Анализ опасности включения человека в электрическую цепь (сеть с изолированной нейтралью)

Все линии, питающие электроуст-ки, по степени опасности поражения эл-им током подразделяются на линии напряж-ем до 1 кВ и на линии напряж-ем более 1 кВ, каждая из кот-х может работать в режиме с изолированной нейтралью или в режиме с заземленной нейтралью.

Рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.‑2. Включение человека в сеть с изолированной нейтралью.

К сетям до 1 кВ отн-ся сети системой напряж-ий 380/220 В. Сети с изолир-ой нейтралью (Рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.‑2), например, питают оборуд-е собств-х нужд ТЭС.

Ток I_h, протекающий через через чел-ка при прикосновении его к корпусу электроуст-ки, опр-ся по формуле: ,где U_Ф – фазное напряжение, Z_Сi – сопрот-е изоляции i-го фазного провода сети отн-но земли; Z_Кi – сопрот-е изоляции i-ой токоведущей части электроуст-ки отн-но ее корпуса; R_h – сопрот-е тела человека.

Для упрощения анализа считаем, что

1. Рассмотрим норм-ый режим работы сети и электроуст-ки, при кот-ом их изоляция не хуже требуемой по правилам (Z_C ≥ 500 кОм, Z_К ≥ 500 кОм):

- неощутимый ток.

2. На ТЭС весьма вероятно повреждение изоляции корпуса, что приводит к замыканию фазы на корпус. В этом случае Z_C ≥ 500 кОм, Z_К = 0:

- неощутимый ток.

Т.о., в сети с изолир-ой нейтралью норм-ое сост-е изоляции сети даже при повреждении изоляции электроуст-ки обеспечит электробезоп-ть, т.е. поддержание на требуемом уровне изоляции сети отн-но земли явл-ся достаточным усл-ем обесп-я электробезопа-ти.

3. Однако, в ряде производств даже при неповрежденной изоляции сети и при прим-ии высококачественных электроизоляционных мат-лов не удается обесп-ть требуемое знач-е изоляции сети отн-но земли в силу большой протяж-ти электросетей (например, сети Ивановской ТЭЦ-3 имеют протяженность порядка 300 км).Рассм-м случай длинной разветвленной линии, у кот-ой суммарное сопрот-е неповрежденной изоляции отн-но сети равно 30-50 кОм, в случае, когда одновр-но произошло повреждение изоляции токоведущих частей электроуст-ки отн-но ее корпуса, т.е. Z_К = 0: Получ-ый ток может вызвать эффект неотпускания, спазмы дыхательных мышц и при протекании в течении 2-3 мин – смерть от удушья. Анализ ситуации пок-ет, что в длинных линиях с малым эквив-ым сопрот-ем изоляции сети отн-но земли решающим фактором, обеспечивающим электробезоп-ть явл-ся поддержание высокого сопрот-я изоляции токоведущих частей электроуст-ки отн-но ее корпуса.

Сети напряжением свыше 1 кВ.

Рассм-м сеть собств-х нужд крупной промышл-ой котельной или ТЭС (см. Рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.‑2) системой напряжений 10/5,8 кВ. Фазное напряжение равно 5,8 кВ, изоляция: Z_C ≥ 1000 кОм, Z_К ≥ 1000 кОм.

Рассматриваем норм-ый режим работы сети электроустановки:

- ощутимый ток.

При повреждении изоляции корпуса электроустановки Z_К = 0:

Этот ток может вызвать эффект неотпускания и – при протекании в течение нескольких минут – смерть.Аналогичной будет ситуация при исправной изоляции корпуса и повреждении изоляции сети.Т.о., в электроуст-ках напряж-ем свыше 1 кВ поддерж-е на требуемом уровне изоляции сети и корпуса электроуст-ки явл-ся необх-ым усл-ем обесп-я электробезоп-ти.

Вывод: в сетях с изолир-ой нейтралью электробезоп-ть обесп-ся в осн-ом за счет поддерж-я высокого сопрот-я изоляции сети отн-но земли и токоведущих частей электроуст-ки отн-но ее корпуса.