Схемы прохождения токов однофазного прикосновения в трехфазных сетях с изолированной (а) и заземленной (б) нетралью источника питания.

Расчетные выражения:

Схема прохождения токов однофазного замыкания на корпус Iз и однофазного прикосновения Ih в сети с изолированной нейтралью:

а) принципиальная;

б) схема замещения.

Для трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью типа IT, напряжением до 1 кВ 

 

Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью типа IT при нормальном режиме работы.

Характерным является то, что при однофазном прикосновении значение тока Ih, проходящего через тело человека при нормальном режиме работы сети, тем меньше, чем меньше рабочее напряжение сети (фазное напряжение) и чем больше значение сопротивления изоляции проводов относительно земли. Действительно, ток через тело человека и напряжение прикосновения описываются следующими выражениями:

= U Gh ,

=U , (3.3.)

где YА, YВ, YС - полные проводимости изоляции фазных проводов относительно земли в комплексной форме:

? А =j? CА ; ? В = j? CВ ; ? С = j? CС ;

где U - фазное напряжение сети, В; Gh= - проводимость тела человека; а - фазный коэффициент, учитывающий сдвиг фаз.

При равенстве проводимостей фазных проводов относительно земли YА = YВ = YС = Y ток через тело человека и напряжение прикосновения определяется:

= UGh ,

или   = ,

где Z - полное сопротивление фазного провода относительно земли в комплексной форме, Ом:

Z= ,

где R - активное сопротивление изоляции фазного провода относительно земли; С- емкость фазного провода относительно земли.

При равенстве сопротивление изоляции фазных проводов относительно земли RА = RB= RC = R и отсутствии емкостей, т.е. СА= СВ = СС = С = 0,

        Ih = .

При аварийном режиме работы сети, когда один из фазных проводов, например, провод В, замкнулся на землю, опасность поражения током человека, прикоснувшегося к исправным фазным проводам, значительно возрастает.

Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью типа IT при аварийном режиме работы

В этом случае ток через тело человека будет равен:

Ih =

где RЗМ - сопротивление в месте замыкания фазного провода В на землю.

Так как обычно выполняется условие RЗМ? ? Rh, то:

         Ih = ; Uh = U.

Однофазное прикосновение возможно при прикосновении стоящего на земле человека к одному из полюсов или одной из фаз - цепь тока замыкается через землю, сопротивление изоляции и емкости фаз в сети с изолированной нейтралью или через заземление нейтрали. Однофазные сети могут быть изолированы от земли и иметь заземленную нейтральную точку или заземленный полюс. Сети, изолированные от земли, имеют активную проводимость провода относительно земли (через изоляцию), кроме того, между проводами и землей имеется емкость. При одинаковых активных и емкостных проводимостях обоих проводов относительно земли ток, проходящий через человека составляет:

Ir = U/(Rr + Z),

где Z - полное сопротивление изоляции относительно земли.

В трехфазной сети:

Ir = U/(Rr(Z1 +Z 2)+Z1 Z 2)

и при Z =Z2 =Z3 =Zф

Ir = U/Rr + Zф

Если изоляция другой фазы будет нарушена (замыкание на землю), то ток, проходящий через человека при Zф = 0, будет:

Ir = U/Rr

Однофазное (однополюсное) прикосновение к токоведущим частям: а - в сети с изолированной нейтралью; б - в сети с заземленной