Методические указания. Электрическое сопротивление цепи человека

Электрическое сопротивление цепи человека

R _Ч = r _Ч + r _об + r _оп,

где r _Ч; r _об; r _оп - соответственно сопротивление тела человека, обуви и опорной поверхности.

При однофазном включении человека в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью, проходящей через него ток определяется:

I _Ч = , А (6.1)

где U _ф - фазное напряжение, В

r _о - сопротивление рабочего заземления, Ом.

В случае двухфазного включения человека в сеть с глухозаземленной и изолированной и изолированной нейтралью, ток проходящий через него будет равен

I _Ч = , А (6.2)

При прикосновении к одной фазе в трехпроводной сети с изолирован­ной нейтралью сила тока, протекающего через человека, определяется

I _Ч = , А (6.3)

где r _из - сопротивление изоляции проводов, Ом.

При расчете искусственного заземления вначале определяется электрическое сопротивление одиночного вертикального электрода по формуле

R в = , Ом (6.4)

где r - удельное сопротивление грунта, Ом × м;

l, d – соответственно длина, диаметр труб (м);

h _о - глубина заложения полосы, м.

Рассчитывается суммарная длина горизонтального электрода l _r, сое­диняющего вертикальные электроды в контурном заземляющем устройстве

l _r = а × (n –1), м (6.5)

где n - число вертикальных электродов, n ³ 4 шт;

а - расстояние между электродами, м;

Оценивается электрическое сопротивление этого электрода

R г = , Ом (6.6)

где b - ширина полосы, м.

Вычисляется расчетное электрическое сопротивление заземляющего устройства расстоянию тока

R = (6.7)

где h _В, h _Г- соответственно коэффициенты экранирования стержней и полосы.

Затем сопоставляется расчетное сопротивление R с допустимым сопротивле­нием заземления. Если R > R _доп, то увеличивается число вертикальных электродов n и длина горизонтального электрода l _r. Операции по расчету повторяются по формулам до тех пор, пока будет удовлетворено условие R < R _доп. Значения h _В и h _Г определяются для заданных условий по таблице. Величина R _доп принимается равной 4 Ом, а при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее R _доп = 10 Ом.

Зависимость величин h _В и h _Г от числа электродов при а = l.

При системе зануления электрооборудования пробой изоляции на кор­пус превращается в однофазное короткое замыкание. Сила тока короткого замыкания рассчитывается по формуле

I _к.з. = , А (6.8)

где R _тр - сопротивление трансформатора;

r _пр - сопротивление участка проводов;

R _м - сопротивление магистрали.

Номинальная сила тока плавкого предохранителя определяется

I _н.п. = , А (6.9)

где К - коэффициент надежности.

Напряжение прикосновения

U _пр = I _к.з. × R _о (6.10)

где R _о - сопротивление нулевого привода.

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей сопротивление растеканию заземляющего устройства R (Ом) должно оцениваться по формуле

R = (6.11)

где S - площадь, ограниченная периметром здания, м²;

r _Э - удельное эквивалентное электрическое сопротивление земли, Ом× м.

Для расчета r _Э в Ом× м следует использовать формулу

(6.12)

где r₁ - удельное электрическое сопротивление верхнего слоя земли, Ом·м;

r₂ - удельное электрическое сопротивление нижнего слоя, Ом·м;

h ₁ - толщина верхнего слоя земли, м;

a, b - безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных электрических сопротивлений слоев земли.

Если r₁> r₂, a=3, 6, b=0, 1; если r₁< r₂, a=1, 1× 10², b=0, 3× 10^-2.

Напряжение шага – это напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека. Численно напряжение шага равно разности потенциалов точек, на которых находятся ноги человека.

При расположении одной ноги человека на расстоянии х от заземлителя и ширине шага х _ш (обычно принимается х _ш = 0, 8 м)

U _ш = , В (6.13)

Ток, обусловленный напряжением шага,

, А (6.14)