Электротехнический-портал.рф

1. Однофазная сеть двухполюсная изолированная от земли.

Вследствие несовершенства изоляции сеть имеет проводимость каждого полюса (провода) относительно земли – активную и емкостную.

g=1/r;   b=w*c

Так как это в основном ВЛ до 1000В, небольшой протяженности, то будем считать b₁ и b₂ равно 0, чисто активные проводимости.

Рассмотрим 2 случая:

а) Нормальный режим работы.

Отсюда:

При r₁=r₂=r₃:

Выводы.

При неравенстве сопротивлений проводов:

Согласно (1) – в нормальном режиме работы прикосновение к проводу с большим сопротивлением более опасно т.к. человек попадает под большее напряжение прикосновения (за счет того что, сопротивление провода, которого касается человек, находится в числителе выражения, при r₁ не равном r₂).

2) согласно (2) чем лучше изоляция проводов относительно земли, тем больше r₁ и r₂, тем меньше напряжение проводов и I_h следовательно, тем меньше опасность однофазного прикосновения.

б) Аварийный режим.

Человек прикоснулся к исправному проводу 1 при замыкании на землю провода 2.

U_пр и I_h определяется выражениями (1) и (2), в которых r₂ заменено 

Так как r_зм≈0 очень мало, по сравнению с R_h, r₁ и r₂, то может быть принято равным 0 и следовательно U_пр≈U_с и основной путь тока, будет через R_h и r₃ ≈0 – по пути наименьшего сопротивления.

I_h≈U_c/R_h;

Вывод: При замыкании провода на землю, человек, прикоснувшийся к исправному проводу, оказывается под напряжением, равным почти полному напряжению сети независимо от сопротивления изоляции проводов. Следовательно – при аварийном режиме защитная роль изоляции проводов практически полностью утрачивается и поэтому опасность поражения человека значительно выше, чем при нормальном режиме работы - прикосновение к тому же проводу.

2. Однофазная двухпроводная сеть с заземленным полюсом.

В данном случае мы не учитываем ни емкости относительно земли, ни активного сопротивления изоляции, так как их влияние не значительно.

а) При прикосновении к не заземленному проводу через человека проходит ток:

Вывод: так как r₀<<R_h, то человек оказывается практически под полным напряжением сети, а ток через него имеет наибольшее значение.

Поэтому для безопасности людей исключительно большое значение имеют сопротивления (дополнительные) – R изолирующих полов, обуви, и т.д.

б) Прикосновение к заземленному проводу.

Прикосновение к заземленному проводу не редко считают безопасным, пологая, что напряжение этого провода относительно земли не значительно.

В действительности это не всегда так. В самом деле человек оказывается под воздействием U_пр, равного потере U в заземленном проводе на участке от места его заземления. в точке «а» до места касания в точке «b»:

U_пр=I_н r_ab

Где I_н –ток нагрузки проходящий по проводу, r_ab – сопротивление участка провода ab.

В нормальных условиях U_пр не велико, наибольшее его значение соответствует прикосновению человека в точке C и составляет не более пяти процентов U_c, так как сечение провода выбирается из условия потерь напряжения в проводе не более пяти процентов.

При КЗ между проводами ток резко возрастает и потеря напряжения в проводах достигает почти ста процентов. При одинаковом сечении проводов напряжение в точке d близко к половине U_c. Очевидно, что U_пр возрастает практически пропорционально увеличению тока в проводе; и при КЗ может достигать опасных для человека значений.

3. Двухполюсное прикосновение.

4. Сети постоянного тока.

Сети постоянного тока, как изолированные от земли, так и с заземленным полюсом или средней точкой источника, отличаются от сетей переменного тока тем, что токи утечки через емкости отсутствуют.

Поэтому учитываются только активные сопротивления изоляции. А, следовательно, все формулы для однофазного тока справедливы и для постоянного тока.

Только пороговые значения при постоянном токе выше, чем при переменном токе, следовательно, опасность ниже.

5. Прикосновение к проводу с заземленной серединой (средней точкой).