Ozbiljnost električnog udara uvelike je određena shemom uključivanja osobe u krug. Kola koja nastaju kada osoba dođe u kontakt sa provodnikom kola zavise od vrste sistema napajanja koji se koristi.

Najviše se koriste četvorožične mreže napona 380/220 V. Šta je to? Četiri žice idu od izvora električne energije do potrošača, od kojih se tri nazivaju faza, a jedna je nula. Napon između dvije fazne žice je 380V (ovaj napon se naziva linearan), a između neutralne žice i bilo koje od faznih žica je 220V (ovaj napon se naziva fazni).

Za napajanje rasvjetnih instalacija, televizora, hladnjaka koristi se jednofazna mreža - jednofazna žica i neutralna žica (odnosno 220 V). Najčešće električne mreže u kojima je neutralna žica uzemljena. Dodirivanje neutralne žice praktički nije opasno za ljude; samo je fazna žica opasna. Međutim, teško je shvatiti koja je od dvije žice nula - izgledaju isto. To se radi pomoću posebnog uređaja - određivača faze.

Razmotrite moguće sheme za uključivanje osobe u električni krug kada dodirnete strujne vodiče jednofazne (dvožične) mreže. Najrjeđi, ali i najopasniji je dodir osobe na dvije žice ili strujne provodnike spojene na njih.

Pretpostavimo da odlučite popraviti ožičenje - izolirati žice, popraviti ili ugraditi novu utičnicu i prekidač, ali ste zaboravili isključiti napajanje. Prilikom izvođenja instalacijskih radova jednom rukom ste dodirnuli faznu žicu, a drugom neutralnu žicu. Struja će teći kroz vas duž putanje od ruke do ruke, odnosno otpor kola će uključivati ​​samo otpor tijela. Ako uzmemo otpor tijela na 1 kOhm (ova brojka se obično uzima u proračunima), tada će prema Ohmovom zakonu struja teći kroz vas:

I (struja) \u003d 220 V: 1000 Ohm \u003d 0,22 A = 220 mA.

To je smrtonosno opasna struja. Ozbiljnost električne ozljede, pa čak i vaš život, ovisit će prije svega o tome koliko brzo ćete se riješiti kontakta sa strujnim vodičem (prekinuti električni krug), jer je vrijeme izlaganja u ovom slučaju odlučujuće.

Kada radite s električnim ožičenjem, obavezno isključite napajanje i okačite znak upozorenja na prekidač: "Ne pali - ljudi rade", ili bolje rečeno, stavite posmatrača.

Do strujnog udara može doći prilikom popravke električnih aparata u domaćinstvu (usisivač, aparat za kafu, veš mašina), televizijske i radio opreme. Dobro znate da je nemoguće raditi pod naponom, a isključili ste napajanje prekidačem na električnom aparatu. Međutim, u ovom slučaju napon će biti na ulaznim kontaktima prekidača. U procesu rada možete zaboraviti na to i dodirnuti ih ili slučajno pritisnuti prekidač i uključiti električnu struju. Napon na nekim elementima kućne opreme može dostići vrlo visoke vrijednosti. Na primjer, napon koji se dovodi na katodnu cijev TV-a, PC monitora dostiže 15000-18000 V.

Popravak električnih uređaja, televizijske i radio opreme, električne opreme može se obavljati samo ako je električni utikač uređaja izvučen iz utičnice.

Mnogo češće postoje slučajevi kada osoba jednom rukom dođe u kontakt s faznom žicom ili dijelom uređaja, aparata koji je na nju električno povezan.

Odlučili ste da izbušite rupu električnom bušilicom. Duže niste koristili bušilicu, ali je bila u dobrom stanju. Vaš posao može biti obavljen uspješno i završiti strujnim udarom različite jačine - od laganog udarca do smrti. Zašto bi se ovo moglo dogoditi? Izolacija s vremenom stari, a njena izolacijska svojstva se pogoršavaju (smanjuje se električni otpor). Izolacija se posebno brzo pogoršava kada se dugo drži u vlažnoj prostoriji ili u agresivnom okruženju (na primjer, u okruženju para sumporne kiseline). Provodljiva prašina, voda koja je dospjela u bušilicu može zatvoriti fazni provodnik na tijelo (ručku) bušilice. Izolaciju provodnih žica može žvakati miš. Ako je tijelo električne bušilice metalno, zapravo dolazite u kontakt sa faznom žicom, ako je plastična, može doći do električnog kontakta ako je narušen integritet tijela (pukotina) ili je tijelo mokro.

Kako će struja teći kroz osobu i koji električni krug nastaje? Ako se i druga ruka oslanja na tijelo bušilice ili ne dodiruje druge provodne predmete, struja će teći duž putanje od ruke do stopala. Struja kroz osobu, cipele, podlogu (pod), armirano-betonske konstrukcije zgrade će se slijevati u zemlju i kroz nju do neutralne žice (na kraju krajeva, neutralna žica je uzemljena). Formira se zatvoreni električni krug čija će veličina struje biti određena njegovim ukupnim električnim otporom. Ako stojite na suhom drvenom podu u izolacijskim suvim cipelama (koža, guma), otpor strujnog kruga bit će velik, a jačina struje, prema Ohmovom zakonu, mala.

Na primjer, otpor poda je 30 kOhm, kožne cipele 100 kOhm, ljudski otpor je 1 kOhm. Struja koja će teći kroz osobu:

I (struja) = 220 V: (30000 + 100000 + 1000) Ohm = 0,00168 A = 1,68 mA.

Ova struja je blizu praga vidljive struje. Osjetit ćete kako struja teče, prestati raditi, riješiti problem.

Ako stojite bosi na mokroj zemlji, kroz vaše tijelo će teći struja:

I (struja) = 220 V: (3000 + 1000) Ohm = 0,055 A \u003d 55 mA.

Ova struja može uzrokovati oštećenje pluća i srca, a uz produženo izlaganje i smrt. Ako stojite na mokroj zemlji sa suvim i netaknutim gumenim čizmama, kroz vaše tijelo će teći struja:

I (struja) = 220 V: (500000 + 1000) Ohm = = 0,0004 A = 0,4 mA.

Možda nećete osjetiti tok takve struje. Ali mala pukotina ili ubod na đonu čizme može drastično smanjiti otpor gumenog đona i učiniti posao opasnim.

Prije početka radova na električnim uređajima (posebno onima koji dugo nisu bili u pogonu), potrebno ih je pažljivo pregledati zbog oštećenja izolacije. Električni uređaji moraju biti obrisani od prašine i, ako su mokri, osušeni. Mokri električni uređaji ne smiju se koristiti! Električne alate, uređaje, opremu je bolje čuvati u plastičnim vrećicama kako bi se spriječilo ulazak prašine ili vlage u njih. Rad se mora obavljati u suvoj obući. Ako je pouzdanost električnog uređaja upitna, morate igrati na sigurno - stavite suhi drveni pod ili gumenu prostirku pod noge. Možete koristiti gumene rukavice.

Drugi obrazac strujanja se javlja kada vaša druga ruka dodirne visoko provodljivi objekt koji je električno povezan sa zemljom. To može biti vodovodna cijev, radijator, metalni zid garaže itd. Struja teče putem najmanjeg električnog otpora. Ovi objekti su skoro kratko spojeni sa zemljom, njihov električni otpor je vrlo mali. Put protoka struje kroz tijelo u ovom slučaju je "ručni", odnosno praktično se poklapa sa slučajem istovremenog dodirivanja ruku s dvije žice - faznom i nultom. Kao što je ranije prikazano, struja može doseći 220 mA, tj. smrtonosna. U vlažnoj prostoriji čak i drvene konstrukcije postaju dobri provodnici električne energije.

Rad u vlažnim prostorijama, uz prisustvo dobro provodnih predmeta povezanih sa zemljom u blizini osobe, predstavlja izuzetno veliku opasnost i zahtijeva poštovanje pojačanih mjera električne sigurnosti. Često se u takvim prostorijama koriste niski naponi - 36 i 12 volti.

Kada radite s električnim uređajima, ne dirajte predmete koji bi mogli biti električno spojeni sa zemljom.

Razmotrili smo daleko od svih mogućih shema električnih mreža i dodirnih opcija. U proizvodnji možda imate posla sa složenijim električnim krugovima koji nose mnogo veći napon i stoga su opasniji. Međutim, glavni zaključci i preporuke za osiguranje sigurnosti su gotovo isti.

Pitanja kontrole izlaza.

1. Koja vrsta kontakta sa provodnicima pod naponom je najopasnija za osobu?

2. Zašto dodirivanje predmeta povezanih sa zemljom (na primjer, vodovodne cijevi) pri radu s električnim uređajima dramatično povećava rizik od strujnog udara?

3. Zašto je potrebno izvaditi električni utikač iz utičnice prilikom popravke električne opreme?

4. Zašto moram da nosim cipele kada radim sa električnim uređajima?

5. Kako mogu smanjiti rizik od strujnog udara?

6. Koja pravila električne sigurnosti se moraju poštovati pri rukovanju električnim uređajima?

7. Muškarac je, dok je bio u kadi punoj vode, odlučio da se obrije električnim brijačem. Šta se može dogoditi i kakva je opasnost od strujnog udara za čovjeka?

8. Devojčica se okupala i, stojeći bosa na mokrom popločanom podu, odlučila je da osuši kosu fenom. Procijenite opasnost i moguće posljedice.

9. Recite o slučajevima strujnog udara koji su se desili vama ili drugim osobama. Šta je bio uzrok poraza i koja su pravila o električnoj sigurnosti prekršena?

10. Po uputstvu nastavnika, koji postavlja parametre mreže i šemu da osoba dodirne žice ili predmete pod naponom, procijeniti rizik od strujnog udara.

I. Na automobilima se koristi jednosmjerna električna struja napona 12V. Negativni pol automobila je spojen na karoseriju automobila, a pozitivni pol je povezan sa izolovanim električnim ožičenjem. Procijenite opasnost od takve struje za osobu.

Prečica http://bibt.ru

9.2. Sheme mogućeg uključivanja osobe u strujni krug.

Prilikom rada električnih instalacija nije isključena mogućnost da osoba slučajno dodirne dijelove pod naponom koji su pod naponom. Dodir će biti najopasniji ako osoba stoji na tlu ili na vodljivoj podlozi (pod, platforma) i njegove cipele imaju određenu električnu provodljivost.

Ljudski kontakt s dijelovima pod naponom može biti jednofazni (jednopolni u DC krugovima) ili dvofazni (dvopolni). U oba slučaja formira se električni krug, čiji će jedan od dijelova biti ljudsko tijelo. Trenutni put kroz osobu u prvom slučaju može biti "ruka - noge". U drugom slučaju - "ruka - ruka". Moguće su i druge sheme uključivanja osobe u električni krug, na primjer, kada se dodiruju dijelovi koji nose struju licem, vratom, leđima itd., ili uključivanjem "noga - noga".

Kod dvofaznog (dvopolnog) priključka, osoba je pod punim radnim naponom električne instalacije i struja koja prolazi kroz nju bit će jednaka

I ljudi \u003d U l / R ljudi, (9.1)

gdje je U l - linearni napon; R ljudi - otpor ljudskog tijela.

Kod jednopolnog (monofaznog) dodira, koji je češći, struja koja teče kroz osobu ovisit će ne samo o naponu električne instalacije i otporu ljudskog tijela, već i o drugim faktorima: neutralnom način izvora napajanja, stanje izolacije mreže, stanje (električna provodljivost) poda, ljudske cipele, vlažnost vazduha itd.

Prolazak struje kroz osobu je posljedica njegovog dodirivanja najmanje dvije tačke električnog kola između kojih postoji određena potencijalna razlika (napon).

Opasnost od takvog dodira je dvosmislena i ovisi o nizu faktora:

sheme za uključivanje osobe u električni krug;

napon mreže;

šeme same mreže;

mrežni neutralni način rada;

stepen izolacije dijelova koji vode struju od tla;

kapacitet strujnih dijelova u odnosu na tlo.

Klasifikacija mreža napona do 1000 V

Monofazne mreže

Jednofazne mreže dijele se na dvožične i jednožične.

Dvožični

Dvožične mreže dijele se na izolirane od zemlje i sa uzemljenom žicom.

Ground izolirano

sa uzemljenom žicom

Ove mreže se široko koriste u nacionalnoj ekonomiji, počevši od niskonaponskog napajanja prijenosnih alata i završavajući napajanjem moćnih jednofaznih potrošača.

Jedna žica

U slučaju jednožične mreže, ulogu druge žice imaju zemlja, šina itd.

jednofazna mreža. jedna žica

Ove mreže se uglavnom koriste u elektrificiranom transportu (električne lokomotive, tramvaji, metro itd.).

Trofazne mreže

Ovisno o neutralnom načinu izvora struje i prisutnosti neutralnog ili neutralnog vodiča, mogu se izvesti četiri sheme.

Neutralna tačka izvora struje- tačka, naponi u kojima su, u odnosu na sve faze, isti u apsolutnoj vrijednosti.

Nulta tačka izvora struje- uzemljena neutralna tačka.

Provodnik spojen na neutralnu tačku naziva se neutralni provodnik (neutralni), a na nultu tačku - neutralni provodnik.

1. Trožična mreža sa izolovanim neutralnim elementom

2. Trožični sjedeći s uzemljenim neutralnim

3. Četvorožična mreža sa izolovanim neutralnim elementom

4. Četvorožična mreža sa uzemljenim neutralnim elementom

Kod napona do 1000V kod nas se koriste kola "1" i "4".

Šeme za uključivanje osobe u električni krug

Biphasic Touch- između dvije faze električne mreže. U pravilu najopasniji jer postoji mrežni napon. Međutim, ovi slučajevi su prilično rijetki.

jednofazni dodir- između faze i zemlje. Ovo pretpostavlja postojanje električne veze između mreže i zemlje.

Za više informacija o šemama za uključivanje osobe u lanac pogledajte Dolin P.A. Osnove sigurnosti u električnim instalacijama.

Monofazne mreže

izolovano tlo

Normalni mod

Što je izolacija žica bolja u odnosu na zemlju, to je manja opasnost od jednofaznog kontakta sa žicom.
Dodirivanje osobe na žicu s visokim otporom električne izolacije je opasnije.

Režim za hitne slučajeve

Kada je žica kratko spojena na masu, osoba koja dodirne radnu žicu nalazi se pod naponom jednakim gotovo punom naponu linije, bez obzira na otpor izolacije žica.

sa uzemljenom žicom

Dodirivanje neuzemljene žice

U ovom slučaju, osoba je gotovo pod punim naponom mreže.

Dodirivanje uzemljene žice

U normalnim uvjetima, dodirivanje uzemljene žice praktički nije opasno.

Dodirivanje uzemljene žice. Hitna operacija

U slučaju kratkog spoja, napon na uzemljenoj žici može dostići opasne vrijednosti.

Trofazne mreže

Sa izolovanim neutralnim

Normalni mod

Opasnost od dodira određena je ukupnim električnim otporom žica u odnosu na tlo, s povećanjem otpora opasnost od dodira se smanjuje.

Režim za hitne slučajeve

Napon dodira je skoro jednak linijskom naponu mreže. Najopasniji slučaj.

sa neutralnim uzemljenjem

Normalni mod

U ovom slučaju, osoba je praktično pod faznim naponom mreže.

Režim za hitne slučajeve

Vrijednost dodirnog napona leži između linijskog i faznog napona, ovisi o omjeru između otpora zemljospoja i otpora uzemljenja.

Mjere za osiguranje električne sigurnosti

Isključenje ljudskog kontakta sa dijelovima koji nose struju.
Realizuje se lociranjem strujnih delova na nepristupačnim mestima (na visini, u kablovskim kanalima, kanalima, cevima itd.)

Upotreba niskog napona (12, 24, 36 V).
Na primjer, za pokretanje ručnih alata u prostorijama s povećanim rizikom od strujnog udara.

Upotreba dvostruke izolacije.
Na primjer, izvedba kućišta električne instalacije od dielektrika.

Upotreba lične zaštitne opreme.
Prije upotrebe LZO potrebno je provjeriti jesu li u dobrom stanju, integritetu, a također provjeriti vrijeme prethodne i naknadne provjere instrumenta.

Osnovna zaštitna oprema pružaju trenutnu zaštitu od strujnog udara.
Dodatna zaštitna oprema ne mogu sami obezbijediti sigurnost, ali mogu pomoći u korištenju osnovnih sredstava.

Kontrola izolacije opreme i mreže.
- Kontrola izlaza.
- Planirano.
- Izvanredno, itd.

Zaštitno razdvajanje mreža.
Omogućuje vam da smanjite kapacitet vodova u blizini potrošača električne energije.

Zaštitno uzemljenje - namjerno električno povezivanje metalnih dijelova koji ne nose struju koji mogu biti pod naponom uzemljenja ili njegovog ekvivalenta (popularno o uzemljenju na geektimes.ru).

U mrežama do 1000 V, zaštitno uzemljenje se koristi u mrežama sa izolovan neutralan.
Princip rada je smanjenje kontaktnog napona na sigurnu vrijednost.

Kada uzemljenje nije moguće, radi zaštite, potencijal baze na kojoj stoji osoba i oprema izjednačava se podizanjem. Na primjer, povezivanje korpe za popravku na fazni provodnik dalekovoda.

Uzemljivači se dijele na:
a. Veštačka, namenjena za direktno uzemljenje.
b. Prirodni metalni predmeti u zemlji za druge svrhe koji se mogu koristiti kao uzemljivači. Izuzeci prema kriterijumu opasnosti od požara i eksplozije (gasovodi i sl.).

Otpor uzemljenja ne bi trebao biti veći od nekoliko oma. Istovremeno, kao rezultat korozije, otpor uzemljene elektrode se vremenom povećava. Stoga se njegova vrijednost mora periodično pratiti (zima/ljeto).

Zaštitno uzemljenje - namjerno spajanje metalnih dijelova bez struje koji mogu biti pod naponom sa višestruko uzemljenim nultim zaštitnim vodičem.

Obim - električne instalacije sa uzemljenom neutralom napona do 1000V.

Princip rada je transformacija kratkog spoja na kućište opreme u jednofazni kratki spoj, s naknadnim gašenjem opreme kada se prekorači maksimalna dopuštena jačina struje.

Strujna zaštita se realizuje ili prekidačima ili osiguračima. Posebna pažnja potrebno je obratiti pažnju na izbor debljine neutralnog zaštitnog vodiča dovoljne za provođenje struje kratkog spoja.

Korištenje RCD-ova (uređaja diferencijalne struje).

Ova vrsta zaštite se aktivira kada se ulazna i izlazna struja u nadziranom kolu ne poklapaju po veličini, odnosno kada postoji curenje struje. Na primjer, kada osoba dodirne faznu žicu, dio struje prolazi kroz glavni krug u zemlju, što uzrokuje isključivanje opreme u kontroliranom kolu. Više detalja.

Prilikom rada električnih instalacija nije isključena mogućnost da osoba dodirne dijelove pod naponom. U većini slučajeva opasno je dodirivati ​​dijelove pod naponom kada osoba stoji na tlu, a P cipele imaju određenu električnu provodljivost.

U uvjetima turističkog kompleksa Najtipičnije dvije sheme za povezivanje ljudskog tijela u električno kolo: Između dvije žice 1 između žice i uzemljenja. U trofaznim mrežama naizmjenična struja Prvi krug se zove - dvofazno uključivanje, a drugi - jednofazni. U hotelijerstvu, pored trofaznih AC mreža, jednofazne mreže naizmjenične struje imaju široku primjenu za napajanje raznih kućanskih aparata (usisivači, frižideri, pegle).

Shema uključivanja osobe u jednofaznu dvožičnu mrežu izoliranu od zemlje prikazana je na sl. 4.1.

Rice. 4.1. Osoba koja dodiruje žicu jednofazne dvožične mreže tokom njenog načina rada: a - normalno; b - hitan slučaj; A, N - oznaka žica.

Slične mreže se dobijaju korišćenjem izolacionih transformatora. Pri normalnom radu i dobroj izolaciji žica, dodirivanje jedne od njih smanjuje rizik od strujnog udara.

U hitnom režimu (slika 4.1, b), kada je jedna od žica pričvršćena za tlo, ispada da je njena izolacija šantovana otporom žice prema zemlji, koji je, kao i uvek, toliko mali da se može uzeti jednako nuli. Za stvaranje jednofaznih dvožičnih mreža sa uzemljenom žicom koriste se jednofazni transformatori, a za dobivanje napona od 220, unutarfazne mreže se spajaju na fazne i neutralne žice. U oba slučaja nastaje električni krug, čiji je jedan od dijelova ljudsko tijelo. Putanja struje kroz ljudsko tijelo u prvom slučaju može biti "ruka - noga", au drugom - "ruka - ruka". Mogući su i drugi slučajevi uključivanja osobe u električno kolo, na primjer, dodirivanje dijelova koji nose struju licem, glavom, vratom ili prebacivanje na strujni put od noge do stopala.

Trofazne četverožične mreže sa uzemljenim neutralnim. Sa dvofaznim (dvopolnim) kontaktom, osoba je pod punim radnim naponom instalacije. Kod unipolarnog kontakta, koji se češće dešava, struja ne zavisi samo od napona instalacije i otpora ljudskog tela, već i od neutralnog režima, stanja izolacije mreže, podova i ljudskih cipela.

Razmotrite karakteristike različitih električnih mreža. U turističkom kompleksu postoje četiri vodeće mreže sa čvrsto uzemljenim neutralnim naponom do 1000 V, na primjer 380/220 V. Izvor napajanja je trofazni opadajući transformator, čiji su sekundarni namoti povezani pomoću "zvezda". Neutral sekundarnog namota opadajućeg transformatora (na primjer, 1000/400 V) je čvrsto uzemljen, što određuje način rada u kojem napon bilo koje faze sekundarne mreže u odnosu na tlo ne prelazi fazni napon , odnosno za transformator sa sekundarnim naponom od 400 V, neće biti više od 230 V (potrošaču 220 V). Osim toga, u slučaju kvara izolacije između primarnog i sekundarnog namota kada je nul uzemljen, najveći napon odlazi u sekundarnu mrežu u odnosu na masu, značajno se smanjuje zbog malog otpora uzemljenja nule (2.4.8 oma ili više za napon od 660, 380 i 220 V trofazne mreže (Gosstandart 12.1.030-81)).

Pojednostavljeni dijagram koji objašnjava jednopolni dodir osobe na četverožičnu mrežu sa mrtvim uzemljenjem neutralnog izvora napajanja (transformatora ili generatora) prikazan je na sl. 4.2.

Rice. 4.2. Jednofazno uključivanje osobe u mrežu sa čvrsto uzemljenim neutralnim izvorom napajanja (transformator).

Zbog niskog otpora struje širenja radnog uzemljenja neutralnog u odnosu na otpor ljudskog tijela, jednak je nuli. Dodir osobe koja stoji na tlu (ili na uzemljenoj konstrukciji, podu) uzrokuje zatvoreno električno kolo: namotaj napajanja - linijska žica - ljudsko tijelo - zemlja - žica - radno uzemljenje - namotaj izvora. U dijelu strujnog kola “ljudsko tijelo” na njega utječe fazni napon mreže od 220 V. Ako su u isto vrijeme cipele osobe električno provodljive, tada će pod ili konstrukcija na kojoj stoji također biti električno provodljiva , a gotovo sav napon će biti primijenjen na osobu duž putanje “ruka - noge”. Ako je u nepovoljnim uvjetima otpor ljudskog tijela 1000 oma, tada će kroz njega proći struja jednaka 220 mA, što je za njega smrtonosno. Ako je otpor cipela i poda u cjelini usporediv s otporom ljudskog tijela, tada će struja kroz njega biti manja. Na primjer, s visokim otporom dijela "cipele - pod" (10.000 ohma), struja kroz osobu bit će 20 mA. odnosno mnogo manje opasno, ali izaziva bol, grčeve, au nekim slučajevima i nemogućnost žrtve da se samostalno oslobodi od djelovanja struje. Ovo dokazuje da je jednofazni ljudski kontakt sa mrežom sa čvrsto uzemljenim neutralom uvijek opasan.

U praksi, u radu električnih instalacija, mogu postojati slučajevi kratkih spojeva na masu dijelova koji vode struju, na primjer, kroz tijelo prijemnika ili metalnu strukturu električnih instalacija. Ako se takav krug pokaže gluhim, odnosno malim prolaznim otporom, tada se instalacija isključuje jednofaznim kratkim spojem maksimalnom zaštitom struje (osigurač pregori ili se isključi prekidač). Nakon toga se vraća normalan rad druge električne mreže.

Maksimalni dozvoljeni nivoi napona i struje dodira tokom hitnog rada industrijskih i kućnih električnih instalacija u turističkim kompleksima sa naponom do 1000 V i frekvencijom od 50 Hz ne bi trebalo da prelaze vrednosti navedene u tabeli. 4.1 (Gosstandart 12.1.038-82).

Tabela 4.1.

Maksimalno dozvoljeni nivoi napona i struje dodira

	Normalizovana vrednost		Trenutno trajanje, s	Normalizovana vrednost

Trofazne mreže sa neutralnom izolacijom od zemlje.

Postavljanje električne energije na drugu fazu napajanja industrijskih preduzeća, gradova i naselja vrši se kablovskim (u gradovima) ili nadzemnim (u gradovima) vodova na nazivnom naponu prijemnika (postepenih transformatora preduzeća, stambena naselja) na 6.10 ili 35 kV. Ove električne mreže izvode se neutralima izolovanim od uzemljenja I faza izvora napajanja (transformatori regionalnih trafostanica elektroenergetskog sistema) ili neutralima uzemljenim preko značajnih induktivnih otpora, uključuju se radi smanjenja kapacitivnosti komponentne struje jednostruke struje. fazni zemljospoj.

U slučaju jednofaznog zemljospoja u mreži sa izolovanim neutralnim elementom od zemlje, struja će teći u tački zemljospoja, uzrokovana radnim naponom instalacije i provodljivosti faza u odnosu na zemlju.

Mreže sa izolovanim neutralnim elementom su prilično efikasne sa relativno malom dužinom. U ovom slučaju možemo uzeti kapacitivnost žica u odnosu na uzemljenje kao nula, a otpor žica je dovoljno velik.

Na sl. 4.3 prikazuje uključivanje osobe u trofazne mreže sa izolovanim neutralnim.

Rice. 4.3. Osoba koja dodiruje žicu trofazne 3-žične mreže sa izolovanim neutralnim tokom normalnog rada A. B, C - oznaka žica.

U mrežama sa izolovanim neutralnim elementom, tokom normalnog rada, opasnost od strujnog udara za osobu je dotakla jednu od faza. ovisi o otporu vodiča u odnosu na zemlju, odnosno s povećanjem otpora opasnost se smanjuje.

Zaštitno uzemljenje je jedna od mjera zaštite od strujnog udara za osobu kada dodirnete nevodljive metalne dijelove s oštećenom izolacijom (na primjer, kratki spoj na kućište). Svrha ovog uzemljenja je namjerno električno povezivanje sa zemljom ili TE ekvivalentnim neprovodnim metalnim dijelovima koji mogu biti pod naponom pomoću uzemljenih uređaja (kombinacija uzemljivača i uzemljivača). Jedna ili više metalnih elektroda (na primjer, čelične šipke, cijevi) koje se nalaze u zemlji služe kao vodič za uzemljenje, osiguravajući dovoljno nizak prolazni otpor. Otpor uzemljenog uređaja naziva se ukupni otpor, koji se sastoji od otpora širenja struje uzemljenja i otpora uzemljenih vodiča.

Razmotrite djelovanje zaštitnog uzemljenja. Ako kućište elektromotora (aparat za plašt kabla) nema pouzdanu vezu sa zemljom i, kao rezultat oštećenja izolacije, ima kontakt sa provodljivim delom, tada jednofazno prebacivanje osoba u krugu.

U mreži, kada dođe do zemljospoja, dolazi do jednofaznog zemljospoja.

Zbog relativno male struje koja teče do zemlje, utvrdila odbrana neće se isključiti i nastavit će raditi u hitnom režimu. Ali struja teče kroz tijelo mašine ili aparata sa oštećenom izolacijom, a između tijela 1 će se pojaviti napon u odnosu na zemlju (slika 4.4).

Rice. 4.4. Kratki spoj na kućištu elektromotora priključenog na mrežu sa izolovanim neutralnim elementom.

Osoba koja će biti izložena naponu dodira, koji može biti značajan i zavisi od toga gde se nalazi stopala osobe, kao i od električne provodljivosti (otpora) cipela. Kao i uvijek, napon dodira je manji od napona uzemljenja.

Dakle, veličina vrijednosti napona uzemljenog kućišta u odnosu na masu, a time i napon dodira, ovisi o otporu zemlje, a napon dodira ovisi o otporu uzemljenog uređaja. Da bi napon dodira bio što manji, potrebno je imati nizak otpor uzemljenog uređaja. Električne instalacije se ne uzemljuju na napon od 42 V i ispod AC 1 110 V i ispod DC u svim prostorijama i uslovima rada bez povećane opasnosti.

Dijelovi električne opreme za uzemljenje. Uzemljenje je predmet: kućišta električnih mašina, transformatora, uređaja; pogoni električnih uređaja i sekundarni namotaji transformatora za zavarivanje; okviri razvodnih ploča, upravljačkih ploča, rasvjetnih i energetskih ormara; metalne konstrukcije raspoređenih uređaja kablovskih vodova. Ne podliježu uzemljivanju: armature ovjesnih i potpornih izolatora; nosači i rasvjetni elementi kada se postavljaju na drvene nosače i konstrukcije; električnu opremu, ugrađenu na metalne uzemljene konstrukcije, ako je osiguran pouzdan električni kontakt na mjestima kontakta s njima metalnih nestrujnih dijelova električne opreme. Kućišta električnih mjernih instrumenata i releja ugrađenih na tablama, u ormanima 1, zidovima rasklopnih komora također ne podliježu uzemljivanju; kućišta električnih prijemnika sa dvostrukom ili ojačanom izolacijom, na primjer, električne bušilice, mašine za pranje rublja, električni brijači.

Mulja u električnim instalacijama i mrežama napona do 1000 V je namjerno električno povezivanje metalnih nestrujnih elemenata instalacije, normalno izolovanih od dijelova pod naponom koji nisu pod naponom (kućišta elektro opreme, kablovske konstrukcije), sa nulom zaštitni provodnik.

Nulti zaštitni provodnik u električnim instalacijama napona do 1000 V je provodnik koji povezuje uzemljene dijelove (kućišta električne opreme) sa čvrsto uzemljenom neutralnom točkom namota izvora struje (generator ili transformator) ili njegov ekvivalent (Gosstandart 12.1.030-811 Državni standard 12.1.009-76).

U električnim instalacijama sa čvrsto uzemljenom neutralnom žicom, pri zatvaranju uzemljenih metalnih konstrukcijskih dijelova koji ne provode struju, treba osigurati automatsko isključivanje opreme s oštećenom izolacijom, jer to uzrokuje jednofazni kratki spoj.

Nulte zaštitne žice za uzemljenje direktno u izvorima struje, odnosno u trafostanicama ili elektranama. Pored glavnog radnog uzemljenja nule potrebno je ponovno uzemljiti neutralnu žicu u mreži, čime se smanjuje ukupni otpor neutralnog uzemljenja i služi kao rezervno uzemljenje u slučaju prekida nulte žice (sl. 4.5).

Rice. 4.5. dijagram strujnog kola zaštitno zasipanje: 1 - elektroinstalacija; 2 - maksimalna inkjet zaštita

Ponovno uzemljenje na nadzemnim vodovima vrši se na svakih 250 m njihove dužine, na njihovim krajevima, na ograncima i ograncima iz mreže visokonaponskih vodova sa dužinom ogranaka od 200 m 1 više, kao i na ulazima zraka linije u kuću.

Pri napajanju putem kablovskih vodova napona 380/220 V vrši se ponovno uzemljenje neutralne žice u uvodu u prostorije u kojima je predviđen uređaj za neutralizaciju električnih uređaja. Unutar ovih prostorija treba da postoji vod za ponovno uzemljenje neutralne žice, na koju se povezuju predmeti pogodni za uzemljenje.

Za ponovno uzemljenje neutralne žice, ako je moguće, koristite prirodne elektrode za uzemljenje, isključujući DC mreže, gdje bi ponovno uzemljenje trebalo biti korištenjem samo umjetnih elektroda za uzemljenje. Otpor uređaja za uzemljenje svakog od ponovljenih uzemljenja ne bi trebao biti veći od 10 oma.

Uzimajući u obzir da struja prolazi kroz neutralnu žicu, čak i sa neravnomjernim opterećenjem, mnogo manjim nego u faznim žicama, poprečni presjek nulte radne žice za četiri vodeće linije odabran je da bude otprilike polovina presjeka faznih žica. U jednofaznim granama iz mreže, prelaz faza - nula neutralne žice mora biti isti kao i fazna žica, jer kroz nju prolazi struja, koja je jednaka struji fazne žice.

Otpor uzemljenih žica mora biti toliko mali da kada je faza kratko spojena na kućište, struja jednofaznog kratkog spoja bude dovoljna za trenutni rad prekostrujne zaštite. Prema PUE. struja strujnog kruga faza - nula pri kratkom spoju na tijelo mora biti najmanje 3 puta veća od nazivne struje odgovarajućeg osigurača.

Prilikom zaštite električne instalacije automatskim prekidačem, neutralne žice se biraju tako da u petlji faza-nula daju struju kratkog spoja koja ne prelazi struju umetanja prekidača za 1,4 puta.

U dvije vodeće grane, faza - nula, koje napajaju jednofazne električne prijemnike, zaštitni uređaj (osigurač, jednopolni prekidači) ugrađen je samo na faznu žicu, ako u ovoj grani postoje dijelovi koji su podložni nuliranju. U svrhu električne sigurnosti, pri montaži patrona lampe, fazna žica je povezana sa centralnim kontaktom patrone (peta), a nulta žica je spojena na navojni dio patrone. Ovo će sprečiti nesreću ako se baza lampe slučajno dodirne (na primer, tokom zamene P) bez isključivanja iz električne mreže. Prilikom nuliranja, odvojene grane neutralne žice treba spojiti na osvijetljene armature, a ne koristiti provodljivu neutralnu žicu u tu svrhu.

Sheme uključivanja u strujni krug mogu biti različite. Ipak, najkarakterističnije su sheme povezivanja: između dvije faze i između jedne faze i zemlje (slika 1). Naravno, u drugom slučaju se pretpostavlja da postoji električna veza između mreže i zemlje.

Prvi krug odgovara dvofaznom kontaktu, a drugi jednofaznom.

Napon između dva vodljiva dijela ili između provodnog dijela i zemlje kada ih osoba ili životinja dodirne u isto vrijeme naziva se napon dodira (U itd).

Dvofazni kontakt, ceteris paribus, je opasniji, jer se na ljudsko tijelo primjenjuje najveći napon u ovoj mreži – linearni i struja kroz osobu, neovisna o mrežnoj shemi, neutralnom modu i drugim faktorima, je od najveće važnosti:

gdje
- linijski napon, tj. napon između faznih žica mreže, V;

U f - fazni napon, tj. napon između početka i kraja jednog namota izvora struje (transformatora ili generatora) ili između faznih i neutralnih žica mreže, V;

R h- otpor ljudskog tijela, Ohm.

Rice. 6.1. Slučajevi kada osoba dodiruje dijelove pod naponom: a - dvofazno uključivanje: b i c - jednofazno uključivanje

Slučajevi dvofaznog dodira su vrlo rijetki i ne mogu poslužiti kao osnova za procjenu sigurnosnih uslova mreže. Obično se javljaju u instalacijama do 1000 V kao rezultat rada pod naponom, upotrebe neispravne zaštitne opreme, kao i rada opreme sa nezaštićenim golim strujnim dijelovima (otvoreni prekidači, nezaštićeni terminali transformatora za zavarivanje itd. .).

Jednofazni kontakt, ceteris paribus, manje je opasan od dvofaznog, jer je struja koja prolazi kroz osobu ograničena utjecajem mnogih faktora. Međutim, jednofazni kontakt javlja se mnogo češće i glavna je shema u kojoj su ljudi ozlijeđeni strujom u mrežama bilo kojeg napona. Stoga su u nastavku analizirani samo slučajevi jednofaznog kontakta. U ovom slučaju se razmatraju obje dozvoljene za upotrebu trofazne strujne mreže napona do 1000 V: četverožične sa čvrsto uzemljenim neutralnim i trožične sa izolovanim nultom.

6.2.4. Trofazne mreže sa čvrsto uzemljenom neutralom

U trofaznoj četverožičnoj mreži sa čvrsto uzemljenom neutralom, izračunavanje napona dodira U itd , i struja I h prolazeći kroz osobu, u slučaju dodirivanja jedne od faza (slika 6.2), najlakše je izvesti simboličku (složenu) metodu.

Razmotrimo najopštiji slučaj, kada otpor izolacije žica, kao i kapacitet žica u odnosu na masu, nisu jednaki jedni drugima, tj.

r 1 ≠ r 2 ≠ r 3 ≠ r n ; OD 1 ≠ OD 2 ≠ OD 3 ≠ OD n ≠ 0,

gdje r 1 , r 2 , r 3 , r n- otpor izolacije faze L i nulte (kombinovane) PEN žice, Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C n - raspršeni kapaciteti faze L i nulte (kombinovane) PEN žice u odnosu na masu, F.

Tada će ukupne provodljivosti faznih i neutralnih žica u odnosu na tlo u složenom obliku biti:

;
;
;

gdje w- ugaona frekvencija, rad/s;

j - imaginarna jedinica jednaka (
).

Rice. 6.2. Osoba koja dodiruje faznu žicu trofazne četverožične mreže s uzemljenim neutralnim tokom normalnog rada: a - dijagram mreže; b - ekvivalentno kolo; L1, L2, L3, - fazni provodnici; OLOVKA - neutralna (kombinovana) žica.

Ukupne provodljivosti uzemljenja neutralnog i ljudskog tela su jednake

;
,

gdje r 0 - otpor neutralnog uzemljenja, Ohm.

Kapacitivna komponenta ljudske provodljivosti može se zanemariti zbog svoje male vrijednosti.

Kada osoba dodirne jednu od faza, na primjer, fazni provodnik L1, napon pod kojim će biti određen izrazom

, (6.1)

Struja se nalazi po formuli

gdje - kompleksni napon faze 1 (fazni napon), V;

- složeni napon između neutralne točke izvora struje i zemlje (između tačaka 00" na ekvivalentnom kolu).

Koristeći dobro poznatu metodu dva čvora, može se izraziti na sljedeći način:

Imajući u vidu da za simetričan trofazni sistem

;
;
,

gdje U f - fazni napon izvora (modula), V;

a - fazni operator koji uzima u obzir fazni pomak, gdje

,

imaćemo jednakost

.

Zamjenom ove vrijednosti u (6.1) dobijamo željenu jednadžbu napona dodira u složenom obliku, koja djeluje na osobu koja je dodirnula fazni provodnik L1 trofazne četverožične mreže sa uzemljenim neutralom:

. (6.2)

Struja koja prolazi kroz osobu, dobijamo ako ovaj izraz pomnožimo sa Y h :

. (6.3)

U normalnom načinu rada mreže, vodljivost faznih i neutralnih žica u odnosu na uzemljenje u odnosu na vodljivost neutralnog uzemljenja ima vrlo male vrijednosti i, uz neku pretpostavku, može se izjednačiti sa nulom, tj.

Y 1 = Y 2 = Y 3 = Y n = 0

U ovom slučaju, jednačine (6.2) i (6.3) postaju mnogo jednostavnije. Dakle, napon dodira će biti

,

ili (u stvarnom obliku)

, (6.4)

a struja je

(6.5)

Prema zahtjevima PUE, vrijednost otpora r 0 ne bi trebalo da prelazi 8 oma, otpor ljudskog tela R h , ne pada ispod nekoliko stotina oma. Stoga, bez velike greške u jednačinama (6.4) i (6.5), možemo zanemariti vrijednost r 0 i pretpostavimo da kada dodirne jednu od faza trofazne četverožične mreže sa uzemljenim neutralom, osoba je praktički pod faznim naponomU f , a struja koja prolazi kroz njega jednaka je količniku dijeljenjaU f onR h .

Iz jednačine (6.5) slijedi još jedan zaključak: struja koja prolazi kroz osobu koja je dodirnula fazu trofazne četverožične mreže sa uzemljenim neutralnim tokom njenog normalnog rada praktički se ne mijenja s promjenom izolacijskog otpora i kapaciteta žica u odnosu na uzemljenje, ako održava se uslov da su ukupne provodljivosti žica u odnosu na uzemljenje veoma male u poređenju sa neutralnim uzemljenjem mreže provodljivosti.

U ovom slučaju se značajno povećava sigurnost otpora obuće, tla (poda) i drugih otpora u ljudskom električnom kolu.

Mrtvi kratki spoj na masu u mreži sa čvrsto uzemljenim neutralnim elementom malo mijenja napon faza u odnosu na uzemljenje.

U hitnom režimu, kada je jedna od faza mreže, na primjer, fazni provodnik L3 (slika 6.3, a), zatvorena za tlo kroz relativno mali aktivni otpor r gp, a osoba dodirne fazni provodnik L1, jednačina (6.2) će poprimiti sljedeći oblik:

.

I mi to prihvatamo Y 1 , Y 2 i Y n mali u poređenju sa Y 0 , tj. izjednačeno sa nulom.

Nakon što izvršite odgovarajuće transformacije i uzmete u obzir to

,
i
,

dobiti napon dodira u stvarnom obliku

.

Da bismo pojednostavili ovaj izraz, pretpostavimo to

.

Kao rezultat, konačno dobijamo taj napon U itd jednaki

. (6.6)

Struja koja prolazi kroz osobu određena je formulom

. (6.7)

Rice. 6.3. Osoba koja dodiruje faznu žicu trofazne četverožične mreže sa uzemljenim neutralom u hitnom načinu rada: a - dijagram mreže; b - vektorski dijagram napona.

Razmotrimo dva tipična slučaja.

Ako je otpor žica prema masi r gp smatra se jednakom nuli, tada jednačina (6.6) poprima oblik

.

Stoga će u ovom slučaju osoba biti pod utjecajem linearnog napona mreže.

2. Ako uzmemo jednak nuli otpor neutralnog uzemljenja r 0 , onda iz jednačine (6.6) dobijamo da U np = U f , one. napon pod kojim će osoba biti jednak naponu faze.

Međutim, u praktičnim uslovima otpora r gp i r 0 uvijek veći od nule, dakle napon pod kojim osoba dodiruje radnu faznu žicu trofazne mreže sa uzemljenim neutralnim tokom rada u nuždi uvijek je manji od linearnog, ali više od faznog, tj.

> U itd > U f . (6.8)

Ova pozicija je ilustrovana vektorskim dijagramom prikazanim na sl. 6.3, b i odgovara slučaju koji se razmatra. Treba napomenuti da i ovaj zaključak proizilazi iz jednačine (6.6). Dakle, za male vrijednosti r gp i r 0 u odnosu na R h , prvi član u nazivniku se može zanemariti. Zatim razlomak za bilo koji omjer r gp i r 0 uvijek će biti veći od jedan, ali manji
, tj. dobijamo izraz (6.8).