Оценка опасности электрических сетей

Все случаи поражения человека током являются результатом замыкания электрической цепи через тело, или, иначе говоря, результатом прикосновения человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует напряжение. Опасность такого прикосновения, оцениваемая, как известно, значением тока I_h, проходящего через тело человека, или же напряжением, под которым оказывается человек, т.e. напряжением прикосновения U_пр, зависит oт ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей oт земли, a также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.п.

Таким образом, указанная опасность не является однозначной: в одних случаях прикосновение человека к фазе сети будет сопровождаться прохождением через него малых токов и окажется без последствий, в других - токи могут достигать больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека. Зависимость опасности поражения током oт указанных факторов необходимо знать при оценке той или иной сети по условиям безопасности, при выборе и расчете соответствующих мер защиты и, в частности, защитного заземления, автоматического отключения питания (защитного зануления, защитного отключения), уравнивания потенциалов, а также устройств контроля изоляции и пр.

Для упрощения анализа опасности поражения током в различных электрических сетях будем считать (кроме особо oговоренных случаев), что сопротивление основания, на котором стоит человек (грунт, пол и пр.), а также сопротивление его обуви незначительны и поэтому приняты равными нулю.

Сети переменного тока бывают однофазными и многофазными. В промышленности применяют преимущественно трехфазные и реже однофазные сети.

Трехфазные сети в зависимости от режима нейтрали источника тока и наличия нейтрального или нулевого проводника могут быть выполнены по пятисхемам:

1) трехпроводной с изолированной нейтралью;

2) трехпроводной с заземленной нейтралью;

3) четырехпроводной с изолированной нейтралью;

4) четырехпроводной с заземленной (глухозаземленной) нейтралью;

5) пятипроводной с заземленной (глухозаземленной) нейтралью.

Нейтральная точка (нейтраль) обмотки источника или потребителя энергии естьточка, напряжения которой относительно всех внешних выводов обмотки одинаковы по абсолютному значению. Нейтралью обладают многофазные источники и потребители энергии, обмотка которых соединена звездой.

Заземленная нейтральная точка носит название нулевой точки. Проводник, присоединенный к нейтральной точке, называется нейтральным проводником, а кнулевой точке - нулевым проводником.

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная кнему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление (рис. 6.1).

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформатор тока) (рис. 6.2).

При напряжении до 1000 В в нашей стране применяют в основном три из указанных схем сетей трехфазного тока — первую, четвертую и пятую, т. е. трехпроводную с изолированной нейтралью напря­жением 36, 42, 127, 220, 380 и 660 В и четырех или пятипроводную с заземлённой нейтралью напряжением 220/127, 380/220 и 660/380 В. При этом в четырехпроводной (пятипроводной) сети заземление нейтрали источника тока (генера­тора, трансформатора) осуществляют соединением ее с заземлителем непосредственно либо через малое сопротивление (например, через трансформатор тока), и поэтому такую сеть принято называть сетью с глухозаземленной нейтралью. Наиболее распространенными в России являются сети 380/220 В.

Другие две из указанных схем сетей - вторую и третью (т. е. трех­проводную с заземленной нейтралью и четырехпроводную с изолированной нейтралью) при напряжении до 1000 В, как правило, не приме­няют, потому что в трехпроводной сети с заземленной нейтралью в случае замыкания фазы на корпус, а в четырехпроводной с изолиро­ванной нейтралью при замыкании фазы на землю невозможно обеспе­чить безопасность персоналу обычными способами (защитным зазе­млением, защитным занулением). Вторую и третью схемы выполняют иногда лишь в специальных установках (передвижных, лабораторных и т. п.).

Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали источника тока производят, исходя из технологических требований и условий безопасности.

При напряжении выше 1 кВ применяются трёхфазные трехпроводные сети с изолированной и с заземленной нейтра­лями.