Analiza kola za spajanje osobe na električno kolo. Analiza mreže Šema jednofaznog povezivanja osobe na trofaznu strujnu mrežu sa uzemljenim neutralom

Stepen opasnosti i ishod poraza strujni udar ovise: o shemi "spajanja" osobe na električni krug; na električnoj mreži:

trofazni četverožični sa uzemljenim neutralnim;

trofazni sa izolovanim neutralnim.

Neutralna tačka transformatora (generatora) je tačka spajanja namotaja napojnog transformatora. Tokom normalnog rada električne mreže, napon u ovoj tački je 0. Neutral izvora napajanja može biti uzemljen i izolovan od zemlje, što određuje njegov način rada. Neutralno uzemljenje naziva se radno uzemljenje R 0 .

Izbor mrežnog dijagrama i neutralnog režima izvora struje vrši se u zavisnosti od tehnoloških zahteva i bezbednosnih uslova.

By tehnoloških zahtjeva prednost se daje četverožičnoj mreži, jer ovu mrežu karakteriziraju dva napona - linearni i fazni (380/220 V). Linearni napon od 380 V napaja napajanje - oni uključuju elektromotore proizvodne opreme između faznih žica. Za rasvjetnu instalaciju koristi se fazni napon = 220 V - lampe se spajaju između faznih i neutralnih žica. Linijski napon je uvijek 1,73 puta veći od faznog napona.

By sigurnosnih uslova Preporučljivo je koristiti mreže sa izolovanim neutralnim elementom kada je moguće održati visok nivo izolacije mreže, obezbeđujući nizak kapacitet žica u odnosu na uzemljenje. To mogu biti tanko razgranate mreže koje nisu izložene agresivnom okruženju i pod stalnim su nadzorom kvalifikovanog osoblja.

Jednofazni priključak manje je opasan od dvofaznog, ali se javlja mnogo češće i glavni je uzrok strujnih ozljeda. U ovom slučaju, neutralni način rada električne mreže ima odlučujući utjecaj na ishod poraza.

Kada dodirnete jednu od faza mreže sa izolovanom neutralnom (Sl.), u seriji sa ljudskim otporom, uključuju se otpori izolacije i kapacitivnosti u odnosu na masu druge dve neoštećene faze.

Rice. Jednopolni kontakt sa izolovanim neutralnim tokom normalnog rada

Tokom normalnog rada električne mreže, neutralni napon izvora napajanja u odnosu na masu je nula. Fazni naponi u odnosu na masu su identični i jednaki faznim naponima izvora napajanja.

Otpor izolacije žica nikada nije beskonačno velik;

Žice i uzemljenje u ovom slučaju su poput ploča kondenzatora, između kojih nastaje električno polje. Što je električna mreža duža, to je njen kapacitet veći.

Prema tehnološkim zahtjevima, prednost se daje četverožičnoj mreži, jer ovu mrežu karakteriziraju dva napona - linearni i fazni (380/220 V). Linearni napon od 380 V napaja napajanje - oni uključuju elektromotore proizvodne opreme između faznih žica. Za rasvjetnu instalaciju koristi se fazni napon = 220 V - lampe se spajaju između faznih i neutralnih žica. Linijski napon je uvijek 1,73 puta veći od faznog napona.

Prema sigurnosnim uvjetima, mreže sa izolovanim neutralnim elementom preporučljivo je koristiti kada je moguće održati visoku razinu izolacije mreže, osiguravajući nizak kapacitet žica u odnosu na uzemljenje. To mogu biti tanko razgranate mreže koje nisu izložene agresivnom okruženju i pod stalnim su nadzorom kvalifikovanog osoblja.

Mreže s uzemljenim neutralnim elementom koriste se tamo gdje je nemoguće osigurati visoku razinu izolacije električne instalacije ili gdje se oštećenja ne mogu brzo pronaći i sanirati.

Zbog specifičnosti i neznatnog proizvodnog kapaciteta u odnosu na druga preduzeća Prehrambena industrija u preduzećima Catering Mogu se koristiti jednofazne i dvofazne mreže sa uzemljenim neutralom, a pri rukovanju opremom male mehanizacije tokom utovara i istovara preporučuje se električna mreža sa izolovanim neutralnim elementom. Stupanj električne sigurnosti u takvim mrežama povećava se zbog visokog otpora izolacije električnih žica u odnosu na tlo.

Strujni udar za osobu može izazvati jednopolni (jednofazni) ili dvopolni (dvofazni) kontakt sa dijelom instalacije pod naponom.

Kako se otpor izolacije povećava, rizik od strujnog udara se smanjuje.

Tokom vanrednog rada iste mreže, kada dođe do čvrstog kvara faza-zemlja, napon u neutralnoj tački može dostići fazni napon, napon neoštećenih faza u odnosu na uzemljenje postaje jednak linijskom naponu. U ovom slučaju, ako osoba dodirne jednu fazu, bit će pod linearnim naponom, a struja će teći kroz njega duž putanje "ruka-noga". U ovoj situaciji, otpor izolacije žica ne igra nikakvu ulogu u ishodu ozljede. Takav strujni udar najčešće dovodi do smrti.

U preduzećima gde su mreže razgranate i imaju značajnu dužinu, a samim tim i veliki kapacitet, sistem sa izolovanim neutralnim elementom gubi svoju prednost, jer se struja curenja povećava, a otpor dela faza-zemlja smanjuje. Sa stajališta električne sigurnosti, u takvim slučajevima prednost se daje mreži sa uzemljenim neutralom (Sl.).

Šema ljudskog dodira na jednu fazu mreže sa uzemljenom neutralnom

Otpor uzemljenja, kao u slučaju električne mreže sa izolovanim neutralnim elementom, može se zanemariti.

Primjeri pokazuju da, uz ostale jednake stvari, jednofazni priključak povezivanje osobe na mrežu sa izolovanom neutralnom vezom manje je opasno nego na mrežu sa uzemljenom neutralom.

Najopasnije je dvofazno priključenje osobe na električnu mrežu, jer dolazi pod linearni napon mreže, bez obzira na neutralni način rada i uvjete rada mreže.

Slučajevi dvofaznog kontakta javljaju se rijetko i uglavnom u električnim instalacijama do 1000 V pri radu na razvodnim pločama i sklopovima, pri radu opreme s neizoliranim dijelovima pod naponom itd.

Strujni udar na osobu kao posljedica električnog utjecaja, odnosno prolaska struje kroz osobu, posljedica je njegovog dodirivanja 2 tačke električnog kola između kojih se nalazi neki napon. Opasnost od takvog dodira procjenjuje se, kao što je poznato, strujom koja prolazi kroz ljudsko tijelo ili naponom pod kojim se ono nalazi. Treba napomenuti da napon dodira ovisi o nizu faktora: krugu povezivanja osobe u električni krug, mrežnom naponu, krugu same mreže, načinu njenog neutralnog stanja, stupnju izolacije dijelova pod naponom. od tla, kao i kapacitet dijelova pod naponom u odnosu na tlo itd.

Prema tome, gore navedena opasnost nije jednoznačna: u jednom slučaju, uključivanje osobe u električni krug će biti popraćeno prolaskom malih struja kroz njega i neće biti vrlo opasno, u drugim slučajevima struje mogu doseći značajne vrijednosti koje mogu dovesti do smrti. U ovom članku se ispituje ovisnost opasnosti od uključivanja osobe u električno kolo, odnosno vrijednosti napona dodira i struje koja teče kroz osobu, od navedenih faktora.

Ova zavisnost mora biti poznata pri procjeni određene mreže prema sigurnosnim uvjetima, odabiru i proračunu odgovarajućih mjera zaštite, posebno uzemljenja, uzemljenja, zaštitnog isključivanja, uređaja za nadzor izolacije mreže itd.

U ovom slučaju, u svim slučajevima, osim onih posebno navedenih, pretpostavit ćemo da je otpor podloge na kojoj osoba stoji (tlo, pod, itd.), kao i otpor njegovih cipela beznačajan i stoga može se uzeti jednako nuli.

Dakle, najtipičnije sheme za spajanje osobe na električni krug kada slučajno dodirnete provodnike pod naponom su:

1. Veza između dva fazna provodnika kola,

2. Veza između faze i uzemljenja.

Naravno, u drugoj opciji se pretpostavlja da je dotična mreža električno povezana sa zemljom zbog npr. uzemljenja neutralnog izvora struje ili zbog loše izolacije žica u odnosu na uzemljenje, ili zbog prisustvo velikog kapaciteta između njih.

Dvofazni dodir se smatra najopasnijim, jer se u ovom slučaju na ljudsko tijelo primjenjuje linearni napon od 380 volti, a struja koja prolazi kroz tijelo ne zavisi od mrežnog dijagrama i načina njegove neutralnosti.

Dvofazni dodiri se javljaju vrlo rijetko i uglavnom su povezani s radom pod naponom:

Na električnim pločama, sklopovima i nadzemnim vodovima;

Kada koristite neispravnu ličnu zaštitnu opremu;

Na opremi sa nezaštićenim dijelovima pod naponom itd.

Jednofazni dodir se obično smatra manje opasnim, jer je struja koja prolazi kroz osobu u ovom slučaju ograničena utjecajem niza faktora. Ali u praksi se to dešava mnogo češće od dvofaznog. Stoga je tema ovog članka analizirati samo slučajeve jednofaznog dodira u mrežama koje se razmatraju.

Ako je osoba ozlijeđena strujnim udarom potrebno je preduzeti mjere da se unesrećeni oslobodi struje i odmah početi pružati mu prvu pomoć.

Oslobodite čoveka od uticaja struje potrebno što je prije moguće, ali moraju se poduzeti mjere opreza. Ako se žrtva nalazi na visini, moraju se preduzeti mjere da se spriječi da padne.

Dodirivanje energizirane osobe, je opasan, a prilikom izvođenja akcija spašavanja potrebno je striktno pridržavati se određenih mjera opreza od mogućeg strujnog udara osoba koje izvode ove radove.

Većina na jednostavan način oslobađanje žrtve od struje je isključivanje električne instalacije ili njenog dijela koji osoba dodirne. Kada se instalacija isključi može se ugasiti električno svjetlo, pa je u nedostatku dnevne svjetlosti potrebno imati spreman još jedan izvor svjetlosti - fenjer, svijeću itd.

Nakon oslobađanja žrtve od struje potrebno je utvrditi stepen oštećenja i, u skladu sa stanjem oštećenog, pružiti mu medicinsku pomoć. Ukoliko unesrećeni nije izgubio svijest, potrebno mu je obezbijediti mir, a ukoliko dođe do ozljeda ili oštećenja (modrice, prijelomi, iščašenja, opekotine i sl.), mora mu se pružiti prva pomoć do dolaska ljekara ili odvođenja u bolnicu. najbližoj medicinskoj ustanovi.

Ako je oštećeni izgubio svijest, ali još uvijek diše, potrebno ga je ravno i udobno položiti na mekanu posteljinu - ćebe, odjeću i sl., otkopčati ovratnik, pojas, skinuti ograničavajuću odjeću, očistiti usnu šupljinu od krvi , sluzi i osigurati protok svježi zrak, pusti me da pomirišem amonijak, poprskati vodom, utrljati i zagrijati tijelo.

U odsustvu znakova života (u kliničkoj smrti nema disanja ili pulsa, zjenice oka su proširene zbog izgladnjivanja kore mozga kisikom) ili isprekidanog disanja, žrtva treba brzo osloboditi žrtvu od odjeće koja ograničava disanje, pročistiti usta i izvesti umjetno disanje i masažu srca.

Analiza rizika od povrede se praktično svodi na određivanje vrednosti struje koja teče kroz ljudsko telo u različitim uslovima u kojoj se može naći tokom rada električnih instalacija, ili napona dodira. Opasnost od ozljeda ovisi o nizu faktora: shemi priključenja osobe na električni krug, naponu mreže, shemi same mreže, načinu njenog neutralnog stanja, stupnju izolacije dijelova pod naponom od tla, kapacitivnost dijelova pod naponom u odnosu na tlo, itd.

Koja su kola za povezivanje osobe u električni krug?

Najtipičnije su dvije sheme povezivanja: između dvije faze električne mreže, između jedne faze i zemlje. Osim toga, moguće je dodirnuti uzemljene delove bez struje koji su pod naponom, kao i uključiti osobu pod stepenastim naponom.

Šta se naziva neutralnim elementom transformatora (generatora) i koji su njegovi načini rada?

Tačka veze između namota napojnog transformatora (generatora) naziva se neutralna tačka, ili neutralna. Neutral izvora napajanja može biti izoliran i uzemljen.

Uzemljen je nul generatora (transformatora), spojen na uređaj za uzemljenje direktno ili preko niskog otpora (na primjer, preko strujnih transformatora).

Izolovani je nul generatora ili transformatora koji nije povezan sa uređajem za uzemljenje ili je na njega povezan preko velikog otpora (signalni, merni, zaštitni uređaji, prigušnici za uzemljenje).

Koja je osnova za odabir neutralnog moda?

Izbor mrežnog dijagrama, a samim tim i neutralnog režima izvora struje, vrši se na osnovu tehnoloških zahtjeva i sigurnosnih uslova.

Na naponima do 1000 V široko se koriste obje trofazne mrežne sheme: trožična s izoliranim neutralnim i četverožična s uzemljenim neutralom.

Prema tehnološkim zahtjevima, prednost se često daje četverožičnoj mreži koja koristi dva radna napona - linearni i fazni; Dakle, iz četverožične mreže od 380 V moguće je napajati i napajanje - trofazno, uključujući između faznih žica na linearnom naponu od 380 V, i svjetlosno opterećenje, uključujući između faznih i neutralnih žica. , odnosno na faznom naponu od 220 V. U ovom slučaju električna instalacija postaje značajno jeftinija zbog upotrebe manjeg broja transformatora, manjih presjeka žice itd.

Prema sigurnosnim uslovima, jedna od dvije mreže se bira na osnovu situacije: prema uslovima dodirivanja fazne žice tokom normalnog rada mreže, sigurnija je mreža sa izolovanim neutralnim elementom, a u slučaju nužde mreža sa uzemljena neutralna je sigurnija. Stoga je preporučljivo koristiti mreže sa izolovanim neutralnim elementom kada je moguće održati visok nivo izolacije mreže i kada je kapacitet mreže u odnosu na zemlju beznačajan. To mogu biti tanko razgranate mreže koje nisu izložene agresivnom okruženju i pod stalnim su nadzorom kvalifikovanog osoblja. Primjeri uključuju mreže malih poduzeća i mobilne instalacije.

Mreže sa uzemljenim neutralnim elementom se koriste tamo gde je nemoguće obezbediti dobru izolaciju električnih instalacija (zbog visoke vlažnosti, agresivnog okruženja i sl.) ili je nemoguće brzo pronaći i otkloniti oštećenje izolacije kada kapacitivne struje mreže, usled do svog značajnog grananja, dostižu velike vrednosti koje su opasne po život osobe. Takve mreže uključuju mreže velikih industrijska preduzeća, gradska distribucija itd.

Postojeće mišljenje o višem stepenu pouzdanosti mreža sa izolovanom neutralnom nije dovoljno potkrijepljeno.

Statistički podaci pokazuju da su u pogledu operativne pouzdanosti obje mreže gotovo identične.

Pri naponima iznad 1000 V do 35 kV mreže, iz tehnoloških razloga, imaju izolovanu nultu, a iznad 35 kV uzemljenu nultu.

Budući da takve mreže imaju veliki kapacitet žice u odnosu na uzemljenje, jednako je opasno za osobu dodirnuti mrežnu žicu sa izoliranom ili uzemljenom neutralnom vezom. Stoga se mrežni neutralni način rada iznad 1000 V ne bira iz sigurnosnih razloga.

Koje su opasnosti dvofaznog dodira?

Pod dvofaznim dodirom podrazumijevamo istovremeno dodirivanje dvije faze električne instalacije koja je pod naponom (slika 1).

Rice. 1. Šema dvofaznog ljudskog dodira na mrežu naizmjenične struje

Dvofazni dodir je opasniji. Sa dvofaznim dodirom, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo duž jednog od najopasnijih puteva za tijelo (hand-to-hand) ovisit će o naponu primijenjenom na ljudsko tijelo, jednakom linearnom naponu mreže. , kao i na otpor ljudskog organizma:

• U l - linearni napon, odnosno napon između faznih žica mreže;
• R osoba - otpor ljudskog tijela.

U mreži s linearnim naponom U l = 380 V sa otporom ljudskog tijela R person = 1000 Ohma, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo bit će jednaka:

Ova struja je smrtonosna za ljude. Sa dvofaznim dodirom, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo je praktički nezavisna od mrežnog neutralnog moda. Shodno tome, dvofazni kontakt je podjednako opasan i u mreži sa izolovanom i sa uzemljenom neutralom (pod uslovom da su linijski naponi ovih mreža jednaki).

Relativno su rijetki slučajevi dodirivanja ljudi dvije faze.

Šta karakteriše jednofazni dodir?

Monofazno dodirivanje je dodirivanje jedne faze električne instalacije koja je pod naponom.

Pojavljuje se mnogo puta češće od dvofaznog dodira, ali je manje opasan, jer napon pod kojim se osoba nalazi ne prelazi fazni napon. Shodno tome, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo je također manja. Osim toga, na ovu struju uvelike utječu neutralni način izvora struje, izolacijski otpor mrežnih žica u odnosu na tlo, otpor poda (ili postolja) na kojem osoba stoji, otpor njegovih cipela i neki drugi faktori.

Koja je opasnost od jednofaznog kontakta u mreži s uzemljenim neutralnim elementom?

Rice. 2. Šema osobe koja dodiruje jednu fazu trofazne mreže sa uzemljenim neutralom

U mreži sa uzemljenom neutralom (slika 2), strujni krug koji prolazi kroz ljudsko tijelo uključuje otpor tijela osobe, njenih cipela, poda (ili postolja) na kojem osoba stoji, kao i otpor uzemljenja neutralnog izvora struje. Uzimajući u obzir navedene otpore, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo određuje se iz sljedećeg izraza:

• U f - fazni napon mreže, V;
• R osoba - otpor ljudskog tijela, Ohm;
• R rev - otpor cipela osobe, Ohm;
• R p - otpor poda (baze) na kojoj osoba stoji, Ohm;
• R o - otpor uzemljenja neutralnog izvora struje, Ohm.

U najnepovoljnijim uslovima (osoba koja je dodirnula fazu ima provodne cipele na nogama - vlažne ili obložene metalnim ekserima, stoji na vlažnoj podlozi ili na provodljivoj podlozi - metalnom podu, na uzemljenoj metalnoj konstrukciji), tj. rev = 0 i R p = 0, jednadžba ima oblik:

Budući da je neutralni otpor R o obično višestruko manji od otpora ljudskog tijela, može se zanemariti. Onda

Međutim, u ovim uvjetima, jednofazni kontakt, uprkos nižoj struji, vrlo je opasan. Dakle, u mreži sa faznim naponom U f = 220 V na R person = 1000 Ohm, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo imat će vrijednost:

Takva struja je smrtonosna za ljude.

Ako osoba nosi neprovodne cipele (kao što su gumene galoše) i stoji na izolacijskoj površini (kao što je drveni pod), tada

• 45.000 - otpor cipela osobe, Ohm;
• 100.000 - otpor poda, Ohm.

Struja takve snage nije opasna za ljude.

Iz navedenih podataka jasno je da radi sigurnosti onih koji rade u elektroinstalacijama veliki značaj imaju izolacijske podove i neprovodne cipele.

Koje su karakteristike jednofaznog dodira u mreži sa izolovanom neutralnom?

U mreži sa izolovanim neutralnim elementom (slika 3), struja koja prolazi kroz ljudsko telo do zemlje se vraća u izvor struje kroz izolaciju mrežnih žica, koja u dobrom stanju ima visok otpor.

Uzimajući u obzir otpor cipele R oko i pod ili podlogu R p na kojoj osoba stoji, u nizu povezanu sa otporom ljudskog tijela R person, struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo određena je jednadžbom:

gdje je R iz otpor izolacije jedne faze mreže u odnosu na masu, Ohm.

Rice. 3. Šema osobe koja dodiruje jednu fazu trofazne mreže sa izolovanim neutralnim

U najnepovoljnijem slučaju, kada osoba ima provodne cipele i stoji na provodnom podu, tj. kada je R ob = 0 i R p = 0, jednadžba će biti značajno pojednostavljena:

U ovom slučaju, u mreži sa faznim naponom U f = 220 V i otporom fazne izolacije R od = 90.000 Ohma sa R ​​person = 1000 Ohma, struja koja prolazi kroz osobu biće jednaka:

Ova struja je znatno manja od struje (220 mA) koju smo izračunali za slučaj jednofaznog kontakta pod sličnim uslovima, ali u mreži sa uzemljenom neutralom. Određuje se uglavnom otporom izolacije žica u odnosu na tlo.

Koja je mreža sigurnija - sa izolovanom ili uzemljenom neutralnom vezom?

Uz sve ostale stvari jednake, ljudski kontakt sa jednom fazom mreže sa izolovanom neutralnom vezom manje je opasan nego u mreži sa uzemljenom neutralnom. Međutim, ovaj zaključak važi samo za normalne (bezgrešne) uslove rada mreža, uz prisustvo neznatnog kapaciteta u odnosu na tlo.

U slučaju nesreće, kada je jedna od faza kratko spojena na masu, mreža s izoliranim neutralnim elementom može se pokazati opasnijom. Ovo se objašnjava činjenicom da se prilikom takve nezgode u mreži sa izolovanom neutralnom nulom, napon neoštećene faze u odnosu na tlo može povećati iz faznog u linearni, dok će u mreži sa uzemljenom neutralom porast napona biti beznačajan. .

Međutim, moderne električne mreže, zbog svog grananja i velike dužine, stvaraju veliku kapacitivnu provodljivost između faze i zemlje. U ovom slučaju, opasnost da osoba dodirne jednu i dvije faze je gotovo ista. Svaki od ovih dodira je vrlo opasan, jer struja koja prolazi kroz ljudsko tijelo dostiže vrlo visoke vrijednosti.

Šta je napetost koraka?

Pod naponom koraka se podrazumijeva napon između dvije tačke strujnog kola, koje se nalaze jedan korak jedna od druge, na kojoj osoba istovremeno stoji. Veličina koraka se obično uzima kao 0,8 m.

Za neke životinje (konje, krave), veličina napona koraka je veća nego za ljude, a strujni put uključuje grudi. Iz ovih razloga, oni su podložniji ozljedama od napona koraka.

Stepen napon se javlja oko tačke u kojoj struja teče od oštećene električne instalacije do zemlje. Najveća vrijednost će biti u blizini prelazne tačke, a najmanja na udaljenosti većoj od 20 m, odnosno izvan granica koje ograničavaju polje širenja struje u tlu.

Na udaljenosti od 1 m od uzemljene elektrode pad napona iznosi 68% ukupnog napona, na udaljenosti od 10 m - 92%, na udaljenosti od 20 m potencijali tačaka su toliko mali da mogu praktično biti jednak nuli.

Smatra se da se takve tačke na površini tla nalaze izvan trenutne zone širenja i nazivaju se „tlo“.

Opasnost od stresa koračanja povećava se ako osoba koja mu je izložena padne. I tada se napon koraka povećava, jer strujni put više ne prolazi kroz noge, već kroz cijelo tijelo.

Relativno su rijetki slučajevi ozljeđivanja ljudi uslijed djelovanja stresa od koraka. Mogu se pojaviti, na primjer, u blizini žice koja je pala na tlo (u takvim trenucima ne bi trebalo pustiti ljude i životinje na tlo dok se linija ne isključi). bliske prostorije do mesta gde žica pada). Najopasniji naponi stepenica su kada ih udari grom.

Kada se nađete u zoni stepena napona, treba je ostaviti malim koracima u smjeru suprotnom od mjesta sumnjivog zemljospoja, a posebno od žice koja leži na tlu.

Postoji razne šeme uključivanje osobe u strujni krug:

Monofazni dodir – dodirivanje provodnika jedne faze aktivne električne instalacije;

Dvofazno dodirivanje – istovremeno dodirivanje provodnika dvije faze postojeće električne instalacije;

Dodirivanje nestrujnih dijelova električnih instalacija koji su pod naponom zbog oštećenja izolacije;

Uključivanje koraka napona je uključivanje između dvije tačke tla (tla) koje su pod različitim potencijalima.

Razmotrimo najtipičnije sheme za spajanje osobe na strujni krug.

Monofazni kontakt u mreži sa čvrsto uzemljenim neutralom. Struja koja teče kroz ljudsko tijelo ( Ih) jednofaznim dodirom (slika 6) će se zatvoriti u kolu: faza L 3 – ljudsko tijelo – baza (pod) – neutralni uzemljivač – nul (nulta tačka).

Rice. 6. Šema jednofaznog dodira u mreži

sa čvrsto uzemljenim neutralnim

Prema Ohmovom zakonu: ,

Gdje R o – otpor neutralnog uzemljenja,

R baza - otpor baze.

Ako je baza (pod) provodljiva, onda R baza ≈ 0

S obzirom na činjenicu da R o " R h, To

U h = U f

Takav dodir je izuzetno opasan.

Monofazni dodir u mreži sa izolovanom neutralom. Struja koja teče kroz ljudsko tijelo (slika 7) zatvorena je u krugovima: faza L 3 – ljudsko tijelo – pod i zatim se kroz faznu izolaciju vraća u mrežu L 2 i L 1, tj. tada struja prati kola: fazna izolacija L 2 - faza L 2 - neutralna (nulta tačka) i fazna izolacija L 1 - faza L 1 – neutralno (nulta tačka). Dakle, u strujnom kolu koja teče kroz ljudsko tijelo, fazne izolacije su povezane u seriju s njim L 2 i L 1 .

Rice. 7. Šema jednofaznog dodira u mreži

sa izolovanim neutralnim

Fazni otpor izolacije Z ima aktivan ( R) i kapacitivnih komponenti ( WITH).

R– karakteriše nesavršenost izolacije, tj. sposobnost izolacije da provodi struju, iako mnogo lošija od metala;

WITH– fazni kapacitet u odnosu na uzemljenje određen je geometrijskim dimenzijama imaginarnog kondenzatora, čije su „ploče“ faze i uzemljenja.

At R 1 = R 2 = R 3 = R f i WITH 1 = WITH 2 = WITH 3 = WITH F struja koja teče kroz ljudsko tijelo:

Gdje Z- ukupni otpor izolacije fazne žice u odnosu na masu.

Ako se zanemari fazni kapacitet WITH f = 0 (zračne mreže kratke dužine), tada:

iz čega proizlazi da veličina struje ne zavisi samo od ljudskog otpora, već i od otpora izolacije fazne žice u odnosu na uzemljenje.

ako npr. R 1 = R 2 = R 3 = 3000 Ohma, dakle

; U h= 0,0111000 = 110 V

Dvofazni dodir. Sa dvofaznim dodirom (slika 8), bez obzira na neutralni režim, osoba će biti pod mrežnim naponom U l i prema Ohmovom zakonu:

at U l =380 V: I= 380/1000 = 0,38 A = 380 mA.

Rice. 8. Šema dvofaznog ljudskog dodira

Dvofazni dodir je izuzetno opasan, takvi slučajevi su relativno rijetki i po pravilu su rezultat rada pod naponom u električnim instalacijama do 1000 V, što predstavlja kršenje pravila i uputa.

Dodirivanje metalnog tijela koje je pod naponom. Dodirom tela električne instalacije (sl. 9), u kojoj je faza ( L 3) zatvoreno za telo, što je ekvivalentno dodirivanju same faze. Stoga su analiza i zaključci za slučajeve jednofaznog kontakta o kojima smo ranije govorili u potpunosti primjenjivi na slučaj zemljospoja.

Rice. 9. Šema osobe koja dodiruje metal

tijelo pod naponom

Svi slučajevi strujnog udara za osobu su posljedica dodirivanja najmanje dvije tačke električnog kola između kojih postoji potencijalna razlika. Opasnost od takvog kontakta u velikoj mjeri ovisi o karakteristikama električne mreže i načinu na koji je osoba povezana s njom. Određivanjem struje po satu koja prolazi kroz osobu, uzimajući u obzir ove faktore, mogu se odabrati odgovarajuće zaštitne mjere kako bi se smanjio rizik od ozljeda.

Dvofazno uključivanje osobe u strujni krug (slika 8.1, a). Javlja se prilično rijetko, ali je opasnije u odnosu na jednofazno, jer se na tijelo primjenjuje najveći napon u datoj mreži - linearni, a jačina struje A koja prolazi kroz osobu ne ovisi o mreži. dijagram, način njegove neutralnosti i drugi faktori, tj.

I = Ul/Rch = v 3Uph/Rch,

gdje su Ul i Uf linearni i fazni napon, V; Rch je otpor ljudskog tijela, Ohm (prema Pravilima električnih instalacija, u proračunima se Rch uzima jednakim 1000 Ohma).

Slučajevi dvofaznog kontakta mogu se pojaviti pri radu s električnom opremom bez uklanjanja napona, na primjer, prilikom zamjene pregorelog osigurača na ulazu u zgradu, korištenjem dielektričnih rukavica s gumenim prekidima, spajanjem kabela na nezaštićene terminale transformatora za zavarivanje , itd.

Monofazno uključivanje. Na struju koja prolazi kroz osobu utiču različiti faktori, što smanjuje rizik od ozljeda u odnosu na dvofazni dodir.

Rice. 1. Sheme mogućeg povezivanja osobe na trofaznu strujnu mrežu: a - dvofazni dodir; b-- jednofazni dodir u mreži sa uzemljenim neutralnim; c -- jednofazni dodir u mreži sa izolovanom neutralnom

U jednofaznoj dvožičnoj mreži, izolovanoj od zemlje, jačina struje, A, koja prolazi kroz osobu, sa jednakim otporom izolacije žica u odnosu na uzemljenje r1 = r2 = r, određena je formulom

Ich = U/(2Rch + r),

Gdje U-- napon mreže, V; r -- otpor izolacije, Ohm.

U trožilnoj mreži sa izolovanim neutralnim elementom, sa r1 = r2 = r3 = r, struja će teći od tačke kontakta kroz ljudsko telo, cipele, pod i nesavršenu izolaciju do drugih faza (slika 8.1, b) . Onda

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

gdje je Ro ukupni otpor, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob -- otpor cipela, cm: za gumene cipele Rob? 50.000 Ohm; Rn -- otpor poda, Ohm: za suvi drveni pod, Rp = 60.000 Ohm; g -- otpor izolacije žice, Ohm (prema PUE, mora biti najmanje 0,5 MOhm po fazi mrežnog dijela napona do 1000 V).

U trofaznim četverožičnim mrežama struja će teći kroz osobu, njegove cipele, pod, uzemljenje neutralne i neutralne žice (slika 8.1, c). Jačina struje, A, koja prolazi kroz osobu,

Ich=Uph(Ro + Rn),

gdje je RH neutralni otpor uzemljenja, Ohm. Zanemarujući otpor RH, dobijamo:

U preduzećima Poljoprivreda Uglavnom se koriste četverožične električne mreže sa čvrsto uzemljenom nultom naponom do 1000 V. Njihova prednost je što se mogu koristiti za dobijanje dva radna napona: linearnog Ul = 380 V i faznog Uph = 220 V. ne podliježu zahtjevima visokog kvaliteta izolacije žica i koriste se kada je mreža jako razgranana. Nešto rjeđe se koristi trožična mreža s izoliranim neutralnim naponom do 1000V - sigurnije je ako se izolacijski otpor žica održava na visokom nivou.

Napetost dodira. Nastaje kao posljedica dodirivanja električnih instalacija pod naponom ili metalnih dijelova opreme.

Ako električna struja teče kroz štap za uzemljenje uronjen u zemlju tako da se njegov gornji kraj nalazi u nivou tla, tada napon dodira, V,

gdje je I3 struja zemljospoja, A; c -- otpornost podloge (tla, poda, itd.) na kojoj se osoba nalazi, Ohm*m; l i d -- dužina i prečnik uzemljene elektrode, m; x -- udaljenost od osobe do centra uzemljene elektrode, m; a je koeficijent napona dodira.

b = Rch/(Rch + Rob + Rn) = Rch/Ro.

Zanemarujući otpor cipela (kada je mokra ili kada je nema), možemo pisati za sljedeće slučajeve:

tabani su uklonjeni jedan od drugog na udaljenosti od koraka

b=1/(1 + 1.5s/Rh);

stopala su blizu

b=1/(1 + 2s/Rh).

Napon koraka. Ovo je napon Ush na ljudskom tijelu kada su noge postavljene u tačkama u polju struje koja se širi od uzemljene elektrode ili od žice koja je pala na tlo, gdje se nalaze stopala, kada osoba hoda u pravcu elektrode uzemljenja (žice) ili dalje od nje (slika 8.2).

Ako je jedna noga na udaljenosti x od centra uzemljene elektrode, onda je druga na udaljenosti x + a, gdje je a dužina koraka. Obično u proračunima uzimamo a = 0,8 m.

Maksimalni napon se u ovom slučaju javlja na mjestu gdje se struja zatvara uzemljenje, a kako se udaljava od njega opada prema zakonu hiperbole. Pretpostavlja se da je na udaljenosti od 20 m od tačke rasjeda potencijal zemlje jednak nuli.

Napon koraka, V,

Rice. 2.

Čak i uz mali napon koraka (50...80 V), može doći do nevoljne konvulzivne kontrakcije mišića nogu i, kao rezultat, osoba pada na tlo. Istovremeno, rukama i nogama istovremeno dodiruje tlo, razmak između kojih je veći od dužine koraka, pa se efektivna napetost povećava. Osim toga, u ovom položaju osobe formira se novi put za prolaz struje, koji utječe na vitalne organe. Ovo stvara stvarnu opasnost od smrtonosne ozljede. Kako se dužina koraka smanjuje, napon koraka se smanjuje. Stoga, da biste izašli iz zone napona koraka, trebali biste se kretati skačući na jednoj nozi ili na dvije zatvorene noge ili u što kraćim koracima (u drugom slučaju, napon ne veći od 40 V smatra se prihvatljivim ).

Mnogi od nas se iz djetinjstva sjećaju da je gola, pokidana žica koja je pala na zemlju veoma opasna. Sjećam se raznih strastvenih lica o vlažnom vremenu i o nesretnim žrtvama koje nisu imale ni „sreću“ da dotaknu metal pod naponom koji im je nanio ozljedu. Sve što su uradili je da prođu opasno blizu oštećene linije - i to se pokazalo više nego dovoljno.

Ali koja je to pojava, zahvaljujući kojoj žica koja "nevino" leži sa strane postaje smrtna prijetnja? Svi znaju da električnu ozljedu čovjeku može izazvati samo električna struja koja prolazi kroz njegovo tijelo. A električnoj struji je potreban slobodan put. Potrebne su vam najmanje dvije tačke primjene na tijelu nekoga ko nema sreće: jedna od njih je faza iz koje struja može doći, a druga je nula, gdje može slobodno otići.

Ali izvinite, koja je to "faza"? Pa, "nula" je još uvijek jasna, ali odakle dolazi "faza" ako osoba mirno hoda po tlu i ne dodiruje ni jednu žicu? Čini se da ništa slično ne postoji - samo mokro tlo. Put, na primjer. Pa, da, prekinuta fazna žica leži u blizini u grmlju. Ali zatvoren je direktno na tlo - krug ne uključuje hodajućeg pješaka i struja ne bi trebala teći kroz njega. Ali tako izgleda.

Ne bi bilo čega da se plašite da je zemlja odličan provodnik sa otporom blizu metala. Tada bi lomljenje žice i pad na zemlju rezultiralo banalnim kratkim spojem.

Sklopila bi se zaštita od prekomjerne struje, ili bi prekinuta žica izgorjela, ali u svakom slučaju to ne bi dugo trajalo. Ali u stvari, električna otpornost tla je najmanje 60 Ohm*m, a najčešće i više, čak i ako je vrijeme vlažno i pada kiša. Stoga, kada se vod pokvari i kratko spoji na masu, jednostavno nastaje novo kolo za električnu struju: fazna žica - uzemljenje - uzemljena nula transformatora.

Zbog ne baš velike provodljivosti zemlje, struja mora jako raditi da prođe kroz ovo kolo, ali nema mogućnosti. Tok bi „rado iskoristio“ neki drugi „paralelni put“ koji bi mu omogućio da skrati put. I takav put može postati tijelo pješaka.

Naučno govoreći, na jedinom značajnom otporu kruga žica-zemlja-neutralno – vlažnom tlu – dolazi do pada napona (promjena električnog potencijala) od 220 volti u blizini pale žice na nulu na neutralnom dijelu transformatora.

Ovaj pad se dešava nelinearno, ali suština se svodi na to da što je bliže žici, potencijal zemlje se brže povećava. To znači da što je bliže tački loma, veća je potencijalna razlika između dvije površinske točke koje se nalaze na određenoj udaljenosti. I nesretni prolaznik može stajati jednom nogom na prvoj od ovih tačaka, a drugom nogom na drugoj od njih. U ovom slučaju, on će, naravno, preuzeti rezultujuću potencijalnu razliku, a to se može ispostaviti kao gotovo cijeli fazni napon ako je žica blizu.

Naravno, tamo gdje se pojavi napon, struja neće dugo čekati. To je sve. Prije nego što shvati ozbiljnost svoje situacije, prolaznik dobija strujni udar, vjerovatno smrtonosan.

Napetost koja se javlja između stopala osobe u takvim slučajevima naziva se "napetost koraka" ili "naprezanje koraka" i postoje neke mjere za borbu protiv toga.

Najpouzdanija od ovih mjera je izjednačavanje potencijala. U ovom slučaju, područje površine zemlje gdje je moguć udes s faznim spojem na zemlju opremljeno je mrežom uzemljenih vodiča položenih direktno ispod površine.

Radi vrlo jednostavno: potencijal provodnika u svim tačkama je uvijek isti, tako da je na takvoj mreži jednostavno nemoguće doći pod napon. Izjednačavanje potencijala se vrši na području otvorenih rasklopnih uređaja (OSD) i na drugim potencijalno opasnim mjestima.

Ali, nažalost, nemoguće je svaki nosač dalekovoda opremiti mrežom za izjednačavanje potencijala. Stoga, svaka osoba, čak i neko ko nije električar, treba da bude na oprezu: obratite pažnju na stanje električnih vodova oko sebe, posebno po kišnom vremenu. Obratite pažnju na svoje senzacije: ako ste "štipnuti" ili čak "treseni" prilikom hodanja, to je prilično siguran znak uticaja napona koraka.

Shvativši da se nalazite u zoni mogućeg utjecaja napona koraka, morate pokušati izaći iz nje. Ali to morate učiniti guščjim korakom - stavljajući petu noge po kojoj hodate na prst noge na kojoj stojite. Tako će prilikom hodanja obje noge biti praktično u istoj tački s istim električnim potencijalom - između njih neće nastati nikakav napon.