Сборник лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», страница 48

R_ч- сопротивление тела человека, Ом.

В сети с линейным напряжением U_л = 380 В (U_ф = 220 В) при сопротивлении тела человека R_ч = 10³ Ом ток через человека будет равен 0,38 А. Этот ток для человека смертельно опасен.

Однофазное прикосновение является, как правило, менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т.е. меньше линейного в 1,73 раза. Оно возникает значительно чаще и является основной схемой, при которой происходит поражение людей током. Сила тока, проходящего через человека, при однофазном включении зависит от режима работы нейтрали.

Нейтраль- это точка соединения обмоток трансформатора или генератора, она бывает двух видов:

а) не присоединённая к заземляющему устройству или присоединённая к нему через аппараты с большим сопротивлением (изолированная нейтраль);

б) непосредственно присоединённая к заземляющему устройству (глухозаземлённая нейтраль).

В сети с заземлённой нейтралью цепь тока, проходящего через человека, включает в себя, кроме сопротивления тела человека (R_ч), ещё и сопротивление его обуви (R_об), сопротивление пола, на котором стоит человек (R_п), а также сопротивление заземления нейтрали источника тока (R_о). При этом все эти сопротивления включены последовательно. Ток, проходящий через человека (I_ч), определяется по формуле:

                                       I_ч  = U_ф / ( R_ч  + R_об + R_п  + R_о ).                                       (6.2)

Если обувь не токопроводящая (резиновые галоши, R_об= 45 кОм), и человек стоит на изолирующем основании (деревянный пол, R_п= 100 кОм), то I_ч= 1,5mА. Этот ток не опасен для человека. Однако в наиболее неблагоприятном случае (токопроводящая обувь - сырая или подбитая металлическими гвоздями и человек стоит на сырой земле или на металлическом полу, т.е. R_об = 0;  R_п = 0, а R_о £ 10 Ом) однофазное включение весьма опасно, т.к. ток, идущий через человека, будет равен 220mА, что является смертельно опасной величиной.

В сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека в землю, возвращается к источнику тока через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоянии обладает большим сопротивлением. Для этого случая ток, проходящий через человека, определяется по формуле:

                               I_ч  = U_ф / [R_ч  + R_об + R_п  + (R_из/3)],                                          (6.3)

где R_из - сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли, Ом (согласно ПУЭ [23] R_из ³ 0,5 МОм для U_раб < 10³ В и R_из ³ 10 МОм для U_раб > 10³ В).

В сети с изолированной нейтралью условия безопасности находятся в зависимости от сопротивления изоляции проводов относительно земли. Для нормальных (безаварийных) режимов работы сети даже при наиболее неблагоприятном случае, когда R_об = 0 и R_п =0 ток, проходящий через человека не превышает величины 7 mA, а, если учесть, что R_об = 45 кОм и  R_п = 100 кОм, то I_ч = 1,25 mA.

В случае же аварии, когда одна из фаз замкнута на землю, сеть с изолированной нейтралью может оказаться более опасной, т.к. в этом случае напряжение неповреждённой фазы относительно земли может возрасти с фазного до линейного, в то время как в сети с заземлённой нейтралью повышение напряжения может быть незначительным. В аварийной ситуации сила тока, проходящая через человека равна:

                  I_ч  = [U_ф(R_о+ R_зÖ3)]/[( R_ч (R_з+ R_о) + R_о R_з] ,                                        (6.4)

или                          _

  I_ч  = Ö3U_ф/(R_ч + R_о ),                                                               (6.5)

где R_з – сопротивление заземления (в соответствии с ПУЭ оно не должно превышать 4 Ом при U_раб< 10³ В);

R_о – сопротивление замыкания.

Выражение (6.4) справедливо для глухозаземлённой нейтрали, а выражение (6.5) – для изолированной нейтрали.

Анализируя различные случаи прикосновения человека к проводам трёхфазных электрических сетей, можно сделать следующие выводы:

1) наименее опасным является однофазное прикосновение к проводу исправной сети с изолированной нейтралью;