Для трехфазной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ типа TN-C (рис. 3.11.) значения тока, протекающего через тело человека и напряжение прикосновения определяются фазным напряжением сети и не зависят от сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли.
Действительно, проводимости фазного и нулевого проводников относительно земли по сравнению с Y0 =1/R0 проводимостью заземления нейтрали малы (YL1, YL2, YL3<<Y0). При этом выражение для тока (3.4), протекающего через тело человека при прикосновении к фазному проводу при нормальном режиме работы сети TN-C (рис. 3.11) , принимает вид:
(4.13)
где R0 - сопротивление рабочего заземления нейтрали.
Напряжение прикосновения в этом случае определяется из уравнения:
(4.14)
Так как обычно R00 << Rh , то можно считать, что человек в этом случае попадает практически под фазное напряжение сети.
Рис. 4.11. Однофазное прямое прикосновение в сети с заземленной нейтралью типа TN-C при нормальном режиме работы
Рис. 4.12. Прикосновение к исправному проводу в сети с заземленнойной нейтралью типа TN-C при аварийном режиме работы
При аварийном режиме, когда один из фазных проводов сети, например, провод L2 (рис. 3.12), замкнут на землю через относительно малое активное сопротивление Rзм, а человек прикасается к исправному фазному проводу, уравнение (3.3) имеет следующий вид:
Здесь учтено, что YL1, YL2 и YPEN малы по сравнению с Y0, а YL3 – по сравнению с Y0 и Yзм, т.е. ими можно пренебречь и считать равными нулю.
С учетом того, что
; ; , ,
напряжение прикосновения в действительной форме имеет вид
.
Учитывая, что
,
предыдущее выражение можно записать как
. (4.15)
При этом выражение для определения тока через тело человека имеет вид
. (4.16)
Рассмотрим два характерных случая.
1. Если принять, что сопротивление замыкания фазного провода на землю Rзм равно нулю, то напряжение прикосновения
. (4.17)
Следовательно, в данном случае человек окажется практически под воздействием линейного напряжения сети.
2. Если принять равным нулю сопротивления заземления нейтрали R0, то
,
т.е. напряжение под которым окажется человек, будет практически равно фазному напряжению.
Однако в реальных условиях сопротивления Rзм и R0 всегда больше нуля, поэтому напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, т.е. напряжение прикосновения Uh всегда меньше линейного, но больше фазного, то есть
. (4.18)
С учетом того, что всегда Rзм > R0, напряжение прикосновения Uh в большинстве случаев незначительно превышает значение фазного напряжения, что менее опасно для человека, чем в аналогичной ситуации в сети типа IT.
Рис. 4.13. Прикосновение к неисправному проводу в сети с заземленной нейтралью типа TN-C при аварийном режиме работы
При аварийном режиме работы сети типа TN-C, когда человек касается провода, замкнувшегося на землю (рис. 4.13; человек касается фазного провода L3) ток через тело человека будет определяться, также, как и в сети типа IT, падением напряжения на сопротивлении растеканию тока в месте замыкания на землю RЗМ:
(4.20)
где IЗМ - ток замыкания на землю; a1 и a2 - коэффициенты напряжения прикосновения.
При a1 = a2 = 1
Ток замыкания на землю в сети TN-C зависит только от сопротивления растеканию тока RЗМ, сопротивления заземления нейтрали R0 и сопротивления тела человека Rh. Если принять во внимание, что обычно RЗМ<< Rh, то
В этом случае напряжение прикосновения лишь незначительно отличается от значения фазного напряжения.
Таким образом, прикосновение к неисправному фазному проводу (замкнувшемуся на землю) в сети TN-C практически также опасно, как к исправному. Значение тока, протекающего через тело человека, в этом случае почти такое же, как при прямом однофазном прикосновении в нормальном режиме работы в сети TN-C.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 291.