2. Явления при стекании тока в землю

где Ih — ток, который проходит через человека по пути "рука — ноги", A; Rh — сопротивление человеческого тела, Ом.
В области защитных заземлений, занулений и т. п. одна из данных точек имеет потенциал заземлителя j з , а остальная — потенциал основания в том месте, где стоит человек, j осн.

При этом напряжение прикосновения:
Если иметь в виду характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания , то U пр = j з a 1,
где a 1 — показатель, именуемый показателем напряжения прикосновения или же просто показателем прикосновения, учитывающим форму возможный кривой:

(2.37)
Потому как напряжение прикосновения зависит от значения потенциала заземлителя и от характера его возможный кривой, опасность для человека будет разной при применении разных типов одиночных заземлителей и групповых заземлителей:
Напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, на котором стоит человек . Ток, стекающий в землю через человека, стоящего на земля, полу или другом основании, преодолевает сопротивление не только человеческого тела, но и этого основания, точнее, тех его участков, с которыми имеют контакт подошвы человеческих ног (сопротивление обуви в этом случае во внимание не принимается).
Сопротивление основания, на котором стоит человек, правильнее именовать (точно также сопротивлению заземлителя) сопротивлением растеканию тока основания ног; очень часто это сопротивление называют также сопротивлением растеканию тока основания или сопротивлением растеканию тока человеческих ног.
Все положения, рассмотренные выше, справедливы для случаев, когда сопротивление растеканию основания, на котором стоит человек, равно нулю.

В действительных условиях это сопротивление не равно нулю и во многих случаях бывает очень и очень велико.
Стало быть, разница потенциалов ( j з j осн ) = j з a 1, В, оказывается приложенной не только к сопротивлению человеческого тела Rh , Ом, но и к постепенно соединенному с ним сопротивлению основания R осн , Ом, на котором стоит человек (рис.

2.14 ): j з a 1= Ih (Rh +R осн ).

Напряжение прикосновения

Рис. 2.14. К определению напряжения прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию тока основания, на котором стоит человек:
2 — кривая, характеризующая изменение U пр с изменением расстояния от заземлителя

Заменив в этом выражении ток Ih , А, который проходит через человека, его значением из (2.35), получаем:

откуда напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания, В:

где a 2 — показатель напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:

(2.41)

Напряжение прикосновения в электрической безопасности

Во время работы с электрическими установками в цепи электрического тока нельзя полностью вычеркивать вероятность чувства его воздействия. Основой может быть случайное касание к токоведущим элементам или косвенные факторы.

Медитация Исцеление Нервной Системы | Восстановление и Лечение Нервов с Помощью Источника Света ��

Об одном из них (шаговом напряжении) мы уже детально говорили на страничках нашего сайта. В данной заметке пойдёт речь об ином виде косвенного воздействия электротока на человека, получившее наименование напряжение прикосновения.

Что такое “напряжение прикосновения”?

В электрической безопасности под данным термином имеется в виду разница потенциалов между 2-ух точек электроцепи, появляющаяся в момент одновременного прикосновения к ним человека. Такая ситуация может появиться в результате нарушения изоляции токоведущих элементов цепи, их замыкания на электропроводящие поверхности, что приводит к появлению опасных зон растекания тока.

Контакт с подобной поверхностью именуется неявным прикосновением к корпусу или электропроводящим элементам (в зависимости от устройства электрические установки).

Напряжение прикосновения

Рис. 1. Пример косвенного прикосновения
В данных случаях степень воздействия переменным током зависит как от сопротивления человеческого тела (R) и величины (Uпр).

Допустим в этом случае R = 800 Ом, Uпр близкое к фазному напряжению (230 В). Используя закон Ома очень просто определить величину электрического тока в появившейся электрической цепи: Iпр=Uпр/R= 220/800 = 287,5 мА. Это значение в пару раз превосходит допустимые нормы.

Во многих случаях косвенное касание считается однополюсным, другими словами в этом случае опасность несет фазное, а не линейное напряжение, которое в 1,73 раза выше. Однако это слабое успокоение, потому как поражение электричеством может все равно стать фатальным.

Опасность косвенного прикосновения состоит в том, что риск его появления, во многих случаях, не зависит от действий человека, в отличии от прямого касания, которое может появиться по неосторожности, в результате ошибки или несоблюдения ТБ.

Расчет

Вышеприведенный пример (на рис. 1) сильно упрощен, чтобы познакомиться с главными особенностями напряжения прикосновения (Uпр) следует взглянуть на проблематику с точки зрения защитного заземления и зануления.

Для этого рассмотрим пример, представленный на рисунке ниже.

Напряжение прикосновения

Рисунок 2. Характерность напряжения прикосновения в случае одиночного заземления
На рисунке нарисовано три мотора А, В, С (это могут быть и любые иные электрические установки), разно удалённых от единого заземлителя D и скреплённых с ним защитным проводниками.

Если из-за аварии случилось замыкание фазы сети на корпус, то на нем образуется потенциал, уровень которого будет фактически таким же, как на заземлителе (?зм). При этом на основании возникнет территория растекания тока, потенциал которой (?ос) зависит от удаления от заземлителя (график зависимости приведен на рисунке).
В случае касания корпуса мотора B уровень напряжения прикосновения будет определяться следующей формулой: Uпр=?зм-?ос=?зм*(1-?ос/?зм).

В этом выражении игнорируется электрическое сопротивление грунта, влияющее на растекание тока основания, в расчет берется только характер изменения потенциала (вероятная кривая — E). Это дает возможность рассматривать потенциал основания ?oc в виде коэффициента прикосновения ? = 1 — (?ос/?зм) ? 1.

Беря во внимание тот факт, что на уровень напряжения оказывает влияние как потенциал заземлителя, так и показатель прикосновения, то понятно, что характер опасности различен при применении одиночного или группового заземления. Рассмотрим отдельно любой из вариантов.

Одиночное заземление

Вернемся к рисунку 2. Как уже говорилось выше, в случае замыкания фазы на корпус электрические установки, на всех ее проводящих ток элементах установиться потенциал ?зм. При этом на поверхности возле заземлителя образуется территория с уровнем потенциала, зависящим от коэффициента прикосновения. Другими словами, в случае нечаянного прикосновения к корпусу B уровень напряжения касания зависит от расстояния Х1 и кривой Е.

Теперь рассмотрим, вариант прикосновения к электрическому прибору C. В данном случае расстояние Х2 превосходит 20,0 метров, что равносильно тому, что Х2 стремится к бесконечности. В результате показатель прикосновения ? будет становиться больше, стремясь к единице, исходя из этого, Uпр станет равным ?зм Такой вариант с самым большим потенциалом самый небезопасный.

По окончании разберем случай прикосновения к металическому корпусу устройства A, другими словами, фактически будет над заземлителем. Тут ? будет стремиться до нуля, стало быть, Uпр будет также равным нулю.

Если из этого исходить, можно констатировать, что чем дальше находится установка от одиночного заземлителя, тем выше напряжение прикосновения. На расстоянии от 20 метров и более оно будет фактически равно фазному.

Групповое заземление

При использовании групповой схемы заземления происходит накладывание зон растекания тока, благодаря этому в самой разной точке между заземлителями потенциал будет выше нуля. Исходя из этого, показатель ? окажется меньшей единицы, а ?зм– превосходить напряжение прикосновения.

Для наглядности приведем пример, в котором выполняют два заземлителя в виде полусфер конкретного радиуса r, вкопанных на расстоянии h один от одного.

Напряжение прикосновения

Рисунок 3. Напряжение прикосновения при групповом заземлении
В этом случае вероятная кривая будет описываться следующим уравнением: ?ос = ?гз*(r*(h-r)/(х*(h-х)), где ?гз– потенциал группы заземлителей, r – радиус полусферы электрода, h –– расстояние между заземлителями, х – расстояние между точкой касания и близким заземлителем.

Теперь можем проссчитать напряжение прикосновения: Uпр = ?гз — ?ос = ?гз*(r*(h-r)/(х*(h-х)), исходя из этого, показатель прикосновения для группового заземления будет ? = (r*(h-r)/(х*(h-х)):
Если учитывать вышеприведенные выражения, можно говорить, что самый большой уровень напряжения и значение коэффициента прикосновения будут тогда, когда точка основания будет находиться между заземлителями, другими словами, при x=h/2.

Исходя из этого ?макс = 1- 4r * (h-r)/h 2 , откуда приобретаем UПРмакс = ?гз * ?макс.
Снижение напряжения аж до очень маленького, как и в предыдущем примере, будет при высоком приближении к заземлению.

Стоит сказать, что при большом числе электродов заземления проссчитать большой электрический потенциал (максимальное напряжение) почти что нельзя, благодаря этому используется метод прямых измерений.

Измерения

Этот вид измерений предписывается проводить в помещениях для производственных нужд, где установлено технологическое оборудование и имеются устройства выравнивающие потенциал. Последние положено ставить на оборудование, для которого свойственен большой ток замыкания на землю.

Разравнивание потенциала также изготавливается на объектах с протяженным токопроводящим оборудованием, где есть возможность появление потенциала вследствие нарушения изоляции фазных проводов.
Прежде чем приступить к проверке, измеряются сопротивления заземления и нулевых защитных подключений.

Дальше отключают ввод и подсоединяют схему, наподобие той, что представлена ниже.

Напряжение прикосновения

Шаговое напряжение — расчет

Схема чтобы провести измерения напряжения прикосновения
Определения:

  • Tr1 – Автотрансформатор.
  • R- Резистор, с сопротивлением, соответствующим человеческому телу (в основном 1,0 кОм).
  • SW – Выключатель.
  • V1, V2 – Приборы измерений.
  • А – Заземлитель корпуса оборудования.
  • B – Токопроводящая пластина, копирующая ступню человека.

Алгоритм измерений следующий:

  1. На собранную схему подается питание от источника тока, применяя при этом вольтметр V1 для контроля напряжения.
  2. По показаниям второго прибора формируют Uпр путем измерения напряжения между заземлителем корпуса оборудования (A) и железным щупом, погруженным (забуренным) в основу на глубину 30,0 см на удалении 25 и более метров от заземляющего электрода. Этот показатель покажет UПРмакс.
  3. Потом выполняют измерение величины напряжения на пластине имитаторе ступни (UB).
  4. Включают выключатель SW и измеряют величину напряжения (U1) между имитатором ступни и заземляющим электродом.
  5. Рассчитывают напряжение прикосновения по формуле Uпр = 2/(1/UB+1/U1):

Обратим свое внимание, что в настоящее выпускаются приборы, разрешающие снять нужные для электрической безопасности критерии и другие основные свойства.

Меры защиты

Самый прекрасый способ защиты от плохого воздействия большого напряжения прикосновения – установка заземлителей очень близко от электрических установок. Не менее успешно действует разравнивание потенциала покрытия, это также уменьшает величину шагового напряжения.

В данном случае применяется схема контурного заземления, ее пример приведен на рисунке.

Напряжение прикосновения

Пример контурного заземления
Как видно из приведенного примера, групповые заземлители размещены сеткой.

При этом вертикальные электроды расположены так, чтобы расстояние между ними было меньше длины заземляющего стержня. В случае замыкания фазного провода на токопроводящую поверхность одного из электрических приборов, за счёт соединения с другими заземлителями, ток будет растекаться подобным образом, что уровень потенциала будет приблизительно одинаков в самой разной точке основания.
Подобным образом, разница потенциалов между основанием и корпусом электрического прибора будет стремиться до нуля, исходя из этого, таким же будет и напряжение шага и прикосновения.

Нужно обратить внимание, что вне поверхности защищенной контуром встречается внезапный регресс уровня потенциала заземления, делая больше опасность поражения. Сделать падение напряжения более пологим можно с помощью железных шин, расположенных за периметром контура.

Профилактика

В число профилактических мер для уменьшения допустимости поражения от косвенного прикосновения входит:

  • Проверка сопротивления кабельной изоляции, обмоток электромашин и прочих токоведущих элементов. В случае снижения сопротивления изоляции или ее повреждения, чтобы избежать линейного или однофазного замыкания, проблематичная электросеть должна быть отключена.
  • Измерение сопротивления заземления, оно не должно быть больше допустимую величину.
  • Проверка надежности заземления нейтрали (нулевого провода).
  • Постоянная поверка устройств защитного выключения на предмет срабатывания от тока замыкания и соответствие иным показателям.
  • Потому как тело человека обладает малым сопротивлением, то во время работы с электрическими приборами необходимо применять, как минимум, коврики из резины. Если учитывать непредсказуемость возникновения напряжения прикосновения на корпусе оборудования, такая мера предосторожности не будет ненужной.
  • Отслеживание режимом электрических установок, чтобы не позволить их нештатной работы и т.д.

Что такое напряжение прикосновения и от чего обуславливается его величина

Обозначение понятия

Когда человек или животное касается собственным телом оголенных токоведущих частей, корпуса прибора, который из-за чего то оказался под потенциалом, кабеля с повреждённой изоляцией и т.п, а сам, при этом стоит на земля – то разница потенциалов между точкой касания и землёй именуется напряжением прикосновения.

Напряжение прикосновения

Говоря по другому, это то напряжение, под которым находятся две оголенные проводящие части не соединенные между собой.
Условия появления такие — корпуса электрических приборов в большинстве случаев заземлены, но повреждения изоляции электрического оборудования в середине данных корпусов вызывает возникновение напряжения прикосновения, когда вы возьметесь рукой за железную часть корпуса и связанных с ним частей сделанных из металла.

Безопасно ли напряжение прикосновения

Необходимо начать с того, что конкретно страшно? Напряжение само по себе не представляет особенной опасности. Разрушающие и опасные воздействия оказывает переменный ток.

Впрочем от величины напряжения зависит вероятность получить удар током. Неопасным считается напряжение электрического тока 42 Вольта, раньше считали 36 В. Оно применяется для обустраивания переносных источников освещения и для питания электрического инструмента, во время работы в местах куда сложно добраться, в гаражах, подвалах, влажных помещениях, а еще в местах не постоянных работ. Но напряжение касание и безопасное напряжение для человека это немного различные вещи.

Действие электротока на человека смертельно, он может вызвать фибриляционное уменьшение сердца и смерть, благодаря этому величины допустимых стрессов и токов прописаны в нормативах. В соответствии с нормами, описанным в ГОСТ 12.1.038-82 напряжение прикосновения в нормальных условиях (без аварий) не должно быть больше:

  • при переменном токе с частотой 50 Гц – 2 В (ток – 0,3 мА);
  • при переменном токе с частотой 400 Гц – 3 В (ток – 0,4 мА);
  • при регулярном токе – 8 В (ток – 1 мА);

Это предельно допустимые значения при влиянии до 10 минут в день. Необходимо выделить, что для людей, которые работают при температуре более чем 25°С и относительной влаги более 75% эти значения делают меньше в 3 раза.
Так как напряжение прикосновения измеряется между местом положения человека на земля (его контакта с проводящей поверхностью) и местом касания электрического оборудования – это говорит о том, что оно зависит от места расположения в помещении, точнее относительно точки заземления.

Чем дальше вы стоите в момент, когда коснулись опасного прибора, на чьем корпусе оказался потенциал (от точки заземления), тем больше величина напряжения прикосновения.

Напряжение прикосновения

Необходимо отметить еще несколько определений:

  1. Территория растекания. Такая площадь на земля, за границами которой потенциал, возникший, при протечке тока замыкания на землю, равён нулю. За границами зоны растекания напряжение прикосновения численно равняется величине потенциала на поверхности, которой касаетесь.
  2. Шаговое напряжение. Это напряжение между 2-мя точками на земля (грунте) вокруг места замыкания токоведущей части на землю. Смысл заключается в том, что если возле вас упал высоковольтный провод, двигаться от него необходимо очень маленькими приставными шагами, не отрывая ноги один от одного и от земли, подобным образом делая меньше расстояния между шагами. Потенциал от точки замыкания на землю убывает по экспоненте. Это означает, что в месте замыкания на землю – он равён потенциалу замыкаемого проводника, а за границами зоны растекания нулю. Тогда напряжение между этими 2-мя точками равняется напряжению замкнутого кабеля.
Напряжение прикосновения

Вы должны были заметить, что напряжение прикосновения, территория растекания и шаговое напряжение между собой связаны.

Пути снижения опасности

Предлагаю разобраться, как защитится от напряжения прикосновения. Чтобы уменьшить опасность появления потенциала на корпусах электрических приборов необходимо, во-первых, обеспечить надежное заземление.

Причем сопротивление переходного контакта заземлителя (металлосвязь) не должно быть больше 0,01 Ома. Место соединения должно быть хорошо прикреплено болтом или сваркой, его необходимо постоянно проверять.

Напряжение прикосновения

Второе – перед тем как включать приборы после продолжительного простоя и вообще старые (больше десяти лет) необходимо выверить качество изоляции проводов и кабелей, чтобы это сделать применяют мегаомметр. Примерно – сопротивление изоляции должно быть на уровне 1 МОм (мегаом) на 1 кВ. Для электрической сети 220-380 Вольт достаточно и 0,5 МОм.

Для уменьшения возможности удара электричеством следует устанавливать Устройство защитного отключения или дифавтомат. Их назначение – защита людей от удара током.

Однако тут необходима система заземления TN-C-S или TN-S, другими словами в сети обязаны быть отдельные провода PE и N, но совсем не соединенный нулевой кабель. Следует выполнять требования защиты, иначе Устройство защитного отключения не будет правильно исполнять собственные задачи.

Расчет напряжения прикосновения

В сетях с изолированной нейтралью напряжение прикосновения рассчитывается по формуле:
Потенциал земли уменьшается с удалением от точки заземления, это проиллюстрировано на картинке выше. В случае, когда заземлитель один – самое небезопасное касание будет корпуса того прибора, который размещен от заземлителя дальше всех.

Благодаря этому заземляющих контур должен соединять всю территорию помещения и обеспечивать одинаковое уравнивание потенциалов.
Полностью формула, учитывающая все сопротивления (касания, зоны растекания), выглядит так:
где то1 – показатель U прикосновения, на него оказывает влияние форма кривой падения потенциала, a2 – показатель касания, предусматривает сопротивление растекания по площади, на которой стоит человек, обуви, изоляции фазы от земли.

В сетях с глухозаземленной нейтралью, когда человек оказывается под действием напряжения ниже чем линейное (при линейном 380В, фазное равно 220В) ток, текущий через человеческое тело, исчерпывается сопротивлением обуви, пола (земли) и тела.

Способы измерения

При введении и плановых проверках состояния электрических установок проводят измерение напряжения прикосновения, давайте выясним о порядке измерения. Сначала отключают нулевой кабель от электрического щита.

Потом измеряют сопротивление милиомметром или измерителем заземляющих контуров, типа MRU-101. Потом собирают схему, где на расстоянии не менее 25 м от заземлителя (на рисунке цифра 2) устанавливают штырь на глубину 25-30 см и электрод, подобный ступне человека (на рисунке отмечен цифрой 3).

Между заземлителем и штырем подают напряжение V1. Вольтметр V2 – напряжение прикосновения.

Параллельно ему поставлен резистор на 1000 Ом (имитация сопротивления человеческого тела) и разъединитель (когда он замкнут делается измерение).

Напряжение прикосновения

Так смотрится электрод, который копирует ступню человека:

Напряжение прикосновения

Где 1 – прокладка из сукна (влажная), 2 – проводящая пластина из меди, 3 – диэлектрик, 4 – рукоять, 5 – подключаемый к измерителю кабель.
Иной вариант именуют «метод вольтметра-амперметра».

На рисунке R2 – сопротивление тела:

Напряжение прикосновения

Вольтметр меряет напряжение прикосновения, амперметр – ток через заземлитель. Как источник напряжения можно применять преобразователь электрической энергии с параметрами:

Альтернативы: независимый генератор, преобразователь электрической энергии своих нужд. Ноль вторичной обмотки – заземлить.

На видео ниже воочию показывается специализированный прибор чтобы провести измерения напряжения прикосновения:

Чем страшно напряжение прикосновения?

Вас может ударить током, ведь на поверхности прибора находится потенциал электропитающей сети. Приборы для домашнего применения с питанием 220, к примеру электрическая плита, опасны, а промышленные сети 380 вольт и тяжёлые рабочие условия только усугубляют влияние напряжения прикосновения на человека.

Для того, во избежание поражения, не считая профилактических мер в питающей сети следует иметь самый маленький набор средств индивидуальной защиты, к примеру диэлектрические перчатки и ботинки во время работы в электрических установках и исполнять все меры защиты, прописанные в нормативах и регламентом предприятия.

Что такое напряжение прикосновения

Напряжением прикосновения именуется электрическое напряжение, возникающее на теле человека или животного в момент одновременного его контакта с парой точек проводника под напряжением или с парой проводящих частей оборудования работающего от электричества, к примеру — с проводом в повреждённой изоляции.
Вообще понятие «напряжение прикосновения» относится к двум открытым для контакта проводящим частям либо к открытой проводящей части и месту на земле или пола, на котором стоит человек или животное.

Если даже человек или животное не находятся в этот момент на указанном месте, можно как минимум судить об ожидаемом напряжении прикосновения, другими словами о его возможной величине.

Напряжение прикосновения

Опасность напряжения прикосновения
Если изоляция оборудования работающего от электричества, или изоляция питающих проводов, линий, хотя бы частично повреждена, то существует вероятность того, что на корпусах данного оборудования и на конструкциях, с которыми такое оборудование находится в контакте, возникнет некое напряжение.
Например, стоящий на земля человек дотрагивается до каркаса какой-либо установки, который (каркас) почему-то оказался под напряжением, хотя и заземлен при этом.

В этом случае разница потенциалов между точками на земля, где размещены стопы человека, и корпусом, в том месте где происходит контакт, и будет численным значением напряжения прикосновения.
Если данное напряжение безопасно (в границах 2 вольт переменного напряжения), то нет причин для волнения, однако если оно намного выше (если хотя бы превосходит 36 вольт переменного), то это может быть страшно.

Напряжение прикосновения

По мере того, как человек убирается от места заземления установки, величина напряжения прикосновения для него возрастает. За границами зоны растекания тока от установки, напряжение прикосновения будет равно напряжению конкретно на корпусе оборудования относительно земли.

Тут территория растекания — это та часть земли, за границами которой потенциал при замыкании частей установки под напряжением на землю принимается равным нулю.

Напряжение прикосновения

Главный путь защиты от удара электричеством — прекрасная изоляция
Ключевые варианты защиты людей от попадания под напряжение прикосновения — изоляция токоведщих частей электрического оборудования, расположение опасных частей на недосягаемой без специализированного оснащения высоте, установка ограждений и сигнализации опасного приближения, наличие плакатов и знаков, предупреждающих об опасности, и разумеется диэлектрические средства индивидуальной защиты. Между тем ни один из указанных защитных способовнравится не считается многофункциональным, благодаря этому практичней использовать одновременно несколько.

Итак, наличие хорошей изоляции токоведущих частей — вот важное требование безопасности при эксплуатировании электрических установок. Очень важная характеристика изоляции — ее сопротивление.
Согласно ПУЭ, сопротивление кабельной изоляции, даже тех, которые работают при напряжении ниже 1000 вольт, не должно быть ниже 0,5 МОм для провода каждой из фаз, а для обмоток статоров электрических двигателей регламентированное значение доходит до 1 МОм при температуре 20 градусов!

Смысл в том, что когда человек касается, например оголенного провода, ток через его тело устанавливается сопротивлением конкретно тела и напряжением прикосновения в текущих условиях. Но когда человек касается изолированного провода, то сопротивление изоляции включается в цепь постепенно с телом человека, и падение напряжения, а еще ток через тело, получаются намного меньше, и человек в этих условиях оказывается более защищен от удара током.

Напряжение прикосновения

Если человек касается одновременно 2-ух точек, между которыми есть разница потенциалов, данный человек попадает под напряжение прикосновения. При этом образуется закрытая цепь, и через человеческое тело проходит ток.

Величина этого тока зависит от схемы включения, т.е. от того, каких частей электрические установки касается человек, а еще от показателей электросети.
При прикосновении к токоведущим частям электрических установок наиболее
тяжёлым считается двухполюсное касание человеком токоведущих частей
(рисунок 2.3).

Напряжение прикосновения

Рисунок 3 – Двухполюсное касание к токоведущим частям в трёхфазной системе электроснабжения с изолированной нейтралью

Напряжение прикосновения

Рисунок 4 – Однополюсное касание к токоведущим частям в трёхфазной системе электроснабжения с изолированной нейтралью
В данном случае величина тока, который проходит через человека, может достигать максимального значения и устанавливается высказыванием

(4)
где Ih – ток, который проходит через человеческое тело, А;
– линейное напряжение, В;

Rh – сопротивление человеческого тела, Ом.
При U – 220 В и Rh – 1000 Ом ток, который проходит через человеческое тело, будет составлять:

�� СКОРОГОВОРКИ САМЫМ БЛИЗКИМ ШЁПОТОМ с Ушка на Ушко ��

т.е. это значение превосходит пороговое значение предельно допустимого тока при продолжительности воздействия на человека более 0,2 с (ГОСТ 12.1.038-82).
Мерой, повышающей безопасность персонала , может быть понижение рабочего напряжения установки, но это не всегда можно реализовать.

Самой популярной мерой считается использование изолированных средств защиты.
Чаще встречаются ситуации однополосного прикосновения.

На рисунке 2.4 приведена схема однополосного прикосновения в трёхфазных системах электроснабжения с изолированной нейтралью, которые широко используются на ЖД транспорте и транспортном строительстве. При касании человека провода 1 образуется закрытая электроцепь: обмотка преобразователя электрической энергии фазы 1- кабель 1-человек-земля-активное и емкостное сопротивления фазы 2 и 3 относительно земли (r2, r3, xc2, xc3 ) — кабель 2 и 3 — обмотки преобразователя электрической энергии второй и третьей фаз.

По этой цепи станет протекать ток Ih , определяющий опасность при однополосном прикосновении.
В воздушных сетях напряжением до 1000 В емкость фаз относительно земли можно сравнить до нуля

Шаговое напряжение. Чем опасно? И как выходить из зоны. #энерголикбез

и поэтому xc1=xc2=xc3= ?, а активное сопротивление изоляции фаз относительно земли r1 =r2 =r3 =r .
Ток через человеческое тело для такого случая будет составлять

(5)
где r – сопротивление изоляции фаз относительно земли.
Из выражения (5) сопротивление изоляции фаз можно определить

Напряжение прикосновения

(6)
Если принять максимально допустимый для человека ток 1 мА, то для предоставления безопасности нужно, чтобы сопротивление изоляции фаз относительно земли при U = 220 В и Rh= 1000 Ом было не менее

Величина сопротивления изоляции электрических установок нормируется больше, чем 0,5 мОм.
Если при прикосновении человека к фазе одновременно случится пробой другой фазы на землю (т.е. сопротивление изоляции этой фазы относительно земли =0), то человек окажется под линейным напряжением.

Тогда ток, текущий через человеческое тело, устанавливается по формуле:

(7)
Подсоединение к незаземленному корпусу электрического оборудования в подобных сетях равносильно прикосновению к токоведущим частям.

При прикосновении человека к заземленному корпусу, оказавшемуся под напряжением, напряжение прикосновения может быть определено по выражению:

(8)
Так как человек касается корпуса, то потенциал руки есть потенциал корпуса или напряжение относительно земли, т.е.

(9)
где х3 – расстояние от центра до поверхности электрода.
Если человеческие ноги находятся на расстоянии х от центра заземлителя, то их потенциал

находим из (1).
На рисунке 5 показано несколько корпусов потребителей (электрических двигателей), присоединенных к заземлителю R3.

Потенциалы на поверхности грунта при замыкании на корпус любого потребителя делятся по кривой 1. Потенциалы всех корпусов такие же, так как корпуса электрически между собой связаны заземляющим проводом, падением напряжения в котором можно пренебречь.

Напряжение прикосновения

Рисунок 5 – Напряжение прикосновения к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением;
I – кривая распределения потенциалов;
II – кривая распределения прикосновения.

Дабы получить значения напряжения прикосновения к корпусам нужно согласно (7) из напряжения относительно земли вычесть потенциал точки грунта, на которой стоит человек. Для человека, стоящего над заземлителем, напряжение прикосновения равно нулю, так как потенциал рук и ног одинаков и равён потенциалу корпусов.

По мере удаления от заземлителя напряжение прикосновения увеличивается, и у последнего (3-го) корпуса оно равно напряжению относительно земли, из-за того что человек стоит на земля и потенциал его ног равён нулю, т.е. из (7) имеем:

Если в (8) подставить значение потенциала рук и ног

и

, то получаем напряжение прикосновения:

(10)
В (10) первый множитель собой представляет напряжение корпуса относительно земли U3, второй множитель обозначим

и назовем показателем напряжения прикосновения.
Подставив эти значения в (10), получаем:

Подобным образом, Uпр существует часть напряжения относительно земли, так как ?1 ? 1.
В любых ситуациях контакта человека с частями, находящимися под напряжением, это напряжение прикладуют к цепи, которая состоит из сопротивления человека, обуви, пола.

А напряжение прикосновения это та часть напряжения, которая приходится в данной цепи конкретно на человеческое тело:

(12)
Напряжение прикосновения устанавливается как падение напряжения в сопротивлении человеческого тела.

Полное сопротивление цепи человека равно

(13)
где то – полное сопротивление цепи человека;
Rh – сопротивление человека;
?2 – показатель, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях цепи человека.

Напряжение прикосновения с учетом дополнительных сопротивлений в цепи человека устанавливается из выражения:

(14)
Показатель ?2 может быть найден, если известны сопротивления Rоб, Rн . Сопротивления обуви колеблется в широких пределах — от несколько МОм до нескольких Ом, благодаря этому в наружных электрических установках, а еще сырых помещениях сопротивлением обуви можно пренебречь.
Сопротивление опорной поверхности ног можно определить, если представить человеческие ноги как два полусферических (радиусом хН) заземлителя, включенных параллельно.

Тогда

(15)
где ? – удельное сопротивление слоя поверхности грунта;
эквивалентный радиус опорной поверхности ног (хН = 7 см).
С некоторым приближением можно применять это выражение и для учета сопротивления пола, на котором стоит человек.

Ток через человека при прикосновении к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжениям, устанавливается из выражения (14). Если взять во внимание, что

Напряжение прикосновения

;

;

(16)

Подобным образом, получена зависимость тока, который проходит через человеческое тело при случайном прикосновении, от тока замыкания на корпус электроустановки (землю) Ih=?(I3).
Из соотношения видно, что при увеличении сопротивления заземляющего устройства, к примеру, из-за увеличения удельного электрического сопротивления фунта, ток, который проходит через человеческое тело, может возрасти исключительно в случае, сели ток замыкания исходя из этого не уменьшится. Эго связано с тем, что увеличенное значение сопротивления заземляющего устройства входит в электрическую цепь замыкания и приведёт к уменьшению тока в ней.
Нужно в виду иметь, что ток замыкания электросети на землю будет зависеть не только от сопротивления растеканию заземляющего устройства, а еще и от остальных электрических сопротивлений, входящих в электрическую цепь замыкания.
В электросетях с изолированной нейтралью преобразователя электрической энергии или генератора возможны оба случая вынужденных режимов, в которых могут появиться напряжения прикосновения и шага:
— однофазное замыкание на устройство заземления,
— если есть наличие однофазною замыкания на одном электрическом аппарате
появление второго замыкания на другом электрическом аппарате.
Обязанный режим однофазного замыкания на устройство заземления в сетях с изолированной нейтралью не считается аварийным режимом и может существовать очень долго. В таком режиме небольшой ток замыкания устанавливается высоким электрическим сопротивлением изоляции проводов и, почти не зависит от величины электрического сопротивления заземляющего устройства (рисунок 6).

Напряжение прикосновения

Рисунок 6 – Замыкание электроустановки на устройство заземления в электросети с изолированной нейтралью
Это подтверждается соотношением (5) для такого случая, так как

,

(17)
Неоднократное увеличение RЗиз-за увеличения удельного сопротивления грунта почти не будет влиять на величину электрического тока IЗ
При неизменной величине электрического тока замыкания, протекающего через устройство заземления, напряжение прикосновения будет изменяться прямо пропорционально изменению удельного электрического сопротив­ления грунта, что следует из соотношения (9).

В ином рассматриваемом случае если есть наличие однофазного замыкания на одном электрическом аппарате и появлении второго замыкания на другом электрическом аппарате (рисунок 7) постоянным будет напряжение на заземляющем устройстве независимо от величины электрического тока короткого замыкания и удельного сопротивления грунта.
Если принять равноправие конструктивных показателей заземляющих устройств, то ток короткого замыкания и напряжение на заземляющем устройстве с высокой степенью точности можно определить из соотношений

,

(18)

Напряжение прикосновения

Рисунок 7 – Однофазное замыкание на одном электрическом аппарате и появление второго замыкания на другом электрическом аппарате.
В рассмотренном случае напряжение прикосновения не зависит от величины электрического сопротивления, удельного электрического сопротивления грунта и прочих показателей заземляющего устройства.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10246 —

| 7936 —

или читать все.