2.4.3.Исследование влияния цепи тела человека на опасность поражения электрическим током

В результате исследования по пункту 2.2.2 программы работы, выполненных в соответствии с указаниями п.2.4.2, было установлено, что в сетях с изолированной нейтралью опасность поражения током существенно зависит от параметров изоляции сети и в меньшой степени зависти от сопротивления цепи тела человека, т. к. RчRиз.

В сетях же с глухозаземленной нейтралью, сопротивление цепи тела человека оказывает решающее влияние на исход электротравмы.

Поэтому для исследования вопроса о влиянии сопротивления цепи тела человека на опасность поражения электрическим током необходимо смоделировать однофазное прикосновение человека к сети с глухозаземленной нейтралью (рис.2.4), для чего:

• включить тумблер R0(заземлить нейтраль);

• соответствующими переключателями установить Ruз=и С=0;

• включить стенд;

• включить тумблер «ЗАМЫКАНИЕ»;

• изменяя переключателем Rч сопротивление цепи тела человека, снять зависимостиIч=ƒ(Rч) иUпр= ƒ(Rч) .Результаты измерений занести в таблицу 2.5.

Таблица 2.5

Rч, к Ом	1	2	4	5	10
Iч, мА
Uпр, В

Построить графики полученных зависимостей и сделать выводы, в которых проанализировать влияние Rч наIч иUпри оценить опасность поражения током при различных сопротивлениях цепи тела человека..

2.4.4. Исследование влияния асимметрии сопротивлений изоляции фаз на смещение напряжений фазных проводов относительно Земли.

В проведенных выше исследованиях предполагалось симметрия параметров изоляции всех трех фаз, т. е. принималось, что Ra=Rb=RcиCa=Cb=Cc . Однако, в реальных электрических сетях обеспечить идеальную симметрию параметров изоляции всех фаз бывает практически очень трудно, а иногда и невозможно. Как правило, влияет на условия поражения электрическим током, так как может проводить к смещению напряжений фазных проводов относительно земли, величина которого зависит как от степени асимметрии, так и от режиме нейтрали сети.

Сеть с изолированной нейтралью.При полной симметрии параметров изоляции всех трех фаз, когдаRa=Rb=Rc иCa=Cb=Cc никаких смещений напряжений относительно земли не происходит. Построив векторную диаграмму напряжений для этого случая (рис.2.5а), можно увидеть, что потенциалы нейтрали (точка 0 ) совпадает, т. е. напряжение нейтрали относительно земли равно 0.

Рис. 2.5. Векторные диаграммы напряжений.

При этом напряжения всех фазных проводов относительно земли одинаковы и равны напряжению сети, т. е. Ua0=Ub0=Uc0= UФ.

При возникновении асимметрии, т. е. при нарушении равенства активных или емкостных сопротивлений изоляции разных проводов происходит смещение напряжений различных точек сети относительно земли.

Пусть сопротивления изоляции фаз А и С остались без изменения, а сопротивление изоляции фаз В уменьшилось. Тогда из векторной диаграммы (рис 2.5б) видно, что потенциал нейтрали (точка ) сместиться относительно земли (точка 0) и будет отличаться от нуля, т. е.. В результате этого, напряжения фазных проводов относительно земли изменяется и будут отличаться от фазного напряжения. Причем напряжение относительно земли фазы В с ухудшенной изоляцией понижается, а напряжения двух других фаз А и С возрастают.

Предельным случаем асимметрии сопротивлений изоляции является глухое замыкание на землю одной из фаз. Пусть произошло замыкание на землю фазы В, когда сопротивление ее изоляции относительно земли стало очень малым, т. е. Rв→0. Тогда из векторной диаграммы (рис.2.5в) видно, что напряжение поврежденной фазы В относительно земли уменьшается почти до нуля, напряжения неповрежденных фаз А и С возрастают относительно земли практически до линейного напряжения, а потенциал нейтрали относительно земли увеличивается до фазного напряжения.

Рис.2.6. Схема касания фазного провода пи замыкании на землю другой фазы.

В этих условиях человек, стоящий на земле и касающийся фазного провода с неповрежденной изоляцией (рис.2.6), попадает под линейное напряжение и через его тело протекает безусловно опасный ток, равный

Чтобы смоделировать на стенде описанные выше явления, необходимо:

• тумблер R0отключить ( изолировать нейтраль от земли);

• тумблер «ЗАМЫКАНИЕ» отключить;

• установить Rч→¥;

• установить Ca=Cb=Cc =0;

• установить Ra=Rc=400 кОм;

• включить стенд;

• задавая различные значения Rb, измерить при этом напряжения всех фаз (Ua,Ub,Uc) и нейтрали (U0) относительно земли приRa=Rc=const

Результаты измерений занести в табл.2.6

Сеть с глухозаземленной нейтралью.Из исследований, проведенных по п.2.2.2 программы в соответствии с указаниями п.2.4.2, следует, что в сети с глухозаземленной нейтралью асимметрия сопротивлений изоляции и даже замыкание одной из фаз на землю не вызывает существенного смещения ни напряжения нейтрали, ни напряжений фазных проводов относительно земли, которые практически остаются на уровне фазных напряжений.

Чтобы убедиться, необходимо повторить предыдущий эксперимент, предварительно включив тумблер R0(заземлив нейтраль).

Результаты занести в таблицу 2.6

Таблица 2.6

Ra=Rc, кОм (Ca=Cb=Cc =0)		400
Rb, кОм		400	10	5	2	1
Сеть с изолированной нейтралью	Uа, В
	Uв, В
	Uс, В
	U0, В
Сеть с глухозаземленной нейтралью	Uа, В
	Uв, В
	Uс, В
	U0, В

Для всех проделанных опытов построить векторные диаграммы напряжений, проанализировать результаты исследования и сделать выводы.