 |
Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в сетях с глухозаземленной нейтралью при аварийном режиме.
|
|
|
|
При аварийном режиме, когда одна из фаз сети, например фаза 3 (рис. 3.6, а), замкнута на землю через относительно малое активное сопротивление r зм, уравнение (1) имеет следующий вид:
Здесь мы также приняли, что 
Y 1, Y 2 и Y н малы по сравнению с Y 0, а Y з по сравнению с Y 0 и Y зм, т. е. приравнены к нулю.
Выполнив соответствующие преобразования и учтя, что
,
получим напряжение прикосновения в действительной форме, В,
Рис. 3.6. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью при аварийном режиме: а — схема сети; б — векторная диаграмма напряжений.
С целью упрощения этого выражения сделаем допущение, что
В результате получим:
(6)
Ток через человека будет, А,
(7)
Рассмотрим два характерных случая.
1. Если принять, что сопротивление замыкания провода на землю 
равно нулю, то уравнение (6) примет вид:
Следовательно, в данном случае человек окажется под воздействием линейного напряжения сети.
2. Если принять равным нулю сопротивление заземления нейтрали 
, то
т, е. напряжение, под которым окажется человек, будет равно фазному напряжению.
Однако в практических условиях сопротивления 
и 
всегда больше нуля, поэтому напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтралью, всегда меньше линейного, но больше фазного, т. е.
> 
> 
(8)
Это положение иллюстрируется векторной диаграммой, приведенной на рис. 3.6, б и соответствующей рассматриваемому случаю.
Этот вывод вытекает также из уравнения (6). Так, при небольших значениях и по сравнению с 
первым слагаемым в знаменателе можно пренебречь.
|
|
|
Тогда дробь при любых соотношениях и будет всегда >1, но меньше 
, т.е. получим выражение (8).
Таким образом, прикосновение человека к исправному фазному проводу сети с заземленной нейтралью в аварийный период более опасно, чем при нормальном режиме.
Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной нейтралью при нормальном режиме.
При нормальном режиме работы рассматриваемой сети напряжение 
и ток 
в период касания человека к одной фазе, например фазе 1 (рис. 3.7), определяются уравнениями (1) и (2), в которых надо принять 
Так, выражение для тока в комплексной форме будет, А,
(9)
Пользуясь этим выражением, оценим опасность прикосновения к фазному проводу для следующих трех случаев.
1. При равенстве сопротивлений изоляции и емкостей проводов относительно земли, т. е. при
;
а следовательно, при
Рис. 3.7. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы.
ток через человека в комплексной форме будет, А,
(10)
где 
комплекс полного сопротивления провода относительно земли, Ом.
В действительной форме этот ток равен, А,
. (11)
2. При равенстве сопротивлений изоляции и отсутствии емкостей, т. е. при
;
что может иметь место в коротких воздушных сетях, ток через человека будет, А,
(12)
З. При равенстве емкостей и весьма больших сопротивлениях изоляции, т. е. при
;
∞,
что может быть в кабельных сетях, будем иметь, А,
(13)
— емкостное сопротивление, Ом.
Выражения (9) — (13) показывают, что в сетях с изолированной нейтралью опасность для человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли, с увеличением сопротивления опасность уменьшается.
|
|
|
Вместе с тем этот случай, как правило, менее опасен, чем прикосновение в сети с заземленной нейтралью [сравните уравнения (5) и (12)].
|
|
|
