Egy személy egyfázisú bekapcsolása az elektromos hálózatba. Áramütés veszélyének elemzése különböző elektromos hálózatokban

Az elektromos áram által okozott sérülések nagy százaléka akkor következik be, amikor egy személy megérinti az elektromos berendezések fémrészeit vagy házait, amelyek véletlenül feszültség alá kerülnek a szigetelés meghibásodása miatt.

Az elektromos sérülés súlyossága függ az emberi testen átfolyó áramtól, az áram frekvenciájától, a test fiziológiai állapotától, az áramhatás időtartamától, az áram pályájától a szervezetben és a termelési körülményektől.

Ebben az esetben egy személy érintési feszültség alatt van - egy feszültség az áramkör két pontja között a földhöz (testhez) való rövidzárlat, miközben egyidejűleg megérinti őket.

Ahol - az emberi testen átfolyó áram, A;

-az emberi test ellenállása, Ohm.

Az emberi testen átfolyó érintkezési feszültségek és áramok maximális megengedett értékei, amelyek az emberek védelmét szolgáló módszerek és eszközök tervezésére szolgálnak az elektromos berendezésekkel való interakció során, szabványosítva vannak /2/ és az ipari elektromos berendezések vészhelyzeti üzemmódjában, magasabb feszültséggel. 1000 V AC 50 Hz-es áram 1 c-nál hosszabb kitettség esetén nem haladhatja meg
= 20 V és = 6 mA.

Az érintkezési feszültség és az emberi testen átfolyó áram értéke számos tényezőtől függ: az ember elektromos hálózathoz való csatlakoztatásának sémája, a hálózat feszültsége, maga a hálózat áramköre, semlegessége, az áramvezető részek földtől való szigetelési foka, valamint az áramvezető részek talajhoz viszonyított kapacitása stb..P. Ezt a függőséget ismerni kell egy adott hálózat biztonsági feltételek szerinti értékelésekor, a megfelelő védelmi intézkedések kiválasztásakor és kiszámításakor stb.

Ugyanakkor elfogadjuk, hogy annak az alapnak az ellenállása, amelyen az ember áll (föld, padló stb.), valamint a cipőjének ellenállása jelentéktelen és nullával egyenlő.

Az emberi test ellenállása széles tartományban (400-100 000 ohm) változik a bőr állapotától (száraz, nedves, tiszta, sérült stb.), az érintkezési sűrűségtől, az érintkezési felülettől, az emberi testen átfolyó áramtól függően. és érintési feszültség, valamint a személyen lévő áramhatás időpontjától.

Hazánkban 1000 V-ig terjedő feszültségen főként két háromfázisú áramhálózati sémát használnak - egy négyvezetékes földelt nullával, 220/127, 380/220 és 660/380 V feszültséggel, valamint egy három- vezeték szigetelt nullával, 36, 42, 127, 220, 380 és 660 V feszültséggel.

Elemezzük az áramütés veszélyét a hálózatok normál működése során.

2.1. Háromfázisú négyvezetékes hálózat szilárd földelt nullával

Tekintsünk egy 380/220 V feszültségű hálózatot (1. ábra).

P egy személy érintése egy elektromos berendezés testéhez, amely feszültség alatt áll, négyvezetékes hálózatban

A hálózat normál üzemmódjában a fázis- és nulla vezetékek földhöz viszonyított szigetelési ellenállása a semleges földelési ellenálláshoz képest nagyon nagy értékekkel rendelkezik, és bizonyos feltételezésekkel a végtelennek tekinthető, azaz.
.

Ebben az esetben az emberi testen átfolyó áram

Ahol = 220 V - fázisfeszültség, azaz. ebben az esetben a transzformátor egyik tekercsének eleje és vége közötti feszültség.

- a földelő berendezés ellenállása, amelyhez a transzformátor nullapontja csatlakozik, Ohm.

A PUE /1/ szerint a legnagyobb érték 66 ohm; az emberi test ellenállása , nem esik néhány száz ohm alá. Ezért nagy hiba nélkül elhanyagolhatjuk az értéket , azaz

Így a szilárd földelt nullával hálózatban feszültség alatt álló elektromos berendezés testének érintésekor az ember gyakorlatilag fázisfeszültség alatt van, pl. ebben az esetben feszültség alatt van a fázis és a nulla vezetékek között.

Elektromos biztonsági feltételek elemzése

Az elektromos biztonsági feltételek elemzése abból áll, hogy egy adott esetben meghatározzuk az emberi testen áthaladó áram nagyságát (I h).

Az emberi testen áthaladó áram számított értékeinek összehasonlítása a feltételes értékkel biztonságos áramerősség(10mA) vonjon le következtetést ennek az esetnek a veszélyére. Ha az emberi testen áthaladó áram nagysága meghaladja a feltételesen biztonságos áram nagyságát, az eset veszélyesnek minősül. Ha nem, akkor nem veszélyes. Mivel az ember a legtöbb esetben 1000 V-ig terjedő hálózatot használ, és ezek a hálózatok általában rövidek, a fázisvezetékek földhöz viszonyított kapacitása elhanyagolható, feltételezve, hogy a vezetékek szigetelési ellenállása (R out ) a földhöz képest tisztán aktív.

Az emberi testen áthaladó áram mennyiségét a következőképpen határozhatja meg:

I h \u003d U pr / R h

A számítás bonyolultsága az érintési feszültség (U pr) meghatározásában rejlik. Ennek az értéknek a megtalálásához a következő technikához folyamodnak: meghatározzák az áram útját az emberi testen keresztül, ahonnan megtalálják a feszültség és ellenállás forrását, amelyen keresztül az áram folyik.

A legjellemzőbb két csatlakozási séma: két vezeték között, illetve egy vezeték és a föld között.

Hálózatokra alkalmazva váltakozó áram az első áramkört általában kétfázisúnak, a másodikat egyfázisúnak nevezik.

9.1.1. Kétfázisú kapcsolás

A kétfázisú kapcsolás általában veszélyesebb, mivel ebben a hálózatban a legmagasabb feszültség az emberi testre vonatkozik - lineáris, ezért nagy áram fog átfolyni az emberi testen (9.1. ábra).

9.1. ábra. Egy személy kétfázisú bevonása a hálózatba.

ahol, I h - áram az emberi testen keresztül

U pr - érintési feszültség

380/220-as hálózathoz

A jelenlegi veszélyes az emberi életre

9.1.2. Egyfázisú kapcsoló.

Az egyfázisú kapcsolás sokkal gyakrabban fordul elő, de kevésbé veszélyes, mert. a feszültség, amely alatt az ember találja magát, nem haladja meg a fázisfeszültséget. Ezenkívül az emberi testen áthaladó áram értékét befolyásolja az áramforrás semleges üzemmódja, a vezetékek szigetelésének ellenállása a talajhoz képest, a padló ellenállása, amelyen a személy áll, az ellenállás a személy cipőitől és egyéb tényezőktől.

9.1.2.1. egyfázisú hálózat.

9.3. ábra. Kapcsolási séma

9.4. ábra. egyenértékű áramkör

Az emberi testen áthaladó áram a következőképpen érhető el:

A kifejezésből a következőkre következtethetünk:

1. Minél nagyobb a szigetelési ellenállás a földhöz viszonyítva, annál kisebb a veszélye annak, hogy egyfázisú érintés érhet a vezetékhez

2. Veszélyesebb, ha valaki nagy szigetelési ellenállású vezetéket érint, mert. az érintési feszültség nagyobb lesz.

9.1 1.2. Háromfázisú háromvezetékes hálózat leválasztott nullával:

Vegyünk két hálózati módot:

a) Normál üzemmód (a szigetelési ellenállásnak nagy (normalizált) értéke van.

9.5. ábra. Egyfázisú csatlakozás 3 fázisú hálózathoz

elszigetelt semleges

Ha a szigetelési ellenállások egyenlőek, R 1-ből = R 2-ből = R 3-ból, akkor az emberi testen áthaladó áram mennyiségét a kifejezés határozza meg.

Az ilyen hálózatokban a vezetéket megérintő személy veszélye a hálózat normál állapotában a szigetelési ellenállástól függ. Minél nagyobb, annál kisebb a veszély. Ezért nagyon fontos a magas szigetelési ellenállás biztosítása az ilyen hálózatokban, és figyelemmel kísérni annak állapotát a hibák időben történő észlelése és kiküszöbölése érdekében.

A PES szerint a vezetékek földhöz viszonyított szigetelési ellenállása 1000 V-ig nem lehet kevesebb, mint 500 k.

b) Vészüzemben - az egyik fázis rövidzárlata a testtel egy kis áramköri ellenálláson keresztül - R zm. (9.6. ábra)

9.6. ábra Hálózati vészhelyzet mód

Általában az R zm az 50-200 ohm tartományban van.

Az emberi testen áthaladó áram, mint a normál üzemmódban, a vezetékek földhöz viszonyított szigetelési ellenállásán is átfolyik, de értéke sokkal kisebb lesz, mint egy kis áramköri ellenálláson átfolyó áram. Ezért a szigetelési ellenálláson átfolyó áram nagysága elhanyagolható, és feltételezhető, hogy az áram csak az áramköri ellenálláson és az emberi testen keresztül folyik.

Nagyon veszélyes.

9.1.2.3. Háromfázisú háromvezetékes hálózat szilárd földelt nullával:

Földelt egy transzformátor vagy generátor nullapontja, amely közvetlenül vagy alacsony ellenálláson keresztül (például áramváltó) van csatlakoztatva a földelő eszközhöz.

a) Normál működés

9.7. ábra.

Az R® semleges földelési ellenállás a maximális hálózati feszültségtől függően normalizálódik.

U l \u003d 660 V, R o \u003d 2 Ohm, U l \u003d 380 V, R o \u003d 4 Ohm, U l = 220 V, R o \u003d 8 Ohm

Az emberi testen átfolyó áram és a vezetékek szigetelési ellenállása elhanyagolható, szemben az emberi testen átfolyó árammal és az alacsony semleges testellenállással. Ennek az áramnak az értékét a következő kifejezés határozza meg:

A kifejezésből látható, hogy szilárd földelt nullával rendelkező hálózatban a hálózat normál működési ideje alatt az egyik vezeték megérintése veszélyesebb, mint egy normálisan működő hálózat szigetelt nullával ellátott vezetékének érintése.

b) Vészüzemben - amikor a hálózat egyik fázisa kis R zm ellenálláson keresztül a talajhoz zárva van (9.8. ábra).

9.8. ábra.

Ha ezt az esetet elemezzük, a következő következtetéseket vonhatjuk le:

2. Ha R-t körülbelül 0-nak vesszük, akkor az ember fázisfeszültség alatt lesz.

Valós körülmények között az R zm és az R o mindig nagyobb, mint nulla, ezért egy személy, aki megérinti a vezetéket a hálózat vészhelyzeti üzemmódjában, lineárisnál kisebb, de fázisnál kisebb feszültség alá esik.

A vereség veszélyének elemzése gyakorlatilag az emberi testen átfolyó áram értékének meghatározásához vezet különféle feltételek, amelyben lehet az elektromos berendezések működése közben, vagy érintési feszültség. A vereség veszélye számos tényezőtől függ: az ember elektromos áramkörhöz való csatlakoztatásának sémája, a hálózat feszültsége, magának a hálózatnak a sémája, semlegességének módja, az áramelvezető szigetelés mértéke. részek a földről, az áramot vezető részek földhöz viszonyított kapacitása stb.

Milyen sémák alkalmazhatók egy személy elektromos áramkörbe történő bevonására?

A legjellemzőbb két kapcsolási séma: az elektromos hálózat két fázisa, az egyik fázis és a föld között. Ezenkívül megérinthetők a földelt, nem áramot vezető részek, amelyek feszültség alatt állnak, valamint egy személyt is be lehet kapcsolni lépcsős feszültség alatt.

Mit nevezünk egy transzformátor (generátor) nullapontjának és milyen működési módjai vannak?

A táptranszformátor (generátor) tekercseinek csatlakozási pontját nullapontnak vagy nullapontnak nevezzük. A tápegység nullája leválasztható és földelhető.

Földelt a generátor (transzformátor) nullapontja, amely közvetlenül vagy alacsony ellenálláson keresztül (például áramváltókon) csatlakozik a földelő eszközhöz.

A leválasztott nulla olyan generátor vagy transzformátor nulla, amely nem kapcsolódik földelő berendezéshez, vagy ahhoz nagy ellenálláson keresztül (jelző-, mérő-, védőberendezések, földelő ívoltó reaktorok) csatlakozik.

Mi az alapja a semleges üzemmód kiválasztásának?

A hálózati séma, és ebből következően az áramforrás semleges üzemmódjának kiválasztása a technológiai követelmények és a biztonsági feltételek alapján történik.

1000 V-ig terjedő feszültségen a háromfázisú hálózat mindkét sémáját széles körben használják: háromvezetékes izolált nullával és négy vezetékes földelt nullával.

A technológiai követelmények szerint gyakran előnyben részesítik a négyvezetékes hálózatot, két üzemi feszültséget használ - lineáris és fázis. Tehát egy négyvezetékes, 380 V-os hálózatból egy háromfázisú, beleértve a fázisvezetékek között 380 V-os lineáris feszültségű terhelést, és egy világítást is biztosíthatunk, beleértve azt is, a fázis- és nullavezetékeket, azaz 220 V-os fázisfeszültséghez. Ezzel egyidejűleg a villanyszerelés sokkal olcsóbbá válik, mivel kisebb számú transzformátort, kisebb vezeték-keresztmetszetet stb.

A biztonsági feltételeknek megfelelően a két hálózat közül az egyiket a helyzetnek megfelelően választjuk ki: a fázisvezeték érintésének körülményei szerint a hálózat normál működése során biztonságosabb a leválasztott nullával ellátott hálózat, vészhelyzetben pedig a hálózat földelt nullával. Ezért célszerű izolált semleges hálózatokat használni, ha lehetséges a hálózati szigetelés magas szintjének fenntartása, és amikor a hálózat földhöz viszonyított kapacitása elhanyagolható. Ezek lehetnek kisméretű elágazó hálózatok, amelyek nincsenek kitéve agresszív környezetnek, és szakképzett személyzet állandó felügyelete alatt állnak. Ilyen például a kisvállalkozások hálózata, mobil létesítmények.

A földelt nullával rendelkező hálózatokat ott használják, ahol lehetetlen az elektromos berendezések jó szigetelése (magas páratartalom, agresszív környezet stb. miatt), vagy lehetetlen gyorsan megtalálni és kiküszöbölni a szigetelési károsodást, amikor a hálózat kapacitív áramai miatt jelentős elágazása olyan magas értékeket ér el, amelyek életveszélyesek. Ilyen hálózatok közé tartoznak a nagy ipari vállalkozások hálózatai, a városi elosztó hálózatok stb.

Nem kellően alátámasztott az a jelenlegi vélemény, amely az elszigetelt semleges hálózatok nagyobb megbízhatóságáról szól.

A statisztikai adatok azt mutatják, hogy a két hálózat megbízhatósága szinte azonos.

1000 V feletti feszültségen 35 kV-ig a hálózatok technológiai okokból leválasztott nullával, 35 kV felett pedig földelt nullával rendelkeznek.

Mivel az ilyen hálózatok nagy kapacitású vezetékek a földhöz képest, ugyanolyan veszélyes, ha valaki megérinti a hálózat vezetékét mind a leválasztott, mind a földelt nullával. Ezért biztonsági okokból a hálózat semleges üzemmódja 1000 V felett nincs kiválasztva.

Mi a veszélye a kétfázisú érintésnek?

A kétfázisú érintkező egy feszültség alatt álló elektromos berendezés két fázisával való egyidejű érintkezést jelenti (1. ábra).

Rizs. 1. Egy személy váltóáramú hálózathoz való kétfázisú érintésének sémája

A kétfázisú érintés veszélyesebb. Kétfázisú érintés esetén az emberi testen a test számára egyik legveszélyesebb útvonalon (kéz-kéz) áthaladó áram az emberi testre adott feszültségtől függ, amely megegyezik a hálózat lineáris feszültségével, mivel valamint az emberi test ellenállásáról:

• U l - lineáris feszültség, azaz a hálózat fázisvezetékei közötti feszültség;
• R emberek - az emberi test ellenállása.

U l \u003d 380 V lineáris feszültségű hálózatban, amelynek az emberi test ellenállása R ember \u003d 1000 Ohm, az emberi testen áthaladó áram egyenlő lesz:

Ez az áramlat halálos az ember számára. Kétfázisú érintéssel az emberi testen áthaladó áram gyakorlatilag független a hálózati semleges üzemmódtól. Ezért a kétfázisú érintkezés egyformán veszélyes mind szigetelt, mind földelt nullával rendelkező hálózatban (feltéve, hogy ezeknek a hálózatoknak a hálózati feszültsége egyenlő).

Viszonylag ritka az olyan eset, amikor egy személy két fázist érint meg.

Mi jellemzi az egyfázisú érintést?

Az egyfázisú érintés egy elektromos berendezés egyik fázisának érintése, amely feszültség alatt van.

Sokszor gyakrabban fordul elő, mint a kétfázisú érintés, de kevésbé veszélyes, mivel a feszültség, amely alatt az ember találja magát, nem haladja meg a fázisfeszültséget. Ennek megfelelően az emberi testen áthaladó áram is kisebb. Ezen túlmenően ezt az áramerősséget nagyban befolyásolja az áramforrás semleges üzemmódja, a hálózati vezetékek szigetelési ellenállása a talajhoz képest, a padló (vagy alap) ellenállása, amelyen az ember áll, a cipőjének ellenállása, és néhány egyéb tényező.

Mi a veszélye az egyfázisú érintésnek egy földelt nullával rendelkező hálózatban?

Rizs. 2. Egy fázist érintő személy sémája háromfázisú hálózat földelt nullával

Egy földelt nullával rendelkező hálózatban (2. ábra) az emberi testen áthaladó áramkör magában foglalja az emberi test ellenállását, a cipőjét, a padlót (vagy alapot), amelyen a személy áll, valamint a földelési ellenállást. az áramforrás semleges. A jelzett ellenállások ismeretében az emberi testen áthaladó áramot a következő kifejezés határozza meg:

• U f - a hálózat fázisfeszültsége, V;
• R emberek - az emberi test ellenállása, Ohm;
• R about - egy személy cipőjének ellenállása, Ohm;
• R p - a padló (alap) ellenállása, amelyen a személy áll, Ohm;
• R o - az áramforrás semleges földelési ellenállása, Ohm.

A legkedvezőtlenebb körülmények között (a fázist megérintett személy lábán vezetőképes cipő van - nedves vagy fémszöggel bélelt, nedves talajon vagy vezetőképes alapon áll - fémpadlón, földelt fémszerkezeten), azaz amikor R vol \u003d 0 és R p \u003d 0, az egyenlet a következőképpen alakul:

Mivel a semleges R o ellenállása általában sokszorosa az emberi test ellenállásának, elhanyagolható. Akkor

Ilyen körülmények között azonban még az egyfázisú érintkezés is nagyon veszélyes az alacsonyabb áramerősség ellenére. Tehát egy U f \u003d 220 V fázisfeszültségű hálózatban R ember \u003d 1000 Ohm esetén az emberi testen áthaladó áram értéke:

Ez az áramlat halálos az emberekre.

Ha egy személy nem vezető lábbelit (pl. gumi felsőcipőt) visel, és szigetelő alapon (például fapadlón) áll, akkor

• 45 000 - emberi cipő ellenállása, Ohm;
• 100 000 - padló ellenállás, Ohm.

Az ilyen erősségű áram nem veszélyes az emberre.

A fenti adatokból látható, hogy a szigetelő padlók és a nem vezető cipők nagy jelentőséggel bírnak az elektromos berendezésekben dolgozók biztonsága szempontjából.

Milyen jellemzői vannak az egyfázisú érintésnek olyan hálózatban, amelyben szigetelt nulla van?

A szigetelt nullával rendelkező hálózatban (3. ábra) az emberi testen a földre áthaladó áram a hálózat vezetékeinek szigetelésén keresztül visszatér az áramforráshoz, amely jó állapotban nagy ellenállással rendelkezik.

Figyelembe véve az R cipők ellenállását és a padlót vagy R p alapzatot, amelyen a személy áll, sorba kapcsolva az R ember emberi test ellenállásával, az emberi testen áthaladó áramot a következő egyenlet határozza meg:

ahol R from a hálózat egyik fázisának a talajhoz viszonyított szigetelési ellenállása, Ohm.

Rizs. 3. A háromfázisú hálózat egyik fázisát leválasztott nullával megérintő személy sémája

A legkedvezőtlenebb esetben, ha egy személy vezetőképes cipővel rendelkezik, és vezetőképes padlón áll, azaz amikor R vol \u003d 0 és R n \u003d 0, az egyenlet jelentősen egyszerűsödik:

Ebben az esetben az U f \u003d 220 V fázisfeszültségű és R \u003d 90 000 ohm fázisszigetelési ellenállású hálózatban R embernél \u003d 1000 Ohmnál az emberen áthaladó áram egyenlő lesz:

Ez az áram jóval kisebb, mint az általunk számolt áram (220 mA) egyfázisú érintkező esetén hasonló körülmények között, de földelt nullával rendelkező hálózatban. Főleg a vezetékek földhöz viszonyított szigetelési ellenállása határozza meg.

Melyik hálózat biztonságosabb – szigetelt vagy földelt semleges?

Ceteris paribus, ha valaki egy hálózat egyik fázisát szigetelt nullával érinti meg, az kevésbé veszélyes, mint egy földelt nullával rendelkező hálózatban. Ez a következtetés azonban csak normál (balesetmentes) hálózati működési feltételekre érvényes, a földhöz képest jelentéktelen kapacitás jelenlétében.

Baleset esetén, amikor az egyik fázis testzárlatra kerül, veszélyesebb lehet az elszigetelt nullával rendelkező hálózat. Ez azzal magyarázható, hogy egy ilyen baleset során egy szigetelt nullával rendelkező hálózatban a sértetlen fázis földhöz viszonyított feszültsége fázisról lineárisra nőhet, míg egy földelt nullával rendelkező hálózatban a feszültségnövekedés jelentéktelen lesz. .

A modern elektromos hálózatok azonban elágazásuk és jelentős hosszúságuk miatt nagy kapacitív vezetőképességet hoznak létre a fázis és a föld között. Ebben az esetben annak a veszélye, hogy valaki egy és két fázist érint, közel azonos. Ezen érintések mindegyike nagyon veszélyes, mivel az emberi testen áthaladó áram nagyon nagy értékeket ér el.

Mi az a lépésfeszültség?

Lépésfeszültség alatt az áramkör két, egymástól lépésnyi távolságra elhelyezkedő pontja közötti feszültséget értjük, amelyen egy személy egyidejűleg áll. A lépés mérete általában 0,8 m.

Egyes állatoknál (lovak, tehenek) a lépésfeszültség nagyobb, mint az embernél, és az áramút megfogja a mellkast. Ezen okok miatt hajlamosabbak a lépcsős feszültség által okozott károsodásra.

A lépcsős feszültség azon pont környékén lép fel, ahol az áram a sérült elektromos berendezésből a földre folyik. A legnagyobb érték az átmeneti pont közelében lesz, a legkisebb pedig 20 m-nél nagyobb távolságban, azaz a talajban az aktuális szórómezőt korlátozó határokon túl.

A földelektródától 1 m távolságra a feszültségesés a teljes feszültség 68%-a, 10 m távolságban - 92%, 20 m távolságban a pontok potenciáljai olyan kicsik, hogy gyakorlatilag egyenlő legyen nullával.

A talaj felszínének ilyen pontjait a jelenlegi szórózónán kívül esőnek tekintik, és "földnek" nevezik.

A lépésstressz veszélye megnő, ha az érintett személy elesik. És akkor a lépés feszültsége nő, mivel az áramút már nem a lábakon, hanem az egész testen halad át.

Viszonylag ritka az ember sérülése a lépésfeszültség hatására. Előfordulhatnak például a földre esett vezeték közelében (ilyen pillanatokban, mielőtt a vezetéket megszakítanák, embereket és állatokat nem szabad a vezeték esésének helyéhez közel engedni). A legveszélyesebb lépésfeszültség villámcsapáskor.

A lépésfeszültség zónájába kerülve kis lépésekben hagyja el az állítólagos földzárlat helyével ellentétes irányba, és különösen a földön fekvő vezetéket.

Minden olyan eset, amikor egy személy áramütés következtében áramütést ér, legalább két pont érintésének eredménye elektromos áramkör amelyek között potenciálkülönbség van. Az ilyen érintés veszélye nagymértékben függ az elektromos hálózat jellemzőitől és a személy belefoglalásának rendszerétől. Az emberen áthaladó áram /h meghatározásával, ezen tényezők figyelembevételével, megfelelő védőintézkedések választhatók a sérülésveszély csökkentése érdekében.

Egy személy kétfázisú bevonása az áramkörbe (8.1. ábra, a). Elég ritkán fordul elő, de veszélyesebb az egyfázisúhoz képest, mivel az adott hálózatban a legnagyobb feszültséget a testre - lineárisan -, és az emberen áthaladó áramerősség, A, nem függ a hálózattól. áramkör, semleges üzemmódja és egyéb tényezők, t e.

I = Ul/Rch = √ 3Uf/Rch,

ahol Ul és Uf - lineáris és fázisfeszültség, V; Rh - az emberi test ellenállása, Ohm (az elektromos berendezések felszerelésére vonatkozó szabályok szerint a számításokban az Rh értéke 1000 Ohm).

Kétfázisú érintkezés előfordulhat elektromos berendezésekkel végzett munka során a feszültség eltávolítása nélkül, például amikor kiégett biztosítékot cserélnek az épület bejáratánál, gumitöréses dielektromos kesztyűt használnak, kábelt csatlakoztatnak a hegesztőtranszformátor védetlen kapcsaihoz, stb.

Egyfázisú kapcsoló. Különféle tényezők befolyásolják az emberen áthaladó áramot, ami csökkenti a sérülések kockázatát a kétfázisú érintéshez képest.

Rizs. 8.1. Sémák egy személy lehetséges bevonására egy háromfázisú áramhálózatba:

a - kétfázisú érintés; b - egyfázisú érintkező földelt nullával rendelkező hálózatban; c - egyfázisú érintkező elszigetelt semleges hálózatban

A földtől elkülönített egyfázisú, kétvezetékes hálózatban az emberen áthaladó A áramot, ha a vezetékek szigetelési ellenállása megegyezik a testtel r1 \u003d r2 \u003d r, a képlet határozza meg.

Ih \u003d U / (2Rh + r),

ahol U a hálózati feszültség, V; r - szigetelési ellenállás, Ohm.

Egy háromvezetékes hálózatban, ahol r1 = r2 = r3 = r szigetelt nulla van, az áram az érintkezési ponttól az emberi testen, a cipőn, a padlón és a tökéletlen szigetelésen keresztül más fázisokba fog folyni (8.1. ábra, b). Akkor

Ich \u003d Fel / (Ro + r / 3),

ahol Ro a teljes ellenállás, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob - cipő ellenállása, cm: gumi cipőhöz Rob ≥ 50 000 Ohm; Rn - padlóellenállás, Ohm: száraz fapadlóhoz, Rp \u003d 60 000 Ohm; d - a vezetékek szigetelési ellenállása, Ohm (a PUE szerint legalább 0,5 MΩ-nak kell lennie a hálózati szakasz fázisonként 1000 V-ig terjedő feszültséggel).

A háromfázisú négyvezetékes hálózatokban az áram egy személyen, cipőjén, padlóján, a forrás semleges földjén és a nulla vezetéken megy keresztül (8.1. ábra, c). A személyen áthaladó áram erőssége, A,

Ih \u003d Uf (Ro + Rn),

ahol RH a semleges földelési ellenállás, Ohm. Az RH ellenállást figyelmen kívül hagyva a következőket kapjuk:

A mezőgazdasági vállalkozásoknál főként négyvezetékes elektromos hálózatokat használnak szilárd földelt nullával, legfeljebb 1000 V feszültséggel. Előnyük, hogy két üzemi feszültség előállítására használhatók: lineáris Ul \u003d 380 V és fázis Uf \ u003d 220 V. Az ilyen hálózatokra nem vonatkoznak magas követelmények a huzalszigetelés minőségére vonatkozóan, és a hálózat nagy elágazásával használják őket. Valamivel ritkábban háromvezetékes, elszigetelt nullával ellátott hálózatot használnak 1000 V-ig terjedő feszültségen - biztonságosabb, ha a vezetékek szigetelési ellenállását magas szinten tartják.

Érintőfeszültség. Ez a feszültség alatt álló elektromos berendezésekkel vagy a berendezés fémrészeivel való érintkezés eredményeként jelentkezik.

lépésfeszültség. Ez az Ush feszültség az emberi testen, amikor a lábak a földelőelektródáról vagy a földre esett vezetékről érkező áramterjedés azon pontjaira helyezkednek el, ahol a lábfejek akkor helyezkednek el, amikor a személy a a földelő elektródát (vezetéket) vagy attól távol (8.2. ábra).

Ha az egyik láb a földelő elektróda középpontjától x távolságra van, akkor a másik x + a távolságra van, ahol a a lépéshossz. A számításokban általában \u003d 0,8 m.

Max feszültség ebben az esetben az áram földzárlatának pontján lép fel, és attól távolodva a hiperbola törvény szerint csökken. Úgy gondolják, hogy a rövidzárlat helyétől 20 m távolságra a földpotenciál egyenlő nullával.

Lépésfeszültség, V,

Rizs. 8.2. A léptetőfeszültség előfordulásának sémája

Még kis léptékű feszültség (50 ... 80 V) mellett is előfordulhat a lábizmok akaratlan görcsös összehúzódása, és ennek következtében az ember a földre zuhanhat. Ugyanakkor kezével és lábával egyidejűleg érinti a talajt, amelyek közötti távolság nagyobb, mint a lépés hossza, így nő a működési feszültség. Ezenkívül az ember ebben a pozíciójában új út alakul ki az áram áthaladásához, amely hatással van a létfontosságú szervekre. Ez a halálos vereség valódi veszélyét teremti meg. A lépéshossz csökkenésével a lépésfeszültség csökken. Ezért a lépésfeszültség hatászónájából való kijutáshoz egy lábon vagy két zárt lábon ugrálva kell mozogni, vagy a lehető legrövidebb lépésekkel (utóbbi esetben legfeljebb 40 V elfogadhatónak tekinthető).

1) Egyfázisú érintkezés szigetelt, jó szigetelésű nullával rendelkező hálózati vezetékkel (1. ábra):

1. ábra - Személy egyfázisú bevonása az elektromos hálózatba.

Az I h személyen áthaladó áram a hálózat vezetékeinek szigetelésén keresztül tér vissza az áramforráshoz, amely jó állapotban R ki nagy szigetelési ellenállással rendelkezik. 1000 V-ig az R kimenet legalább 0,5 MΩ. Az emberi testen átfolyó áramot a következő kifejezés határozza meg:

(1)

ahol R h az emberi test ellenállása, a számítások során 1000 ohmot vesznek fel;

R out - a fázisok szigetelési ellenállása a talajhoz képest;

U f - fázisfeszültség

Figyelembe véve az R körüli cipők és az R p padló ellenállását, amelyek sorba vannak kapcsolva az emberi test ellenállásával R h, a személyen áthaladó áram egyenlő lesz:

(2)

2) Egyfázisú érintkező földelt semleges hálózati vezetékkel (2. ábra):

2. ábra - Egyfázisú érintkező földelt semleges hálózattal

Az emberen áthaladó áram nagyságát csak az emberi test ellenállása határozza meg, a vezeték szigetelési ellenállásának értékei nem befolyásolják az emberi testen áthaladó áramot.

, (3)

ahol R 0 a semleges földelési ellenállás. Ul = 380 V-nál R 0 nem haladja meg a 4 0 m-t, akkor a számításoknál elhanyagolható. Ebben az esetben a padló és a cipő ellenállása nagy szerepet játszik az emberi biztonságban, mert. sorba kapcsolt emberrel sorba.

(4)

Amikor R p = 0 és R körülbelül \u003d 0

én h = = 0,22 A = 220 mA> 100 mA >> 10 mA ,

ez nagyon veszélyes!

Ha egy fázist rövidre zárunk a földeléssel, akkor a leválasztott nullával rendelkező hálózat (4. ábra) veszélyesebbnek bizonyul, mint a földelt (5. ábra). Mivel egy szigetelt nullával rendelkező hálózatban az emberi testen áthaladó áram mértékét meghatározó feszültség U l, a földelt nullával rendelkező hálózatban pedig az alábbi értékeken belül van:

U l >U pr >U f

4. ábra - Hálózat izolált nullával

én h= , (7)

ahol R h az emberi test ellenállása;

R zm - földfázis zárási ellenállás

Fázis meghibásodása esetén a berendezés testén, amelyet normál körülmények között nem szabad feszültség alá helyezni, a berendezéssel dolgozó személy egyfázisú érintés üzemmódban van. A sérülések elleni védelem érdekében Áramütés online -val izolált semlegest használnak védőföldelés (6. ábra).

5. ábra - Hálózat földelt nullával

Védőföld

A védőföldelést az emberek biztonságának biztosítása érdekében hajtják végre a feszültség alatt álló részek szigetelésének megsértése esetén. A földelést az akció elleni védelemre is használják légköri elektromosság elektromos berendezések, épületek és építmények.

A védőföldelés olyan berendezés fémrészeinek szándékos csatlakoztatása a földhöz vagy annak megfelelője, amelyek normál körülmények között nem kapnak feszültséget, de az elektromos berendezések szigetelésének megsértése miatt feszültség alá kerülhetnek.

A védőföldelés hatása az, hogy biztonságos értékre csökkenti a feszültség alatt álló berendezéskeret és a földelés közötti feszültséget.

Magyarázzuk meg ezt egy izolált semleges hálózat példáján (6. ábra). Ha az elektromos berendezés teste nincs földelve, és érintkezik a fázissal, akkor az ilyen testhez való érintés egyfázisú bekapcsolással egyenértékű. Ha az alváz földelve van, akkor az alváz földelési potenciálja biztonságosan alacsony értékre csökken.

6. ábra - Védőföldelés

Földelni szükséges az elektromos berendezések, házak fém részeit elektromos gépek, transzformátorok, készülékek, lámpák, meghajtók elektromos készülékek, szekunder tekercsek mérőtranszformátorok, kapcsolótáblák keretei, vezérlőpanelek, szekrények stb.

A védőföldelést háromfázisú háromvezetékes hálózatokban használják 1000 V-ig terjedő feszültséggel, izolált nullával, és 1000 V-os és magasabb feszültségű hálózatokban - bármilyen semleges üzemmóddal (3.18. ábra).