Elektromos biztonsági feltételek elemzése

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

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

Az emberi testen áthaladó áram mennyiségét a következőképpen határozhatja meg:

I h \u003d U pr / R h

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

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

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

9.1.1. Kétfázisú kapcsolás

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

9.1. ábra. Egy személy kétfázisú bevonása a hálózatba.

ahol, I h - áram az emberi testen keresztül

U pr - érintési feszültség

380/220-as hálózathoz

A jelenlegi veszélyes az emberi életre

9.1.2. Egyfázisú kapcsoló.

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

9.1.2.1. egyfázisú hálózat.

9.3. ábra. Kapcsolási séma

9.4. ábra. egyenértékű áramkör

Az emberi testen áthaladó áram a következőképpen érhető el:

A kifejezésből a következőkre következtethetünk:

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

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

9.1 1.2. Háromfázisú háromvezetékes hálózat leválasztott nullával:

Vegyünk két hálózati módot:

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

9.5. ábra. Egyfázisú csatlakozás 3 fázisú hálózathoz

elszigetelt semleges

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

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

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

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

9.6. ábra Hálózati vészhelyzet mód

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

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

Nagyon veszélyes.

9.1.2.3. Háromfázisú háromvezetékes hálózat szilárd földelt nullával:

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

a) Normál működés

9.7. ábra.

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

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

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

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

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

9.8. ábra.

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

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

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

II . ELEKTROMOS BIZTONSÁG

3. Elemzése az elektromos biztonság különböző elektromos hálózatok

Egy személy áramütésének következménye, amelyet az emberi testen átfolyó áram határozza meg én h és érintési feszültség U h , jelentősen függ a villamosenergia-fogyasztókat ellátó hálózat típusától és annak paramétereitől, beleértve:

• hálózati feszültség és frekvencia;
• hálózati semleges mód;
• sémák egy személy elektromos áramkörbe való bevonására;
• a hálózat fázisvezetékeinek szigetelési ellenállása a földhöz képest;
• a hálózat fázisvezetékeinek kapacitása a földhöz viszonyítva;
• hálózati mód.

Tipikus sémák egy személy elektromos áramkörbe történő bevonására

Különféle „sémák” léteznek arra, hogy egy személyt beépítsünk az elektromos hálózatba áramkör(a tipikus „bekapcsolási diagramok” a 3.5. ábrán láthatók, példaként az informatikai hálózatot használva):

Rizs. 3.5. Tipikus sémák egy személy elektromos áramkörbe történő bevonására

kétfázisú érintkező (közvetlen) - egyidejű érintkezés egy működő elektromos berendezés két fázisvezetőjével (1. poz. a 3.5. ábrán);

egyfázisú érintkező (közvetlen) - érintkezés egy meglévő elektromos berendezés egyik fázisának vezetőjével (2. poz. a 3.5. ábrán);

közvetett érintkezés a nyitott vezető részekkel, amelyek a szigetelés károsodása következtében feszültség alá kerülnek (sérült szigetelésű villamos fogyasztó házának érintése) (3.5. ábra 3. poz.).

A különböző hálózatok elektromos biztonságának elemzésekor általában az első két helyzetet veszik figyelembe.Nál nél kétfázisú érintés az emberi testen áthaladó áramot és az érintési feszültséget a következő képletek határozzák meg:

(3.1.)

U - a hálózat fázisfeszültségének effektív értéke;G h - az emberi test vezetőképessége.

A (3.1.) és (

3.2. ) ebből következik kétfázisúval egy személy megérintése alá kerül vonali feszültség hálózatok függetlenül a hálózat típusától, nulla üzemmódtól, hálózati működési módtól, fázisvezetékek vezetőképességétőlY L1 , Y L2 , Y L3a talajhoz képest. Egy ilyen személy elektromos áramkörbe való beépítése nagy veszélyt jelent.

A kétfázisú érintkezési esetek viszonylag ritkák, és általában 1 kV-ig terjedő elektromos berendezésekben történő feszültség alatti munka eredménye, ami megsérti a munkavégzésre vonatkozó szabályokat és utasításokat.

Rizs. 3.6. Általános séma háromfázisú hálózatok elemzésére

(3.3)

(3.4)

Y L1, Y L2, Y L3, Y PEN , Y 0 -fázis összes vezetőképessége ésTOLL- vezetékek a földre és a semleges földre vonatkozóan összetett formában:

Egy személy bevonása az elektromos hálózatba lehet egyfázisú és kétfázisú. Az egyfázisú kapcsolás egy személy kapcsolata a hálózat egyik fázisa és a föld között. Az ütőáram erőssége ebben az esetben a semleges hálózat módjától, a személy ellenállásától, cipőktől, padlótól, fázisszigeteléstől függ a földhöz képest. Az egyfázisú kapcsolás sokkal gyakrabban fordul elő, és gyakran okoz elektromos sérüléseket bármilyen feszültségű hálózatban. Kétfázisú kapcsolással egy személy az elektromos hálózat két fázisát érinti. Kétfázisú bekapcsolással a testen átfolyó áram ( ütőáram), csak a hálózati feszültségtől és az emberi test ellenállásától függ, és nem függ a hálózati transzformátor semleges üzemmódjától. Az elektromos hálózatokat egyfázisúra és háromfázisúra osztják. Az egyfázisú hálózat leválasztható a földeléstől, vagy földelővezetékkel is rendelkezhet. ábrán. 1 a képen lehetséges opciók egy személy csatlakoztatása egyfázisú hálózatokhoz.

Így, ha valaki egy háromfázisú, négyvezetékes hálózat egyik fázisát földelt nullával érinti meg, akkor gyakorlatilag fázisfeszültség alatt lesz (R3≤ RC), és a normál működés során az emberen áthaladó áram a hálózat gyakorlatilag nem fog megváltozni a szigetelési ellenállás és a kapacitív vezetékek földhöz viszonyított változásával.

Az elektromos áram hatása az emberi szervezetre

A testen áthaladó elektromos áramnak termikus, elektrolitikus és biológiai hatása van.

termikus hatás a bőr vagy a belső szervek égési sérüléseiben nyilvánul meg.

Az elektrolitikus hatás során az áram áthaladása miatt a vér és más szerves folyadékok bomlása (elektrolízise) következik be, amelyet a vörösvértestek pusztulása és anyagcserezavarok kísérnek.

A biológiai hatás a test élő szöveteinek irritációjában és gerjesztésében fejeződik ki, amelyet az izmok, köztük a szív és a tüdő spontán görcsös összehúzódása kísér.

Az áramütésnek két fő típusa van:

§ elektromos sérülés,

§ áramütések.

Áramütések nagyjából négy szintre osztható:

1. görcsös izomösszehúzódások eszméletvesztés nélkül;

2. eszméletvesztéssel, de a légzés és a szívműködés megőrzésével;

3. eszméletvesztés és károsodott szívműködés vagy légzés (vagy mindkettő);

4. klinikai halál, i.e. a légzés és a keringés hiánya.

A klinikai halál egy átmeneti időszak az élet és a halál között, attól a pillanattól kezdődik, amikor a szív és a tüdő működése leáll. A klinikai halál állapotában lévő személy nem mutat életjeleket: nincs légzése, szívverése, nem reagál a fájdalomra; A szem pupillája kitágult, nem reagál a fényre. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy ebben az esetben a szervezet még mindig újraéleszthető, ha helyesen és időben segítséget nyújtanak neki. A klinikai halál időtartama 5-8 perc lehet. Ha nem nyújtanak időben segítséget, akkor biológiai (valódi) halál következik be.

Az áramütés eredménye sok tényezőtől függ. Ezek közül a legfontosabbak az áram nagysága és időtartama, az áram típusa és frekvenciája, valamint a test egyedi tulajdonságai.

Egyetlen földelő elektródák áramterjedési ellenállásának meghatározása és a védőföldhurok számítási eljárása álló helyzetben technológiai berendezések(GOST 12.1.030-81. SSBT. Védőföldelés, földelés)

Földelő berendezések megvalósítása. Léteznek mesterséges földelőelektródák, amelyeket kizárólag földelési célokra szánnak, és természetes, harmadik féltől származó vezetőképes részek, amelyek elektromosan érintkeznek a földeléssel közvetlenül vagy egy köztes, földelési célra használt vezetőképes közegen keresztül.

A mesterséges földelő elektródákhoz általában függőleges és vízszintes elektródákat használnak.

Természetes földelővezetékként használhatók: földbe fektetett víz- és egyéb fémcsövek (kivéve a gyúlékony folyadékok, gyúlékony vagy robbanásveszélyes gázok vezetékeit); artézi kutak, kutak, gödrök stb. burkolócsövei; épületek és építmények fém- és vasbeton szerkezetei, amelyek a talajhoz kapcsolódnak; földbe fektetett kábelek ólomhüvelyei; hidraulikus szerkezetek fémlemez cölöpöi stb.

A védőföldelés számításának célja a fő földelési paraméterek meghatározása - az egyes földelővezetékek és a földelővezetékek száma, mérete és elhelyezési sorrendje, amelyeknél az érintési és lépésfeszültség a fáziszárás során a földelt házhoz nem haladja meg. a megengedett értékeket.

A földelés kiszámításához a következő adatokra van szükség:

1) az elektromos berendezés jellemzői - a telepítés típusa, a fő berendezések típusai, üzemi feszültségek, a transzformátorok és generátorok semleges földelésének módjai stb.;

2) elektromos szerelési terv, amely feltünteti a berendezések fő méreteit és elhelyezését;

3) azoknak az elektródáknak a formáját és méretét, amelyekből a tervezett csoportos földelőelektróda-rendszert tervezik építeni, valamint a talajba való bemerülésük várható mélységét;

4) a talaj fajlagos ellenállásának mérési adatai azon a területen, ahol a földelőelektróda-rendszert ki kell építeni, valamint információkat azokról az időjárási (éghajlati) viszonyokról, amelyek között ezeket a méréseket végezték, valamint az éghajlati zóna jellemzőit. Ha a földet kétrétegűnek tételezzük fel, akkor meg kell mérni a föld mindkét rétegének ellenállását és a felső réteg vastagságát;

5) a természetes földelővezetőkre vonatkozó adatok: az erre a célra használható szerkezetek és azok áramterjedési ellenállása, közvetlen méréssel. Ha valamilyen oknál fogva lehetetlen megmérni a természetes földelő vezeték ellenállását, akkor információt kell adni ennek az ellenállásnak a számítással történő meghatározásához;

6) Névleges földzárlati áram. Ha az áramerősség ismeretlen, akkor a szokásos módszerekkel számítják ki;

7) számított értékek megengedett feszültségekérintés (és lépés) és a védelem időtartama, ha a számítás az érintés (és lépés) feszültsége alapján történik.

A földelés számítását általában olyan esetekben végzik, amikor a földelő elektródát homogén földbe helyezik. Az elmúlt években kifejlesztették és elkezdték alkalmazni mérnöki módok földelő vezetékek számítása többrétegű talajban.

A homogén talajban lévő földelővezetékek kiszámításakor figyelembe veszik a föld felső rétegének (a szezonális változások rétegének) ellenállását a talaj fagyása vagy kiszáradása miatt. A számítást a földelektród vezetőképesség-kihasználási tényezőinek felhasználásán alapuló módszerrel végzik, ezért ezt hasznosítási tényező módszernek nevezik. Egyszerű és összetett kivitelű csoportos földelő elektródákkal egyaránt elvégezhető.

A többrétegű földelés földelővezetékeinek kiszámításakor általában egy kétrétegű földelési modellt vesznek fel a felső és az r2 réteg fajlagos ellenállásával, valamint a felső réteg h1 vastagságával (teljesítményével). A számítás olyan módszerrel történik, amely a csoportföldelő elektródához tartozó elektródákon indukált potenciálok figyelembevételén alapul, ezért indukált potenciálok módszerének nevezik. A földelővezetékek kiszámítása többrétegű földben munkaigényesebb. Azonban pontosabb eredményeket ad. Célszerű a csoportos földelés összetett kialakításaihoz használni, amelyek általában hatékonyan földelt nullával rendelkező elektromos berendezésekben, azaz 110 kV-os és nagyobb feszültségű berendezésekben valósulnak meg.

A földelőeszköz bármilyen módon történő kiszámításakor meg kell határozni a szükséges ellenállást.

A földelőeszköz szükséges ellenállásának meghatározása a PUE-nak megfelelően történik.

Az 1 kV-ig terjedő feszültségű beépítéseknél a szabadon vezető részek védőföldelésére használt földelőeszköz ellenállásának IT típusú rendszerben meg kell felelnie a következő feltételnek:

ahol Rz a földelő berendezés ellenállása, ohm; Upr.adm - érintési feszültség, amelynek értéke 50 V; Iz a teljes földzárlati áram, A.

Általános szabály, hogy nem szükséges elfogadni a földelő eszköz ellenállását 4 ohmnál kisebbnek. A földelési eszköz ellenállása legfeljebb 10 Ohm megengedett, ha a fenti feltétel teljesül, és a hálózatot ellátó transzformátorok és generátorok teljesítménye nem haladja meg a 100 kVA-t, beleértve a párhuzamosan működő transzformátorok és (vagy) generátorok teljes teljesítményét.

Az 1 kV feletti, 1 kV feletti feszültségű berendezéseknél a földelő berendezés ellenállásának meg kell felelnie:

0,5 ohm hatékonyan földelt nullával (azaz nagy földzárlati árammal);

250 / Iz, de legfeljebb 10 ohm leválasztott nullával (azaz alacsony földzárlati áramoknál), és feltéve, hogy a földelőkapcsolót csak 1000 V feletti feszültségű elektromos berendezésekhez használják.

Ezekben a kifejezésekben Iz a névleges földzárlati áram.

Működés közben a földelővezeték áramának terjedésével szembeni ellenállás a számított értéket meghaladóan megnövekedhet, ezért a földelővezeték ellenállásának értékét időszakonként ellenőrizni kell.

Földhurok

A földhurok klasszikusan kis mélységű függőleges elektródák csoportja, amelyeket egy vízszintes vezető köt össze, és amelyek a tárgy közelében, egymástól viszonylag kis távolságra vannak felszerelve.

Földelő elektródákként egy ilyen földelő berendezésben hagyományosan 3 méter hosszú acél szöget vagy vasalást használtak, amelyeket kalapáccsal a talajba ütöttek.

Összekötő vezetékként 4x40 mm-es acélszalagot használtak, amelyet egy korábban előkészített 0,5-0,7 méter mély árokba helyeztek. A vezetéket elektromos vagy gázhegesztéssel kötötték össze a felszerelt földelőelektródákkal.

A helytakarékosság érdekében a földhurkot általában a falak mentén (a kerület mentén) az épület köré „hajtják”. Ha felülről nézi ezt a földelő elektródát, akkor azt mondhatja, hogy az elektródák az épület kontúrja mentén vannak felszerelve (innen a név).

Így a földhurok egy földelő elektróda, amely több elektródából (elektródák egy csoportjából) áll, amelyek egymáshoz kapcsolódnak, és a körvonala mentén az épület köré vannak szerelve.

Áramütés veszélyének elemzése különböző hálózatokban

Az ember elektromos áram általi legyőzése csak akkor lehetséges, ha közvetlenül érintkezik az elektromos berendezés azon pontjaival, amelyek között feszültség van, vagy olyan ponttal, amelynek potenciálja eltér a föld potenciáljától. Az ilyen érintés veszélyének elemzése, amelyet az emberen áthaladó áram értékével vagy az érintkezési feszültséggel becsülnek, számos tényezőtől függ: az ember hálózathoz való csatlakoztatásának sémája, feszültsége, semleges üzemmód. , áramvezető részek szigetelése, kapacitív komponensük stb.

Az áramütés okainak tanulmányozásakor különbséget kell tenni az elektromos berendezések feszültség alatt álló részeivel való közvetlen érintkezés és a közvetett érintkezés között. Az első általában az elektromos berendezések (PTE és PTB) üzemeltetési szabályainak súlyos megsértése esetén fordul elő, a második - vészhelyzetek következtében, például a szigetelés meghibásodása során.

A személy elektromos áramkörbe való bevonásának sémája eltérő lehet. A leggyakoribb azonban kettő: két különböző vezeték között - egy kétfázisú kapcsolat és egy vezeték vagy egy elektromos berendezés teste között, amelynek egyik fázisa megszakad, és a föld között - egyfázisú kapcsolat.

A statisztikák azt mutatják, hogy a legtöbb elektromos sérülés egyfázisú kapcsoláskor történik, és legtöbbjük 380/220 V feszültségű hálózatokban történik. A kétfázisú kapcsolás veszélyesebb, mivel ebben az esetben az ember lineáris feszültség alatt van , míg az emberen áthaladó áram (A-ban)

ahol Ul - lineáris feszültség, azaz. feszültség a fázisvezetékek között, V; Uph - fázisfeszültség, azaz. feszültség egy tekercs eleje és vége között (vagy fázis és semleges vezeték), NÁL NÉL.

ábrából látható. 8.1, a kétfázisú kapcsolás veszélye nem függ a nulla üzemmódtól. A semleges a transzformátor vagy generátor tekercseinek csatlakozási pontja, amely nem csatlakozik földeléshez, vagy nagy ellenállású eszközökön keresztül csatlakozik hozzá (elszigetelt nullával rendelkező hálózat), vagy közvetlenül csatlakozik egy földelő eszközhöz - olyan hálózathoz szilárdan földelt semleges.

Kétfázisú csatlakozás esetén az emberi testen áthaladó áram nem csökken, ha az embert dielektromos kalósszal, csizmával, szőnyeggel, padlóval elszigetelik a földtől.

Egy személy hálózatba való egyfázisú bevonásával az áramerősséget nagymértékben a semleges üzemmód határozza meg. A vizsgált esetben az egy személyen áthaladó áram (A-ban)

, (8.3)

ahol w a frekvencia; C - fáziskapacitás a földhöz viszonyítva

Rizs. 8.1. Egy személy bevonása egy háromfázisú hálózatba elszigetelt semlegességgel:
a - kétfázisú zárvány; b - egyfázisú zárvány; Ra, Rt, Rc - a fázisszigetelés elektromos ellenállása a földhöz képest. Ohm; Ca, Cb, Cs - a vezetékek földhöz viszonyított kapacitása, F, Ia, Ib, IC áramok, amelyek a fázisszigetelési ellenálláson keresztül a földre áramlanak (szivárgó áramok)

A képlet egyszerűsítése érdekében feltételezzük, hogy Ra = Rb = Rc = Riz, és Ca = Cb = Cc = C.

Gyártási körülmények között a dielektromos anyagokból készült, véges értékű fázisok szigetelése fázisonként eltérően változik az öregedés, nedvesség, porfedés során. Ezért a biztonságos feltételek igen bonyolult számítását az R ellenállás és a C kapacitások aktuális értékeinek figyelembevételével kell elvégezni minden fázisra. Ha a fázisok talajhoz viszonyított kapacitása kicsi, azaz Ca \u003d Cb \u003d Cc \u003d 0 (például kis hosszúságú léghálózatokban), akkor

Ich \u003d Fel / (Rch + Riz / 3), (8,4)

Ha a kapacitás nagy (Ca = Cb = Cc nem egyenlő 0-val), és Riz nagy (pl. kábelvonalak), akkor az emberi testen átfolyó áram erősségét csak a kapacitív komponens határozza meg:

, (8.5)

ahol Xc \u003d 1 / wС - kapacitás, Ohm.

A fenti kifejezésekből látható, hogy az elszigetelt nullával rendelkező hálózatokban annál kisebb az áramütés veszélye az emberre, minél kisebb a fázisvezetékek kapacitív és aktív összetevője a földhöz képest. Ezért az ilyen hálózatokban nagyon fontos a Riz folyamatos figyelése a károk azonosítása és megszüntetése érdekében.

Rizs. 8.2. Egy személy bevonása egy háromfázisú hálózatba, elszigetelt nullával vészhelyzeti üzemmódban. Magyarázatok a szövegben

Ha a kapacitív komponens nagy, akkor a nagy fázisszigetelési ellenállás nem biztosítja a szükséges védelmet.

Vészhelyzetben (8.2. ábra), amikor az egyik fázis földzárlatos, a személyen áthaladó áram egyenlő lesz (A-ban)

Ha elfogadjuk, hogy Rzm = 0 vagy Rzm<< Rч (что бывает в реальных аварийных условиях), то, исходя из приведенного выражения, человек окажется под линейным напряжением, т. е. попадет под двухфазное включение. Однако чаще всего R3M не равно 0, поэтому человек будет находиться под напряжением, меньшим Uл, но большим Uф, при условии, что Rиз/3 >> Rzm.

A földzárlat jelentősen megváltoztatja a villanyszerelés áramvezető részeinek feszültségét a földhöz és az épület földelt szerkezeteihez képest. A földzárlat mindig együtt jár a talajban terjedő árammal, ami viszont egy új típusú emberi sérüléshez, nevezetesen az érintkezési feszültséghez és a lépésfeszültséghez vezet. Az ilyen bezárás lehet véletlen vagy szándékos. Ez utóbbi esetben a földeléssel érintkező vezetőt földelektródának vagy elektródának nevezzük.

A föld azon térfogatában, ahol az áram áthalad, az úgynevezett """áramterjedési mező (zóna)" keletkezik. Elméletileg a végtelenbe nyúlik, azonban valós körülmények között a földelektródától már 20 m távolságra a szórási áramsűrűség és potenciál gyakorlatilag nullával egyenlő.

A potenciál terjedési görbe jellege alapvetően a földelő elektróda alakjától függ. Tehát egyetlen félgömb alakú földelőelektróda esetén a földfelszínen lévő potenciál a hiperbolikus törvény szerint változik (8.3. ábra).

Rizs. 8.3. A potenciál eloszlása ​​a földfelszínen egy félgömb alakú földelő elektróda körül (f - a földelő elektróda potenciáljának változása a föld felszínén; fz - a földelőelektróda maximális potenciálja a földzárlati áram erősségénél I3; r - a földzárlat sugara a földelő elektróda)

Rizs. 8.4. Érintkezési feszültség egyetlen földelő elektródával (f3 - teljes talajellenállás a földelőelektródáról terjedő árammal szemben):
1 - potenciálgörbe; 2 - görbe, amely az Upr változását jellemzi a földelektródától való távolságként; 3 - fázisbontás a testen

Attól függően, hogy egy személy a terjedési zónában hol helyezkedik el és érintkezik a b elektromos rendszerrel, amelynek teste földelt és feszültség alatt van, egy személy feszültség alá kerülhet. érintse meg az Upr(8.4. ábra), a potenciálkülönbség az elektromos berendezés azon pontja között, amelyet az f3 személy érint, és a talaj azon pontja között, amelyen áll - phosn (V-ben)

Upr \u003d f3 - phosn \u003d f3 (1 - phosn / f3), (8.7)

ahol az (1 - phosn/f3) = a1 kifejezés a potenciálgörbe alakját jellemző érintkezési feszültség együttható.

ábrából. A 8.4. ábrán látható, hogy az érintkezési feszültség akkor lesz maximális, ha egy személy 20 m-re vagy annál távolabb van a földelő elektródától (elektromos berendezés c), és számszerűen egyenlő az Upr \u003d f3 földelőelektróda potenciáljával, míg a1 \ u003d I. Ha egy személy közvetlenül a földelő elektróda felett áll (elektromos berendezés a), akkor Unp = 0 és a1 = 0. Ez a legbiztonságosabb eset.

A (8.7) kifejezés lehetővé teszi az Unp kiszámítását anélkül, hogy figyelembe vennénk az ember-föld áramkör további ellenállásait, azaz a cipők ellenállását, a lábak támasztófelületének ellenállását és a padló ellenállását. Mindezt az a2 együttható figyelembe veszi, ezért valós körülmények között az érintkezési feszültség értéke még kisebb lesz.

Könyv címe Következő oldal>>

3. § Áramütés veszélye személyre.

Egy személy egyfázisú beépítésének sémája egy háromfázisú áramhálózatba, földelt nullával.

Áramütés akkor következik be, amikor egy elektromos áramkör az emberi testen keresztül záródik. Ez akkor történik, ha valaki megérinti az elektromos áramkör legalább két pontját, amelyek között feszültség van. Egy személy bevonása az áramkörbe többféle séma szerint történhet: a vezeték és a föld között, úgynevezett egyfázisú beépítés; két vezeték között - kétfázisú kapcsolás. Ezek a sémák leginkább a háromfázisú váltakozó áramú hálózatokra jellemzőek. Lehetőség van egyidejűleg két vezeték és a föld közötti csatlakozásra is; a föld két különböző potenciálú pontja között stb.

Egy személy egyfázisú bevonása a hálózatba egy személy közvetlen érintkezése egy elektromos berendezés vagy berendezés olyan részeivel, amelyek normálisan vagy véletlenül feszültség alatt vannak. Ebben az esetben a károsodás veszélyének mértéke eltérő lesz attól függően, hogy az elektromos hálózat földelt vagy szigetelt nullával, valamint a hálózat vezetékeinek szigetelésének minőségétől, hosszától, működési módjától, ill. számos egyéb paraméter.

Egyfázisú, földelt nullával rendelkező hálózathoz való csatlakozás esetén az ember a lineárisnál 1,73-szor kisebb fázisfeszültség alá kerül, és olyan áramnak van kitéve, amelynek értékét a feszültség értéke határozza meg. a berendezés fázisfeszültsége és az emberi test ellenállása (69. ábra). További védőhatást biztosít a padló szigetelése, amelyen a személy áll, és a cipők.

Rizs. 69. Egy személy egyfázisú beépítésének sémája egy háromfázisú áramhálózatba, földelt nullával

Így négyvezetékesben háromfázisú hálózat földelt semleges esetén az emberen áthaladó áramkör magában foglalja testének ellenállását, valamint a padló, a cipők ellenállását és az áramforrás semlegességének (transzformátor stb.) A földelést. Ebben az esetben az áram nagysága

ahol U l - lineáris feszültség, V; R t az emberi test ellenállása, Ohm; R p - a padló ellenállása, amelyen a személy található, Ohm; R about - egy személy cipőjének ellenállása, Ohm; R 0 - semleges földelési ellenállás, Ohm.

Példaként vegyünk két esetet egy személy egyfázisú beépítésére egy háromfázisú, négyvezetékes elektromos hálózatba, földelt nullával U l \u003d 380 V-on.

Kedvezőtlen körülmények esetén. Aki megérintette az egyik fázist, az nedves talajon vagy vezetőképes (fém) padlón van, a cipője nedves vagy fémszögű. Ennek megfelelően elfogadjuk az ellenállást: az emberi test R t \u003d 1000 Ohm, talaj vagy padló R p \u003d 0; cipő R kb \u003d 0.

Az R 0 = 4 ohm semleges földelési ellenállást jelentéktelen értéke miatt nem vesszük figyelembe. Az emberi testen áram halad át

életveszélyes.

Kedvező eset. Egy személy száraz fapadlón fekszik, ellenállása R n = 60 000 ohm, lábán száraz, nem vezető (gumi) cipő van, amelynek ellenállása R vol \u003d 50 000 ohm. Ekkor áram halad át az emberi testen

ami egy személy számára hosszú távon elfogadható.

Ezenkívül a száraz padlók és a gumicipők lényegesen nagyobb ellenállással rendelkeznek a számításhoz elfogadott értékekhez képest.

Ezek a példák mutatják nagyon fontos a padló és a cipők szigetelő tulajdonságai az elektromos árammal érintkező körülmények között dolgozó személyek biztonságának biztosítása érdekében.