книги / Промывочные жидкости и тампонажные смеси

Рис.П.10.Прикосновения человека к проводам трехфазной электрической сети а-двухфазное прикосновение;би в-однофазные прикосновения;

z„ zv Z3-полныесопротивления проводовотносительноземли

Применительно к сетям переменноготока первая схема соот­ ветствуетдвухфазному прикосновению, а вторая—однофазному.

Двухфазное прикосновение, как правило, более опасно, по­ скольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжениелинейное, а ток, проходящий через человека, оказываясь не зависимым от схемы сети, режима ее нейтрали и других факторов, имеетнаибольшеезначение:

t/, ифД

где U, =С/ф-7з - линейное напряжение, В; Ut - фазное напряжение, В; Rf, - сопротивлениетелачеловека, Ом.

Случаи двухфазного прикосновения оченьредки. Они являют­ ся, как правило, результатом работы под напряжением в электроус­ тановках до 1000 В —на щитах, сборках, воздушных линияхэлек­ тропередачи (например, при заменесгоревшего предохранителя на вводе в здание) и т. п.; применения неисправных индивидуальных электрозащитных средств - диэлектрических перчаток с проколами или разрывами резины, монтерского инструментас поврежденной изоляцией рукояток и пр.; эксплуатации оборудования с неогражденными неизолированными токоведущими частями (открытые рубильники, поврежденные штепсельные розетки, провод с по­ врежденной изоляцией, незащищенные зажимы сварочных транс4юрматоров и т.п.).

Однофазное прикосновение обычно менее опасно, чем двух­ фазное, посколькуток, проходящий черезтело человека, ограни­ чивается влиянием многих факторов. Однако однофазное при­ косновениевозникаетво много разчаще.

Рассмотрим одну из простейших сетей —однофазную двух­ проводную, изолированную отземли,у которой емкостьпроводов относительно земли можно принятьравной нулю (рис. П.11), на­ пример воздушную сетьдо 1000 Внебольшой протяженности.

Оценим опасность прикосновения человека к одному из про­ водов этой сети, т. е. определим напряжение £/пр, под которым окажется человек, и ток /А, проходящий через него, как при нор­ мальном режиме работы сети, так и при аварийном (т. е. при за­ мыкании какого-либопроводана землю).

Рис.П.11.Прикосновение человека к проводуоднофазнойдвухпроводной сетис а-при нормальном режиме ее работы; 6-при аварийном режиме;

1,2-номера проводов

При нормальном режимеработы сетинапряжение прикоснове­ ния, т. е. напряжение, под которым оказываетсячеловек, прикос­ нувшийсяк одномуиз проводов сети, напримеркпроводу / (рис. П.11,а), определяетсяследующим образом

При прикосновении к незаземленному проводу этой сети (рис. П.12, а)черезтело человекапроходитток

Напряжениеприкосновенияпри этом

Uпр Rh+ П) ’

где г0—сопротивлениезаземленияпровода, Ом.

Изэтих выражений видно, что при r0<< Rhчеловекоказывает­

ся практически под полным напряжением сети, а ток, проходя­ щий черезнего, имеетнаибольшеезначение. В данном случае мы не учитываем сопротивлений изоляции гхи г2, влияние которых

весьма незначительно.

Здесьуместно отметитьисключительно большоезначениеизо­ лирующих полов и обуви для безопасности людей от поражения

током. Всамом деле, сопротивления полагпи обуви ^включают­ ся последовательно с сопротивлением телачеловека Rh.Учитывая это, (П.14) можно представитьв виде

Rh+ Гп+ Гоб+ Г0

Определение напряжения прикосновения и тока, проходящего через тело человека, в случае прикосновения его к одной из фаз трехфазной сети оказываетсяболее сложным, чем в рассмотренных выше случаях.

Дляупрощения расчетов воспользуемся символическим мето­ дом. Вначале рассмотрим прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети, у которой нейтраль заземлена через активное и индуктивное сопротивления г0и xL (рис. П.13), а сопротивления изоляции проводов г, так же как и емкости проводов Сотносительноземли неравны

г, *г, * г3* /•„; С, * С2* С, * Сн* 0.

Это общий и в то же время наиболее сложный случай, однако выводы, полученные при его рассмотрении, могут быть распро­ странены путем простейшихинтерпретаций надругиетрехфазные

Рис.П.13.Прикосновение человека кфазномупроводутрехфазной четырехпро­ водной сети с нейтралью,заземленной черезактивное

и индуктивное сопротивления а-схема сети;б-эквивалентная схема; 1,2,3-номерафазных проводов;

Н-нулевой провод

Нарис. П.13 показаны рассматриваемая сеть и ее эквивалент­ ная схемав моментприкосновениячеловекак фазномупроводу.

Полные проводимости, См, изоляции фазных и нулевого про­ водов относительно земли Y{, Y2, К3, и заземления нейтрали

^ в комплексной формемогут бытьпредставлены равенствами

Уравнение для расчета напряжения, В, приложенного к телу человека, прикоснувшегося кфазе / трехфазной четырехпровод­ ной сети с нейтралью, заземленной черезактивноеи индуктивное сопротивления, в комплекснойформеимеетвид

Выражениядля вычисления Unp и /Лв случаеприкосновения

человекак фазетрехфазной четырехпроводной сети сглухозаземленной нейтралью сети аналогичны (П.15) и (П.16). Полная про­ водимостьзаземлениянейтрали

J_

К Го’ При нормальном режиме работы сети проводимости нулевого

и фазных проводовотносительноземли по сравнению с Y0 малы и с некоторым допущением могут быть

Yt=Y2=b=Y.=0

Уравнениедляопределениянапряженияприкосновенияв дей­ ствительной формеимеетвид

иш Ri.+n

аток,проходящий черезчерезчеловека,определяется изуравнения:

ил /„=-г-1--

/

Рис.П.14.Прикосновение человека кфазномупроводутрехфазной четырехпро­ водной сети сзаземленной нейтральюпри аварийном режиме

а-схемасети;6-векторнаядиаграмма напряжений

При аварийном режиме, когдаоднаизфазсети, напримерфаза 3(рис. П.14, а), замкнута на землю через относительно малое ак­ тивноесопротивление rJM,выражение(П.15) принимаетвид

um=ut YJX-a)^ фn.+n+n

или

Un=U,Rh Гзч+Г0>/3 ад + ДД'^+ 'ь) ’

Ток, проходящий через тело человека, определяется по урав­ нению

+ г0>1з *r^+R^+rJ

Рис.П.15.Прикосновениечеловека к проводутрехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтральюпри нормальном режимеработы

При нормальном режиме работы трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью напряжениеUnpи ток1„ в период касания человека к одной фазе, например к фазе 1(рис. П.15), определяютсяпо уравнениям (П.15)и (П.16), где YH=Y0= 0.

Согласно (П.16) выражение для расчета тока, А, в комплекс­ ной форме:

. =и y YJ\-a')+YJ\-a)

(П.17)

Пользуясь этим выражением, оценим опасность прикоснове­ нияк фазному проводу длятрех случаев.

1.В случае равенства сопротивлений изоляции и емкост

дящий черезтелочеловека, в комплексной форме:

(П.18)

Rh+ZI3

где Z - полноекомплексноесопротивлениепроводаотноситель­

но земли, Ом, в действительной форме ток, проходящий через телочеловека, определяетсяизуравнения:

(П.19)

r(r+6Rh)

/

2. При равенствесопротивлений изоляции и отсутствии ем стей (rl=r2= r3= г; C| = Q = Q = 0)h, следовательно, при Y-1/г и

Z-r (что может иметь место в коротких воздушных сетях) ток,

проходящий черезтелочеловека, согласно(П.17), в действитель­ ной форме:

Это выражение можно получить также из (П.18), где Z надо заменитьнаг, или из(П.19), приравнявемкостьСнулю.

3.При весьмабольших сопротивленияхизоляции и равенст

емкостей (г1=г2= гг=»; q = Q = Q = С) и, следовательно, при Y= ;шС = j/хс и Z=\/Y= -jxc (что можетиметьместо в кабель­

ных сетях) ток, проходящий через тело человека, в действитель­ ной формеописываетсявыражением

гдехс =1/(со С)- емкостноесопротивление, Ом.

При аварийном режиме работы сети (рис. П.16) (замыкание, например, фазы 3 на землю через малое активное сопротивле­ ние rj принимаем проводимости двух других фаз равными ну­

лю и, подставив в (П.17) Yy= Y2=0, получаем ток, протекающий черезтело человека: