Die Schwere eines Stromschlags wird maßgeblich durch die Art und Weise bestimmt, wie eine Person an den Stromkreis angeschlossen ist. Die Muster der Stromkreise, die entstehen, wenn eine Person mit einem Leiter in Kontakt kommt, hängen von der Art des verwendeten Stromversorgungssystems ab.

Am weitesten verbreitet sind Vierleiternetze mit einer Spannung von 380/220 V. Was ist das? Von der elektrischen Energiequelle gehen vier Drähte zu den Verbrauchern, von denen drei als Phase und einer als Neutralleiter bezeichnet werden. Die Spannung zwischen zwei Phasendrähten beträgt 380 V (diese Spannung wird als linear bezeichnet) und zwischen dem Neutralleiter und einem der Phasendrähte beträgt sie 220 V (diese Spannung wird als Phasenspannung bezeichnet).

Zur Stromversorgung von Beleuchtungsanlagen, Fernsehern und Kühlschränken wird ein einphasiges Netzwerk verwendet – ein Phasendraht und ein Neutralleiter (also 220 V). Die gebräuchlichsten Stromnetze sind solche, bei denen der Neutralleiter geerdet ist. Das Berühren des Neutralleiters stellt für den Menschen praktisch keine Gefahr dar; Nur der Phasendraht ist gefährlich. Es ist jedoch schwierig herauszufinden, welcher der beiden Drähte neutral ist – sie sehen gleich aus. Dies geschieht mit einem speziellen Gerät – einem Phasendetektor.

Betrachten wir mögliche Schemata zum Anschließen einer Person an einen Stromkreis, wenn sie die Stromleiter eines einphasigen (zweiadrigen) Netzwerks berührt. Am seltensten, aber auch am gefährlichsten ist es, wenn eine Person zwei Drähte oder daran angeschlossene Stromleiter berührt.

Angenommen, Sie beschließen, die elektrischen Leitungen zu reparieren – die Leitungen zu isolieren, eine neue Steckdose und einen neuen Schalter zu reparieren oder zu installieren, aber Sie haben vergessen, den Strom auszuschalten. Während der Installationsarbeiten haben Sie mit einer Hand den Phasendraht und mit der anderen den Neutralleiter berührt. Der Strom fließt auf dem „Hand-zu-Hand“-Weg durch Sie, das heißt, der Widerstand des Stromkreises umfasst nur den Widerstand des Körpers. Wenn wir den Körperwiderstand mit 1 kOhm annehmen (dieser Wert wird normalerweise in Berechnungen akzeptiert), dann fließt gemäß dem Ohmschen Gesetz ein Strom durch Sie:

I (Strom) = 220 V: 1000 Ohm = 0,22 A = 220 mA.

Es ist tödlich gefährlicher Strom. Die Schwere der elektrischen Verletzung und sogar Ihres Lebens hängt in erster Linie davon ab, wie schnell Sie sich vom Kontakt mit dem Stromleiter befreien (den Stromkreis unterbrechen), denn in diesem Fall ist die Einwirkungszeit entscheidend.

Wenn Sie an elektrischen Leitungen arbeiten, schalten Sie unbedingt die Stromversorgung aus und hängen Sie ein Warnschild an den Schalter: „Nicht einschalten – Leute arbeiten“ oder noch besser: Platzieren Sie einen Beobachter.

Bei der Reparatur elektrischer Haushaltsgeräte (Staubsauger, Kaffeemaschine, Waschmaschine), Fernseh- und Radiogeräten kann es zu einem Stromschlag kommen. Sie wissen genau, dass Sie nicht unter Spannung arbeiten können, und haben die Stromversorgung mit dem Schalter am Elektrogerät ausgeschaltet. Die Spannung liegt jedoch an den Eingangskontakten des Schalters. Während des Betriebs vergessen Sie dies möglicherweise und berühren sie oder drücken versehentlich den Schalter und schalten den Strom ein. Die Spannung an einigen Elementen von Haushaltsgeräten kann sehr hohe Werte erreichen. Beispielsweise erreicht die an die Kathodenstrahlröhre eines Fernsehers oder PC-Monitors angelegte Spannung 15.000–18.000 V.

Reparaturen an Elektrogeräten, Fernseh- und Radiogeräten sowie Elektrogeräten dürfen nur durchgeführt werden, wenn der Netzstecker des Geräts aus der Steckdose gezogen ist.

Viel häufiger kommt es vor, dass eine Person mit einer Hand mit einem Phasendraht oder einem Teil eines Geräts, einem damit elektrisch verbundenen Gerät, in Kontakt kommt.

Sie beschließen, mit einer elektrischen Bohrmaschine ein Loch zu bohren. Sie hatten die Bohrmaschine längere Zeit nicht benutzt, aber sie war in gutem Zustand. Ihre Arbeit kann entweder erfolgreich abgeschlossen werden oder mit einem Stromschlag unterschiedlicher Schwere enden – von einem leichten Schock bis zum Tod. Warum könnte das passieren? Die Isolierung altert mit der Zeit und ihre Isoliereigenschaften lassen nach (der elektrische Widerstand nimmt ab). Die Isolierung verschlechtert sich besonders schnell, wenn sie längere Zeit in einem feuchten Raum oder in einer aggressiven Umgebung (z. B. in einer Umgebung mit Schwefelsäuredämpfen) belassen wird. Leitfähiger Staub oder Wasser, das in die Bohrmaschine gelangt, kann den Phasenleiter mit dem Körper (Griff) der Bohrmaschine kurzschließen. Die Isolierung der Versorgungsleitungen kann von einer Maus zerkaut werden. Wenn das Gehäuse der elektrischen Bohrmaschine aus Metall besteht, haben Sie tatsächlich Kontakt mit dem Phasendraht. Wenn es aus Kunststoff besteht, kann es zu elektrischem Kontakt kommen, wenn die Integrität des Gehäuses gebrochen (gerissen) oder das Gehäuse nass ist.

Wie fließt der Strom durch einen Menschen und welcher Stromkreis entsteht? Wenn die zweite Hand ebenfalls auf dem Körper der Bohrmaschine aufliegt oder keine anderen leitfähigen Gegenstände berührt, fließt der Strom entlang des Hand-zu-Fuß-Wegs. Der Strom durch eine Person, Schuhe, Sockel (Boden) und Stahlbetonkonstruktionen des Gebäudes fließt in den Boden und durch ihn zum Neutralleiter (schließlich ist der Neutralleiter geerdet). Es entsteht ein geschlossener Stromkreis, dessen Stromstärke durch seinen gesamten elektrischen Widerstand bestimmt wird. Wenn Sie isolierende trockene Schuhe (Leder, Gummi) tragen und auf einem trockenen Holzboden stehen, ist der Stromkreiswiderstand groß und die Stromstärke nach dem Ohmschen Gesetz klein.

Beispielsweise beträgt der Bodenwiderstand 30 kOhm, Lederschuhe 100 kOhm und der menschliche Widerstand 1 kOhm. Der Strom, der durch eine Person fließt:

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

Dieser Strom liegt nahe am Schwellenwert des wahrnehmbaren Stroms. Sie spüren den Stromfluss, hören auf zu arbeiten und beheben den Fehler.

Wenn Sie barfuß auf nassem Boden stehen, fließt ein Strom durch Ihren Körper:

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

Dieser Strom kann Lungen- und Herzschäden verursachen und bei längerer Exposition zum Tod führen. Wenn Sie mit trockenen und intakten Gummistiefeln auf nassem Boden stehen, fließt ein Strom durch Ihren Körper:

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

Möglicherweise spüren Sie den Fluss eines solchen Stroms nicht. Doch ein kleiner Riss oder Einstich in der Sohle eines Stiefels kann den Widerstand der Gummisohle drastisch verringern und die Arbeit gefährlich machen.

Bevor Sie mit Elektrogeräten (insbesondere solchen, die längere Zeit nicht benutzt wurden) arbeiten, müssen diese sorgfältig auf Beschädigungen der Isolierung untersucht werden. Elektrogeräte müssen vom Staub abgewischt und bei Nässe getrocknet werden. Nasse Elektrogeräte dürfen nicht verwendet werden! Es ist besser, Elektrowerkzeuge, Instrumente und Geräte in Plastiktüten aufzubewahren, um zu verhindern, dass Staub oder Feuchtigkeit eindringen. Sie müssen in trockenen Schuhen arbeiten. Wenn Zweifel an der Zuverlässigkeit eines Elektrogeräts bestehen, müssen Sie auf Nummer sicher gehen – legen Sie einen trockenen Holzboden oder eine Gummimatte unter Ihre Füße. Sie können Gummihandschuhe verwenden.

Ein anderes Stromflussmuster tritt auf, wenn die andere Hand ein hochleitfähiges Objekt berührt, das elektrisch mit der Erde verbunden ist. Dies kann eine Wasserleitung, ein Heizkörper, eine Garagenwand aus Metall usw. sein. Der Strom fließt auf dem Weg des geringsten elektrischen Widerstands. Diese Objekte sind praktisch mit der Erde kurzgeschlossen, ihr elektrischer Widerstand ist sehr gering. Der Weg des Stromflusses durch den Körper ist in diesem Fall „Hand-zu-Hand“, das heißt, er stimmt praktisch mit dem Fall überein, dass die Hände gleichzeitig zwei Drähte berühren – Phase und Neutralleiter. Wie bereits gezeigt, kann der Strom einen Wert von 220 mA erreichen, d. h. tötlich. In einem feuchten Raum werden sogar Holzkonstruktionen zu guten Stromleitern.

Das Arbeiten in feuchten Räumen, in der Nähe von stark leitenden, mit der Erde verbundenen Gegenständen in der Nähe einer Person, stellt eine äußerst hohe Gefahr dar und erfordert die Einhaltung erhöhter elektrischer Sicherheitsmaßnahmen. In solchen Räumen werden häufig reduzierte Spannungen verwendet - 36 und 12 Volt.

Berühren Sie beim Arbeiten mit elektrischen Geräten keine Gegenstände, die möglicherweise elektrisch mit der Erde verbunden sind.

Wir haben nicht alle möglichen Stromnetzpläne und Touch-Optionen berücksichtigt. In der Produktion haben Sie es möglicherweise mit komplexeren Stromkreisen zu tun, die viel höhere Spannungen führen und daher gefährlicher sind. Die wichtigsten Schlussfolgerungen und Empfehlungen zur Gewährleistung der Sicherheit sind jedoch nahezu dieselben.

Fragen der Endkontrolle.

1. Welche Berührung stromführender Leiter ist für den Menschen am gefährlichsten?

2. Warum erhöht das Berühren von mit dem Boden verbundenen Gegenständen (z. B. einer Wasserleitung) mit der Hand beim Arbeiten mit elektrischen Geräten das Risiko eines Stromschlags dramatisch?

3. Warum muss man bei der Reparatur elektrischer Geräte den Netzstecker aus der Steckdose ziehen?

4. Warum muss man beim Arbeiten mit Elektrogeräten Schuhe tragen?

5.Wie können Sie das Risiko eines Stromschlags verringern?

6. Welche elektrischen Sicherheitsregeln sind beim Betrieb elektrischer Geräte zu beachten?

7. Ein Mann beschloss, sich in einer mit Wasser gefüllten Badewanne mit einem Elektrorasierer zu rasieren. Was kann passieren und wie groß ist die Gefahr eines Stromschlags für einen Mann?

8. Das Mädchen nahm ein Bad und beschloss, barfuß auf dem nassen Fliesenboden stehend, ihre Haare mit einem Haartrockner zu trocknen. Bewerten Sie die Gefahr und mögliche Folgen.

9. Erzählen Sie von Fällen von Stromschlägen, die Ihnen oder anderen Personen passiert sind. Was war die Schadensursache und gegen welche elektrischen Sicherheitsvorschriften wurde verstoßen?

10. Bewerten Sie anhand der Anweisungen des Lehrers, der die Netzwerkparameter und das Muster des menschlichen Kontakts mit stromführenden Leitungen oder Gegenständen festlegt, die Gefahr eines Stromschlags.

I. Autos verwenden einen Gleichstrom von 12 V. Der Minuspol des Autos ist mit der Karosserie verbunden, der Pluspol ist mit der isolierten elektrischen Verkabelung verbunden. Bewerten Sie die Gefahr eines solchen Stroms für den Menschen.

Kurzer Weg http://bibt.ru

9.2. Schemata zur möglichen Einbeziehung einer Person in einen Stromkreis.

Beim Betrieb elektrischer Anlagen kann ein unbeabsichtigter menschlicher Kontakt mit spannungsführenden Teilen unter Spannung nicht ausgeschlossen werden. Am gefährlichsten ist eine Berührung, wenn eine Person auf dem Boden oder einer leitfähigen Unterlage (Boden, Plattform) steht und ihre Schuhe eine gewisse elektrische Leitfähigkeit aufweisen.

Der menschliche Kontakt mit spannungsführenden Teilen kann einphasig (einpolig in Gleichstromkreisen) oder zweiphasig (zweipolig) sein. In beiden Fällen entsteht ein Stromkreis, dessen Abschnitt der menschliche Körper sein wird. Im ersten Fall kann der aktuelle Weg durch eine Person „Arm – Beine“ sein. Im zweiten Fall - „Hand – Hand“. Andere Schemata zum Anschließen einer Person an einen Stromkreis sind möglich, beispielsweise beim Berühren spannungsführender Teile mit Gesicht, Hals, Rücken usw. oder beim „Bein-an-Bein“-Schalten.

Bei einem zweiphasigen (zweipoligen) Anschluss steht eine Person unter der vollen Betriebsspannung der elektrischen Anlage und der durch sie fließende Strom ist gleich

I Person = U l /R Person, (9.1)

wo U l - lineare Spannung; R Person – Widerstand des menschlichen Körpers.

Bei einer einpoligen (einphasigen) Berührung, die häufiger vorkommt, hängt der durch eine Person fließende Strom nicht nur von der Spannung der Elektroinstallation und dem Widerstand des menschlichen Körpers ab, sondern auch von anderen Faktoren: dem Neutralleiter Modus der Stromquelle, Zustand der Netzisolierung, Zustand (elektrische Leitfähigkeit) des Bodens, menschliches Schuhwerk, Luftfeuchtigkeit usw.

Der Stromfluss durch eine Person ist eine Folge der Berührung von mindestens zwei Punkten eines Stromkreises, zwischen denen eine bestimmte Potentialdifferenz (Spannung) besteht.

Die Gefahr einer solchen Berührung ist unklar und hängt von mehreren Faktoren ab:

Diagramme zum Anschließen einer Person an einen Stromkreis;

Netzspannung;

Diagramme des Netzwerks selbst;

netzneutraler Modus;

Grad der Isolierung spannungsführender Teile vom Boden;

Kapazität spannungsführender Teile relativ zur Erde.

Klassifizierung von Netzen mit Spannungen bis 1000 V

Einphasennetze

Einphasige Netze werden in Zweileiter- und Einleiternetze unterteilt.

Zweidrahtig

Zweileiternetze werden in von der Erde isolierte und solche mit geerdetem Leiter unterteilt.

Isoliert vom Boden

Mit geerdetem Kabel

Diese Netze sind in der Volkswirtschaft weit verbreitet, von der Niederspannungsversorgung tragbarer Werkzeuge bis zur Stromversorgung leistungsstarker einphasiger Verbraucher.

Einzeldraht

Bei einem Eindrahtnetz übernehmen Erde, Schiene usw. die Rolle des zweiten Drahtes.

Einphasiges Netzwerk. Einzeldraht

Diese Netze werden hauptsächlich im elektrifizierten Verkehr (Elektrolokomotiven, Straßenbahnen, U-Bahnen usw.) eingesetzt.

Dreiphasennetze

Abhängig vom Neutralmodus der Stromquelle und dem Vorhandensein eines Neutral- oder Neutralleiters können sie nach vier Schemata durchgeführt werden.

Sternpunkt der Stromquelle- ein Punkt, an dem die Spannungen relativ zu allen Phasen im absoluten Wert gleich sind.

Nullpunkt der aktuellen Quelle- geerdeter Sternpunkt.

Der mit dem Sternpunkt verbundene Leiter wird Neutralleiter (Neutral) und der mit dem Nullpunkt verbundene Neutralleiter genannt.

1. Dreileiternetz mit isoliertem Neutralleiter

2. Dreiadriger Stecker mit geerdetem Neutralleiter

3. Vierleiternetz mit isoliertem Neutralleiter

4. Vierleiternetz mit geerdetem Neutralleiter

Für Spannungen bis 1000 V werden in unserem Land die Stromkreise „1“ und „4“ verwendet.

Schemata zum Anschließen einer Person an einen Stromkreis

Zweiphasenberührung- zwischen zwei Phasen des Stromnetzes. In der Regel am gefährlichsten, da eine lineare Spannung vorliegt. Allerdings sind diese Fälle recht selten.

Einphasenberührung- zwischen Phase und Erde. Dies setzt voraus, dass eine elektrische Verbindung zwischen Netz und Erde besteht.

Weitere Informationen zu Schemata zum Anschließen einer Person an einen Stromkreis finden Sie bei P.A. Dolin. Grundlegende Sicherheitsvorkehrungen bei Elektroinstallationen.

Einphasennetze

Isoliert vom Boden

Normaler Modus

Je besser die Isolierung der Leitungen gegenüber der Erde ist, desto geringer ist die Gefahr eines einphasigen Kontakts mit der Leitung.
Der menschliche Kontakt mit einem Draht mit hohem elektrischen Isolationswiderstand ist gefährlicher.

Notfallmodus

Wenn ein Draht gegen Erde kurzgeschlossen wird, wird eine Person, die einen funktionierenden Draht berührt, einer Spannung ausgesetzt, die nahezu der vollen Spannung der Leitung entspricht, unabhängig vom Isolationswiderstand der Drähte.

Mit geerdetem Kabel

Berühren eines nicht geerdeten Kabels

In diesem Fall steht die Person nahezu unter voller Netzspannung.

Berühren eines geerdeten Kabels

Unter normalen Bedingungen ist das Berühren eines geerdeten Kabels praktisch ungefährlich.

Berühren eines geerdeten Kabels. Notoperation

Im Falle eines Kurzschlusses kann die Spannung an der geerdeten Leitung gefährliche Werte erreichen.

Dreiphasennetze

Mit isoliertem Neutralleiter

Normaler Modus

Die Berührungsgefahr wird durch den gesamten elektrischen Widerstand der Leitungen gegenüber der Erde bestimmt; mit zunehmendem Widerstand nimmt die Berührungsgefahr ab.

Notfallmodus

Die Berührungsspannung entspricht nahezu der Netzspannung. Der gefährlichste Fall.

Mit geerdetem Neutralleiter

Normaler Modus

In diesem Fall befindet sich eine Person praktisch unter der Phasenspannung des Netzwerks.

Notfallmodus

Die Höhe der Berührungsspannung liegt je nach Verhältnis zwischen Erdschlusswiderstand und Erdwiderstand zwischen den Leiter- und Phasenspannungen.

Elektrische Sicherheitsmaßnahmen

Vermeiden Sie den menschlichen Kontakt mit spannungsführenden Teilen.
Dies geschieht durch die Platzierung spannungsführender Teile an unzugänglichen Stellen (in der Höhe, in Kabelkanälen, Kanälen, Rohren usw.).

Verwendung von Niederspannungen (12, 24, 36 V).
Zum Beispiel zum Antrieb von Handwerkzeugen in Räumen mit erhöhter Gefahr eines Stromschlags.

Verwendung einer doppelten Isolierung.
Zum Beispiel die Herstellung des Gehäuses einer Elektroinstallation aus Dielektrikum.

Verwendung persönlicher Schutzausrüstung.
Vor dem Einsatz der PSA müssen Sie sicherstellen, dass diese funktionstüchtig und intakt ist, und auch den Zeitpunkt der vorherigen und nachfolgenden Instrumentenüberprüfung überprüfen.

Grundlegende Schutzausrüstung bieten sofortigen Schutz vor elektrischem Schlag.
Zusätzliche Schutzausrüstung Sie können nicht alleine für Sicherheit sorgen, können aber mit der Grundausstattung helfen.

Überwachung der Isolierung von Geräten und Netzwerken.
- Ausgangskontrolle.
- Geplant.
- Außergewöhnlich usw.

Schützende Trennung von Netzwerken.
Ermöglicht die Reduzierung der Kapazität von Leitungen in der Nähe von Stromverbrauchern.

Schutzerdung ist eine bewusste elektrische Verbindung von nicht stromführenden Metallteilen, die unter Spannung stehen können, mit der Erde oder einem gleichwertigen Gerät (beliebt zum Thema Erdung auf geektimes.ru).

In Netzen bis 1000 V wird Schutzerdung in Netzen mit verwendet isoliert neutral.
Das Funktionsprinzip besteht darin, die Berührungsspannung auf einen sicheren Wert zu reduzieren.

Wenn eine Erdung nicht möglich ist, wird aus Schutzgründen das Potenzial der Basis, auf der die Person steht, und der Ausrüstung durch Erhöhung ausgeglichen. Zum Beispiel das Anschließen eines Reparaturkorbs an einen Phasenleiter einer Stromleitung.

Erdungsleiter werden unterteilt in:
A. Künstlich, direkt für Erdungszwecke bestimmt.
B. Natürliche Metallgegenstände, die für andere Zwecke im Boden gefunden werden und als Erdungsleiter verwendet werden können. Ausnahmen aufgrund des Kriteriums der Brand- und Explosionsgefahr (Gasleitungen usw.).

Der Erdungswiderstand sollte nicht mehr als einige Ohm betragen. Gleichzeitig erhöht sich im Laufe der Zeit durch Korrosion der Widerstand der Masseelektrode. Daher muss sein Wert regelmäßig (Winter/Sommer) überwacht werden.

Bei der Schutzerdung handelt es sich um eine gezielte Verbindung nicht stromführender Metallteile, die unter Spannung stehen dürfen, mit einem mehrfach geerdeten neutralen Schutzleiter.

Anwendungsbereich: Elektroinstallationen mit geerdetem Neutralleiter mit Spannung bis 1000 V.

Das Funktionsprinzip besteht darin, einen Kurzschluss zum Gerätekörper in einen einphasigen Kurzschluss umzuwandeln und das Gerät anschließend abzuschalten, wenn der maximal zulässige Strom überschritten wird.

Der Stromschutz wird entweder durch Leistungsschalter oder Sicherungen realisiert. Besondere Aufmerksamkeit Es ist darauf zu achten, dass die Dicke des neutralen Schutzleiters ausreichend gewählt wird, um den Kurzschlussstrom zu übertragen.

Einsatz von RCDs (Residual Current Devices).

Diese Art von Schutz wird ausgelöst, wenn die eingehenden und ausgehenden Ströme im überwachten Stromkreis nicht in ihrer Größe übereinstimmen, d. h. wenn ein Stromleck vorliegt. Wenn eine Person beispielsweise einen Phasendraht berührt, fließt ein Teil des Stroms über den Hauptstromkreis in die Erde, was zu einem Stromausfall bei den Geräten im gesteuerten Stromkreis führt. Mehr Details.

Beim Betrieb elektrischer Anlagen kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine Person spannungsführende Teile berührt, die unter Spannung stehen. In den meisten Fällen ist das Berühren spannungsführender Teile gefährlich, wenn eine Person auf dem Boden steht und Schuhe P eine gewisse elektrische Leitfähigkeit aufweisen.

Unter den Bedingungen eines Touristenkomplexes sind die typischsten zwei Schemata zum Anschluss des menschlichen Körpers an einen Stromkreis: zwischen zwei Drähten 1 zwischen dem Draht und der Erde. In Drehstromnetzen Wechselstrom Der erste Stromkreis wird als zweiphasiger Anschluss bezeichnet, der zweite als einphasiger Anschluss. In der Hotellerie werden neben dreiphasigen Wechselstromnetzen häufig auch einphasige Netze zur Stromversorgung verschiedener Haushaltsgeräte (Staubsauger, Kühlschränke, Bügeleisen) eingesetzt.

Das Diagramm zum Anschluss einer Person an ein vom Boden isoliertes einphasiges Zweileiternetz ist in Abb. dargestellt. 4.1.

Reis. 4.1. Menschlicher Kontakt mit einem Draht eines einphasigen Zweidrahtnetzes während seines Betriebsmodus: a - normal; b – Notfall; A, N – Bezeichnung der Drähte.

Solche Netzwerke werden mit Trenntransformatoren hergestellt. Unter normalen Betriebsbedingungen und einer hochwertigen Isolierung der Drähte verringert das Berühren einer davon die Gefahr eines Stromschlags.

Im Notfallmodus (Abb. 4.1, b) wird, wenn einer der Drähte mit der Erde verbunden ist, seine Isolierung durch den Widerstand des Drahtes gegen Erde überbrückt, der wie immer so klein ist, dass er sein kann gleich Null angenommen. Um einphasige Zweileiternetze mit geerdetem Kabel zu erstellen, werden einphasige Transformatoren verwendet, und um eine Spannung von 220 V zu erhalten, werden Intraphasennetze an die Phasen- und Neutralleiter angeschlossen. In beiden Fällen entsteht ein Stromkreis, zu dessen Abschnitten der menschliche Körper gehört. Der Strompfad durch den menschlichen Körper kann im ersten Fall „Arm – Bein“ und im zweiten Fall „Arm – Arm“ sein. Es sind auch andere Fälle möglich, in denen eine Person in einen Stromkreis einbezogen wird, beispielsweise das Berühren spannungsführender Teile mit Gesicht, Kopf, Hals oder die Einbindung in den Strompfad von Bein zu Bein.

Dreiphasiges Vierleiternetz mit geerdetem Neutralleiter. Bei zweiphasigem (zweipoligem) Kontakt steht die Person unter der vollen Betriebsspannung der Anlage. Beim einpoligen Kontakt, der häufiger vorkommt, hängt der Strom nicht nur von der Installationsspannung und dem Widerstand des menschlichen Körpers ab, sondern auch vom Neutralmodus, dem Isolationszustand des Netzwerks, des Bodens und der Schuhe der Person.

Betrachten wir die Merkmale verschiedener Stromnetze. Im Touristenkomplex gibt es vier führende Netze mit einem fest geerdeten Neutralleiter mit einer Spannung von bis zu 1000 V, beispielsweise 380/220 V. Die Stromquelle ist ein dreiphasiger Abwärtstransformator. Sekundärwicklungen die durch einen „Stern“ verbunden sind. Ein fest geerdeter Neutralleiter der Sekundärwicklung eines Abwärtstransformators (z. B. 1000/400 V) bestimmt einen Modus, in dem die Spannung einer Phase des Sekundärnetzes relativ zur Erde die Phasenspannung nicht überschreitet, d. h , bei einem Transformator mit einer Sekundärspannung von 400 V sind es maximal 230 V (am Verbraucher 220 V). Darüber hinaus geht im Falle eines Isolationsfehlers zwischen der Primär- und Sekundärwicklung bei funktionsfähiger Erdung des Neutralleiters die höchste Spannung an das Sekundärnetz im Verhältnis zur Erde und wird aufgrund des niedrigen Neutralleiter-Erdungswiderstands deutlich reduziert (2, 4,8 Ohm oder mehr für Spannungen von 660, 380 und 220 V Drehstromnetz (Staatsnorm 12.1.030-81)).

Ein vereinfachtes Diagramm, das den einpoligen menschlichen Kontakt mit einem Vierleiternetz mit fester Erdung des Neutralleiters der Stromquelle (Transformator oder Generator) erklärt, ist in Abb. dargestellt. 4.2.

Reis. 4.2. Einphasiger Anschluss einer Person an ein Netz mit fest geerdetem Neutralleiter der Stromversorgung (Transformator).

Aufgrund des geringen Widerstands des Ausbreitungsstroms der Arbeitsneutralerdung im Vergleich zum Widerstand des menschlichen Körpers ist dieser gleich Null. Die Berührung einer auf dem Boden stehenden Person (oder einer geerdeten Struktur, einem Boden) führt zu einem geschlossenen Stromkreis: Stromquellenwicklung – Leitungsdraht – menschlicher Körper – Erde – Draht – Arbeitserde – Quellenwicklung. Im Abschnitt „menschlicher Körper“ des Stromkreises wirkt auf ihn die Phasenspannung des 220-V-Netzes. Wenn die Schuhe der Person elektrisch leitend sind, dann ist auch der Boden oder die Struktur, auf der sie steht, elektrisch leitend, und zwar fast vollständig Die Spannung wird entlang des Weges „Hand“ – Beine“ an die Person angelegt. Wenn der Widerstand des menschlichen Körpers unter ungünstigen Bedingungen 1000 Ohm beträgt, fließt ein Strom von 220 mA durch ihn, was für ihn tödlich ist. Wenn sich herausstellt, dass der Gesamtwiderstand der Schuhe und des Bodens mit dem Widerstand des menschlichen Körpers vergleichbar ist, ist der Strom durch ihn geringer. Bei einem hohen Widerstand des Abschnitts „Schuhe – Boden“ (10.000 Ohm) beträgt der Strom durch die Person beispielsweise 20 mA. Das heißt, es ist viel weniger gefährlich, verursacht jedoch Schmerzen, Krämpfe und in einigen Fällen die Unfähigkeit des Opfers, sich selbstständig von der Einwirkung des Stroms zu befreien. Dies beweist, dass einphasiger menschlicher Kontakt mit einem Netzwerk mit fest geerdetem Neutralleiter immer gefährlich ist.

In der Praxis kann es beim Betrieb elektrischer Anlagen zu Erdschlüssen spannungsführender Teile kommen, beispielsweise durch das Gehäuse eines elektrischen Empfängers oder eine metallische Verkabelungsstruktur. Stellt sich heraus, dass ein solcher Kurzschluss stromlos ist, also ein geringer Übergangswiderstand vorliegt, wird die Anlage durch einen einphasigen Kurzschluss durch maximalen Welligkeitsschutz abgeschaltet (der Sicherungseinsatz löst aus oder der Leistungsschalter schaltet ab). ). Danach ist der normale Betrieb des anderen Stromnetzes wiederhergestellt.

Die maximal zulässigen Werte für Berührungsspannung und -strom im Notbetrieb von Industrie- und Haushaltselektroanlagen in touristischen Anlagen mit einer Spannung bis 1000 V und einer Frequenz von 50 Hz sollten die in der Tabelle angegebenen Werte nicht überschreiten. 4.1 (Staatsnorm 12.1.038-82).

Tabelle 4.1.

Maximal zulässige Werte für Berührungsspannung und -strom

	Standardisierter Wert		Aktuelle Dauer, s	Standardisierter Wert

Dreiphasennetze mit von der Erde isoliertem Neutralleiter.

Die Bereitstellung elektrischer Energie in der zweiten Stufe der Stromversorgung von Industrieunternehmen, Städten und Gemeinden erfolgt über Kabel (in Städten) oder Freileitungen (in Städten) mit der Nennspannung elektrischer Empfänger (Abspanntransformatoren von Unternehmen, Wohngebiete) mit 6, 10 oder 35 kV. Diese Stromnetze bestehen aus von der Erde isolierten Neutralleitern. I-Phasen von Stromquellen (Transformatoren regionaler Umspannwerke des Stromnetzes) oder über erhebliche induktive Widerstände geerdete Neutralleiter werden eingeschaltet, um die Kapazität des Komponentenstroms einer Einzelphase zu verringern Grundfehler.

Im Falle eines einphasigen Erdschlusses in einem Netz mit einem von der Erde isolierten Neutralleiter fließt an der Stelle des Erdschlusses ein Strom, der durch die Betriebsspannung der Anlage und die Leitfähigkeit der Phasen gegenüber der Erde verursacht wird .

Netzwerke mit einem isolierten Neutralleiter sind auch dann recht effektiv, wenn ihre Länge relativ kurz ist. In diesem Fall können wir davon ausgehen, dass die Kapazität der Drähte relativ zur Erde gleich Null ist und der Widerstand der Drähte ziemlich groß ist.

In Abb. In Abb. 4.3 zeigt den Anschluss einer Person in Drehstromnetzen mit isoliertem Neutralleiter.

Reis. 4.3. Menschlicher Kontakt mit einem Draht eines dreiphasigen Dreileiternetzes mit isoliertem Neutralleiter im Normalbetrieb. A. B, C – Bezeichnung der Drähte.

In Netzen mit isoliertem Neutralleiter besteht im Normalbetrieb die Gefahr eines Stromschlags für eine Person, die eine der Phasen berührt. hängt vom Widerstand des Leiters gegenüber der Erde ab, d. h. mit zunehmendem Widerstand nimmt die Gefahr ab.

Die Schutzerdung ist eine der Schutzmaßnahmen gegen einen elektrischen Schlag einer Person beim Berühren nicht leitender Metallteile mit beschädigter Isolierung (z. B. Kurzschluss zum Körper). Der Zweck einer solchen Erdung besteht darin, mithilfe geerdeter Geräte (einer Kombination aus Erdungselektrode und Erdungsleitern) absichtlich eine elektrische Verbindung zur Erde oder zum TE-Äquivalent metallischer nichtleitender Teile herzustellen, die unter Spannung stehen können. Als Erdungselektrode dienen eine oder mehrere im Erdreich verlegte Metallelektroden (z. B. Stahlstäbe, Rohre) und sorgen so für einen ausreichend geringen Übergangswiderstand. Der Widerstand eines geerdeten Geräts wird als Gesamtwiderstand bezeichnet und besteht aus dem Widerstand gegen die Ausbreitung des Erdungsstroms und dem Widerstand der geerdeten Leiter.

Betrachten wir die Wirkung der Schutzerdung. Wenn das Gehäuse des Elektromotors (Kabelmantelgerät) keine zuverlässige Verbindung zur Erde hat und aufgrund einer Isolationsschädigung Kontakt mit dem leitenden Teil hat, dann einphasiger Anschluss Person in den Stromkreis.

Im Netz entsteht bei einem Kurzschluss zum Rahmen ein einphasiger Erdschluss.

Aufgrund des relativ geringen Stromflusses zur Erde, durch Schutz errichtet schaltet sich nicht ab und arbeitet im Notbetrieb weiter. Allerdings fließt Strom durch das Gehäuse einer Maschine oder eines Geräts mit beschädigter Isolierung, und zwischen Gehäuse 1 und Erde entsteht eine Spannung relativ zur Erde (Abb. 4.4).

Reis. 4.4. Kurzschluss am Gehäuse eines Elektromotors, der an ein Netzwerk mit isoliertem Neutralleiter angeschlossen ist.

Die Person wird einer Berührungsspannung ausgesetzt, die erheblich sein kann und von der Position der Füße der Person sowie von der elektrischen Leitfähigkeit (Widerstand) der Schuhe abhängt. Wie immer ist die Berührungsspannung geringer als die Spannung relativ zur Erde.

Somit hängt die Größe der Spannung des geerdeten Rahmens gegenüber der Erde und damit die Berührungsspannung vom Widerstand der Erde ab, und die Berührungsspannung hängt vom Widerstand des geerdeten Geräts ab. Damit die Berührungsspannung möglichst gering ist, ist ein geringer Widerstand des geerdeten Geräts erforderlich. Elektrische Anlagen sind nicht in allen Räumlichkeiten und Betriebszuständen ohne erhöhte Gefahr bei einer Spannung von 42 V und darunter Wechselstrom 1 110 V und darunter Gleichstrom zu erden.

Teile elektrischer Geräte müssen geerdet werden. Der Erdung unterliegen: Gehäuse von elektrischen Maschinen, Transformatoren, Geräten; Antriebe elektrischer Geräte und Sekundärwicklungen von Schweißtransformatoren; Rahmen für verteilte Schalttafeln, Schalttafeln, Beleuchtungs- und Stromschränke; Metallstrukturen verteilter Geräte von Kabelleitungen. Von der Erdung ausgenommen sind: Verstärkung von Aufhängungs- und Stützisolatoren; Halterungen und Beleuchtungskörper bei der Installation auf Holzstützen und -konstruktionen; elektrische Geräte, die auf geerdeten Metallkonstruktionen installiert sind, wenn an den Kontaktstellen metallischer, nicht stromführender Teile der elektrischen Geräte mit ihnen ein zuverlässiger elektrischer Kontakt gewährleistet ist. Auch die Gehäuse von elektrischen Messgeräten und Relais, die auf Schalttafeln, in Schaltschränken und in den Wänden von Schaltanlagenkammern eingebaut sind, unterliegen keiner Erdung; Gehäuse von elektrischen Empfängern mit doppelter oder verstärkter Isolierung, zum Beispiel elektrische Bohrmaschinen, Waschmaschinen, Elektrorasierer.

Unter Verschlammung in elektrischen Anlagen und Netzen mit Spannungen bis 1000 V versteht man die gezielte elektrische Verbindung metallischer, nicht stromführender Elemente einer Anlage, die in der Regel von stromführenden Teilen, die nicht unter Spannung stehen (Elektrogerätegehäuse, Kabelkonstruktionen), isoliert sind ein neutraler Schutzleiter.

Der neutrale Schutzleiter in elektrischen Anlagen mit Spannungen bis 1000 V ist der Leiter, der die neutralisierten Teile (Gehäuse elektrischer Geräte) mit einem fest geerdeten Sternpunkt der Wicklung der Stromquelle (Generator oder Transformator) oder einem gleichwertigen Leiter verbindet (Gosstandard 12.1). 030-811 Gosstandart 12.1.009-76).

In Elektroinstallationen mit fest geerdetem Neutralleiter muss bei einem Kurzschluss zu geerdeten, nicht leitenden Metallbauteilen eine automatische Abschaltung von Geräten mit beschädigter Isolierung gewährleistet sein, da dies zu einem einphasigen Kurzschluss führt.

Neutrale Schutzerdungskabel direkt in Stromquellen, also in Umspannwerken oder Kraftwerken. Zusätzlich zur Hauptarbeitserdung des Neutralleiters sollte eine wiederholte Erdung des Neutralleiters im Netzwerk durchgeführt werden, die den Gesamtwiderstand der Neutralleitererdung verringert und als Ersatzerdung im Falle einer Unterbrechung der Neutralleitererdung dient den Draht (Abb. 4.5).

Reis. 4.5. Schematische Darstellung schützende Verschlammung: 1 - Elektroinstallation; 2 – maximaler Strahlschutz

Die wiederholte Erdung von Freileitungen erfolgt alle 250 m ihrer Länge, an deren Enden, an Abzweigungen und Abzweigungen von Hochspannungsleitungen mit einer Abzweiglänge von 200 m 1 mehr, sowie an den Eingängen von Luftleitungen ins Haus.

Bei der Stromversorgung über Kabelleitungen mit einer Spannung von 380/220 V erfolgt beim Betreten der Räumlichkeiten, in denen die Erdung von Elektrogeräten vorgesehen ist, eine erneute Erdung des Neutralleiters. Innerhalb dieser Räumlichkeiten muss eine Leitung zur erneuten Erdung des Neutralleiters vorhanden sein, an die zur Erdung erforderliche Gegenstände angeschlossen werden.

Zur erneuten Erdung des Neutralleiters sollten nach Möglichkeit natürliche Erdungsleiter verwendet werden, mit Ausnahme von Gleichstromnetzen, in denen die erneute Erdung ausschließlich mit künstlichen Erdungsleitern erfolgen sollte. Der Widerstand des Erdungsgeräts sollte bei jeder wiederholten Erdung 10 Ohm nicht überschreiten.

In Anbetracht der Tatsache, dass der Neutralleiter auch bei ungleichmäßiger Belastung einen Strom führt, der deutlich geringer ist als in den Phasendrähten, wird der Querschnitt des Neutralleiter-Arbeitsdrahts für die vier Zuleitungen so gewählt, dass er ungefähr der Hälfte des Phasenschnittpunkts entspricht Drähte. In einphasigen Abzweigungen von Hauptleitungen muss der Phasen-Null-Schnittpunkt des Neutralleiters mit dem des Phasendrahtes identisch sein, da durch ihn ein Strom fließt, der dem Strom des Phasendrahtes entspricht.

Der Widerstand der geerdeten Leitungen muss so gering sein, dass bei einem Kurzschluss einer Phase zum Gehäuse der einphasige Kurzschlussstrom ausreicht, um den Überstromschutz sofort auszulösen. Laut PUE. Der Strom des Phase-Null-Kreises bei Kurzschluss mit der Karosserie muss mindestens das Dreifache des Nennstroms der entsprechenden Sicherung betragen.

Beim Schutz einer elektrischen Anlage mit einem automatischen Leistungsschalter werden die Neutralleiter so ausgewählt, dass in der Phase-Null-Schleife ein Kurzschlussstrom bereitgestellt wird, der den Einschaltstrom des Schalters nicht um das 1,4-fache überschreitet.

In den beiden führenden Zweigen Phase - Null, die einphasige elektrische Empfänger versorgen, wird eine Schutzeinrichtung (Sicherung, einpolige Schalter) nur am Phasendraht installiert, wenn dieser Zweig Teile enthält, die geerdet werden müssen. Aus Gründen der elektrischen Sicherheit wird bei der Installation von Lampenfassungen der Phasendraht an den zentralen Kontakt der Fassung (Ferse) und der Neutralleiter an den Gewindeteil der Fassung angeschlossen. Dadurch wird verhindert, dass versehentlich der Lampensockel berührt wird (z. B. beim P-Austausch), ohne die Verbindung zum Netzwerk zu trennen. Bei der Erdung sollten separate Abzweige des Neutralleiters an die beleuchteten Leuchten angeschlossen werden und zu diesem Zweck kein leitender Neutralleiter verwendet werden.

Die Schaltungen zum Anschluss an den Stromkreis können unterschiedlich sein. Die typischsten Verbindungsschemata sind jedoch: zwischen zwei Phasen und zwischen einer Phase und Erde (Abb. 1). Im zweiten Fall wird natürlich von einer elektrischen Verbindung zwischen Netz und Erde ausgegangen.

Der erste Stromkreis entspricht einer zweiphasigen Berührung, der zweite einer einphasigen Berührung.

Als Spannung wird die Spannung zwischen zwei leitenden Teilen bzw. zwischen einem leitenden Teil und dem Boden bei gleichzeitiger Berührung durch eine Person oder ein Tier bezeichnet Berührungsspannung (U usw).

Zweiphasige Berührung ist bei sonst gleichen Bedingungen gefährlicher, da die höchste Spannung in einem bestimmten Netzwerk an den menschlichen Körper angelegt wird – linear und Der Strom durch eine Person ist von größter Bedeutung, da er unabhängig vom Netzdiagramm, dem Neutralmodus und anderen Faktoren ist:

Wo
- Netzspannung, d.h. Spannung zwischen Phasendrähten des Netzwerks, V;

U F - Phasenspannung, d.h. Spannung zwischen Anfang und Ende einer Wicklung einer Stromquelle (Transformator oder Generator) oder zwischen Phasen- und Neutralleiter des Netzes, V;

R H- Widerstand des menschlichen Körpers, Ohm.

Reis. 6.1. Fälle von menschlichem Kontakt mit spannungsführenden Teilen, die unter Spannung stehen: a – zweiphasiger Einschluss: b und c – einphasiger Einschluss

Fälle von Zwei-Phasen-Berührung kommen sehr selten vor und können nicht als Grundlage für die Beurteilung von Netzwerken hinsichtlich ihrer Sicherheitsbedingungen dienen. Sie entstehen in der Regel in Anlagen bis 1000 V durch Arbeiten unter Spannung, Verwendung fehlerhafter Schutzausrüstung sowie Betrieb von Geräten mit ungeschützten blanken spannungsführenden Teilen (offene Schalter, ungeschützte Klemmen von Schweißtransformatoren usw.).

Eine einphasige Berührung ist unter sonst gleichen Bedingungen weniger gefährlich als eine zweiphasige Berührung, da der durch eine Person fließende Strom durch den Einfluss vieler Faktoren begrenzt wird. Einphasiger Kontakt kommt jedoch viel häufiger vor und ist der Hauptgrund für den Stromschlag von Menschen in Netzen jeglicher Spannung. Daher werden im Folgenden nur Fälle einphasiger Berührungen analysiert. Dabei kommen beide zur Verwendung zugelassenen Drehstromnetze mit Spannungen bis 1000 V in Betracht: Vierleiter mit fest geerdetem Neutralleiter und Dreileiter mit isoliertem Neutralleiter.

6.2.4. Dreiphasennetze mit fest geerdetem Neutralleiter

Berechnung der Berührungsspannung in einem dreiphasigen Vierleiternetz mit fest geerdetem Neutralleiter U usw , Und aktuell ICH H Das Durchqueren einer Person im Falle der Berührung einer der Phasen (Abb. 6.2) ist am einfachsten mit der symbolischen (komplexen) Methode durchzuführen.

Betrachten wir den allgemeinsten Fall, wenn der Isolationswiderstand der Drähte sowie die Kapazität der Drähte gegenüber der Erde nicht gleich sind, d. h.

R 1 ≠ R 2 ≠ R 3 ≠ R N ; MIT 1 ≠ MIT 2 ≠ MIT 3 ≠ MIT N ≠ 0,

Wo R 1 , R 2 , R 3 , R N- Isolationswiderstand der Phase L und der neutralen (kombinierten) PEN-Drähte, Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C N - Streukapazitäten der Phase L und der neutralen (kombinierten) PEN-Drähte relativ zur Erde, F.

Dann beträgt die Gesamtleitfähigkeit der Phasen- und Neutralleiter relativ zur Erde in komplexer Form:

;
;
;

Wo w- Kreisfrequenz, rad/s;

J - imaginäre Einheit gleich (
).

Reis. 6.2. Menschlicher Kontakt mit einem Phasendraht eines dreiphasigen Vierleiternetzes mit geerdetem Neutralleiter im Normalbetrieb: a - Netzwerkdiagramm; b - Ersatzschaltbild; L1, L2, L3, - Phasenleiter; STIFT - neutraler (kombinierter) Draht.

Die gesamten Erdungsleitfähigkeiten des Neutralleiters und des menschlichen Körpers sind jeweils gleich

;
,

Wo R 0 - neutraler Erdungswiderstand, Ohm.

Der kapazitive Anteil der menschlichen Leitfähigkeit kann aufgrund seines geringen Wertes vernachlässigt werden.

Wenn eine Person eine der Phasen berührt, beispielsweise den Phasenleiter L1, wird die Spannung, unter der sie steht, durch den Ausdruck bestimmt

, (6.1)

Der Strom kann durch die Formel ermittelt werden

Wo - komplexe Spannung der Phase 1 (Phasenspannung), V;

- komplexe Spannung zwischen dem Neutralleiter der Stromquelle und der Erde (zwischen Punkten). 00" auf dem Ersatzschaltbild).

Unter Verwendung der bekannten Zwei-Knoten-Methode, kann wie folgt ausgedrückt werden:

Bedenken Sie, dass es sich um ein symmetrisches Dreiphasensystem handelt

;
;
,

Wo U F - Phasenspannung der Quelle (Modul), V;

A - Phasenoperator unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung, wo

,

wir werden Gleichheit haben

.

Wenn wir diesen Wert in (6.1) einsetzen, erhalten wir die erforderliche Gleichung für die Berührungsspannung in komplexer Form, die auf eine Person wirkt, die den Phasenleiter L1 eines dreiphasigen Vierleiternetzes mit einem geerdeten Neutralleiter berührt:

. (6.2)

Wir erhalten den Strom, der durch eine Person fließt, wenn wir diesen Ausdruck mit multiplizieren Y H :

. (6.3)

Unter normalen Betriebsbedingungen des Netzwerks hat die Leitfähigkeit der Phasen- und Neutralleiter gegenüber der Erde im Vergleich zur Leitfähigkeit der Neutralleitererdung sehr kleine Werte und kann mit einiger Annahme mit Null gleichgesetzt werden, d.h.

Y 1 = Y 2 = Y 3 = Y N = 0

In diesem Fall werden die Gleichungen (6.2) und (6.3) deutlich vereinfacht. Die Berührungsspannung ist also gleich

,

oder (in tatsächlicher Form)

, (6.4)

und der Strom ist gleich

(6.5)

Gemäß den Anforderungen des PUE ist der Widerstandswert R 0 Der Widerstand des menschlichen Körpers sollte 8 Ohm nicht überschreiten R H , mehrere Hundert Ohm nicht unterschreitet. Daher können wir den Wert vernachlässigen, ohne dass in den Gleichungen (6.4) und (6.5) ein großer Fehler auftritt R 0 und davon ausgehen Beim Berühren einer der Phasen eines dreiphasigen Vierleiternetzes mit einem geerdeten Neutralleiter steht eine Person praktisch unter PhasenspannungU F , und der durch ihn fließende Strom ist gleich dem DivisionsquotientenU F AnR H .

Eine weitere Schlussfolgerung ergibt sich aus Gleichung (6.5): Der Strom, der durch eine Person fließt, die während des normalen Betriebs die Phase eines dreiphasigen Vierleiternetzes mit einem geerdeten Neutralleiter berührt, ändert sich praktisch nicht, wenn sich der Isolationswiderstand und die Kapazität der Drähte relativ zur Erde ändern, wenn die Bedingung vorliegt bleibt bestehen, dass die Gesamtleitfähigkeiten der Drähte relativ zur Erde im Vergleich zum Leitfähigkeitsnetz des Neutralleiters sehr gering sind.

In diesem Fall erhöht sich die Sicherheit des Widerstands von Schuhen, Erde (Boden) und anderen Widerständen im menschlichen Stromkreis erheblich.

Ein fester Erdschluss in einem Netzwerk mit fest geerdetem Neutralleiter verändert die Phasenspannung relativ zur Erde kaum.

Im Notbetrieb, wenn eine der Phasen des Netzwerks, zum Beispiel der Phasenleiter L3 (Abb. 6.3, a), über einen relativ geringen Wirkwiderstand mit Erde kurzgeschlossen ist R zm, und eine Person berührt den Phasenleiter L1, Gleichung (6.2) nimmt die folgende Form an:

.

Auch hier gehen wir davon aus Y 1 ,Y 2 Und Y N klein im Vergleich zu Y 0 , d.h. sind gleich Null.

Nachdem wir die entsprechenden Transformationen vorgenommen und dies berücksichtigt haben

,
Und
,

wir erhalten die Berührungsspannung in realer Form

.

Um diesen Ausdruck zu vereinfachen, nehmen wir Folgendes an

.

Als Ergebnis erhalten wir schließlich die Spannung U usw gleicht

. (6.6)

Der durch eine Person fließende Strom wird durch die Formel bestimmt

. (6.7)

Reis. 6.3. Menschlicher Kontakt mit einem Phasendraht eines dreiphasigen Vierleiternetzes mit geerdetem Neutralleiter im Notbetrieb: a - Netzwerkdiagramm; b - Vektordiagramm der Spannungen.

Betrachten wir zwei typische Fälle.

Wenn der Widerstand der Drähte zur Erde beträgt R zm als gleich Null angesehen, dann nimmt Gleichung (6.6) die Form an

.

Folglich steht die Person in diesem Fall unter dem Einfluss der linearen Spannung des Netzwerks.

2. Wenn wir den neutralen Erdungswiderstand gleich Null annehmen R 0 , dann erhalten wir das aus Gleichung (6.6). U n.p. = U F , diese. Die Spannung, unter der sich eine Person befindet, entspricht der Phasenspannung.

Allerdings gibt es in der Praxis Widerstand R zm Und R 0 ist immer größer als Null, also Die Spannung, unter der eine Person im Notfallmodus einen funktionsfähigen Phasendraht eines Drehstromnetzes mit einem geerdeten Neutralleiter berührt, ist immer kleiner als linear, aber größer als die Phase, d. h.

>U usw >U F . (6.8)

Diese Situation wird durch das Vektordiagramm in Abb. veranschaulicht. 6.3, b und entsprechend dem betrachteten Fall. Es ist zu beachten, dass diese Schlussfolgerung auch aus Gleichung (6.6) folgt. Also für kleine Werte R zm Und R 0 im Vergleich zu R H , Der erste Term im Nenner kann vernachlässigt werden. Dann der Bruch für jedes Verhältnis R zm Und R 0 wird immer größer als eins sein, aber kleiner
, d.h. wir erhalten den Ausdruck (6.8).