Основи охорони праці - Гандзюк М.П. - Трифазна мережа, ізольована від землі

На рис. 18.2, відповідно до зазначеного вище, наведена принципова схема трифазної мережі, ізольованої від землі. На схемі для наглядності опори ізоляції фаз відносно землі показані зосередженими. Мережа підключена до вторинної обмотки трансформатора живлення - Тр.

При доторканні людини до фазного проводу 1 виникає мережа струму замикання на землю. Основні елементи цієї мережі: "фазний провід 1" - "людина паралельно з опором ізоляції цього проводу відносно землі Гі" - "земля" - "опори ізоляції проводів 2 і З

відносно землі г2 і г3" - фазні проводи 2 і 3 . Як видно з рис. 18.2, до цієї мережі прикладена лінійна напруга (Ш= ]з ІІф), і замикається ця мережа через опори ізоляції фаз відносно землі - г2 і г3.

Рис. 18.2. Принципова схема трифазної мережі, ізольованої від землі

Оскільки опір людини (І?А) при аналізі небезпеки ураження електричним струмом приймається рівним 103 Ом, а опір ізоляції відповідно до ПУЭ має бути щонайменше 105 Ом (ІкОм на вольт напруги), то величина струму через людину в мережі замикання на землю, що розглядається, визначається практично опорами ізоляції г2 і гг фаз відносно землі. При пошкодженні г2 і г3 величина струму в мережі замикання на землю, в тому числі і струму через людину, може зрости на 2 порядки, що значно збільшує небезпеку ураження людини електричним струмом. Тому в мережах, ізольованих від землі, з метою попередження подібних ситуацій і відповідно до вимог електробезпеки, обов'язковим є постійний контроль опору ізоляції "на сигнал", а в умовах підвищеної небезпеки електротравм - "на відключення".

Одним із можливих варіантів в ізольованій від землі мережі при доторканні людини до проводу 1 є пробій ізоляції цього проводу і замикання його на землю (стрілка а33п пунктиром на рис. 18.2). У цьому випадку в мережі замикання на землю паралельно людині з'явиться додатковий струмопровід "33* а струм замикання на землю розподілиться між людиною і пробоєм на землю обернено пропорційно їх опорам. Тому доторкання людини до проводу з пошкодженою ізоляцією (з пробоєм на землю) є більш безпечнішим, ніж доторкання до цього проводу за відсутності його замикання на землю. На цьому принципі можлива реалізація методів захисту людини - при її доторканні до струмопровідних частин, останні автоматично засобами захисту замикаються на землю.

Чотирипровідна трифазна мережа з глухозаземленою нейтраллю

Принципова схема трифазної чотирипровідної мережі з глухо-заземленою нейтраллю наведена на рис 18.3.

Рис. 183. Схема трифазної чотирипровідної мережі з глухозаземленою нейтраллю

У такій мережі нейтраль трансформатора живлення заземлена через г0 " - опору людини. При доторканні людини, яка стоїть на землі, до фазного проводу 1 утворюється мережа струму: "провід Iя-"людина" - "земля" - г0- "фаза 1". У цій мережі зазначені елементи з'єднані послідовно, а найбільший опір має елемент "людина" - 103 Ом. Опір інших елементів проходженню струму знаходиться в межах 10 Ом. У порівнянні з мережею, ізольованою від землі, у даному випадку, в мережі струму через людину відсутній опір ізоляції, який, згідно з вимогами безпеки, становить щонайменше 105 Ом.

Тому величина струму через людину при її доторканні до неізольованих струмовідних частин (фазного проводу), які знаходяться під напругою, в мережах з глухозаземленою нейтраллю має бути на два порядки більшою, ніж в мережах, ізольованих від землі при нормальному стані ізоляції і близькою до величини струму через людину в мережі, ізольованій від землі, при наявності в ній фаз з пошкодженою ізоляцією, до яких не доторкається людина.

Таким чином, мережі з глухозаземленою нейтраллю при дотику людини до неізольованих струмовідних частин є більш небезпечними щодо тяжкості електротравм, ніж мережі, ізольовані від землі. Незважаючи на це, якраз мережі з глухозаземленою нейтраллю застосовуються на виробництві та в побуті. І тільки в гірничодобувній промисловості і на торфорозробках, відповідно до вимог електробезпеки, обов'язковим є застосування мереж, ізольованих від землі.

Такий підхід до вибору режиму нейтралі електричної мережі обумовлений, в основному, такими обставинами:

- в умовах виробничих підприємств, громадських установ, житлового сектора і т. ін. забезпечення необхідного опору ізоляції при застосуванні мереж, ізольованих від землі, пов'язано з певними технічними і економічними проблемами;

- в мережах з глухозаземленою нейтраллю можливо забезпечити більш ефективний захист при пошкодженні ізоляції і переході напруги на неструмовідні частини електроустановок, що більш детально буде розглянуто в 18.10.

Таким чином, згідно з зазначеним вище, до основних чинників, які впливають на тяжкість ураження електричним струмом (на /д ) при потраплянні людини під напругу, можна віднести:

- величину напруги мережі живлення, В;

- величину напруги дотику (І/дот"В), під яку потрапляє людина;

- конструктивні особливості мережі живлення - кількість фаз і режим нейтралі;

- величину опору і стан ізоляції - перш за все в мережах живлення, ізольованих від землі;

- протяжність і розгалуженість мережі живлення, які впливають на Га і ємність відносно землі.

Вплив перерахованих чинників і особливостей виробничого середовища експлуатації електроустановок на небезпеку електротравм враховується при розробці нормативних актів з питань електробезпеки, технічних і організаційних заходів попередження електротравм та електрозахисних засобів.