Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни "Основи охорони праці", страница 16

Рисунок 3.4−векторна діаграма

                                              (3.9)

Напруга зміщення нейтралі визначається за формулою, відомою з електротехніки:

                                  (3.10)

У мережах напругою до 1000В малої довжини ємність незначна і ємнісною провідністю можна зневажити, тобто  і якщо припустити, що

                                                   (3.11)

Вираз показує значення ізоляції як фактора безпеки:

.                                                      (3.12)

При опорі ізоляції фаз щодо землі, значно більшому опору людини (), цей вираз прийме вид (3.13), тобто чим більше опір ізоляції, тим менший струм протікає через тіло людини, причому при великих опорах ізоляції струм через тіло людини в малому ступені залежить від опору її тіла.

У трифазній мережі немає необхідності включати індуктивність між кожною фазою і землею; котушка, що компенсує, включається між нейтраллю і землею.

Ємнісна та індуктивна складова знаходяться в протифазі і при настроюванні в резонанс повність взаємокомпенсують один одного, активні складові складаються, і струм замикання на землю залишається,

                                              (3.13)

тобто при значній ємності сягаючих небезпечних величин.

Настроювання котушки, що компенсує, відбуваються або зміною кількості витків, включених у ланцюг, або зміною повітряного зазору магнітопроводу. Отже, опір ізоляції захищає людину від впливу електричного струму.

3.4.2 Мережі з глухозаземленою нейтраллю

Мережа з глухозаземленою нейтраллю називається нейтраллю трансформатора або генератора, яка приєднана до пристрою, що заземлює, безпосередньо або через малий опір, опір заземлення нейтралі складає кілька Ом, що значно менше опору ізоляції. Провідність заземлення нейтралі :

Рисунок 3.4−мережа з глухо заземленою нейтраллю

                                                 (3.14)

значно більше проводимість фаз щодо землі

                                             (3.15)

Тоді

 або

                                                     (3.16)

У цьому виразі можна зневажити опором заземлення нейтралі, оскільки він не перевищує 10 Ом, а опір енергетичного ланцюга людини не нижче 1 Ком

                                                       (3.17)

Отже, торкаючись до однієї з фаз у мережі з глухозаземленою нейтраллю, людина потрапляє під фазну напругу, причому струм, що проходить через неї, не залежить ні від опору ізоляції, ні від ємності мережі щодо землі.

Проведений аналіз показує, що в мережі з глухозаземленою нейтраллю замикання на землю мало змінюється напруга фаз відносно землі, і можна вважати, що людина, яка доторкається до справної фази, потрапляє не під лінійну, а під фазну напругу. Отримані висновки справедливі для мереж із глухозаземленою нейтраллю, напругою вище 1000 В, замикання є коротким замиканням.

3.5 Вибір режиму нейтралі

При виборі режиму нейтралі в проектованій електричній мережі необхідно враховувати:

·  електробезпечність і можливі захисні заходи.

·  надійність електропостачання, маючи на увазі можливість роботи електроустановки при аварійному замиканні на землю−економічний фактор.

У мережах з напругою до 1000 В застосовуються обидві схеми: трипровідна з ізольованою нейтраллю і чотирипровідна з глухозаземленою нейтраллю. Експлуатація чотирипровідних мереж з ізольованою нейтраллю заборонена.

Найбільше застосування мають чотирипровідна мережа з напругою 320/220 В, що забезпечує живлення від одного джерела (трансформатор, генератор, силове та освітлювальне навантаження). Проте однофазний дотик до такої мережі завжди небезпечний, оскільки ізоляція фаз у цьому випадку не впливає на величину струму, що проходить через людину.

Застосування трифазних мереж напругою 660, 380 і 220 В з ізольованою нейтраллю для живлення тільки силових навантажень дає перевагу—меншу небезпеку однофазного дотику, оскільки при високих опорах ізоляції і малої ємності проводів стосовно землі струм, що проходить через людину, має бути невеликим.