Напряжение прикосновения
Потенциал на поверхности грунта при замыкании на корпус любого потребителя распределяется по кривой 1. Потенциалы всех корпусов одинаковы т.к. корпуса электрически связаны между собой электрическим проводом.
Напряжением прикосновения (Uпр) называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек или падение напряжения сопротивления тела человека. Определяется по формуле:
Ток проходит через человека по пути «рука-ноги».
Для человека, который стоит на грунте и касается, оказавшегося под заземлением корпуса Uпр будет равно:
Так как человек касается корпуса, то потенциал руки есть потенциал корпуса или заземлителя:
φз=φр
Потенциал ноги есть потенциал основания в том месте, где стоит человек.
φн=φосн
Uпр=φ3- φосн
Если принять во внимания характер изменения потенциала на поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растекания тока основания, то напряжение прикосновения
d1- коэффициент напряжения прикосновения, который учитывает форму потенциальной кривой:
Аксиома: С увеличением расстояния от места заземлителя напряжение прикосновения будет расти.
Анализ условий поражения электрическим током
Анализ опасности поражения электрическим током практически сводится к определению величины тока проходящего через тела человека в различных условиях, в которых может оказаться человек при различных условиях эксплуатации сети. При этом величина тока (опасность поражения) зависит:
- от режима работы сети (нормальный или аварийный);
- от режима работы нейтрали вторичной обмотки трансформатора (изолированная или глухозаземленная).
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты сети, компенсирующие емкостной ток или трансформаторы напряжения или другие аппараты имеющие большое сопротивление.
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора присоединенная через малое сопротивление к заземляющему устройству.
Фазное напряжение - напряжение между началом и концом обмотки трансформатора или напряжение между любой фазой и нулевым проводом.
Линейное напряжение – напряжение между двумя фазами. Линейное напряжение отличается от фазного напряжения на корень из 3:
Существует следующая возможная схема включения человека в цепь:
1. одно и двухполюсное прикосновение;
2. попадание под действие шагового напряжения.
1. Двухполюсное прикосновение наиболее опасно т.к. к человеку прикладывается наибольшее в данной сети напряжение - линейное и через человека пойдет большой ток.
Этот ток для человека смертельно опасен. Величина тока не зависит (практически) от режима нейтрали сети.
2. Однополюcное прикосновение однофазное прикосновение происходит чаще поскольку напряжение под которым оказывается человек не превышает фазного соответственно оказывается меньше и ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на исход поражения оказывает большое влияние режим работы нейтрали.
Однополюсное прикосновение с изолированной нейтралью
В сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через тело человека возвращается к источнику тока через изоляцию сети которая обладает большим сопротивлением. Сопротивление через которое проходит ток утечки от фазного провода или токоведущей части называется сопротивлением изоляции.
Самый неблагоприятный исход, когда человек имеет токопроводящую обувь и стоит на токопроводящем полу (Rобуви=Rпола=0):
Чем выше сопротивление изоляции проводов, тем меньше величина тока и опасность поражения электрическим током.