Горные выработки, их назначение и классификация. Крепление горных выработок

Кроме того, увеличение напряжения относительно земли, не отражаясь на работе установки, благоприятствует возникновению двойных замыканий, которые даже при исправных заземляющих устройствах приводят к появлению опасных потенциалов на оборудовании. В сети с изолированной нейтралью, не имеющей устройств контроля изоляция, повышение напряжения поврежденных фаз в √3 раз при замыкания фазы на землю может оставаться незамеченным длительное время, в результате чего могут создаваться весьма неблагоприятные условия эксплуатации.

Серьезную опасность в отношении возникновения пожаров и взрывов могут представлять и сами токи утечки. В нормальных условиях эксплуатации, т.е. при отсутствии замыкания на землю и прикасающегося к сети человека, ток утечки на основания закона Ома для схемы рис. 5.3, а составит           I_у = U_ф

В связи со сказанным, повсеместное внедрение надежных устройств непрерывного контроля изоляция в сети с изолированной нейтралью — необходимое условие для их нормальной и безопасной эксплуатация.

Сеть с глухозаземленной нейтралью.

Рассмотрим случай прикосновения человека к одной из фаз, например, к фазе А, сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 5.5). Сопротивление r_з представляет собой сопротивление растеканию тока с заземляющего устройства. Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) в сетях с глухозаземленной нейтралью сопротивление r_кр заземляющего устройства, к которому присоединяются нейтрали генераторов и трансформаторов, должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 В. Следовательно, в таких сетях проводимость заземляющего устройства всегда намного больше суммарной проводимости трех фаз относительно земли. При этом ток через тело человека можно с достаточной для практических целей точностью определять как отношение фазного напряжения к сопротивлению тела человека, составляющему 1000 Ом:

Iч =

Таким образом, в сети с глухозаземленной нейтралью в случае прикосновения к фазе человек попадает под напряжение, близкое к фазному, независимо от сопротивления изоляции и емкости сети относительно земли. При замыкания одной из фаз на землю (рис. 5.6, а) напряжения неповрежденных фаз относительно земли U_B и U_C принимают значение

U_B = U_C =                                                          (5.6)

где r_п — переходное сопротивление в месте замыкания на землю.

При r_п = 0  U_B = U_C = √3 U_ф; при r_з = 0 U_B = U_C = U_ф. Следовательно, эти напряжения зависят от соотношения r_п и r_з. Практически всегда r_п > r_з, и человек находится под напряжением, близким к фазному. При глухом замыкании одной из фаз на землю (r_п = 0) напряжение неповрежденных фаз относительно земли для всех конечных значений r_з представляет линейное напряжение. На рис. 5.6, б приведена векторная диаграмма напряжений, действующих в схеме (рис. 5.6, а).

Таким образом, в сети с заземленной нейтралью при глухом замыкания фазы на землю так же, как я в сети с изолированной нейтралью, напряжение неповрежденных фаз сети повышается до линейного напряжения. Однако с увеличением переходного сопротивления в месте повреждения эти напряжения очень быстро уменьшаются, приближаясь по значению к фазным. Поэтому в системе с глухозаземленной нейтралью человек в большинстве случаев находится под фазным напряжением независимо от сопротивления изоляция и емкости сети относительно земли. Однако из этого не следует, что в сети с глухим заземлением нейтрали состояние изоляции не отражается на безопасности эксплуатации. Как известно, в такой сети при повреждении изоляции, например, в случае пробоя на корпус, появляется ток однофазного замыкания, что может привести к возникновению на концах оборудования потенциалов, представляющих серьезную опасность для обслуживающего персонала.

Сеть с индуктивностью в нейтрали трансформатора.

Включение индуктивной катушки в нейтраль трансформатора для компенсации емкостной составляющей тока замыкания на землю применяется обычно в сетях напряжением выше 1000 В. Этот же принцип используется для уменьшения тока, проходящего через тело человека при его однополюсном прикосновении к какой-либо фазе в подземных сетях шахт и рудников. Компенсирующая катушка в этом случае присоединяется к искусственной нулевой точке, составленной емкостями, или к нулевой точке специального трансформатора и представляет один из элементов защиты от токов утечки.

Рассмотрим случай, когда к фазе А сети с индуктивной катушкой в нейтрали трансформатора прикоснулся человек (рис. 5.7, а). Ток, проходящий при этом через тело человека, определяется из расчетной схемы (рис. 5.7, 6), составленной на основании метода эквивалентного генератора расчета электрических цепей. Имеем в комплексной форме

Модуль этого комплекса представляет искомый ток, проходящий через тело человека при однополюсном его прикосновении к сети

                                                         (5.7)

При резонансе, когда 3ωС = 1/(ωL), вторые слагаемые в числителе