Мрежов анализ. Анализ на опасността от токов удар в различни електрически мрежи

23.11.2023

Степен на опасност и изход от поражението токов ударзависят: от схемата на „връзка“ на човек в електрическа верига; по електрическата мрежа:

трифазен четирижилен със заземена неутрала;

трифазен с изолирана неутрала.

Неутралната точка на трансформатор (генератор) е точката на свързване на намотките на захранващия трансформатор. При нормална работа на електрическата мрежа напрежението в тази точка е 0. Неутралът на източника на захранване може да бъде заземен и изолиран от земята, това определя режима му на работа. Неутралното заземяване се нарича работно заземяване R 0 .

Изборът на мрежова схема и неутрален режим на източника на ток се извършва в зависимост от технологичните изисквания и условията за безопасност.

от технологични изискванияпредпочитание се дава на четирипроводна мрежа, тъй като тази мрежа се характеризира с две напрежения - линейно и фазово (380/220 V). Линейно напрежение от 380 V захранва силовия товар - те включват електрическите двигатели на производственото оборудване между фазовите проводници. За осветителна инсталация се използва фазово напрежение = 220 V - между фазовия и нулевия проводник се включват лампи. Линейното напрежение винаги е 1,73 пъти по-голямо от фазовото напрежение.

от условия за безопасностПрепоръчително е да се използват мрежи с изолирана неутрала, когато е възможно да се поддържа високо ниво на изолация на мрежата, осигурявайки нисък капацитет на проводниците спрямо земята. Това могат да бъдат слабо разклонени мрежи, които не са изложени на агресивни среди и са под постоянен надзор на квалифициран персонал.

Еднофазното свързване е по-малко опасно от двуфазното, но се среща много по-често и е основната причина за електрически наранявания. В този случай неутралният режим на електрическата мрежа има решаващо влияние върху резултата от поражението.

Когато докоснете една от фазите на мрежата с изолирана неутрала (фиг.), последователно с човешкото съпротивление, съпротивленията на изолацията и капацитета спрямо земята на другите две неповредени фази се включват.

ориз. Еднополюсен контакт с изолирана неутрала по време на нормална работа

При нормална работа на електрическата мрежа неутралното напрежение на захранването спрямо земята е нула. Фазовите напрежения спрямо земята са идентични и равни на фазовите напрежения на захранващия източник.

Изолационното съпротивление на проводниците никога не е безкрайно голямо; непременно възникват токове на утечка.

Проводниците и земята в този случай са като плочите на кондензатор, между които възниква електрическо поле. Колкото по-дълга е електрическата мрежа, толкова по-голям е нейният капацитет.

Според технологичните изисквания предпочитание се дава на четирипроводна мрежа, тъй като тази мрежа се характеризира с две напрежения - линейно и фазово (380/220 V). Линейно напрежение от 380 V захранва силовия товар - те включват електрическите двигатели на производственото оборудване между фазовите проводници. За осветителна инсталация се използва фазово напрежение = 220 V - между фазовия и нулевия проводник се включват лампи. Линейното напрежение винаги е 1,73 пъти по-голямо от фазовото напрежение.

Съгласно условията за безопасност, мрежите с изолирана неутрала е препоръчително да се използват, когато е възможно да се поддържа високо ниво на изолация на мрежата, осигурявайки нисък капацитет на проводниците спрямо земята. Това могат да бъдат слабо разклонени мрежи, които не са изложени на агресивни среди и са под постоянен надзор на квалифициран персонал.

Мрежи със заземена неутрала се използват, когато е невъзможно да се осигури високо ниво на изолация на електрическата инсталация или когато нейната повреда не може да бъде бързо открита и отстранена.

Поради спецификата и незначителния производствен капацитет в сравнение с други предприятия от хранително-вкусовата промишленост, заведенията за обществено хранене могат да използват еднофазни и двуфазни мрежи със заземена неутрала, а при работа на средствата за малка механизация при товаро-разтоварни операции - електрическа мрежа с препоръчва се изолирана неутрала. Степента на електрическа безопасност в такива мрежи се увеличава поради високото изолационно съпротивление на електрическите проводници по отношение на земята.

Токов удар на човек може да бъде причинен от еднополюсен (еднофазен) или двуполюсен (двуфазен) контакт с тоководеща част от инсталацията.

С увеличаване на съпротивлението на изолацията рискът от токов удар намалява.

По време на аварийна работа на същата мрежа, когато възникне солидна повреда фаза-земя, напрежението в неутралната точка може да достигне фазовото напрежение и напрежението на неповредените фази спрямо земята става равно на линейното напрежение. В този случай, ако човек докосне една фаза, той ще бъде под линейно напрежение и токът ще тече през него по пътя "ръка-крак". В тази ситуация съпротивлението на изолацията на проводниците не играе никаква роля за резултата от нараняването. Такъв токов удар най-често води до смърт.

В предприятия, където мрежите са разклонени и имат значителна дължина и следователно голям капацитет, система с изолирана неутрала губи своето предимство, тъй като токът на утечка се увеличава и съпротивлението на участъка фаза-земя намалява. От гледна точка на електрическата безопасност в такива случаи се предпочита мрежа със заземен неутрал (фиг.).

Схема на човешко докосване до една фаза на мрежа със заземен неутрал

Съпротивлението на земята, както в случая на електрическа мрежа с изолирана неутрала, може да бъде пренебрегнато.

Примерите показват, че при равни други условия еднофазното свързване на човек към мрежа с изолиран неутрал е по-малко опасно, отколкото към мрежа със заземен неутрал.

Най-опасно е двуфазното свързване на човек към електрическата мрежа, тъй като той попада под линейното напрежение на мрежата, независимо от неутралния режим и условията на работа на мрежата.

Случаите на двуфазен контакт се срещат рядко и главно в електрически инсталации до 1000 V при работа на разпределителни табла и възли, при работа на оборудване с неизолирани части под напрежение и др.

Анализ на електрическите опасности в различни мрежи

Токов удар на човек е възможен само при директен контакт с точки на електрическа инсталация, между които има напрежение, или с точка, чийто потенциал се различава от потенциала на земята. Анализът на опасността от такова докосване, оценен от големината на тока, преминаващ през човек, или напрежението на докосване, зависи от редица фактори: веригата за свързване на човек към електрическата мрежа, нейното напрежение, неутрален режим , изолация на части под напрежение, тяхната капацитивна съставка и др.


При изучаване на причините за токов удар е необходимо да се прави разлика между директен контакт с живи части на електрически инсталации и непряк контакт. Първият, като правило, възниква в случай на груби нарушения на правилата за работа на електрическите инсталации (PTE и PTB), вторият - в резултат на извънредни ситуации, например в случай на повреда на изолацията.


Схемите за свързване на човек към електрическа верига могат да бъдат различни. Най-често срещаните обаче са два: между два различни проводника - двуфазно свързване и между един проводник или тяло на електрическа инсталация, едната фаза на което е прекъсната, и земята - монофазно свързване.


Статистиката показва, че най-голям брой електрически наранявания възникват при еднофазно превключване и повечето от тях се случват в мрежи с напрежение 380/220 V. Двуфазното превключване е по-опасно, тъй като в този случай човекът е под мрежово напрежение , а силата на тока, преминаващ през човека, ще бъде (в A)


където Ul е линейното напрежение, т.е. напрежение между фазовите проводници, V; Uph - фазово напрежение, т.е. напрежение между началото и края на една намотка (или между фазовия и нулевия проводник), V.


Както се вижда от фиг. 8.1, опасността от двуфазно превключване не зависи от неутралния режим. Неутралът е точката на свързване на намотките на трансформатор или генератор, който не е свързан към заземително устройство или е свързан към него чрез устройства с високо съпротивление (мрежа с изолирана неутрала) или директно свързан към заземително устройство - a мрежа със здраво заземена неутрала.


При двуфазна връзка токът, преминаващ през човешкото тяло, няма да намалее, когато човекът е изолиран от земята с помощта на диелектрични галоши, ботуши, килими и подове.


Когато човек е свързан еднофазно към мрежата, силата на тока до голяма степен се определя от неутралния режим. За разглеждания случай силата на тока, преминаващ през човека, ще бъде (в A)



, (8.3)

където w е честота; C - фазов капацитет спрямо земята


ориз. 8.1. Свързване на човек към трифазна мрежа с изолирана неутрала:
а - двуфазно превключване; b - еднофазна връзка; Ra, Rt, Rc - електрическо съпротивление на фазовата изолация спрямо земята. Ом; Ca, Cb, Cc - капацитет на проводника спрямо земята, F, Ia, Ib, IС токове, протичащи към земята през съпротивлението на изолацията на фазата (токове на утечка)


За да се опрости формулата, се приема, че Ra = Rb = Rc = Riz и Ca = Cb = Cc = C.


В производствени условия фазовата изолация, изработена от диелектрични материали и имаща крайна стойност, се променя по различен начин за всяка фаза по време на процеса на стареене, овлажняване и прахово покритие. Следователно изчисляването на безопасните условия, което е много сложно, трябва да се извърши, като се вземат предвид реалните стойности на съпротивлението R и капацитета C за всяка фаза. Ако фазовият капацитет спрямо земята е малък, т.е. Ca = Cb = Cc = 0 (например във въздушни мрежи с малка дължина), тогава


Ich = Uph/(Rch+Riz/3), (8.4)


Ако капацитетът е голям (Ca = Cb = Cc не е равен на 0) и Riz е голям (например в кабелни линии), тогава силата на тока, протичащ през човешкото тяло, ще се определя само от капацитивния компонент:


, (8.5)

където Xc = 1/wC е капацитивно съпротивление, Ohm.


От горните изрази става ясно, че в мрежи с изолирана неутрала, колкото по-нисък е капацитивът и по-висок активният компонент на фазовите проводници спрямо земята, толкова по-малък е рискът от токов удар за човек. Следователно в такива мрежи е много важно постоянно да се наблюдава Riz, за да се идентифицират и елиминират щетите.


ориз. 8.2. Свързване на човек към трифазна мрежа с изолирана неутрала по време на аварийна работа. Пояснения в текста


Ако капацитивният компонент е голям, тогава високото съпротивление на фазовата изолация не осигурява необходимата защита.


В случай извънредна ситуация(Фиг. 8.2), когато една от фазите е късо към земята, силата на тока, преминаващ през човек, ще бъде равна (в A)


Ако приемем, че Rzm = 0 или Rzm<< Rч (что бывает в реальных аварийных условиях), то, исходя из приведенного выражения, человек окажется под линейным напряжением, т. е. попадет под двухфазное включение. Однако чаще всего R3M не равно 0, поэтому человек будет находиться под напряжением, меньшим Uл, но большим Uф, при условии, что Rиз/3 >> Rmeas.


Заземяването значително променя напрежението на тоководещите части на електрическата инсталация спрямо земята и заземените строителни конструкции. Заземяването винаги е придружено от разпространение на ток в земята, което от своя страна води до появата на нов вид нараняване на човека, а именно излагане на напрежение на докосване и напрежение на стъпка. Това късо съединение може да е случайно или умишлено. В последния случай проводникът в контакт със земята се нарича заземен електрод или електрод.


В обема на земята, където преминава токът, възниква така нареченото "поле (зона) на разпространение на тока". Теоретично той се простира до безкрайност, но в реални условия, вече на разстояние 20 m от земния електрод, плътността на разпространяващия се ток и потенциалът са практически нулеви.


Естеството на кривата на разпространение на потенциала значително зависи от формата на заземяващия електрод. По този начин, за единичен полусферичен заземен електрод, потенциалът на земната повърхност ще се промени според хиперболичен закон (фиг. 8.3).


ориз. 8.3. Разпределение на потенциала върху повърхността на земята около полусферичен заземяващ електрод (f - промяна в потенциала на заземяващия електрод върху повърхността на земята; fz - максимален потенциал на заземяващия електрод при силата на тока на заземяване I3; r - радиус на заземяващия електрод)


ориз. 8.4. Напрежение на докосване с единичен заземяващ електрод (f3 - общо съпротивление на почвата срещу разпространение на тока от заземяващия електрод):
1 - потенциална крива; 2 - крива, характеризираща изменението на Upr с разстояние от земния електрод; 3 - фаза разбивка на корпуса


В зависимост от местоположението на човека в зоната на разпространение и контакта му с електрическата инсталация b, чийто корпус е заземен и под напрежение, човекът може да попадне под напрежение на допир Upr (фиг. 8.4), дефинирано като потенциална разлика между точката на електрическата инсталация, която лицето докосва f3, и точката на земята, върху която стои - fosn (в V)


Upr = ph3 - phosn = ph3 (1 - phosn/ph3), (8.7)


където изразът (1 - phosn/f3) = a1 е коефициентът на напрежението на допир, характеризиращ формата на потенциалната крива.


От фиг. 8.4 може да се види, че напрежението на допир ще бъде максимално, когато човек е на 20 m или повече от заземяващия електрод (електрическа инсталация c) и е числено равно на потенциала на заземяващия електрод Upr = f3, докато a1 = I. Ако a човек стои точно над заземителния електрод (електрическа инсталация a), тогава Unp = 0 и a1 =0. Това е най-сигурният случай.


Израз (8.7) ви позволява да изчислите Unp, без да вземете предвид допълнителното съпротивление във веригата човек-земя, т.е. без да вземете предвид съпротивлението на обувките, съпротивлението на опорната повърхност на краката и съпротивлението на пода. Всичко това се взема предвид от коефициента a2, така че в реални условия величината на напрежението на докосване ще бъде още по-малка.

Всички случаи на токов удар на човек са следствие от докосване на поне две точки от електрическа верига, между които има потенциална разлика. Опасността от такъв контакт до голяма степен зависи от характеристиките на електрическата мрежа и начина, по който човек е свързан към нея. Чрез определяне на тока на час, преминаващ през човек, като се вземат предвид тези фактори, могат да бъдат избрани подходящи защитни мерки за намаляване на риска от нараняване.

Двуфазно включване на човек в токова верига (фиг. 8.1, а). Среща се доста рядко, но е по-опасно в сравнение с монофазното, тъй като към тялото се прилага най-високото напрежение в дадена мрежа - линейно, а силата на тока А, преминаващ през човек, не зависи от мрежата диаграма, режимът на неговата неутрална и други фактори, т.е.

I = Ul/Rch = √ 3Uph/Rch,

където Uл и Uф са линейно и фазово напрежение, V; Rch е съпротивлението на човешкото тяло, Ohm (съгласно Правилата за електрическа инсталация, при изчисления Rch се приема равно на 1000 Ohm).

Случаи на двуфазен контакт могат да възникнат при работа с електрическо оборудване без премахване на напрежението, например при смяна на изгорял предпазител на входа на сграда, използване на диелектрични ръкавици с гумени прекъсвания, свързване на кабел към незащитени клеми на заваръчен трансформатор и т.н.

Монофазно превключване. Токът, преминаващ през човек, се влияе от различни фактори, което намалява риска от нараняване в сравнение с двуфазното докосване.

ориз. 8.1. Схеми за възможно свързване на човек към трифазна токова мрежа:

a - двуфазно докосване; b- еднофазен контакт в мрежа със заземен неутрал; c - еднофазно докосване в мрежа с изолиран неутрал

В еднофазна двупроводна мрежа, изолирана от земята, силата на тока А, преминаваща през човек, с еднакво съпротивление на изолацията на проводниците спрямо земята r1 = r2 = r, се определя по формулата

Ich = U/(2Rch + r),

където U е мрежовото напрежение, V; r - изолационно съпротивление, Ohm.

В трипроводна мрежа с изолирана неутрала, с r1 = r2 = r3 = r, токът ще тече от точката на контакт през човешкото тяло, обувки, под и несъвършена изолация към други фази (фиг. 8.1, b) . Тогава

Ich = Uph/(Ro + r/3),

където Ro е общото съпротивление, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob - съпротивление на обувката, cm: за гумени обувки Rob ≥ 50 000 Ohm; Rn - съпротивление на пода, Ohm: за сух дървен под, Rп = 60 000 Ohm; g - съпротивление на изолацията на проводника, Ohm (според PUE трябва да бъде най-малко 0,5 MOhm на фаза на мрежова секция с напрежение до 1000 V).

В трифазни четирипроводни мрежи токът ще тече през човек, обувките му, пода, заземяването на неутралния източник и нулевия проводник (фиг. 8.1, c). Сила на тока, А, преминаваща през човек,

Ich=Uf(Ro + Rn),

където RH е неутралното заземително съпротивление, Ohm. Пренебрегвайки съпротивлението RH, получаваме:

Селскостопанските предприятия използват главно четирижилни електрически мрежи с плътно заземена неутрала с напрежение до 1000 V. Предимството им е, че могат да се използват за получаване на две работни напрежения: линейно Ul = 380 V и фазово Uph = 220 V. Такива мрежите не изискват високи изисквания за качеството на изолацията на проводниците и се използват, когато мрежата е силно разклонена. Трипроводна мрежа с изолирана неутрала при напрежение до 1000 V се използва малко по-рядко; по-безопасно е, ако изолационното съпротивление на проводниците се поддържа на високо ниво.

Напрежение при допир. Възниква в резултат на докосване до електрически инсталации под напрежение или метални части на оборудване.

Стъпково напрежение. Това е напрежението Ush върху човешкото тяло, когато краката са разположени в точки в полето на разпространение на тока от заземителния електрод или от проводник, паднал на земята, където се намират краката, когато човек върви в посока на заземителния електрод (жица) или далеч от него (фиг. 8.2).

Ако единият крак е на разстояние x от центъра на заземяващия електрод, тогава другият е на разстояние x + a, където a е дължината на стъпката. Обикновено при изчисленията приемаме a = 0,8 m.

Максималното напрежение в този случай възниква в точката, където токът се затваря към земята, и когато се отдалечава от нея, намалява според закона на хиперболата. Приема се, че на разстояние 20 m от точката на разлом земният потенциал е нула.

Стъпково напрежение, V,

ориз. 8.2. Схема на възникване на стъпково напрежение

Дори при малко стъпково напрежение (50...80 V) може да възникне неволно конвулсивно свиване на мускулите на краката и в резултат на това човек да падне на земята. В същото време той едновременно докосва земята с ръце и крака, разстоянието между които е по-голямо от дължината на стъпката, така че ефективното напрежение се увеличава. Освен това в тази позиция на човек се образува нов път за преминаване на ток, засягащ жизненоважни органи. Това създава реална опасност от фатално нараняване. Тъй като дължината на стъпката намалява, напрежението на стъпката намалява. Следователно, за да излезете от зоната на стъпковото напрежение, трябва да се движите, като скачате на един крак или на два затворени крака или на възможно най-кратки стъпки (в последния случай напрежението не повече от 40 V се счита за приемливо ).

Анализ на условията за електробезопасност

Анализът на условията за електрическа безопасност се състои в определяне на големината на тока през човешкото тяло (I h) за конкретен случай.

Сравнявайки изчислените стойности на тока през човешкото тяло със стойността на условно безопасния ток (10 mA), се прави заключение за опасността от този случай. Ако големината на тока през човешкото тяло надвишава стойността на условно безопасния ток, случаят се счита за опасен. Ако не, не е опасно. Тъй като човек в повечето случаи използва мрежа до 1000V и тези мрежи като правило имат малка дължина, капацитетът на фазовите проводници спрямо земята може да бъде пренебрегнат, като се има предвид, че изолационното съпротивление на проводниците (R от) по отношение на земята е чисто активен.

Големината на тока през човешкото тяло може да се определи, както следва:

I h = U pr / R h

Трудността на изчислението се състои в намирането на напрежението на допир (U pr). За да намерят тази стойност, те прибягват до следната техника: определят пътя на тока през човешкото тяло, от който намират източника на напрежение и съпротивление, през което протича токът.

Най-типичните са две схеми на свързване: между два проводника и между един проводник и маса.

Във връзка с мрежите ACПървата верига обикновено се нарича двуфазна, а втората - еднофазна.

9.1.1. Двуфазно превключване

Двуфазното свързване като правило е по-опасно, тъй като най-високото напрежение в дадена мрежа се прилага към човешкото тяло - линейно и следователно през човешкото тяло ще тече голям ток (Фигура 9.1.).

Фигура 9.1. Двуфазно свързване на човек към мрежата.

където I h – ток през човешкото тяло

U pr - напрежение на допир

За 380/220 мрежа

Ток опасен за човешкия живот

9.1.2. Монофазно превключване.

Еднофазното превключване се случва много по-често, но е по-малко опасно, т.к напрежението, под което се намира човек, не надвишава фазовото напрежение. В допълнение, стойността на тока през човешкото тяло също се влияе от неутралния режим на източника на ток, съпротивлението на изолацията на проводниците спрямо земята, съпротивлението на пода, на който човек стои, съпротивлението на обувките на човека и други фактори.

9.1.2.1. Монофазна мрежа.

Фигура 9.3. Схема на свързване

Фигура 9.4. Схема за заместване

Токът през човешкото тяло може да се намери като:

От израза можем да заключим:



1. Колкото по-голямо е съпротивлението на изолацията спрямо земята, толкова по-малка е опасността от еднофазен контакт с проводника

2. Човешкият контакт с проводник с високо изолационно съпротивление е по-опасен, т.к напрежението при допир ще бъде по-голямо.

9.1 1.2. Трифазна трипроводна мрежа с изолирана неутрала:

Нека разгледаме два мрежови режима:

а) Нормален режим на работа (съпротивлението на изолацията има голяма (стандартизирана) стойност.

Фигура 9.5. Монофазно свързване към 3-фазна мрежа

с изолирана неутрална

Ако съпротивлението на изолацията е равно на R от 1 = R от 2 = R от 3, количеството на тока през човешкото тяло се определя от израза

В такива мрежи опасността за човек, който докосне проводника, в нормално състояние на мрежата, зависи от съпротивлението на изолацията. Колкото по-голям е, толкова по-малка е опасността. Ето защо е много важно в такива мрежи да се осигури високо съпротивление на изолацията и да се следи състоянието му за своевременно откриване и отстраняване на неизправности.

Съгласно PEU съпротивлението на изолацията на проводниците спрямо земята в инсталации до 1000V не трябва да бъде по-малко от 500k.

б) В авариен режим - късо съединение на една от фазите към маса чрез ниско съпротивление на веригата - R zm (Фигура 9.6.)

Фигура 9.6 Мрежов авариен режим

Обикновено Rzm е в диапазона от 50 до 200 ома.

Токът през човешкото тяло, както в нормален режим, също ще тече през съпротивлението на изолацията на проводниците спрямо земята, но стойността му ще бъде значително по-малка от тока, протичащ през ниско съпротивление на веригата. Следователно големината на тока, протичащ през съпротивлението на изолацията, може да се пренебрегне и може да се приеме, че токът протича само през съпротивлението на веригата и човешкото тяло.

Това е много опасно.

9.1.2.3. Трифазна трипроводна мрежа с плътно заземена неутрала:

Твърдо заземен е неутралът на трансформатор или генератор, свързан към заземително устройство директно или чрез ниско съпротивление (например токов трансформатор).

а) Нормална работа

Фигура 9.7.

Съпротивлението на заземяване на неутралата Rо се нормализира в зависимост от максимално напрежениемрежи.

При U l =660V, R o =2Ohm, при U l =380V, R o =4Ohm, при U l =220V, R o =8Ohm

Токът, протичащ през човешкото тяло, и съпротивлението на изолацията на проводниците могат да бъдат пренебрегнати в сравнение с тока, протичащ през човешкото тяло, и ниското съпротивление на заземяване на неутралата. Големината на този ток се определя от израза:

От израза става ясно, че в мрежа със здраво заземен неутрал през периода нормална работамрежа, докосването на един от проводниците е по-опасно от докосването на проводника на нормално работеща мрежа с изолирана мрежа.

б) По време на авариен режим - когато една от фазите на мрежата е късо със земята чрез ниско съпротивление R ZM (Фигура 9.8.).

Фигура 9.8.

Ако анализираме този случай, можем да направим следните изводи:

2. Ако вземем R o равно на 0, тогава човекът ще бъде под фазово напрежение.

В реални условия R zm и R o винаги са по-големи от нула, следователно човек, който докосва проводник в авариен режим на мрежата, попада под напрежение, по-малко от линейно, но повече от фаза.

Изтичане постоянен ток през човешкото тяло причинява болка в мястото на контакт и в ставите на крайниците. Обикновено въздействието DCпричини върху човешкото тяло изгаряния или болков шок, което в тежки случаи може да доведе до спиране на дишането или сърцето.

В случай на докосване на лице до монофазни или двуфазни AC мрежи във всеки режим на мрежата спрямо земята (изолирано от земята, със заземен стълб, със заземена средна точка), т.к. в този случай токът, протичащ през човек, се определя само от електрическото съпротивление на тялото му.

Степента на опасност и изхода от токов удар зависят: от схемата на "свързване" на човек към електрическа верига; по електрическата мрежа:

трифазен четирижилен със заземена неутрала;

трифазен с изолирана неутрала.

Токов удар на човек може да бъде причинен от еднополюсен (еднофазен) или двуполюсен (двуфазен) контакт с тоководеща част от инсталацията.

Еднофазното свързване е по-малко опасно от двуфазното, но се среща много по-често и е основната причина за електрически наранявания. В този случай неутралният режим на електрическата мрежа има решаващо влияние върху резултата от поражението.

Когато докоснете една от фазите на мрежа с изолирана неутрала последователно с човешкото съпротивление, съпротивленията на изолацията и капацитета спрямо земята на другите две неповредени фази се включват.

Схема на човешко докосване до една фаза на мрежа със заземен неутрал

С увеличаване на съпротивлението на изолацията рискът от токов удар намалява.

По време на аварийна работа на същата мрежа, когато възникне солидна повреда фаза-земя, напрежението в неутралната точка може да достигне фазовото напрежение и напрежението на неповредените фази спрямо земята става равно на линейното напрежение. В този случай, ако човек докосне една фаза, той ще бъде под линейно напрежение и токът ще тече през него по пътя "ръка-крак". В тази ситуация съпротивлението на изолацията на проводниците не играе никаква роля за резултата от нараняването. Такъв токов удар най-често води до смърт.

Примерите показват, че при равни други условия еднофазното свързване на човек към мрежа с изолиран неутрал е по-малко опасно, отколкото към мрежа със заземен неутрал.

Най-опасно е двуфазното свързване на човек към електрическата мрежа, тъй като той попада под линейното напрежение на мрежата, независимо от неутралния режим и условията на работа на мрежата.

7.9. Продължителност на текущата експозиция.

Продължителността на текущото излагане често е фактор, от който зависи крайният резултат от нараняването. Колкото по-дълъг е ефектът на електрическия ток върху човешкото тяло, толкова по-тежки са последствията от увреждането. След 30 s съпротивлението на човешкото тяло срещу протичане на ток пада с приблизително 25%, а след 90 s - със 70%.

Установено е, че електрическият удар е възможен само когато човешкото сърце е напълно в покой, когато няма компресия (систола) или релаксация (диастола) на вентрикулите на сърцето и предсърдията. Следователно за кратко време въздействието на тока може да не съвпада с фазата на пълно отпускане, но всичко, което увеличава скоростта на сърдечната дейност, увеличава вероятността от сърдечен арест по време на токов удар с всякаква продължителност. Тези причини включват: умора, възбуда, глад, жажда, страх, алкохол, наркотици, някои лекарства, тютюнопушене, болест и др.