Conectarea monofazată a unei persoane la o rețea electrică. Siguranța electrică - o nevoie conștientă

Marea Enciclopedie Ulei si gaz. Scheme pentru includerea unei persoane în circuit electric

6.2.3. Scheme pentru conectarea unei persoane la un circuit curent

Circuitele pentru conectarea la circuitul curent pot fi diferite. Cu toate acestea, cele mai tipice sunt schemele de conectare: între două faze și între o fază și masă (Fig. 1). Desigur, în al doilea caz, se presupune că există o conexiune electrică între rețea și sol.

Primul circuit corespunde contactului cu două faze, iar cel de-al doilea monofazat.

Tensiunea dintre două părți conductoare sau între o parte conductivă și sol atunci când o persoană sau un animal le atinge în același timp se numește tensiune de contact (Upr).

Atingerea în două faze, alte lucruri fiind egale, este mai periculoasă, deoarece cea mai mare tensiune din această rețea se aplică corpului uman - liniar, iar curentul prin persoană, fiind independent de circuitul de rețea, modul neutru și alți factori are cea mai mare valoare:

unde este tensiunea liniei, adică tensiunea între firele de fază ale rețelei, V;

Uf - tensiune de fază, adică tensiunea între începutul și sfârșitul unei înfășurări a sursei de curent (transformator sau generator) sau între firele de fază și cele neutre ale rețelei, V;

Rh - rezistența corpului uman, Ohm.

Smochin. 6.1. Cazuri în care o persoană atinge părți sub tensiune care sunt energizate: a - conexiune în două faze: b și c - conexiuni monofazate

Cazurile de contact în două faze apar foarte rar și nu pot servi drept bază pentru evaluarea rețelelor pentru condițiile de siguranță. Acestea se găsesc de obicei în instalații de până la 1000 V ca urmare a lucrărilor sub tensiune, a utilizării echipamentelor de protecție defecte, precum și a funcționării echipamentelor cu piese purtătoare de curent goale neecranate (întrerupătoare deschise, cleme neprotejate ale transformatoarelor de sudură etc.) .).

Atingerea monofazată, toate celelalte lucruri fiind egale, este mai puțin periculoasă decât contactul bifazic, deoarece curentul care trece printr-o persoană este limitat de influența multor factori. Cu toate acestea, atingerea monofazată are loc mult mai des și este schema principală în care oamenii sunt răniți de curent în rețelele de orice tensiune. Prin urmare, numai cazurile de contact monofazat sunt analizate mai jos. În acest caz, ambele au permis utilizarea rețelelor de curent trifazat cu tensiune de până la 1000 V: patru fire cu neutru împământat și trei fire cu neutru izolat.

6.2.4. Rețele trifazate cu neutru solid împământat

Într-o rețea trifazată cu patru fire cu un neutru împământat cu surditate, calculul tensiunii la atingere Upr și al curentului Ih care trece printr-o persoană, în cazul atingerii uneia dintre faze (Fig. 6.2), este cel mai ușor de realizat. efectuați printr-o metodă simbolică (complexă).

Luați în considerare cel mai general caz în care rezistența la izolație a firelor, precum și capacitatea firelor față de sol, nu sunt egale între ele, adică

r1 ≠ r2 ≠ r3 ≠ rн; C1 ≠ C2 ≠ C3 ≠ Sn ≠ 0,

unde r1, r2, r3, rн - rezistența de izolație a fazei L și a firelor PEN zero (combinate), Ohm;

C1, C2, C3, Cн - capacități dispersate ale fazei L și zero (combinate) firele PEN față de sol, F.

Apoi admiterile firelor de fază și neutre în raport cu solul în formă complexă vor fi:

unde w este frecvența unghiulară, rad / s;

j este unitatea imaginară egală cu ().

Smochin. 6.2. Atingerea umană la firul de fază al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în timpul funcționării normale: a - diagrama rețelei; b - circuit echivalent; L1, L2, L3, - conductori de fază; PEN - fir zero (combinat).

Admiterile la împământarea neutrului și a corpului uman sunt egale, respectiv

unde r0 este rezistența neutră la împământare, Ohm.

Componenta capacitivă a conductivității umane poate fi neglijată datorită valorii sale mici.

Când o persoană atinge una dintre faze, de exemplu, la conductorul de fază L1, tensiunea sub care se găsește va fi determinată de expresia

Curentul se găsește prin formulă

unde este tensiunea complexă a fazei 1 (tensiunea de fază), V;

Tensiunea complexă dintre neutrul sursei de curent și pământ (între punctele 00 "de pe circuitul echivalent).

Folosind metoda binecunoscută cu doi noduri, aceasta poate fi exprimată după cum urmează:

Ținând cont de faptul că pentru un sistem trifazat simetric

unde Uf este tensiunea de fază a sursei (modulului), V;

a este operatorul de fază luând în considerare defazarea, unde

vom avea egalitatea

Înlocuind această valoare în (6.1), obținem ecuația căutată a tensiunii tactile în formă complexă, afectând o persoană care atinge conductorul de fază L1 al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat:

Primim curentul care trece printr-o persoană dacă înmulțim această expresie cu Yh:

În funcționarea normală a rețelei, conductivitatea firelor de fază și neutre în raport cu solul, în comparație cu conductivitatea împământării neutre, are valori foarte mici și, cu unele presupuneri, poate fi echivalată cu zero, adică

Y1 = Y2 = Y3 = Yн = 0

În acest caz, ecuațiile (6.2) și (6.3) vor fi mult simplificate. Deci, tensiunea la atingere va fi

sau (în formă validă)

iar curentul este

Conform cerințelor PUE, valoarea rezistenței r0 nu trebuie să depășească 8 ohmi, în timp ce rezistența corpului uman, Rh, nu scade sub câteva sute de ohmi. Prin urmare, fără o eroare mare în ecuațiile (6.4) și (6.5), putem neglija valoarea lui r0 și presupunem că atunci când una dintre fazele unei rețele trifazate cu patru fire cu neutru împământat este atinsă, o persoană este practic sub tensiunea de fază Uph, iar curentul care trece prin ea, este egal cu coeficientul de divizare a Uph cu Rh.

Ecuația (6.5) implică o altă concluzie: curentul care trece printr-o persoană care atinge faza unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în timpul funcționării sale normale practic nu se schimbă cu o modificare a rezistenței de izolație și a capacității firele relativ la sol, dacă rămâne condiția care completează conductivitatea firelor la pământ este foarte mică în comparație cu conducerea neutrului rețelei.

În acest caz, siguranța rezistenței încălțămintei, a solului (podelei) și a altor rezistențe din circuitul electric uman este semnificativ crescută.

O defecțiune la pământ mort într-o rețea cu un neutru împământat mort modifică puțin tensiunea de fază față de pământ.

În modul de urgență, când una dintre fazele rețelei, de exemplu, conductorul de fază L3 (Figura 6.3, a), este scurtcircuitat la masă printr-o rezistență activă relativ mică rm, iar persoana atinge conductorul de fază L1, ecuația ( 6.2) va lua următoarea formă:

Aici presupunem, de asemenea, că Y1, Y2 și Yн sunt mici în comparație cu Y0, adică echivalat cu zero.

Efectuând transformările adecvate și ținând cont de faptul că

obținem tensiunea tactilă în formă reală

Pentru a simplifica această expresie, presupuneți că

Ca rezultat, ajungem în cele din urmă că tensiunea Upr este egală cu

Curentul care trece printr-o persoană este determinat de formulă

Smochin. 6.3. Atingerea unei persoane cu firul de fază al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în modul de urgență: a - diagramă de rețea; b - diagrama vectorială a solicitărilor.

Să luăm în considerare două cazuri tipice.

Dacă rezistența firelor la sol este considerată egală cu zero, atunci ecuația (6.6) va lua forma

În consecință, în acest caz, persoana va fi sub influența tensiunii de linie a rețelei.

2. Dacă luăm egal cu zero rezistența neutră de împământare r0, atunci din ecuația (6.6) obținem acel Unp = Uph, adică tensiunea sub care se va afla persoana va fi egală cu tensiunea de fază.

Cu toate acestea, în condiții practice, rezistențele rm și r0 sunt întotdeauna mai mari decât zero, prin urmare, tensiunea sub care o persoană se atinge în timpul modului de urgență la un fir de fază de lucru al unei rețele trifazate cu neutru împământat este întotdeauna mai puțin decât liniar, dar mai mult decât fază, adică

> Upr> Uph. (6,8)

Această poziție este ilustrată de diagrama vectorială prezentată în Fig. 6.3, b și corespunzător cazului examinat. Trebuie remarcat faptul că această concluzie rezultă și din ecuația (6.6). Deci, la valori mici ale rsm și r0 în comparație cu Rh, primul termen din numitor poate fi neglijat. Atunci fracția pentru orice raport rsm și r0 va fi întotdeauna mai mare decât una, dar mai mică, adică obținem expresia (6.8).

studfiles.net

Analiza riscului de electrocutare în diferite rețele electrice

Trecerea curentului printr-o persoană este o consecință a atingerii sale a cel puțin două puncte ale circuitului electric, între care există o anumită diferență de potențial (tensiune).

Pericolul unei astfel de atingeri este ambiguu și depinde de o serie de factori:

circuite pentru conectarea unei persoane la un circuit electric;

tensiunea principala;

diagrame ale rețelei în sine;

modul neutru de rețea;

gradul de izolare a părților sub tensiune de la sol;

capacitatea părților sub tensiune în raport cu solul.

Clasificarea rețelelor cu tensiuni de până la 1000 V

Rețele monofazate

Rețelele monofazate vor fi împărțite în două fire și monofil.

Două fire

Rețelele cu două fire sunt împărțite în izolate de la sol și cu un fir cu împământare.

Izolat de pământ

Cu sârmă împământată

Aceste rețele sunt utilizate pe scară largă în economia națională, de la alimentarea cu tensiune scăzută a instrumentelor portabile până la alimentarea cu consumatori puternici monofazici.

Cu un singur fir

În cazul unei rețele cu un singur fir, rolul celui de-al doilea fir este jucat de sol, șină etc.

Rețea monofazată. Un singur fir

Aceste rețele sunt utilizate în principal în transportul electrificat (locomotive electrice, tramvaie, metrou etc.).

Rețele trifazate

În funcție de modul neutru al sursei de curent și de prezența unui conductor neutru sau neutru, acestea pot fi efectuate în conformitate cu patru scheme.

Punctul neutru al sursei de curent este punctul în care tensiunile relative la toate fazele sunt aceleași în valoare absolută.

Punctul zero al sursei de alimentare este punctul neutru împământat.

Un conductor conectat la un punct neutru se numește conductor neutru (neutru), iar la un punct zero se numește conductor neutru.

1. Rețea cu trei fire cu neutru izolat

2. Așezare cu trei fire cu neutru împământat

3. Rețea cu patru fire cu neutru izolat

4. Rețea cu patru fire cu neutru împământat

La tensiuni de până la 1000V în țara noastră, sunt utilizate circuitele "1" și "4".

Scheme pentru includerea unei persoane într-un circuit electric

Contact cu două faze - între două faze ale rețelei electrice. De regulă, cel mai periculos deoarece există o tensiune de linie. Cu toate acestea, aceste cazuri sunt destul de rare.

Atingere monofazată - între fază și pământ. În acest caz, se presupune că există o conexiune electrică între rețea și sol.

Pentru mai multe detalii despre schemele de includere a unei persoane într-un circuit, consultați P.A. Bazele siguranței în instalațiile electrice.

Rețele monofazate

Izolat de pământ

Cu cât izolarea firelor este mai bună la masă, cu atât pericolul de a atinge firul monofazat este mai mic. Este mai periculos pentru o persoană să atingă un fir cu o rezistență ridicată la izolație electrică.

Când firul este scurtcircuitat la masă, o persoană care atinge un fir reparabil se află sub o tensiune egală cu aproape întreaga tensiune a liniei, indiferent de rezistența de izolație a firelor.

Cu sârmă împământată

În acest caz, persoana se găsește sub tensiune aproape completă.

În condiții normale, atingerea unui fir împământat este practic inofensivă.

În cazul unui scurtcircuit, tensiunea unui conductor împământat poate atinge valori periculoase.

Rețele trifazate

Cu neutru izolat

Pericolul de atingere este determinat de impedanța electrică a firelor la masă, odată cu creșterea rezistenței, riscul de atingere scade.

Tensiunea de contact este practic egală cu tensiunea de linie a rețelei. Cel mai periculos caz.

Cu neutru împământat

În acest caz, o persoană este practic sub tensiunea de fază a rețelei.

Mărimea tensiunii la atingere se situează între tensiunile linie-linie și fază-neutru, în funcție de raportul dintre rezistența la defect la pământ și rezistența la pământ.

Măsuri de siguranță electrică

Eliminarea contactului uman cu piese sub tensiune. Este eliberat prin localizarea pieselor sub tensiune în locuri inaccesibile (la înălțime, în conducte de cabluri, conducte, țevi etc.)

Utilizarea tensiunilor reduse (12, 24, 36 V). De exemplu, pentru alimentarea sculelor manuale în camere cu risc crescut de rănire soc electric.

Utilizarea echipamentului individual de protecție. Înainte de a utiliza PPE, este imperativ să vă asigurați că acestea sunt în stare bună de funcționare, integritate și, de asemenea, să verificați calendarul verificării anterioare și ulterioare a instrumentului.

Echipamentul de protecție de bază oferă protecție imediată împotriva șocurilor electrice. Echipamentul de protecție suplimentar nu poate oferi securitate de unul singur, dar poate ajuta la utilizarea mijloacelor fixe.

Împământarea de protecție este o conexiune electrică deliberată a pieselor metalice care nu transportă curent, care pot fi alimentate la sol sau echivalentul său (popular despre legarea la pământ la geektimes.ru).

În rețelele de până la 1000 V, împământarea de protecție este utilizată în rețelele cu neutru izolat. Principiul de funcționare este de a reduce tensiunea la atingere la o valoare sigură.

Când împământarea nu este posibilă, pentru a proteja, potențialul fundației pe care stă persoana și echipamentul este egalizat prin ridicare. De exemplu, conectarea coșului de reparații cu conductorul de fază al liniei de transmisie a puterii.

Comutatoarele de împământare sunt împărțite în: a. Artificial, destinat scopurilor de împământare directă. b. Obiecte metalice naturale găsite în pământ în alte scopuri, care

jurik-phys.net

Scheme pentru includerea unei persoane într-un circuit electric

În timpul funcționării instalațiilor electrice, nu este exclusă posibilitatea ca o persoană să atingă părți sub tensiune care sunt alimentate. În majoritatea cazurilor, contactul periculos cu wați vii are loc atunci când o persoană stă pe pământ, în timp ce pantofii sunt puși. P are o anumită conductivitate electrică.

Într-un complex turistic. Cele mai tipice două scheme pentru pornirea corpului uman într-un circuit electric: Între două fire 1 între fir și masă. În rețelele trifazate curent alternativ primul circuit se numește comutare în două faze, iar al doilea este monofazat. În industria hotelieră, pe lângă rețelele trifazate de curent alternativ, cele monofazate sunt utilizate pe scară largă pentru alimentarea diferitelor aparate de uz casnic (aspiratoare, frigidere, fiare de călcat).

Diagrama pentru conectarea unei persoane la o rețea monofazată cu două fire, izolată de sol, este prezentată în Fig. 41

Fig. 41. Omul atingând firul unei rețele monofazate cu două fire în timpul modului de funcționare: a - normal b - de urgență,. A, N - denumirea firelor

Rețele similare se obțin folosind transformatoare de izolare. În timpul funcționării normale și a bunei izolații a firelor, atingerea unuia dintre ele reduce riscul de electrocutare

În modul de urgență (Fig. 41, b), când unul dintre fire este scurtcircuitat la masă, izolația este manevrată de rezistența defectului firului la masă, care, ca întotdeauna, este atât de mică încât poate fi luată egal cu zero. Pentru a crea rețele monofazate cu două fire cu un fir împământat, se folosesc transformatoare monofazate și pentru a obține o tensiune de 220. Rețelele intra-fazale sunt conectate la firele de fază și neutre. În ambele cazuri, apare un circuit electric, a cărui secțiune este corpul uman. Calea curentului prin corpul uman în primul caz poate fi „mână - picior”, iar în al doilea - „mână-mână” Posibile alte cazuri ale unei persoane care este inclusă într-un circuit electric, de exemplu, atingând piese sub tensiune cu o față, cap, gât sau trecerea pe calea curentă „picior - picior picior”.

Rețele trifazate cu patru fire cu neutru împământat. Cu o atingere în două faze (bipolari), o persoană se află sub tensiunea maximă de funcționare a instalației. Cu o atingere unipolară, care este mai des curentul depinde nu numai de tensiunea de instalare și de rezistența corpului uman, ci și de modul neutru, starea izolației rețelei, podeaua, pantofii persoanei.

Luați în considerare caracteristicile diferitelor rețele electrice. În complexul turistic, există patru rețele cu fir cu o tensiune neutră strâns legată la pământ de până la 1000. V, de exemplu 380/220. B. Sursa de energie este un transformator trifazat cu trepte, ale cărui înfășurări secundare sunt conectate printr-o „stea”. Neutrul înfășurării secundare a transformatorului treptat este bine legat la pământ (de exemplu, 1000/400 V) determină modul în care tensiunea oricărei faze a rețelei secundare față de pământ nu depășește tensiunea de fază, adică pentru un transformator cu o tensiune de 400. V nu va fi mai mare de 230. V (pentru un consumator 220. V). În plus, în cazul unei încălcări a izolației între înfășurările primare și secundare cu o împământare neutră de lucru tensiune înaltă, merge la rețeaua secundară în raport cu solul, scade semnificativ datorită rezistenței la împământare neutre scăzute (2,4,8. Ohm și mai mult pentru tensiunile 660, 380 și 220. Într-o rețea trifazată (Gosstandart 121030-81 ) 0-81)) ...

O diagramă simplificată care explică atingerea unipolare a unei persoane la o rețea cu patru fire cu o masă solidă a neutrului sursei de energie (transformator sau generator) este prezentată în Fig. 42

Fig. 42. Conexiunea monofazată a unei persoane la o rețea cu un neutru bine legat la pământ de surse de alimentare (transformator)

Datorită rezistenței scăzute la răspândire a curentului terenului neutru de lucru în comparație cu rezistența corpului uman, acesta este egal cu zero. Atingerea unei persoane care stă pe pământ (sau pe o structură împământată, podea) determină un circuit electric închis: înfășurarea sursei de alimentare - firul de linie - corpul uman - pământul - firul - solul de lucru - surse de lichidare. Pe secțiunea circuitului „corpului uman”, acționează asupra acestuia tensiunea de fază a rețelei 220. Dacă în același timp pantofii unei persoane sunt conductori electric, atunci podeaua sau structura pe care se află vor fi, de asemenea, conductori electric. , și aproape toată tensiunea va fi aplicată persoanei aflate pe drumul spre „mâini - picioare” Dacă în condiții nefavorabile rezistența corpului uman este de 1000. Ohm, atunci va trece un curent egal cu 220 mA, care este mortal pentru asta. Dacă rezistența pantofilor și a podelei în sumă este egală cu rezistența corpului uman, atunci curentul prin el va fi mai mic. De exemplu, cu o rezistență ridicată a secțiunii „pantofi - podea” (10.000 Ohm), curentul printr-o persoană va fi de 20 mA, este mult mai puțin periculos, dar există durere, convulsii și, în unele cazuri, incapacitatea victimei să se elibereze de acțiunea curentului. Acest lucru demonstrează că atingerea monofazată a unei persoane către o rețea cu un neutru strâns împământat este întotdeauna o briză.

În practica exploatării instalațiilor electrice, pot exista cazuri de defect la sol a pieselor care transportă curent, de exemplu, prin corpul receptorului electric sau structura metalică a cablajului electric. Dacă un astfel de scurtcircuit I se dovedește surd, adică o mică rezistență la tranziție, atunci instalarea printr-un scurtcircuit monofazat este oprită de protecția maximă a curentului (siguranța suflă sau întrerupătorul se oprește) . După aceea, se restabilește funcționarea normală a celorlalte rețele.

În cele din urmă niveluri acceptabile tensiunea și curentul la atingere în timpul funcționării de urgență a instalațiilor electrice industriale și de uz casnic în complexe turistice cu tensiune de până la 1000. V și frecvența 50. Hz nu trebuie să depășească valoarea dată în tabelul 41 (Gosstandart 121038-82-82).

tabelul 41

Niveluri maxime admise de tensiune și curent de atingere

Valoare normalizată	Durata acțiunii curente, s	Valoare normalizată

Rețele trifazate cu neutru izolat de pământ

Amplasarea energiei electrice în cea de-a doua etapă a alimentării cu energie electrică a întreprinderilor industriale, orașelor și satelor se realizează utilizând cabluri (în orașe) sau linii aeriene (în sate) la tensiunea nominală a receptoarelor electrice (transformatoare de trepte ale întreprinderilor , zone rezidențiale) la 6 10 sau 35 kV. Aceste rețele electrice sunt realizate cu faze neutre I ale surselor de energie (transformatoare ale stațiilor regionale ale sistemului de alimentare) izolate de sol sau neutre împământate prin rezistențe inductive semnificative, sunt pornite pentru a reduce capacitatea componentelor curente ale unei monofaze vina pământului.

În cazul unei defecțiuni monofazate la pământ într-o rețea cu un neutru izolat de pământ, va curge un curent în punctul defectului la pământ, care este cauzat de tensiunea de funcționare a instalației și de conductivitatea fazei față de pământ.

rețelele cu un neutru izolat sunt destul de eficiente cu o lungime relativ mică. În acest caz, capacitatea firelor față de sol, putem lua egală cu zero, iar rezistența firelor este suficient de mare

Figura 43 prezintă includerea unei persoane în rețele trifazate cu neutru izolat

Fig. 43. Omul atingând un fir al unei rețele trifazate cu 3 fire cu neutru izolat în timpul funcționării normale:. A. B,. C - desemnarea firelor

În rețelele cu neutru izolat, în timpul funcționării normale, riscul de electrocutare a unei persoane care a atins una dintre faze depinde de rezistența conductorului la pământ, adică pe măsură ce rezistența crește, pericolul scade.

Împământarea de protecție este una dintre măsurile de protecție împotriva șocurilor electrice pentru o persoană când atinge piese metalice care nu transportă curent cu izolație deteriorată (de exemplu, scurtcircuit la carcasă). Scopul unei astfel de împământări este conectarea deliberată electric la masă sau. TI este echivalentul pieselor metalice care nu transportă curent, care pot fi alimentate cu ajutorul dispozitivelor de împământare (un set de conductori de împământare și conductori de împământare). Unul sau mai mulți electrozi metalici (de exemplu, tije de oțel, țevi), care se află în pământ, oferă o rezistență de contact suficient de mică ca un electrod de împământare. Rezistența unui dispozitiv împământat se numește rezistență totală, care constă din rezistența la răspândire a curentului de electrod de împământare și rezistența conductorului împământat.

Luați în considerare acțiunea împământării de protecție. Dacă carcasa motorului electric (dispozitivul învelișului cablului) nu are o conexiune fiabilă la sol și, ca urmare a deteriorării izolației, are contact cu partea conductivă, atunci va exista comutare monofazată persoană într-un circuit.

În rețea, când apare un scurtcircuit la cadru, apare o defecțiune de împământare monofazată

Datorită curentului relativ mic care curge la sol, setarea de protecție nu se va opri și va continua să funcționeze în modul de urgență. Dar un curent curge prin corpul unei mașini sau aparate cu izolație deteriorată și o tensiune relativă la pământ va apărea între corpul 1 și masă (Figura 44.4).

Fig. 44. Scurtcircuit la carcasa unui motor electric conectat la o rețea cu neutru izolat

Persoana care va fi expusă la tensiunea la atingere poate fi semnificativă și depinde de locul în care se află picioarele persoanei, precum și de conductivitatea electrică (rezistența) pantofului. Ca întotdeauna, tensiunea la atingere este mai mică decât tensiunea relativă la sol.

Astfel, dimensiunea valorii de tensiune a carcasei împământate în raport cu solul și, prin urmare, tensiunea la atingere depinde de rezistența la sol, iar tensiunea la atingere depinde de rezistența dispozitivului împământat. Pentru ca tensiunea de contact să fie cât mai mică posibil, este necesar să aveți o rezistență scăzută a dispozitivului împământat. încăperi și condiții de funcționare fără pericol crescut.

Părți ale echipamentelor electrice care trebuie împământate. Sub rezerva împământării: cutii de mașini electrice, transformatoare, aparate; acționări ale dispozitivelor electrice și înfășurări secundare ale transformatoarelor de sudură; rame de plăci distribuite, plăci de control, dulapuri de iluminat și de alimentare; structuri metalice ale dispozitivelor distribuite ale liniilor de cablu. Nu este supus legării la pământ: fitinguri pentru izolatoare de suspensie și suport; suporturi și corpuri de iluminat atunci când sunt instalate pe stâlpi și structuri din lemn; echipamentul electric, care este instalat pe structuri cu legare la pământ din metal, dacă în locuri de contact în legătură cu acestea, piesele metalice care nu transportă curent ale echipamentelor electrice sunt prevăzute cu un contact electric fiabil. Carcasele instrumentelor de măsurare electrice și releele instalate pe plăci, în dulapurile 1, de asemenea, nu sunt supuse la împământare. comutatoare; incinte de consumatori electrici cu izolație dublă sau armată, de exemplu, burghie electrice, mașini de spălat, aparate de ras electrice.

asamblarea în instalații și rețele electrice cu tensiuni de până la 1000. V este conexiunea electrică deliberată a elementelor metalice care nu transportă curent ale instalației, izolate în mod normal de piesele sub tensiune care nu sunt alimentate (carcase electrice, structuri de cabluri), cu un zero conductor de protecție.

Conductor de protecție zero în instalațiile electrice cu tensiuni de până la 1000. V este un conductor care conectează părțile neutralizate (carcase de echipamente electrice) cu un punct neutru bine împământat al înfășurării sursei de curent (generator sau transformator) sau echivalentul acestuia (GOST 121030 -811. Gosstandart 121009-76-76) ...

În instalațiile electrice cu un fir neutru bine legat la pământ, atunci când se face scurtcircuit la neutru, conductoarele structurale metalice fără șnur trebuie prevăzute cu oprire automată echipamente cu avarii. Jenny este izolată deoarece rezultă într-o singură fază scurt circuit.

Conductoarele de protecție zero sunt împământate direct la surse de alimentare, adică în stații sau centrale electrice. În plus față de împământarea principală neutră de lucru, este necesar să re-împământați firul neutru din rețea, să reduceți rezistența la împământare neutră și să serviți ca o masă de rezervă în cazul unei pauze de împământare zero a firului (Figura 45.5).

Fig 45. Diagramă schematică nămol de protecție: 1 - instalație electrică, 2 - protecție maximă împotriva jetului

Re-împământarea pe liniile aeriene se face la fiecare 250 m din lungimea lor, la capetele lor, la ramuri și ramuri de la linii de înaltă tensiune cu o lungime de ramură de 200 m 1 în plus, precum și la intrările liniilor aeriene. Budin.

Când este alimentat de linii de cablu tensiune 380/220. Re-împământarea firului neutru se realizează în introducerea în spațiile în care este prevăzut dispozitivul de neutralizare a aparatelor electrice, iar printre aceste spații trebuie să existe o linie pentru re-împământarea firului neutru, la care legătura corespunzătoare a obiectului este conectat.

Pentru a pune la pământ conductorul neutru, dacă este posibil, utilizați conductori naturali de împământare, cu excepția rețelelor de curent continuu, unde împământarea repetată ar trebui să utilizeze numai conductori de împământare fizici. Rezistența dispozitivului de împământare a fiecăreia dintre împământările repetate nu trebuie să fie mai mare de 10 Vm.

Având în vedere că curentul curge prin firul neutru chiar și cu o sarcină inegală, mult mai puțin decât în firele de fază, secțiunea transversală a firului neutru de lucru pentru cele patru linii de conducere este aleasă ca fiind aproximativ egală. Jumătate secțiune transversală a conductoarelor de fază. În ramurile monofazate de la rețea, trecerea fază - zero a firului neutru trebuie să fie aceeași cu cea a fazei unu, deoarece un curent egal cu curentul firului de fază trebuie să treacă prin el.

Rezistența firelor împământate trebuie să fie atât de mică încât, atunci când faza este închisă la carcasă, curentul de scurtcircuit monofazat este suficient pentru funcționarea instantanee a protecției la supracurent conform nr. PUE al curentului circuitului fază zero în cazul unui scurtcircuit la carcasă trebuie să fie de cel puțin 3 ori mai mare decât curentul nominal al siguranței corespunzătoare.

Când se protejează o instalație electrică cu un comutator automat, firele neutre sunt alese astfel încât bucla fază zero să asigure un curent de scurtcircuit care să nu depășească introducerea de curent a întrerupătorului de 1,4 ori.

În cele două ramuri principale, receptoarele electrice monofazate care furnizează fază - zero, dispozitivul de protecție (siguranță, întrerupătoare unipolare) este instalat numai pe firul de fază, dacă există părți în acest vid alcalin care trebuie neutralizate. În scopul siguranței electrice, la instalarea suporturilor de lampă, firul de fază este conectat la contactul central al cartușului (călcâiul), iar firul zero este conectat la partea filetată a cartușului. Acest lucru va preveni accidentele dacă atingeți accidental baza lămpii (de exemplu, când o înlocuiți) fără a vă deconecta de la rețea. La legarea la pământ a armăturilor iluminate, trebuie conectate ramuri separate de firul neutru și nu utilizați un fir neutru conductiv în acest scop.

uchebnikirus.com

Prezentare pe tema: TIPURI DE REȚELE ELECTRICE

Masa 01 este în general un conductor echipotențial.

UАЗ UВЗ UСЗ - tensiunea de fază relativă la pământ.

a - operator de fază al unui sistem trifazat, luând în considerare defazarea

Parametrii electrici care caracterizează conexiunea rețelei la sol:

resiztenta izolarii,

capacitate în raport cu solul,

împământare.

RESIZTENTA IZOLARII

Ri este un indicator al capacității structurilor izolatoare de a transmite un curent electric sub acțiunea unei tensiuni constante aplicate acestor structuri

CAPACITATEA RELATIVĂ CU PĂMÂNTUL

Scheme posibile pentru includerea unei persoane într-un circuit electric

1. Atingere bipolară.

2. Atingere cu un singur pol.

3. Taxă reziduală.

5. Defectarea electrică a golului de aer.

6. Sarcina indusă.

7. Încărcare statică.

studfiles.net

Schemă - pornește - persoană

Pagina 1

Schemele de conectare a unei persoane la un circuit curent pot fi diferite.

Schemele de conectare a unei persoane la un circuit curent pot fi diferite. Cu toate acestea, cele mai frecvente sunt două: între două fire și între un fir și masă. În ceea ce privește cele mai comune rețele trifazate de curent alternativ, primul circuit se numește de obicei conexiune bifazată, iar al doilea monofazat.

Schemele de conectare a unei persoane la un circuit curent pot fi diferite. Cu toate acestea, cele mai frecvente sunt două: între două fire și între un fir și masă.

În fig. 4.13 prezintă o diagramă pentru conectarea unei persoane la o rețea monofazată cu un neutru izolat.

Tensiunea la atingere depinde de tensiunea rețelei, circuitul acesteia, modul neutru, circuitul pentru conectarea unei persoane la circuitul electric, gradul de izolare a pieselor sub tensiune de la sol.

Atingerea monofazată (unipolar) are loc mult mai des decât bifaza, prin urmare, această schemă de schimbare a unei persoane rețea electrică axat pe.

În condițiile atelierelor tehnologice, tensiunea la atingere depinde de tensiunea rețelei, circuitul acesteia, modul neutru, circuitul pentru conectarea unei persoane la circuit, gradul de izolare a pieselor sub tensiune de la sol. Rezistența circuitului electric al unei persoane include rezistența corpului unei persoane, rezistența pantofilor, podeaua sau solul pe care stă. Cu orice conexiune monofazată a unei persoane la circuit, aceasta atinge podeaua sau solul, prin urmare, rezistența suprafeței de susținere afectează semnificativ valoarea curentului care trece prin persoană. În același timp, în timpul funcționării echipamentului, nu se poate baza pe deplin pe proprietățile de protecție ale suprafețelor de susținere, care în caz de deteriorare pot pierde rezistența electrică, care este foarte mare într-o stare normală.

Circuitele pentru conectarea unei persoane la un circuit electric pot fi bipolare și unipolare.

Instalațiile electrice generează, convertesc, distribuie și consumă energie electrică. În timpul funcționării lor, o persoană se poate regăsi în sfera de acțiune a unui câmp electromagnetic sau în contact direct cu părțile sub tensiune, ca urmare a căreia un curent electric va curge prin corpul său. Acest lucru poate duce la înfrângerea persoanei. Riscul de rănire depinde de magnitudinea curentului, durata expunerii, tipul de curent (direct sau alternativ), frecvența, calea curentului (circuite pentru conectarea unei persoane la un circuit electric), mediul înconjurător și o serie de alte factori.

Pagini: 1

www.ngpedia.ru

Analiza pericolului de electrocutare în diferite rețele electrice. siguranta electrica

Cazurile de electrocutare a unei persoane sunt posibile numai atunci când un circuit electric este închis prin corpul uman sau, cu alte cuvinte, atunci când o persoană atinge cel puțin două puncte ale circuitului, între care există o anumită tensiune.

Pericolul unei astfel de atingeri, evaluat de magnitudinea curentului care trece prin corpul uman sau de tensiunea de atingere, depinde de o serie de factori: circuitul pentru conectarea unei persoane la circuit, tensiunea rețelei, circuitul rețelei în sine, modul neutrului său, gradul de izolare a părților sub tensiune de la sol, precum și valoarea capacității părților sub tensiune față de sol etc.

Schemele de includere a unei persoane într-un lanț pot fi diferite. Cu toate acestea, cele mai tipice sunt două scheme de conectare: între două fire și între un fir și masă (Fig. 68). Desigur, în al doilea caz, se presupune că există o conexiune electrică între rețea și sol.

În ceea ce privește rețelele de curent alternativ, primul circuit se numește de obicei comutare în două faze, iar al doilea monofazat.

Pornirea în două faze, adică o persoană care atinge două faze în același timp, de regulă, este mai periculoasă, deoarece cea mai mare tensiune din această rețea este aplicată corpului uman - liniar și, prin urmare, va curge mai mult curent prin persoana:

unde Ih este curentul care trece prin corpul uman, A; UL = √3 Uf - tensiune de linie, adică tensiune între firele de fază ale rețelei, V; Uf - tensiune de fază, adică tensiune între începutul și sfârșitul unei înfășurări (sau între firele de fază și cele neutre), V.

Smochin. 68. Cazuri de comutare a unei persoane într-un circuit de curent: a - comutare în două faze; b, c - incluziuni monofazate

Este ușor să ne imaginăm că o conexiune în două faze este la fel de periculoasă într-o rețea cu neutre izolate și împământate.

La pornirea în două faze, riscul de rănire nu va scădea chiar dacă persoana este izolată în mod fiabil de sol, adică dacă are picioare sau cizme de cauciuc pe picioare sau stă pe o podea izolantă (din lemn) sau pe un covor dielectric.

Comutarea monofazată are loc mult mai des, dar este mai puțin periculoasă decât comutarea bifazată, deoarece tensiunea sub care se află o persoană nu depășește tensiunea de fază, adică este de 1,73 ori mai mică decât cea liniară. În consecință, curentul care trece printr-o persoană se dovedește a fi mai mic.

În plus, valoarea acestui curent este influențată și de modul neutru al sursei de curent, de rezistența de izolație și de capacitatea firelor față de sol, de rezistența podelei pe care stă persoana, de rezistența pantofilor săi. și alți factori.

Într-o rețea trifazată cu trei fire cu un neutru izolat, curentul care trece printr-o persoană când atinge una dintre fazele rețelei în timpul funcționării sale normale (Fig. 69, a) este determinat de următoarea expresie în formă complexă ( A):

unde Z este un complex impedanta monofazat la sol (Ohm):

aici r și C sunt, respectiv, rezistența de izolație a firului (Ohm) și capacitatea firului (F) în raport cu solul (pentru simplitate, sunt luate la fel pentru toate firele din rețea)

Smochin. 69. Atingerea umană la un fir al unei rețele trifazate cu trei fire cu un neutru izolat: a - în modul normal; b - în modul de urgență

Curentul real este (A):

, (35)

Dacă capacitatea firelor față de sol este mică, adică C = 0, care apare de obicei în rețelele aeriene de lungime scurtă, atunci ecuația (35) va lua forma

, (36)

Dacă capacitatea este mare și conductivitatea izolației este nesemnificativă, adică r ≈ ∞, care apare de obicei în rețelele de cablu, atunci conform expresiei (35), curentul printr-o persoană (A) va fi:

, (37)

unde xc = 1 / wC - rezistență capacitivă, Ohm.

Din expresia (36) rezultă că în rețelele cu un neutru izolat, care au o capacitate nesemnificativă între fire și sol, pericolul pentru o persoană care atinge una dintre faze în timpul funcționării normale a rețelei depinde de rezistența firele la sol: odată cu creșterea rezistenței, pericolul scade.

Prin urmare, este foarte important în astfel de rețele să se asigure o rezistență ridicată a izolației și să se monitorizeze starea acesteia pentru a identifica și a elimina în timp util defecțiunile apărute.

Cu toate acestea, în rețelele cu capacitate mareîn raport cu pământul, rolul izolației firelor în asigurarea siguranței la atingere se pierde, după cum se poate vedea din ecuațiile (35) și (37).

În modul de funcționare de urgență al rețelei, adică atunci când există un scurtcircuit al uneia dintre faze la masă printr-un gm cu rezistență redusă, curentul printr-o persoană care a atins o fază sănătoasă (Fig. 69, b) va fi (A):

, (38) și tensiunea de contact (V):

, (39)

Dacă presupunem că rsm = 0 sau cel puțin presupunem că rsm< Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (39)

, (40)

adică persoana va fi sub tensiune de linie.

În condiții reale, gsm> 0, prin urmare, tensiunea sub care va fi o persoană care, în timpul unei perioade de urgență, atinge o fază reparabilă a unei rețele trifazate cu un neutru izolat, va fi mult mai mare decât faza și puțin mai mică decât tensiunea de linie a rețelei. Astfel, acest caz de atingere este de multe ori mai periculos decât atingerea aceleiași faze a rețelei în timpul funcționării normale.

munca [vezi. ecuațiile (36) și (39), având în vedere că r / 3> rsm].

Într-o rețea trifazată cu patru fire cu neutru împământat, conductivitatea izolației și conductivitatea capacitivă a firelor în raport cu solul sunt mici în comparație cu conductivitatea neutră de împământare, prin urmare, atunci când se determină curentul printr-o persoană care atinge faza rețelei , pot fi neglijate.

În timpul funcționării normale a rețelei, curentul prin persoană va fi (Fig. 70, a):

, (41)

unde r0 este rezistența neutră la împământare, Ohm.

Smochin. 70. Om care atinge firul de fază al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat: a - în modul normal; b - în modul de urgență

În rețelele obișnuite r0< 10 Ом, сопротивление тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (41) можно пренебречь значением г0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh

Rezultă că atingerea unei faze a unei rețele trifazate cu un neutru împământat în timpul funcționării sale normale este mai periculoasă decât atingerea unei faze a unei rețele de operare normală cu un neutru izolat [cf. ecuațiile (36) și (41)], dar este mai puțin periculos să atingeți faza intactă a rețelei cu neutru izolat în perioada de urgență [cf. Ecv. (38) și (41)], deoarece rsm poate diferi în unele cazuri puțin de r0.

Informații utile:

ohrana-bgd.narod.ru

Note de curs

A CONFIRMA

Cap departament OP KHNURE

prof. Dzyundzyuk B.V.

„____” ________2014

din disciplina „Bazele protecției pratsi”

Subiectul 2.2: „Minteți oamenii cu un fir electric”

Lector - Art. cafenea cu vimbru. OP

O. V. Mamontov

2.2.1 Scheme pentru conectarea unei persoane la un circuit de curent electric

Potrivit PUE, riscul de electrocutare este posibil cu contactul direct și indirect al unei persoane sau animale cu părți ale instalațiilor electrice care sunt alimentate.

Contactul direct este contactul electric al oamenilor sau animalelor cu părți sub tensiune care sunt energizate sau care se apropie de ele la o distanță periculoasă.

Contactul indirect este contactul electric al persoanelor sau animalelor cu o parte conductivă expusă care este energizată ca urmare a deteriorării izolației.

Dacă o persoană atinge două puncte în același timp, între care există tensiunea electricăși, în același timp, se formează un circuit închis, un curent trece prin corpul său. Valoarea acestui curent depinde de circuitul tactil, adică ce părți ale instalației electrice atinge o persoană, precum și parametrii rețelei electrice. Fără a atinge parametrii rețelei, vom lua în considerare schemele de pornire a unei persoane.

Piese sub tensiune cu două faze (bipolari)

În fig. 1 a și 1 b prezintă contact direct cu doi poli ai unei rețele monofazate. În acest caz, curentul prin corpul uman este

Tensiunea de funcționare (fază) a rețelei, V; - rezistența corpului uman, Ohm.

Într-o rețea trifazată (a se vedea figura 1.b), curentul prin corpul uman este determinat de tensiunea de linie

Figura 1 - Contact direct bifazat (bipolar) într-o rețea monofazată (a) și într-o rețea trifazată (b)

2) Piese sub tensiune monofazate (unipolare)

Dacă o persoană, care stă pe pământ, atinge unul dintre poli sau una dintre faze, curentul se închide prin acesta la sol și apoi prin rezistența de izolație și capacitatea fazelor față de sol (vezi Fig. 2 a) sau împământare neutră (vezi Fig. 2 b) ...

Într-o rețea cu un neutru izolat (Fig. 2 a), valoarea curentului depinde de rezistența izolației și capacitatea de fază față de pământ (discutată mai jos). Într-o rețea cu un neutru împământat (Fig. 2 b), valoarea curentă este

unde este rezistența neutră la împământare.

Figura 2 - Contact direct monofazat (unipolar) într-o rețea trifazată cu un neutru izolat (a) și într-o rețea trifazată cu un neutru împământat (b)

II . SIGURANTA ELECTRICA

3. Analiza siguranței electrice a diferitelor rețele electrice

Rezultatul unui șoc electric asupra unei persoane, determinat de curentul care curge prin corpul uman Eu h și tensiunea tactilă U h , depinde semnificativ de tipul de rețea care furnizează consumatorii de energie electrică și de parametrii săi, inclusiv:

tensiunea și frecvența rețelei;
modul neutru de rețea;
circuite pentru conectarea unei persoane la un circuit electric;
rezistența la izolație a conductoarelor de fază ale rețelei în raport cu solul;
capacitatea conductoarelor de fază ale rețelei față de sol;
modul de operare în rețea.

Scheme tipice pentru conectarea unei persoane la un circuit electric

Există diferite „scheme de conectare” ale unei persoane într-un circuit de curent electric („schemele de conexiune” tipice sunt prezentate în Fig. 3.5, folosind exemplul unei rețele IT):

Smochin. 3.5. Scheme tipice pentru conectarea unei persoane la un circuit electric

atingere bifazată (directă) - atingere simultană a conductoarelor bifazice ale unei instalații electrice de funcționare (elementul 1 din figura 3.5.);

atingere monofazată (directă) - atingerea unui conductor dintr-o fază a unei instalații electrice de funcționare (elementul 2 din figura 3.5.);

contact indirect cu piese conductive deschise care sunt alimentate ca urmare a deteriorării izolației (atingerea corpului consumatorului de energie electrică cu izolație deteriorată) (articolul 3 din figura 3.5.).

Când se analizează siguranța electrică a diferitelor rețele, primele două situații sunt luate în considerare de obicei.Cand atingere bifazică curentul prin corpul uman și tensiunea de atingere sunt determinate de formulele:

(3.1.)

U - valoarea efectivă a tensiunii de fază a rețelei;G h - conductivitatea corpului uman.

Din expresii (3.1.) Și (

3.2. ) urmează că cu două faze o persoană atinge tensiunea de linie a rețelei indiferent de tipul de rețea, modul neutru, modul de funcționare a rețelei, conductivitatea firelor de fazăY L1 , Y L2 , Y L3relativ la sol. O astfel de schemă de conectare a unei persoane la un circuit electric reprezintă un mare pericol.

Cazurile de contact în două faze apar relativ rar și sunt, de regulă, rezultatul unei lucrări sub tensiune în instalații electrice de până la 1 kV, ceea ce reprezintă o încălcare a regulilor și instrucțiunilor pentru efectuarea lucrărilor.

Smochin. 3.6. Diagrama generalizată pentru analiza rețelelor trifazate

(3.3)

(3.4)

Y L1, Y L2, Y L3, Da PEN, Y 0 -admiterea fazei șiPIX- fire cu privire la împământare și împământare neutră în formă complexă:

Pericolul unei astfel de atingeri, evaluat de valoarea curentului care trece prin corpul uman sau de tensiunea de atingere, depinde de o serie de factori: circuitul pentru conectarea unei persoane la circuit, tensiunea rețelei, circuitul rețelei în sine, modul neutrului său, calitatea izolației pieselor sub tensiune de la sol, precum și asupra valorilor capacității părților sub tensiune față de sol etc.

Scheme pentru includerea unei persoane într-un circuit electric poate fi diferit. Cu toate acestea, cele mai tipice sunt două scheme de conectare: între două fire și între un fir și masă (Figura 13.5). Desigur, în al doilea caz, se presupune că există o conexiune electrică între rețea și sol.

În ceea ce privește rețelele de curent alternativ, primul circuit se numește de obicei comutare în două faze, iar al doilea monofazat.

Pornirea în două faze, adică atingerea unei persoane simultan în două faze, de regulă, este mai periculoasă, deoarece tensiunea cea mai mare din această rețea este aplicată corpului uman - liniar, prin urmare un curent mai mare (A) va trece prin corpul uman:

I h = 1,73U f / R h = U l / R h, 7)

unde U l - tensiunea de linie, adică tensiunea dintre firele de fază ale rețelei, egală cu, V; U f este tensiunea de fază, adică tensiunea dintre începutul și sfârșitul unei înfășurări a sursei de curent (transformator, generator) sau între firele de fază și cele neutre, V.

Este ușor să ne imaginăm că o conexiune în două faze este la fel de periculoasă într-o rețea cu neutre izolate și împământate. Cu pornirea în două faze, riscul de rănire nu va scădea chiar dacă persoana este izolată în mod fiabil de sol, adică dacă are galoșii dielectrici sau cizme pe picioare sau dacă stă pe o podea izolantă sau pe un covor dielectric. .

Comutarea monofazată are loc mult mai des, dar este mai puțin periculoasă decât bifaza, deoarece tensiunea sub care se află o persoană nu depășește tensiunea de fază. În consecință, curentul care trece prin corpul uman se dovedește a fi mai mic. În plus, valoarea acestui curent este influențată și de modul neutru al sursei de curent, rezistența izolației și capacitatea firelor în raport cu solul, rezistența podelei pe care stă persoana, rezistența pantofilor săi și alți factori.

ÎN rețea trifazată cu trei fire cu neutru izolat puterea curentă (A) care trece prin corpul uman la atingerea uneia dintre fazele rețelei în timpul funcționării sale normale (Figura 6) este determinată de următoarea expresie:

unde Z este complexul impedanței unei faze față de sol, Ohm, Z = r / (l + jwCr), r și C sunt, respectiv, rezistența de izolație a firului (Ohm) și capacitatea firului (F) în raport cu solul (pentru simplitate, același lucru pentru toate rețelele de fire).

Curentul în formă reală va fi, A:

. (9)

Dacă capacitatea firelor față de sol este mică, adică C »0, care apare de obicei în rețelele aeriene de lungime scurtă, atunci ecuația (15) va lua forma

Dacă capacitatea este mare, iar conductivitatea izolației este nesemnificativă, adică r "¥, care are loc de obicei în rețelele de cablu, atunci conform expresiei (5), curentul (A) care trece prin corpul uman va fi egal cu

, (11)

unde x s - rezistență capacitivă egală cu 1 / wС, Ohm; w - frecvența unghiulară, rad / s.

Din expresia (6) rezultă că în rețelele cu un neutru izolat, care au o capacitate nesemnificativă între fire și sol, pericolul pentru o persoană care atinge una dintre faze în timpul funcționării normale a rețelei depinde de rezistența firele la sol: odată cu creșterea rezistenței, pericolul scade, prin urmare, este foarte important în astfel de rețele să se asigure o rezistență ridicată a izolației și să se monitorizeze starea acesteia pentru a identifica și a elimina în timp util defecțiunile care au apărut. Cu toate acestea, în rețelele cu capacitate mare față de pământ, rolul izolației firelor în asigurarea siguranței la atingere se pierde, așa cum se poate vedea din ecuațiile (5) și (7).

ÎN rețea trifazată cu patru fire cu neutru împământat conductivitatea izolației și conductivitatea capacitivă a firelor în raport cu solul sunt mici în comparație cu conductivitatea împământării neutre, prin urmare, atunci când se determină puterea curentului care trece prin corpul uman, atingând faza rețelei, acestea pot fi neglijate.

În funcționare normală, r-ul său și curentul I h care trece prin corpul uman vor fi (Figura 7) egale cu:

I h = U f / (R h + r 0), (12)

unde r 0 este rezistența neutră la împământare, Ohm.

De regulă, r 0 £ 10 Ohm, rezistența corpului uman R h nu scade sub câteva sute de Ohm × m. Prin urmare, fără o eroare mare în ecuația (8), putem neglija valoarea r 0 și putem presupune că atunci când una dintre fazele unei rețele trifazate cu patru fire cu neutru împământat este atinsă, o persoană este practic sub tensiunea de fază U f, iar curentul care trece prin ea este egal cu coeficientul de împărțire a lui U f la R h. Rezultă că atingerea unei faze a unei rețele trifazate cu un neutru împământat în timpul funcționării normale este mai periculoasă decât atingerea unei faze a unei rețele care funcționează normal cu un neutru izolat (vezi ecuațiile (6) și (8)).

În timpul funcționării instalațiilor electrice, nu este exclusă posibilitatea ca o persoană să atingă părți sub tensiune care sunt alimentate. În majoritatea cazurilor, atingerea părților sub tensiune este periculoasă atunci când o persoană stă pe pământ, iar pantofii P au o anumită conductivitate electrică.

Într-un complex turistic Cele mai tipice două scheme pentru conectarea unui corp uman într-un circuit electric: Între două fire 1 între fir și sol. În rețelele trifazate de curent alternativ, primul circuit se numește comutare în două faze, iar al doilea monofazat. În industria hotelieră, pe lângă rețelele trifazate de curent alternativ, rețelele monofazate sunt utilizate pe scară largă pentru alimentarea diferitelor aparate de uz casnic (aspiratoare, frigidere, fiare de călcat).

Schema pentru conectarea unei persoane la o rețea monofazată cu două fire izolată de sol este prezentată în Fig. 4.1.

Smochin. 4.1. Atingerea unei persoane la firul unei rețele monofazate cu două fire în timpul modului de funcționare: a - normal; b - urgență; A, N - denumirea firelor.

Astfel de rețele sunt obținute folosind transformatoare de izolare. În timpul funcționării normale și a unei bune izolații a firelor, atingerea unuia dintre ele reduce riscul de electrocutare.

În modul de urgență (Figura 4.1, b), atunci când unul dintre fire este blocat la masă, izolația sa se dovedește a fi manevrată de rezistența cablului la pământ, care, ca întotdeauna, este atât de mică încât poate fi luată egal cu zero. Pentru a crea rețele monofazate cu două fire cu un fir împământat, se folosesc transformatoare monofazate, iar pentru a obține o tensiune de 220 rețele intrafazice sunt conectate la firele de fază și neutre. În ambele cazuri, apare un circuit electric, a cărui secțiune este corpul uman. Calea curentului prin corpul uman în primul caz poate fi „mână - picior”, iar în al doilea - „mână - mână”. Alte cazuri de includere a unei persoane într-un circuit electric sunt, de asemenea, posibile, de exemplu, atingerea părților sub tensiune cu fața, capul, gâtul sau trecerea pe calea curentului "picior - picior".

Rețea trifazată cu patru fire cu neutru împământat. Cu un contact bifazic (bipolar), o persoană se află sub tensiunea maximă de funcționare a instalației. În cazul contactului unipolar, care se întâmplă mai des, curentul depinde nu numai de tensiunea de instalare și de rezistența corpului uman, ci și de modul neutru, starea de izolare a rețelei, podele și încălțăminte umană.

Luați în considerare caracteristicile diferitelor rețele electrice. În complexul turistic, există patru rețele principale cu o tensiune neutră strâns legată la pământ de până la 1000 V, de exemplu 380/220 V. Sursa de alimentare este un transformator trifazat, ale cărui înfășurări secundare sunt conectate printr-un "stea". Neutrul înfășurării secundare a transformatorului descendent (de exemplu, 1000/400 V) este bine legat la pământ, ceea ce determină modul în care tensiunea oricărei faze a rețelei secundare față de sol nu depășește tensiunea de fază , adică pentru un transformator cu o tensiune secundară de 400 V acesta nu va depăși 230 V (la consumator 220 V). În plus, în cazul unei încălcări a izolației între înfășurările primare și secundare cu o împământare neutră de lucru, cea mai mare tensiune merge la rețeaua secundară în raport cu solul, scade semnificativ din cauza rezistenței la împământare neutră scăzută (2.4.8 Ohm și mai mult pentru rețelele trifazate de tensiuni 660, 380 și 220 V (Gosstandart 12.1.030-81)).

O diagramă simplificată care explică atingerea unipolare a unei persoane către o rețea cu patru fire cu o masă solidă a neutrului sursei de energie (transformator sau generator) este prezentată în Fig. 4.2.

Smochin. 4.2. Pornirea monofazată a unei persoane într-o rețea cu un neutru strâns împământat al surselor de alimentare (transformator).

Datorită rezistenței scăzute la răspândire a curentului terenului neutru de lucru în comparație cu rezistența corpului uman, acesta este egal cu zero. Atingerea unei persoane care stă pe pământ (sau pe o structură împământată, podea) determină un circuit electric închis: înfășurarea sursei de alimentare - fir de linie - corp uman - pământ - fir - împământare de lucru - surse de înfășurare. Pe secțiunea circuitului „corpului uman”, acționează asupra acestuia tensiunea de fază a rețelei de 220 V. Dacă, în același timp, pantofii persoanei sunt conductori electric, atunci podeaua sau structura pe care stă va fi, de asemenea, electrică. conductiv și aproape toată tensiunea va fi aplicată persoanei de-a lungul drumului. - picioare ". Dacă, în condiții nefavorabile, rezistența corpului uman este de 1000 ohmi, atunci un curent egal cu 220 mA va trece prin el, ceea ce este mortal pentru el. Dacă rezistența încălțămintei și a podelei în total se dovedește a fi comparabilă cu rezistența corpului uman, atunci curentul prin el va fi mai mic. De exemplu, cu o rezistență ridicată a secțiunii "pantofi - podea" (10.000 ohmi), curentul printr-o persoană va fi de 20 mA. adică este mult mai puțin periculos, dar provoacă durere, convulsii și, în unele cazuri, incapacitatea victimei de a se elibera singură de acțiunea curentului. Acest lucru demonstrează că o atingere monofazată a unei persoane la o rețea cu un neutru strâns împământat este întotdeauna periculoasă.

În practica exploatării instalațiilor electrice, pot exista cazuri de defect la sol a pieselor care transportă curent, de exemplu, prin corpul receptorului electric sau structura metalică a cablajului electric. Dacă un astfel de scurtcircuit se dovedește surd, adică o rezistență de tranziție mică, atunci instalarea printr-un scurtcircuit monofazat este oprită de protecția maximă a curentului (siguranța siguranței se arde sau întrerupătorul de circuit se oprește) . După aceea, se restabilește funcționarea normală a celorlalte rețele.

Nivelurile maxime admise de tensiune și curent de atingere în timpul funcționării de urgență a instalațiilor electrice industriale și de uz casnic în complexe turistice cu o tensiune de până la 1000 V și o frecvență de 50 Hz nu trebuie să depășească valorile indicate în tabel. 4.1 (Gosstandart 12.1.038-82).

Tabelul 4.1.

Niveluri maxime admise de tensiune și curent de atingere

Valoare normalizată	Durata acțiunii curente, s	Valoare normalizată

Rețele trifazate cu neutru izolat de pământ.

Amplasarea energiei electrice în a doua etapă a alimentării cu energie electrică a întreprinderilor industriale, orașelor și orașelor se realizează folosind cabluri (în orașe) sau linii aeriene (în orașe) la Tensiune nominală receptoare electrice (transformatoare step-down ale întreprinderilor, zone rezidențiale) la 6,10 sau 35 kV. Aceste rețele electrice sunt realizate cu faze neutre I ale surselor de energie (transformatoare ale stațiilor regionale ale sistemului de alimentare) izolate de sol sau neutre împământate prin rezistențe inductive semnificative, sunt pornite pentru a reduce capacitatea curentului component al unei monofaze vina pământului.

În cazul unei defecțiuni monofazate la pământ într-o rețea cu un neutru izolat de pământ, va curge un curent în punctul defectului la pământ, cauzat de tensiunea de funcționare a instalației și conductivitatea fazelor la pământ.

Rețelele cu neutru izolat sunt destul de eficiente pentru lungimea lor relativ mică. În acest caz, capacitatea firelor față de sol, putem lua egală cu zero, iar rezistența firelor este suficient de mare.

În fig. 4.3 arată includerea unei persoane în rețele trifazate cu neutru izolat.

Smochin. 4.3. Om care atinge un fir al unei rețele trifazate cu 3 fire cu un neutru izolat în timpul funcționării normale A. B, C - denumirea firului.

În rețelele cu neutru izolat, în timpul funcționării normale, riscul de electrocutare a unei persoane a atins una dintre faze. depinde de rezistența conductorului la masă, adică, pe măsură ce rezistența crește, pericolul scade.

Împământarea de protecție este una dintre măsurile de protecție împotriva șocurilor electrice pentru o persoană atunci când atinge piese metalice, neconductoare, cu izolație deteriorată (de exemplu, un scurtcircuit la carcasă). Scopul unei astfel de împământări este de a conecta în mod deliberat electric la masă sau echivalentul TE al metalului, părți neconductoare care pot fi alimentate prin intermediul dispozitivelor de împământare (o combinație de conductori de împământare și de împământare). Unul sau mai mulți electrozi metalici (de exemplu, tije de oțel, țevi), care se află în pământ, oferă o rezistență de contact suficient de mică ca un electrod de împământare. Rezistența unui dispozitiv împământat se numește rezistență totală, care constă din rezistența la răspândire a curentului de împământare și rezistența conductoarelor împământate.

Luați în considerare acțiunea împământării de protecție. Dacă corpul motorului electric (dispozitivul de acoperire a cablului) nu are o conexiune fiabilă la sol și, ca urmare a deteriorării izolației, are contact cu partea conductivă, atunci o conexiune monofazată a unei persoane la se va produce circuitul curent.

În rețea, când apare un scurtcircuit la cadru, apare o defecțiune de împământare monofazată.

Datorită curentului relativ mic care curge la sol, protecția instalată nu se va opri și va continua să funcționeze în modul de urgență. Dar un curent curge prin corpul unei mașini sau aparate cu izolație deteriorată și o tensiune relativă la pământ va apărea între corpul 1 și masă (Fig.4.4).

Smochin. 4.4. Scurtcircuit la cazul unui motor electric conectat la o rețea cu un neutru izolat.

Persoana care va fi energizată prin atingere, care poate fi semnificativă și depinde de locul în care se află picioarele persoanei, precum și de conductivitatea electrică (rezistența) pantofului. Ca întotdeauna, tensiunea la atingere este mai mică decât la sol.

Astfel, dimensiunea valorii de tensiune a carcasei împământate în raport cu solul și, prin urmare, tensiunea la atingere depinde de rezistența la sol, iar tensiunea la atingere depinde de rezistența dispozitivului împământat. Pentru ca tensiunea la atingere să fie cât mai mică posibil, este necesar să aveți o rezistență scăzută a dispozitivului împământat. Instalațiile electrice nu sunt împământate la o tensiune de 42 V și sub AC 110 V și sub DC în toate încăperile și condițiile de lucru fără pericol crescut.

Părți ale echipamentelor electrice care trebuie împământate. Sub rezerva împământării: cutii de mașini electrice, transformatoare, aparate; acționări ale dispozitivelor electrice și înfășurări secundare ale transformatoarelor de sudură; rame de plăci distribuite, plăci de control, dulapuri de iluminat și de alimentare; structuri metalice ale dispozitivelor distribuite ale liniilor de cablu. Nu este supus legării la pământ: fitinguri pentru izolatoare de suspensie și suport; suporturi și corpuri de iluminat atunci când sunt instalate pe stâlpi și structuri din lemn; echipamente electrice, instalate pe structuri cu împământare metalică, dacă este asigurat un contact electric fiabil la punctele de contact cu piese metalice care nu transportă curent ale echipamentelor electrice. Carcasele instrumentelor electrice de măsurare și ale releelor instalate pe plăci, în dulapurile 1 din pereții camerelor de distribuție nu sunt, de asemenea, supuse împământării; carcase de receptoare electrice cu izolație dublă sau armată, de exemplu, burghiu electric, mașini de spălat, aparate de ras electrice.

Încorporarea în instalațiile și rețelele electrice cu tensiuni de până la 1000 V este conexiunea electrică deliberată a elementelor metalice care nu transportă curent ale instalației, izolate în mod normal de piesele sub tensiune care nu sunt alimentate (carcase de echipamente electrice, structuri de cabluri), cu un zero conductor de protecție.

Conductorul de protecție zero în instalațiile electrice cu tensiuni de până la 1000 V este un conductor care conectează părțile neutralizate (carcase de echipamente electrice) cu un punct neutru bine împământat al înfășurării sursei de curent (generator sau transformator) sau echivalentul acestuia (Gosstandart 12.1. 030-811 Gosstandart 12.1.009-76).

În instalațiile electrice cu un fir zero cu împământare strânsă, atunci când se face un scurtcircuit către o piesă structurală neconductivă metalică neutralizată, ar trebui asigurată o oprire automată a echipamentelor cu izolație deteriorată, deoarece are loc un scurtcircuit monofazat.

Cabluri de împământare de protecție zero direct în surse de alimentare, adică la stații sau centrale electrice. În plus față de împământarea principală neutră de lucru, este necesară efectuarea împământării repetate a firului neutru din rețea, reduce rezistența totală a împământării neutre și servește ca o împământare de rezervă atunci când împământarea neutră a firului este ruptă (Fig. 4.5).

Smochin. 4.5. Schema schematică a îngropării de protecție: 1 - instalație electrică; 2 - protecție maximă împotriva jetului

Atunci când sursa de alimentare este alimentată prin cabluri cu o tensiune de 380/220 V, re-împământarea firului neutru se realizează în introducerea spațiilor în care este prevăzut dispozitivul pentru neutralizarea aparatelor electrice. În interiorul acestor încăperi, ar trebui să existe o linie pentru re-împământarea firului neutru, la care sunt conectate obiecte adecvate pentru împământare.

Pentru re-împământarea firului neutru, dacă este posibil, utilizați conductori de împământare naturali, cu excepția rețelelor de curent continuu, unde împământarea repetată ar trebui să utilizeze numai conductori de împământare artificiali. Rezistența dispozitivului de împământare a fiecăreia dintre împământările repetate nu trebuie să depășească 10 ohmi.

Având în vedere că curentul trece prin firul neutru chiar și cu o sarcină inegală, mult mai puțin decât în firele de fază, secțiunea transversală a firului de lucru neutru pentru cele patru linii de conducere este aleasă egală cu aproximativ jumătate din intersecția firelor de fază . În ramurile monofazate de la rețea, trecerea fazei zero a firului neutru trebuie să fie aceeași cu cea a fazei unu, deoarece curge un curent prin el, care este egal cu curentul firului de fază.

Rezistența firelor împământate trebuie să fie atât de mică încât atunci când faza este scurtcircuitată la cadru, curentul de scurtcircuit monofazat este suficient pentru funcționarea instantanee a protecției la supracurent. Conform PUE. curentul circuitului fază zero în cazul unui scurtcircuit la carcasă trebuie să fie de cel puțin 3 ori mai mare decât curentul nominal al siguranței corespunzătoare.

Când se protejează o instalație electrică cu un comutator automat, firele de reducere la zero sunt alese astfel încât faza - zero în buclă să asigure un curent de scurtcircuit care să nu depășească introducerea curentului de declanșare a întrerupătorului de 1,4 ori.

În două ramuri principale, fază - zero, care alimentează receptoare electrice monofazate, un dispozitiv de protecție (siguranță, întrerupătoare unipolare) este instalat numai pe conductorul de fază, dacă există părți în această ramură care sunt supuse zero. În scopul siguranței electrice la instalarea suporturilor de lampă, firul de fază este conectat la contactul central al cartușului (călcâiul), iar firul zero este conectat la partea filetată a cartușului. Acest lucru va evita ca un accident să atingă accidental baza lămpii (de exemplu, în timpul înlocuirii) fără a se deconecta de la rețea. La împământare, ramurile separate de firul neutru trebuie conectate la armăturile iluminate și nu utilizați un fir neutru conductiv în acest scop.

Primul circuit corespunde unei atingeri cu două faze, iar al doilea cu o singură fază.

Se numește tensiunea dintre două părți conductoare sau între o parte conductivă și pământ atunci când o persoană sau un animal le atinge în același timp tensiunea tactilă (U etc.).

Atingerea în două faze, toate celelalte lucruri fiind egale, este mai periculoasă, deoarece cea mai mare tensiune din această rețea se aplică corpului uman - liniar și curentul prin intermediul unei persoane, fiind independent de circuitul de rețea, de modul neutru și de alți factori, este de cea mai mare importanță:

Unde
- tensiunea liniei, adică tensiunea între firele de fază ale rețelei, V;

U f - tensiunea de fază, adică tensiunea între începutul și sfârșitul unei înfășurări a sursei de curent (transformator sau generator) sau între firele de fază și cele neutre ale rețelei, V;

R h- rezistența corpului uman, Ohm.

Smochin. 6.1. Cazuri de contact uman cu părți sub tensiune care sunt energizate: a - incluziune în două faze: b și c - incluziuni monofazate

Cazurile de contact în două faze apar foarte rar și nu pot servi drept bază pentru evaluarea rețelelor pentru condițiile de siguranță. Acestea se găsesc de obicei în instalații de până la 1000 V ca urmare a lucrărilor sub tensiune, a utilizării echipamentelor de protecție defecte, precum și a funcționării echipamentelor cu piese purtătoare de curent goale neecranate (întreruptoare de circuit deschis, borne neprotejate ale transformatoarelor de sudură, etc.).

6.2.4. Rețele trifazate cu neutru solid împământat

Într-o rețea trifazată cu patru fire cu un neutru solid împământat, calculul tensiunii de contact U etc. , și actual Eu h trecând printr-o persoană, în cazul atingerii uneia dintre faze (Fig. 6.2), este cel mai ușor să efectuați o metodă simbolică (complexă).

Luați în considerare cel mai general caz în care rezistența la izolație a firelor, precum și capacitatea firelor față de sol, nu sunt egale între ele, adică

r 1 ≠ r 2 ≠ r 3 ≠ r n ; DIN 1 ≠ DIN 2 ≠ DIN 3 ≠ DIN n ≠ 0,

Unde r 1 , r 2 , r 3 , r n- rezistența la izolație a fazei L și a firelor PEN zero (combinate), Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C n - capacități dispersate ale fazei L și a firelor PEN zero (combinate) în raport cu solul, F.

Apoi admiterile firelor de fază și neutre în raport cu solul în formă complexă vor fi:

;
;
;

Unde w- frecvența unghiulară, rad / s;

j - unitate imaginară egală cu (
).

Smochin. 6.2. Omul care atinge firul de fază al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în timpul funcționării normale: a - diagrama de rețea; b - circuit echivalent; L1, L2, L3, - conductori de fază; PIX - fir zero (combinat).

Admiterile la împământarea neutrului și a corpului uman sunt egale, respectiv

;
,

Unde r 0 - rezistență neutră la împământare, Ohm.

Componenta capacitivă a conductivității umane poate fi neglijată datorită valorii sale mici.

Când o persoană atinge una dintre faze, de exemplu, la conductorul de fază L1, tensiunea sub care se găsește va fi determinată de expresia

, (6.1)

Curentul se găsește prin formulă

Unde - tensiunea complexă a fazei 1 (tensiunea de fază), V;

- tensiunea complexă dintre neutrul sursei de curent și pământ (între puncte 00" pe circuitul echivalent).

Folosind binecunoscuta metodă cu doi noduri, poate fi exprimat după cum urmează:

Ținând cont de faptul că pentru un sistem trifazat simetric

;
;
,

Unde U f - tensiunea de fază a sursei (modulului), V;

dar - operator de fază luând în considerare defazarea, unde

vom avea egalitatea

. (6.2)

Primim curentul care trece printr-o persoană dacă înmulțim această expresie cu Da h :

. (6.3)

Da 1 = Da 2 = Da 3 = Da n = 0

În acest caz, ecuațiile (6.2) și (6.3) vor fi mult simplificate. Deci, tensiunea la atingere va fi

sau (în formă validă)

, (6.4)

iar curentul este

(6.5)

Conform cerințelor PUE, valoarea rezistenței r 0 nu trebuie să depășească 8 ohmi, rezistența corpului uman R h , nu scade sub câteva sute de ohmi. Prin urmare, fără o eroare mare în ecuațiile (6.4) și (6.5), putem neglija valoarea r 0 și ia în considerare asta atunci când atingeți una dintre fazele unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat, o persoană este practic sub tensiune de fazăU f , iar curentul care trece prin el este egal cu coeficientul diviziuniiU f peR h .

O altă concluzie rezultă din ecuația (6.5): curentul care trece printr-o persoană care atinge faza unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în timpul funcționării sale normale practic nu se schimbă cu o schimbare a rezistenței de izolație și a capacității firelor față de sol, dacă rămâne condiția ca intrările firelor la sol să fie foarte mici în comparație cu împământarea neutră a conductivității rețelei.

În acest caz, siguranța rezistenței încălțămintei, a solului (podelei) și a altor rezistențe din circuitul electric uman este semnificativ crescută.

O defecțiune la pământ mort într-o rețea cu un neutru împământat mort modifică puțin tensiunea de fază față de pământ.

În modul de urgență, când una dintre fazele rețelei, de exemplu, conductorul de fază L3 (Figura 6.3, a), este scurtcircuitat la masă printr-o rezistență activă relativ mică r gm, iar o persoană atinge conductorul de fază L1, ecuația (6.2) va lua următoarea formă:

Aici presupunem și că Da 1 , Y 2 și Da n mic comparativ cu Da 0 , adică echivalat cu zero.

Efectuând transformările adecvate și ținând cont de faptul că

,
și
,

obținem tensiunea tactilă în formă reală

Pentru a simplifica această expresie, presupuneți că

Ca rezultat, obținem în cele din urmă că tensiunea U etc. in aceeasi masura

. (6.6)

Curentul care trece printr-o persoană este determinat de formulă

. (6.7)

Smochin. 6.3. Omul care atinge firul de fază al unei rețele trifazate cu patru fire cu un neutru împământat în modul de urgență: a - diagrama de rețea; b - diagrama vectorială a solicitărilor.

Să luăm în considerare două cazuri tipice.

Dacă rezistența firelor la masă r gm se presupune a fi zero, atunci ecuația (6.6) ia forma

În consecință, în acest caz, persoana va fi sub influența tensiunii de linie a rețelei.

2. Dacă luăm o rezistență de împământare egală cu zero a neutrului r 0 , apoi din ecuația (6.6) obținem că U np = U f , acestea. tensiunea sub care se va afla persoana va fi egală cu tensiunea de fază.

Cu toate acestea, în termeni practici de rezistență r gm și r 0 este întotdeauna mai mare decât zero, prin urmare tensiunea sub care o persoană se atinge în timpul modului de urgență la un fir de fază reparabil al unei rețele trifazate cu neutru împământat este întotdeauna mai mică decât cea liniară, dar mai mare decât cea de fază, adică

> U etc. > U f . (6.8)

Această poziție este ilustrată de diagrama vectorială prezentată în Fig. 6.3, b și corespunzător cazului examinat. Trebuie remarcat faptul că această concluzie rezultă și din ecuația (6.6). Deci, pentru valori mici r gm și r 0 comparat cu R h , primul termen din numitor poate fi neglijat. Apoi fracția pentru orice raport r gm și r 0 va fi întotdeauna mai mare decât una, dar mai puțin
, adică obținem expresia (6.8).