Подсчитаем напряжение прикосновения если у нас фазное напряжение равно 220В.
Uh=Uф*Rзаз/(Rзаз+R0)
Где:
Uh – напряжение прикосновения
Uф – фазное напряжение
R0 – сопротивление рабочего заземления. По ПУЭ не более 4Ом.
Rзаз – сопротивление защитного заземления. Rзаз=4Ом.
Uh=220*4/(4+4)=110В.
Ih=Uh/Rh
где Ih – ток через тело человека
Rh – сопротивление тела человека
Ih=110/1000=110мА
Данное напряжение очень опасно, ток проходящий через тело человека при касании корпуса во много раз больше предельно допустимого, поэтому подобное защитное заземление без зануления корпуса запрещено.
Строка 7. В этой ситуации сопротивление заземления больше положенного и составляет 100 Ом. При этом напряжение прикосновения возросло с 16В. до 24 В.
Uh=220*100/(4+100)=211,53В.
Ih=211/1000=211мА
Из этого можно сделать что при заземление на конструкции плохо связанные с землей такие как батареи отопления, водопроводы и т. д. на них могут возникнуть потенциалы близкие к напряжению сети, а это смертельно опасно и недопустимо.
Строка 8. При замыкании фазы на корпус зануленного электроприемника формируется контур тока короткого замыкания «фаза – корпус - зануляющий проводник - нулевой провод - нейтраль обмотки трансформатора». Под действием тока короткого замыкания срабатываю защитные автоматы и отключают неисправный приемник от электросети.
Строка 9. Тут рассматривается случай пробоя фазы на корпус двигателя при неправильном выставлении уровня токовой защиты. В данном случае ток замыкания не достаточен для срабатывания предохранителя. На неповреждённых электроприёмниках оказывается опасное напряжение (14 вольт).
Строка 10, 11, 12, 13. Обрыв нулевого провода выключением S5 двигатель К2 и осветительная нагрузка остались без нуля и рабочего заземления. При этом перестает работать осветительная нагрузка. Причем при включении осветительной нагрузки на корпусе двигателя появляется опасное напряжение равное фазному.
При включении повторного заземления ток начинает течь через цепь заземления, а на корпусе К2 появляется напряжение, равное падению напряжения на сопротивлении заземления.
Оценим опасность данного напряжения.
Uh =(220/27)*4 =32,6В
Ih=32,6/1000=32,6мА
При прикосновение к корпусу К2 через тело человека может протекать неотпускающий ток, что может быть потенциально опасным и привести к серьезному вреду здоровью но менее опасным чем если бы не было повторного заземления.
Строка 14, 15. При замыкании на землю фазы С напряжение между фазой С и землей становится равным нулю. Напряжения между двумя другими фазами и землей становятся равными линейным напряжениям. Защитный нулевой провод и все занулённые конструкции в случае обрыва цепи заземления нейтрали оказываются под напряжением равным напряжению смещения нейтрали.
Наличие повторного заземления нулевого провода снижает опасность непрямого прикосновения. Оно выступает как дублёр основного заземлителя в аварийной ситуации и снижает напряжение прикосновения за счёт перераспределения падения напряжения на сопротивлении заземления.
Выводы.
В сети TN прямое прикосновение человека к одной из фаз является смертельно опасным, напряжение прикосновения практически равно фазному и не зависит от сопротивления изоляции. В данном случае защитное заземление замыкает цепь земля – ноль – человек –фаза и только повышает риск попасть под опасное напряжение.
Непрямое прикосновение к корпусу без защитного заземления, настолько же опасно, как и прикосновение к одной из фаз. Надлежащее заземление корпуса уменьшает потенциал на нем до значения приблизительно равное половине фазного, что при напряжение фазы 220В также является смертельно опасным. Ненадлежащее заземление с высоким сопротивлением, приводит к тому что напряжение на корпусе практически равно фазному и также смертельно опасно.
Защитное зануление в сетях TN практически сводят к 0 риск поражения электрическим током при касании зануленного корпуса, но при правильном расчете устройств автоматической защиты. Если же для устройств защитного отключения выбран слишком большой ток, то при коротком замыкании одной из фаз на корпус последствия могут иметь очень серьезный характер, такие как поражения электрическом током или возникновение пожара.
В случае обрыва нулевого провода на зануленных корпусах электрооборудования могут появляться опасные для жизни напряжения, причем токи протекают по цепи фаза – включенное оборудование – корпус – сопротивление человека – земля – фаза. Повторное заземление нулевого провода в этом случае снижает потенциалы на корпусах оборудования, но не делают их полностью безопасными.
В итоге можно сделать вывод, что для данных сетей самыми эффективными средствами защиты – являются защитное зануление с выбором соответствующих устройств защитного отключения, совместно с повторным заземлением электрооборудования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.