Tīkla analīze. Elektrošoka bīstamības analīze dažādos elektrotīklos

23.11.2023

Bīstamības pakāpe un sakāves iznākums elektrošoku atkarīgs: no cilvēka “savienojuma” shēmas elektriskā ķēde; elektriskajā tīklā:

trīsfāzu četru vadu ar iezemētu neitrālu;

trīsfāzu ar izolētu neitrālu.

Transformatora (ģeneratora) neitrālais punkts ir barošanas transformatora tinumu pieslēguma punkts. Normālas elektrotīkla darbības laikā spriegums šajā punktā ir 0. Strāvas avota neitrāli var iezemēt un izolēt no zemes, tas nosaka tā darbības režīmu. Neitrālo zemējumu sauc par darba zemējumu R 0 .

Tīkla diagrammas un strāvas avota neitrāla režīma izvēle tiek veikta atkarībā no tehnoloģiskajām prasībām un drošības apstākļiem.

Autors tehnoloģiskajām prasībām priekšroka tiek dota četru vadu tīklam, jo ​​šim tīklam ir raksturīgi divi spriegumi - lineārais un fāzes (380/220 V). Lineārais spriegums 380 V nodrošina strāvas slodzi - tie ieslēdz ražošanas iekārtu elektromotorus starp fāzes vadiem. Apgaismojuma instalācijai tiek izmantots fāzes spriegums = 220 V - starp fāzes un nulles vadiem ir savienotas lampas. Līnijas spriegums vienmēr ir 1,73 reizes lielāks par fāzes spriegumu.

Autors drošības nosacījumi Ieteicams izmantot tīklus ar izolētu neitrālu, ja ir iespējams uzturēt augstu tīkla izolācijas līmeni, nodrošinot zemu vadu kapacitāti attiecībā pret zemi. Tie var būt vāji sazaroti tīkli, kas nav pakļauti agresīvai videi un atrodas pastāvīgā kvalificēta personāla uzraudzībā.

Vienfāzes savienojums ir mazāk bīstams nekā divfāžu savienojums, taču tas notiek daudz biežāk un ir galvenais elektrisko traumu cēlonis. Šajā gadījumā elektrotīkla neitrālajam režīmam ir izšķiroša ietekme uz sakāves iznākumu.

Pieskaroties vienai no tīkla fāzēm ar izolētu neitrālu (Zīm.) virknē ar cilvēka pretestību, ieslēdzas izolācijas un kapacitātes pretestības attiecībā pret zemi pārējām divām nebojātajām fāzēm.

Rīsi. Viena pola kontakts ar izolētu neitrālu normālas darbības laikā

Normālas elektrotīkla darbības laikā barošanas avota neitrālais spriegums attiecībā pret zemi ir nulle. Fāzes spriegumi attiecībā pret zemi ir identiski un vienādi ar strāvas avota fāzes spriegumiem.

Vadu izolācijas pretestība nekad nav bezgalīgi liela noplūdes strāvas.

Vadi un zemējums šajā gadījumā ir kā kondensatora plāksnes, starp kurām rodas elektriskais lauks. Jo garāks elektrotīkls, jo lielāka tā jauda.

Saskaņā ar tehnoloģiskajām prasībām priekšroka tiek dota četru vadu tīklam, jo ​​šim tīklam ir raksturīgi divi spriegumi - lineārais un fāzes (380/220 V). Lineārais spriegums 380 V nodrošina strāvas slodzi - tie ieslēdz ražošanas iekārtu elektromotorus starp fāzes vadiem. Apgaismojuma instalācijai tiek izmantots fāzes spriegums = 220 V - starp fāzes un nulles vadiem ir savienotas lampas. Līnijas spriegums vienmēr ir 1,73 reizes lielāks par fāzes spriegumu.

Atbilstoši drošības nosacījumiem tīklus ar izolētu neitrālu vēlams izmantot, ja ir iespējams uzturēt augstu tīkla izolācijas līmeni, nodrošinot zemu vadu kapacitāti attiecībā pret zemi. Tie var būt vāji sazaroti tīkli, kas nav pakļauti agresīvai videi un atrodas pastāvīgā kvalificēta personāla uzraudzībā.

Tīkli ar iezemētu neitrāli tiek izmantoti tur, kur nav iespējams nodrošināt augstu elektroinstalācijas izolācijas līmeni vai kur nav iespējams ātri atrast un novērst bojājumus.

Sakarā ar specifiku un nenozīmīgo ražošanas jaudu, salīdzinot ar citiem pārtikas rūpniecības uzņēmumiem, ēdināšanas uzņēmumos var izmantot vienfāzes un divfāzes tīklus ar iezemētu neitrālu, bet, ekspluatējot maza izmēra mehanizācijas iekārtas iekraušanas un izkraušanas operāciju laikā, elektrotīklu ar ieteicams izolēt neitrālu. Elektriskās drošības pakāpe šādos tīklos palielinās, pateicoties elektrisko vadu augstajai izolācijas pretestībai attiecībā pret zemi.

Elektrības triecienu personai var izraisīt vienpola (vienfāzes) vai bipolāra (divfāzu) saskare ar instalācijas strāvu.

Palielinoties izolācijas pretestībai, samazinās elektriskās strāvas trieciena risks.

Tā paša tīkla avārijas darbības laikā, kad notiek cieta fāze-zeme defekts, spriegums neitrālajā punktā var sasniegt fāzes spriegumu, nebojāto fāžu spriegums attiecībā pret zemi kļūst vienāds ar līnijas spriegumu. Šajā gadījumā, ja cilvēks pieskaras vienai fāzei, viņš būs zem lineāra sprieguma, un strāva plūdīs caur viņu pa "rokas-kājas" ceļu. Šajā situācijā vadu izolācijas pretestība traumas iznākumā nespēlē nekādu lomu. Šāds elektrošoks visbiežāk izraisa nāvi.

Uzņēmumos, kur tīkli ir sazaroti un tiem ir ievērojams garums un līdz ar to liela jauda, ​​sistēma ar izolētu neitrālu zaudē priekšrocības, jo palielinās noplūdes strāva un samazinās fāzes-zemes sekcijas pretestība. No elektrodrošības viedokļa šādos gadījumos priekšroka tiek dota tīklam ar iezemētu neitrālu (Zīm.).

Shēma, kurā persona pieskaras vienai tīkla fāzei ar iezemētu neitrālu

Zemējuma pretestību, tāpat kā elektrisko tīklu ar izolētu neitrālu, var neņemt vērā.

Piemēri norāda, ka, ja citas lietas ir vienādas, vienfāzes cilvēka savienojums ar tīklu ar izolētu neitrālu ir mazāk bīstams nekā tīklam ar iezemētu neitrālu.

Visbīstamākais ir cilvēka divfāžu savienojums ar elektrotīklu, jo viņš atrodas tīkla lineārā sprieguma pakļautībā neatkarīgi no tīkla neitrālā režīma un darbības apstākļiem.

Divfāzu kontakta gadījumi rodas reti un galvenokārt elektroinstalācijās līdz 1000 V, strādājot pie sadales paneļiem un mezgliem, darbinot iekārtas ar neizolētām strāvu daļām utt.

Elektrisko apdraudējumu analīze dažādi tīkli

Elektrības trieciens cilvēkam ir iespējams tikai tiešā saskarē ar elektroinstalācijas punktiem, starp kuriem ir spriegums, vai ar punktu, kura potenciāls atšķiras no zemes potenciāla. Šāda pieskāriena bīstamības analīze, ko novērtē pēc strāvas lieluma, kas iet caur cilvēku vai pieskāriena spriegumu, ir atkarīga no vairākiem faktoriem: cilvēka pieslēgšanas ķēdes elektrotīklam, tā sprieguma, neitrālā režīma. , dzīvu daļu izolācija, to kapacitatīvā sastāvdaļa utt.


Pētot elektriskās strāvas trieciena cēloņus, ir jānošķir tiešs kontakts ar elektrisko instalāciju zemsprieguma daļām no netiešā kontakta. Pirmais, kā likums, rodas rupju elektroietaišu (PTE un PTB) ekspluatācijas noteikumu pārkāpumu gadījumā, otrais - avārijas situāciju rezultātā, piemēram, izolācijas bojājuma gadījumā.


Shēmas cilvēka pieslēgšanai elektriskajai ķēdei var būt dažādas. Tomēr visizplatītākie ir divi: starp diviem dažādiem vadiem - divfāžu savienojums un starp vienu elektroinstalācijas vadu vai korpusu, kura viena fāze ir pārrauta, un zemējums - vienfāzes savienojums.


Statistika liecina, ka visvairāk elektrisko traumu notiek vienfāzes pārslēgšanas laikā, un lielākā daļa no tām notiek tīklos ar spriegumu 380/220 V. Divfāzu pārslēgšana ir bīstamāka, jo šajā gadījumā cilvēks atrodas zem līnijas sprieguma. , un strāvas stiprums, kas iet caur cilvēku, būs (A)


kur Ul ir lineārais spriegums, t.i. spriegums starp fāzes vadiem, V; Uph - fāzes spriegums, t.i. spriegums starp viena tinuma sākumu un beigām (vai starp fāzes un nulles vadiem), V.


Kā redzams no att. 8.1, divu fāžu pārslēgšanas briesmas nav atkarīgas no neitrālā režīma. Neitrāls ir transformatora vai ģeneratora tinumu savienojuma punkts, kas nav savienots ar zemējuma ierīci vai ir savienots ar to caur ierīcēm ar augstu pretestību (tīkls ar izolētu neitrālu), vai tieši savienots ar zemējuma ierīci - a tīkls ar stingri iezemētu neitrālu.


Izmantojot divfāžu savienojumu, strāva, kas iet caur cilvēka ķermeni, nesamazināsies, ja cilvēks tiek izolēts no zemes, izmantojot dielektriskos galošas, zābakus, paklājus un grīdas.


Kad cilvēks ir pieslēgts tīklam vienfāzes režīmā, strāvas stiprumu lielā mērā nosaka neitrālais režīms. Aplūkojamajā gadījumā strāvas stiprums, kas iet caur personu, būs (A)



, (8.3)

kur w ir frekvence; C - fāzes kapacitāte attiecībā pret zemi


Rīsi. 8.1. Cilvēka pievienošana trīsfāžu tīklam ar izolētu neitrālu:
a - divfāžu pārslēgšana; b - vienfāzes savienojums; Ra, Rt, Rc - fāzes izolācijas elektriskā pretestība attiecībā pret zemi. Ohm; Ca, Cb, Cc - stieples kapacitāte attiecībā pret zemi, F, Ia, Ib, IС strāvas, kas plūst uz zemi caur fāzes izolācijas pretestību (noplūdes strāvas)


Lai vienkāršotu formulu, tiek pieņemts, ka Ra = Rb = Rc = Riz un Ca = Cb = Cc = C.


Ražošanas apstākļos fāzes izolācija, kas izgatavota no dielektriskiem materiāliem un kurai ir ierobežota vērtība, mainās katrā fāzē atšķirīgi novecošanas, mitrināšanas un putekļu pārklājuma procesā. Tāpēc drošu apstākļu aprēķins, kas ir ļoti sarežģīts, jāveic, ņemot vērā katras fāzes pretestības R un kapacitātes C reālās vērtības. Ja fāzes kapacitāte attiecībā pret zemi ir maza, t.i., Ca = Cb = Cc = 0 (piemēram, īsos gaisa tīklos), tad


Ich = Uph/(Rch+Riz/3), (8,4)


Ja kapacitāte ir liela (Ca = Cb = Cc nav vienāda ar 0) un Riz ir liela (piemēram, kabeļu līnijās), tad caur cilvēka ķermeni plūstošās strāvas stiprumu noteiks tikai kapacitatīvā sastāvdaļa:


, (8.5)

kur Xc = 1/wC ir kapacitatīvā pretestība, Ohm.


No iepriekšminētajiem izteicieniem ir skaidrs, ka tīklos ar izolētu neitrālu, jo zemāka ir fāzes vadu kapacitatīvā un augstāka aktīvā sastāvdaļa attiecībā pret zemi, jo mazāks ir elektriskās strāvas trieciena risks cilvēkam. Tāpēc šādos tīklos ir ļoti svarīgi pastāvīgi uzraudzīt Riz, lai identificētu un novērstu bojājumus.


Rīsi. 8.2. Cilvēka pieslēgšana trīsfāzu tīklam ar izolētu neitrālu avārijas darbības laikā. Paskaidrojumi tekstā


Ja kapacitatīvā sastāvdaļa ir liela, tad augstā fāzes izolācijas pretestība nenodrošina nepieciešamo aizsardzību.


Gadījumā ārkārtas situācija(8.2. att.), kad viena no fāzēm ir saīsināta ar zemi, strāvas stiprums, kas iet caur cilvēku, būs vienāds (A)


Ja pieņemam, ka Rzm = 0 vai 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.


Zemējuma defekts būtiski maina elektroinstalācijas strāvu nesošo daļu spriegumu attiecībā pret zemi un iezemētajām būvkonstrukcijām. Zemējuma defektu vienmēr pavada strāvas izplatīšanās zemē, kas, savukārt, izraisa jauna veida cilvēka ievainojumu rašanos, proti, pakļaušanu pieskāriena spriegumam un pakāpiena spriegumam. Šis īssavienojums var būt nejaušs vai tīšs. Pēdējā gadījumā vadītāju, kas saskaras ar zemi, sauc par zemējuma elektrodu vai elektrodu.


Zemes tilpumā, kur plūst strāva, rodas tā sauktais “straumes izplatīšanās lauks (zona). Teorētiski tas sniedzas līdz bezgalībai, bet reālos apstākļos jau 20 m attālumā no zemējuma elektroda izkliedes strāvas blīvums un potenciāls ir praktiski nulle.


Potenciālās izkliedes līknes raksturs būtiski ir atkarīgs no zemējuma elektroda formas. Tādējādi vienam puslodes veida zemējuma elektrodam potenciāls uz zemes virsmas mainīsies saskaņā ar hiperbolisko likumu (8.3. att.).


Rīsi. 8.3. Potenciāla sadalījums uz zemes virsmas ap puslodes iezemējuma elektrodu (f - zemējuma elektroda potenciāla izmaiņas uz zemes virsmas; fz - maksimālais zemējuma elektroda potenciāls pie zemējuma defekta strāvas stipruma I3; r - zemējuma elektroda rādiuss)


Rīsi. 8.4. Pieskāriena spriegums ar vienu zemējuma elektrodu (f3 - kopējā augsnes pretestība strāvai, kas izplatās no zemējuma elektroda):
1 - potenciāla līkne; 2 - līkne, kas raksturo Upr izmaiņas ar attālumu no zemējuma elektroda; 3 - fāzes sadalījums līdz korpusam


Atkarībā no personas atrašanās vietas izkliedēšanas zonā un saskares ar elektroinstalāciju b, kuras korpuss ir iezemēts un barots, persona var nonākt pieskāriena sprieguma Upr (8.4. att.), kas definēts kā potenciālu starpība starp elektroinstalācijas punkts, kuram persona pieskaras f3, un zemes punkts, uz kura tā atrodas - fosn (V)


Upr = ph3 - phosn = ph3 (1 - phosn/ph3), (8,7)


kur izteiksme (1 - phosn/f3) = a1 ir pieskāriena sprieguma koeficients, kas raksturo potenciāla līknes formu.


No att. 8.4. redzams, ka pieskāriena spriegums būs maksimālais, kad cilvēks atrodas 20 m vai vairāk attālumā no zemējuma elektroda (elektroinstalācija B) un ir skaitliski vienāds ar zemējuma elektroda potenciālu Upr = f3, savukārt a1 = I. Ja cilvēks stāv tieši virs zemējuma elektroda (elektroinstalācija a), tad Unp = 0 un a1 =0. Šis ir drošākais gadījums.


Izteiksme (8.7) ļauj aprēķināt Unp, neņemot vērā papildu pretestību cilvēka-zemes ķēdē, tas ir, neņemot vērā apavu pretestību, kāju atbalsta virsmas pretestību un grīdas pretestību. Tas viss tiek ņemts vērā ar koeficientu a2, tāpēc reālos apstākļos pieskāriena sprieguma lielums būs vēl mazāks.

Visi elektrošoka gadījumi cilvēkam ir sekas, pieskaroties vismaz diviem elektriskās ķēdes punktiem, starp kuriem ir potenciālu atšķirība. Šāda kontakta bīstamība lielā mērā ir atkarīga no elektrotīkla īpašībām un veida, kā cilvēks ir savienots ar to. Nosakot strāvu stundā, kas iet caur cilvēku, ņemot vērā šos faktorus, var izvēlēties atbilstošus aizsardzības pasākumus, lai samazinātu traumu risku.

Cilvēka divfāžu iekļaušana strāvas ķēdē (8.1. att., a). Tas notiek diezgan reti, bet ir bīstamāks salīdzinājumā ar vienfāzes, jo ķermenim tiek pielikts augstākais spriegums dotajā tīklā - lineārs, un strāvas stiprums A, kas iet caur cilvēku, nav atkarīgs no tīkla. diagramma, tās neitrāla režīms un citi faktori, t.i.

I = Ul/Rch = √ 3Uph/Rch,

kur Uл un Uф ir lineārais un fāzes spriegums, V; Rch ir cilvēka ķermeņa pretestība omi (saskaņā ar elektroinstalācijas noteikumiem, aprēķinos Rch tiek pieņemts vienāds ar 1000 omi).

Divfāzu kontakta gadījumi var rasties, strādājot ar elektroiekārtām, nenoņemot spriegumu, piemēram, nomainot izdegušo drošinātāju pie ēkas ieejas, izmantojot dielektriskos cimdus ar gumijas pārtraukumiem, savienojot kabeli ar neaizsargātiem metināšanas transformatora spailēm, utt.

Vienfāzes pārslēgšana. Caur cilvēku ejošo strāvu ietekmē dažādi faktori, kas samazina traumu risku salīdzinājumā ar divfāžu pieskārienu.

Rīsi. 8.1. Shēmas iespējamai personas pieslēgšanai trīsfāzu strāvas tīklam:

a - divfāžu pieskāriens; b- vienfāzes kontakts tīklā ar iezemētu neitrālu; c - vienfāzes pieskāriens tīklā ar izolētu neitrālu

Vienfāzes divu vadu tīklā, kas izolēts no zemes, strāvas stiprumu A, kas iet caur cilvēku, ar vienādu vadu izolācijas pretestību attiecībā pret zemi r1 = r2 = r nosaka pēc formulas.

Ich = U/(2Rch + r),

kur U ir tīkla spriegums, V; r - izolācijas pretestība, Ohm.

Trīs vadu tīklā ar izolētu neitrālu, ar r1 = r2 = r3 = r, strāva no saskares punkta plūdīs caur cilvēka ķermeni, apaviem, grīdu un nepilnīgu izolāciju uz citām fāzēm (8.1. att., b) . Tad

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

kur Ro ir kopējā pretestība, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob - apavu pretestība, cm: gumijas apaviem Rob ≥ 50 000 Ohm; Rn - grīdas pretestība, omi: sausai koka grīdai, Rп = 60 000 omi; g - vadu izolācijas pretestība, omi (saskaņā ar PUE, tai jābūt vismaz 0,5 MOhm vienā tīkla sekcijas fāzē ar spriegumu līdz 1000 V).

Trīsfāzu četru vadu tīklos strāva plūdīs caur cilvēku, viņa apaviem, grīdu, avota neitrālas un nulles vada zemējumu (8.1. att., c). Pašreizējais spēks, A, iet caur cilvēku,

Ich=Uf(Ro + Rn),

kur RH ir neitrāla zemējuma pretestība, Ohm. Neņemot vērā pretestību RH, mēs iegūstam:

Lauksaimniecības uzņēmumi galvenokārt izmanto četru vadu elektrotīklus ar stabili iezemētu neitrāli ar spriegumu līdz 1000 V. To priekšrocība ir tāda, ka ar tiem var iegūt divus darba spriegumus: lineāro Ul = 380 V un fāzu Uph = 220 V. tīkli neprasa augstas prasības vadu izolācijas kvalitātei un tiek izmantoti, ja tīkls ir ļoti sazarots. Trīs vadu tīkls ar izolētu neitrālu pie sprieguma līdz 1000 V tiek izmantots nedaudz retāk, tas ir drošāks, ja vadu izolācijas pretestība tiek uzturēta augstā līmenī.

Pieskaršanās spriedze. Tas rodas, pieskaroties elektriskajām instalācijām vai iekārtu metāla daļām.

Pakāpju spriegums. Tas ir spriegums Ush uz cilvēka ķermeņa, kad kājas atrodas punktos strāvas laukā, kas izplatās no zemējuma elektroda vai no stieples, kas nokritis zemē, kur atrodas pēdas, kad cilvēks iet virzienā no zemējuma elektroda (vada) vai prom no tā (8.2. att.).

Ja viena kāja atrodas attālumā x no zemējuma elektroda centra, tad otra ir attālumā x + a, kur a ir soļa garums. Parasti aprēķinos ņemam a = 0,8 m.

Maksimālais spriegums šajā gadījumā rodas vietā, kur strāva tuvojas zemei, un, attālinoties no tās, tā samazinās saskaņā ar hiperbolas likumu. Tiek pieņemts, ka 20 m attālumā no bojājuma vietas zemes potenciāls ir nulle.

Pakāpiena spriegums, V,

Rīsi. 8.2. Pakāpju sprieguma rašanās shēma

Pat ar nelielu soli spriegumu (50...80 V) var rasties patvaļīga kāju muskuļu konvulsīva kontrakcija un rezultātā cilvēks nokrīt zemē. Tajā pašā laikā viņš vienlaikus pieskaras zemei ​​ar rokām un kājām, kuru attālums ir lielāks par soļa garumu, tāpēc efektīvais spriegums palielinās. Turklāt šajā cilvēka stāvoklī veidojas jauns strāvas pārejas ceļš, kas ietekmē dzīvībai svarīgus orgānus. Tas rada reālus nāvējošu ievainojumu draudus. Samazinoties soļa garumam, pakāpiena spriegums samazinās. Tāpēc, lai izkļūtu no pakāpiena sprieguma zonas, jāpārvietojas, lecot uz vienas kājas vai divām slēgtām kājām vai pēc iespējas īsākos soļos (pēdējā gadījumā par pieņemamu tiek uzskatīts spriegums, kas nepārsniedz 40 V ).

Elektrodrošības nosacījumu analīze

Elektriskās drošības apstākļu analīze sastāv no strāvas lieluma noteikšanas caur cilvēka ķermeni (I h) konkrētam gadījumam.

Salīdzinot aprēķinātās strāvas vērtības caur cilvēka ķermeni ar nosacīti drošas strāvas vērtību (10 mA), tiek izdarīts secinājums par šī gadījuma bīstamību. Ja strāvas stiprums caur cilvēka ķermeni pārsniedz nosacīti drošas strāvas vērtību, gadījums tiek uzskatīts par bīstamu. Ja nē, tas nav bīstami. Tā kā cilvēks vairumā gadījumu izmanto tīklu līdz 1000 V, un šiem tīkliem parasti ir īss garums, fāzes vadu kapacitāti attiecībā pret zemi var neņemt vērā, ņemot vērā, ka vadu izolācijas pretestība (R no) attiecībā pret zemi ir tīri aktīvs.

Strāvas lielumu caur cilvēka ķermeni var noteikt šādi:

I h = U pr / R h

Aprēķinu grūtības rada pieskāriena sprieguma (U pr) atrašana. Lai atrastu šo vērtību, viņi izmanto šādu paņēmienu: viņi nosaka strāvas ceļu caur cilvēka ķermeni, no kura viņi atrod sprieguma un pretestības avotu, caur kuru plūst strāva.

Tipiskākās ir divas savienojuma shēmas: starp diviem vadiem un starp vienu vadu un zemi.

Saistībā ar tīkliem AC Pirmo ķēdi parasti sauc par divfāžu, bet otro - vienfāzes.

9.1.1. Divfāžu pārslēgšana

Divfāžu savienojums, kā likums, ir bīstamāks, jo uz cilvēka ķermeni tiek pielikts augstākais spriegums dotajā tīklā - lineārs, un tāpēc caur cilvēka ķermeni plūdīs liela strāva (9.1. attēls).

9.1.attēls. Cilvēka divfāžu savienojums ar tīklu.

kur, I h – strāva caur cilvēka ķermeni

U pr - pieskāriena spriegums

380/220 tīklam

Pašreizējais bīstams cilvēka dzīvībai

9.1.2. Vienfāzes pārslēgšana.

Vienfāzes pārslēgšana notiek daudz biežāk, bet ir mazāk bīstama, jo spriegums, zem kura atrodas cilvēks, nepārsniedz fāzes spriegumu. Turklāt strāvas vērtību caur cilvēka ķermeni ietekmē arī strāvas avota neitrālais režīms, vadu izolācijas pretestība attiecībā pret zemi, grīdas pretestība, uz kuras cilvēks stāv, kā arī strāvas avota pretestība. personas apavi un citi faktori.

9.1.2.1. Vienfāzes tīkls.

9.3.attēls. Savienojuma shēma

9.4.attēls. Aizstāšanas shēma

Strāvu caur cilvēka ķermeni var atrast šādi:

No izteiksmes mēs varam secināt:



1. Jo lielāka izolācijas pretestība attiecībā pret zemi, jo mazāka ir vienfāzes saskares ar vadu briesmas

2. Bīstamāka ir cilvēka saskare ar vadu ar augstu izolācijas pretestību, jo pieskāriena spriegums būs lielāks.

9.1 1.2. Trīsfāzu trīsvadu tīkls ar izolētu neitrālu:

Apsveriet divus tīkla režīmus:

a) Normāls darba režīms (izolācijas pretestībai ir liela (standartizēta) vērtība.

9.5. attēls. Vienfāzes savienojums ar 3 fāžu tīklu

ar izolētu neitrālu

Ja izolācijas pretestība ir vienāda R no 1 = R no 2 = R no 3, strāvas daudzumu caur cilvēka ķermeni nosaka izteiksme

Šādos tīklos bīstamība personai, kas pieskaras vadam normālā tīkla stāvoklī, ir atkarīga no izolācijas pretestības. Jo lielāks tas ir, jo mazāk bīstamības. Tāpēc šādos tīklos ir ļoti svarīgi nodrošināt augstu izolācijas pretestību un uzraudzīt tās stāvokli, lai savlaicīgi atklātu un novērstu bojājumus.

Saskaņā ar PEU vadu izolācijas pretestība attiecībā pret zemi instalācijās līdz 1000 V nedrīkst būt mazāka par 500 k.

b) Avārijas režīmā - vienas fāzes īssavienojums ar zemi caur zemu ķēdes pretestību - R zm (9.6. attēls).

Attēls 9.6 Tīkla avārijas režīms

Parasti Rzm ir diapazonā no 50 līdz 200 omi.

Strāva caur cilvēka ķermeni, tāpat kā parastā režīmā, plūdīs arī caur vadu izolācijas pretestību attiecībā pret zemi, taču tās vērtība būs ievērojami mazāka nekā strāva, kas plūst caur zemu ķēdes pretestību. Tāpēc caur izolācijas pretestību plūstošās strāvas lielumu var neņemt vērā un pieņemt, ka strāva plūst tikai caur ķēdes pretestību un cilvēka ķermeni.

Tas ir ļoti bīstami.

9.1.2.3. Trīsfāzu trīs vadu tīkls ar stingri iezemētu neitrālu:

Cieti iezemēts ir transformatora vai ģeneratora neitrāls, kas savienots ar zemējuma ierīci tieši vai ar zemu pretestību (piemēram, strāvas transformators).

a) Normāla darbība

9.7. attēls.

Neitrālā zemējuma pretestība Rо tiek normalizēta atkarībā no maksimālais spriegums tīkliem.

Pie U l = 660 V, R o = 2 omi, pie U l = 380 V, R o = 4 omi, pie U l = 220 V, R o = 8 omi

Caur cilvēka ķermeni plūstošo strāvu un vadu izolācijas pretestību var neņemt vērā, salīdzinot ar strāvu, kas plūst caur cilvēka ķermeni, un zemo neitrālo zemējuma pretestību. Šīs strāvas lielumu nosaka pēc izteiksmes:

No izteiksmes ir skaidrs, ka tīklā ar stingri iezemētu neitrālu periodā normāla darbība tīklā, pieskarties vienam no vadiem ir bīstamāk nekā pieskarties normāli strādājoša tīkla vadam ar izolētu tīklu.

b) Avārijas darbības laikā - kad viena no tīkla fāzēm ir saīsināta ar zemi caur zemu pretestību R ZM (9.8. attēls).

9.8.attēls.

Analizējot šo gadījumu, mēs varam izdarīt šādus secinājumus:

2. Ja pieņemsim R o vienādu ar 0, tad cilvēks būs zem fāzes sprieguma.

Reālos apstākļos R zm un R o vienmēr ir lielāki par nulli, tāpēc cilvēks, kas pieskaras vadam tīkla avārijas režīmā, ir zem sprieguma, kas ir mazāks par lineāro, bet vairāk par fāzi.

Noplūde pastāvīgs strāva caur cilvēka ķermeni izraisa sāpes saskares punktā un ekstremitāšu locītavās. Parasti ietekme DC cēloņi uz cilvēka ķermeni apdegumus vai sāpju šoks, kas smagos gadījumos var izraisīt elpošanas vai sirdsdarbības apstāšanos.

Gadījumā, ja cilvēks pieskaras vienfāzes vai divfāžu maiņstrāvas tīkliem jebkurā tīkla režīmā attiecībā pret zemi (izolēts no zemes, ar iezemētu polu, ar iezemētu viduspunktu), jo šajā gadījumā strāvu, kas plūst caur cilvēku, nosaka tikai viņa ķermeņa elektriskā pretestība.

Bīstamības pakāpe un elektriskās strāvas trieciena iznākums ir atkarīgs: no cilvēka “pieslēgšanas” shēmas elektriskajai ķēdei; elektriskajā tīklā:

trīsfāzu četru vadu ar iezemētu neitrālu;

trīsfāzu ar izolētu neitrālu.

Elektrības triecienu personai var izraisīt vienpola (vienfāzes) vai bipolāra (divfāzu) saskare ar instalācijas strāvu.

Vienfāzes savienojums ir mazāk bīstams nekā divfāžu savienojums, taču tas notiek daudz biežāk un ir galvenais elektrisko traumu cēlonis. Šajā gadījumā elektrotīkla neitrālajam režīmam ir izšķiroša ietekme uz sakāves iznākumu.

Pieskaroties vienai no tīkla fāzēm ar izolētu neitrāli, virknē ar cilvēka pretestību, ieslēdzas izolācijas un kapacitātes pretestības attiecībā pret zemi pārējām divām nebojātajām fāzēm.

Shēma, kurā persona pieskaras vienai tīkla fāzei ar iezemētu neitrālu

Palielinoties izolācijas pretestībai, samazinās elektriskās strāvas trieciena risks.

Tā paša tīkla avārijas darbības laikā, kad notiek cieta fāze-zeme defekts, spriegums neitrālajā punktā var sasniegt fāzes spriegumu, nebojāto fāžu spriegums attiecībā pret zemi kļūst vienāds ar līnijas spriegumu. Šajā gadījumā, ja cilvēks pieskaras vienai fāzei, viņš būs zem lineāra sprieguma, un strāva plūdīs caur viņu pa "rokas-kājas" ceļu. Šajā situācijā vadu izolācijas pretestība traumas iznākumā nespēlē nekādu lomu. Šāds elektrošoks visbiežāk izraisa nāvi.

Piemēri norāda, ka, ja citas lietas ir vienādas, vienfāzes cilvēka savienojums ar tīklu ar izolētu neitrālu ir mazāk bīstams nekā tīklam ar iezemētu neitrālu.

Visbīstamākais ir cilvēka divfāžu savienojums ar elektrotīklu, jo viņš atrodas tīkla lineārā sprieguma pakļautībā neatkarīgi no tīkla neitrālā režīma un darbības apstākļiem.

7.9. Pašreizējās iedarbības ilgums.

Pašreizējās iedarbības ilgums bieži ir faktors, no kura atkarīgs traumas galīgais iznākums. Jo ilgāk elektriskās strāvas ietekme uz cilvēka ķermeni, jo smagākas ir bojājumu sekas. Pēc 30 sekundēm cilvēka ķermeņa pretestība strāvas plūsmai samazinās par aptuveni 25%, bet pēc 90 sekundēm - par 70%.

Konstatēts, ka elektrošoks ir iespējams tikai tad, kad cilvēka sirds ir pilnībā miera stāvoklī, kad nav sirds kambaru un priekškambaru kompresijas (sistoles) vai relaksācijas (diastoles). Tāpēc īsu laiku strāvas ietekme var nesakrist ar pilnīgas relaksācijas fāzi, tomēr viss, kas palielina sirdsdarbības ātrumu, palielina sirdsdarbības apstāšanās iespējamību jebkura ilguma elektriskās strāvas trieciena laikā. Šie iemesli ir: nogurums, uztraukums, izsalkums, slāpes, bailes, alkohols, narkotikas, noteiktas zāles, smēķēšana, slimības utt.