Анализ опасности трехфазной трехпроводной сети переменного тока напряжением до 1000 В с системой заземления типа IT при неполном замыкании на землю

Как правило, такие сети имеют малую длину (кабельные не более 100 м, воздушные не более 1 км). Из-за этого их емкостью относительно земли можно пренебречь.

На рис. 8 показаны: электрическая схема (а), векторная диаграмма до включения человека (б) и векторная диаграмма после включения человека (неполного замыкания фазы на землю).

А б в

Рисунок 8 –Трехфазная трехпроводная сеть переменного тока с системой заземления типа IT при неполном замыкании на землю

Для схемы на рис. 8. б, когда сеть исправна (), векторная диаграмма центрально симметрична. Потенциал нейтрали (точка «0») совпадает с потенциалом земли («»). Значения фазных напряжений равны (). Токи утечки, протекающие через сопротивления изоляции , будут соответственно, равны

; ; . (1)

После включения человека (например, при касании к оголенному проводу 1-й фазы) симметрия нарушится, и сопротивление между этой фазой и землей изменится:

. (2)

При уменьшении сопротивления между проводом фазы и землей, «земля» на векторной диаграмме сместится в направлении вектора данной фазы. В данном случае вдоль вектора (см. рис. 8 в; линейные напряжения не показаны). Напряжения фаз относительно земли будут, соответственно, равны: . - напряжение нейтрали относительно земли.

Для данного состояния сети справедливы следующие выражения:

; . (3)

Запишем 1-й закон Киргофа для узла токов («земля»):

, (4)

где ; ; ; . (5)

Учтем, что

, (6)

. (7)

Решив уравнения (4…7) совместно относительно , получим выражения для тока через тело человека

. (8)

Проделаем этот вывод.

,

,

.

Подставим это выражение в выражение для тока через тело человека.

.

Подставим в выражение (8) характерные значения напряжений и сопротивлений и убедимся, что минимальным сопротивлением изоляции в сети с напряжением до 1000 В должна быть величина 500 кОм, при которой величина тока не превышает 6 мА (меньше порогового неотпускающего тока)

.

Из выражения (8) вытекают следующие выводы:

- на исход поражения человека электротоком влияют: фазное напряжение, сопротивление тела человека и сопротивления изоляции фаз относительно земли (в том числе емкостные сопротивления);

- сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли должно быть не менее 500 кОм;

- для снижения опасности поражения электротоком необходимо, чтобы кожа человека была чистой, сухой и не имела повреждений. Не допускаются к работе люди больные и находящиеся в состоянии алкогольного опьянения.

- в качестве дополнительных мер защиты следует применять диэлектрические коврики, щиты, перчатки, боты, инструмент с надежной изоляцией рукояток.

Дата добавления: 2015-07-10