1.1.2. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью

В такой сети Y_N = Y₀ = 0. Кроме того, при нормальном режиме работы сети обычно R_AE = R_BE = R_CE = R_E, С_AE = С_BE = С_CE = С_E и, следовательно, Y_A = = Y_B= Y_С = Y. С учетом этих равенств выражение (4) примет вид:

(11)

Переходя от проводимостей к сопротивлениям и учитывая, что комплексное сопротивление проводника относительно земли Z = 1/Y = (1/R_E + jC_E)^-1, получаем:

(12)

а амплитуда тока

(13)

10

Рассмотрим два частных случая в сети с изолированной нейтралью.

1) При C_E 0, что имеет место в коротких воздушных сетях, формула (12) примет вид:

(14)

или с учетом выражения (1) –

(15)

Следовательно, ток, проходящий через тело человека, зависит от фазного напряжения, сопротивления изоляции проводников относительно земли и сопротивления тела человека. При неблагоприятных условиях (например, при повышенной влажности воздуха) можно принять R_об = R_ос = 0, и тогда решающее воздействие на исход электротравмы оказывает сопротивление изоляции; если оно соответствует требованиям Правил устройства электроустановок, т. е. R_E 500 кОм, то ток I_h не может достичь опасного значения.

2) При (допустимо принять только для кабельных сетей), разделив в формуле (13) числитель и знаменатель дроби под корнем на, получим:

(16)

На практике значения емкости фаз сравнительно невелики, поэтому в формуле (16) второе слагаемое выражения под корнем не может быть много больше единицы. Отсюда следует, что с увеличением емкости фаз относительно земли ток I_h увеличивается и может достичь опасного значения.

1.2. Аварийный режим работы сетей

Рассмотрим ситуацию, когда одна из фаз сети (например, фаза С) замкнулась на землю через относительно малое активное сопротивление R_зм, например, при обрыве и падении провода на землю. В схемах сети (см. рис. 1) это обстоятельство отразится включением параллельно Y_С проводимости Y_зм = 1/R_зм (Y_зм на рис. 1 не показана). Следовательно, проводимость между фазой С и землей равна Y_С + Y_зм, с учетом этого выражение (4) примет вид:

(17)

11

1.2.1. Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью

В такой сети обычно выполняется условие (5), поэтому выражение (17) можно упростить:

, (18)

отсюда, учитывая соотношения (2), а также то, что R₀ << R_h, получим:

. (19)

1.2.2. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью

Для данной сети Y_N = Y₀= 0. Кроме того, обычно <<Y_зм, тогда выражение (17) примет вид:

(20)

или с учетом выражения для а и соотношений (2) –

. (21)

В аварийном режиме часто реализуется ситуация, при которой сопротивление R_зм существенно больше R₀ и одновременно R_зм << R_h. При этом условии сравнительный анализ формул (19) и (21) показывает, что в сети с изолированной нейтралью человек оказывается под напряжением прикосновения U_пр, близким к линейному U_л, что более опасно, чем в сети с глухозаземленной нейтралью, где U_np не превышает фазного напряжения. Для обоих видов сетей характерно уменьшение опасности поражения током при увеличении R_h.

12