Tingkat keparahan sengatan listrik sangat ditentukan oleh skema memasukkan seseorang ke dalam sirkuit. Sirkuit yang terbentuk ketika seseorang menghubungi konduktor sirkuit bergantung pada jenis sistem catu daya yang digunakan.

Yang paling banyak digunakan adalah jaringan empat kabel dengan tegangan 380/220 V. Apa itu? Empat kabel mengalir dari sumber energi listrik ke konsumen, tiga di antaranya disebut fase, dan satu nol. Tegangan antara dua kabel fase adalah 380V (tegangan ini disebut linier), dan antara kabel netral dan salah satu kabel fase adalah 220V (tegangan ini disebut fase).

Untuk menyalakan instalasi penerangan, televisi, lemari es, jaringan fase tunggal digunakan - kabel satu fase dan kabel netral (yaitu, 220 V). Jaringan listrik paling umum di mana kabel netral diardekan. Menyentuh kabel netral praktis tidak berbahaya bagi manusia; hanya kabel fase yang berbahaya. Namun, sulit untuk mengetahui mana dari dua kabel yang nol - tampilannya sama. Ini dilakukan dengan menggunakan perangkat khusus - penentu fase.

Pertimbangkan kemungkinan skema untuk memasukkan seseorang ke dalam sirkuit listrik saat menyentuh konduktor arus dari jaringan satu fase (dua kabel). Yang paling langka, tetapi juga yang paling berbahaya, adalah sentuhan seseorang pada dua kabel atau konduktor arus yang terhubung dengannya.

Misalkan Anda memutuskan untuk memperbaiki kabel - isolasi kabel, perbaiki atau pasang soket dan sakelar baru, tetapi lupa mematikan catu daya. Saat melakukan pekerjaan instalasi, Anda menyentuh kabel fase dengan satu tangan dan kabel netral dengan tangan lainnya. Arus akan mengalir melalui Anda di sepanjang jalur tangan ke tangan, yaitu, resistansi rangkaian hanya akan mencakup resistansi tubuh. Jika kita mengambil resistansi tubuh menjadi 1 kOhm (angka ini biasanya diambil dalam perhitungan), maka menurut hukum Ohm, arus akan mengalir melalui Anda:

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

Ini mematikan arus berbahaya. Tingkat keparahan cedera listrik, dan bahkan nyawa Anda, pertama-tama akan bergantung pada seberapa cepat Anda menghilangkan kontak dengan konduktor arus (putuskan sirkuit listrik), karena waktu pemaparan dalam hal ini sangat menentukan.

Saat bekerja dengan kabel listrik, pastikan untuk mematikan catu daya, dan gantung tanda peringatan di sakelar: "Jangan nyalakan - orang sedang bekerja", atau lebih tepatnya, letakkan pengamat.

Sengatan listrik dapat terjadi saat memperbaiki peralatan listrik rumah tangga (penyedot debu, pembuat kopi, mesin cuci), peralatan televisi dan radio. Anda tahu betul bahwa tidak mungkin bekerja di bawah tegangan, dan Anda mematikan catu daya dengan sakelar pada alat listrik. Namun, dalam hal ini, tegangan akan berada di kontak input sakelar. Dalam proses pengerjaan, Anda bisa melupakannya dan menyentuhnya atau tanpa sengaja menekan sakelar dan menyalakan arus listrik. Tegangan pada beberapa elemen peralatan rumah tangga bisa mencapai nilai yang sangat tinggi. Misalnya, tegangan yang disuplai ke tabung sinar katoda TV, monitor PC mencapai 15.000-18.000 V.

Perbaikan peralatan listrik, peralatan televisi dan radio, peralatan listrik hanya dapat dilakukan dengan steker listrik perangkat dilepas dari stopkontak.

Jauh lebih sering ada kasus ketika seseorang dengan satu tangan bersentuhan dengan kabel fase atau bagian dari perangkat, perangkat yang terhubung secara elektrik dengannya.

Anda memutuskan untuk mengebor lubang dengan bor listrik. Anda sudah lama tidak menggunakan bor, tetapi kondisinya baik. Pekerjaan Anda dapat diselesaikan dengan sukses dan diakhiri dengan sengatan listrik dengan berbagai tingkat keparahan - dari pukulan ringan hingga kematian. Mengapa ini bisa terjadi? Isolasi menua dari waktu ke waktu, dan sifat isolasinya memburuk (hambatan listrik menurun). Insulasi memburuk dengan cepat terutama ketika disimpan di ruangan lembab atau di lingkungan yang agresif (misalnya, di lingkungan uap asam sulfat) untuk waktu yang lama. Debu konduktif, air yang masuk ke bor dapat menutup konduktor fasa ke badan (pegangan) bor. Isolasi kabel timah dapat dikunyah oleh tikus. Jika badan bor listrik adalah logam, sebenarnya Anda bersentuhan dengan kabel fasa, jika plastik, kontak listrik dapat terjadi jika keutuhan badan rusak (retak) atau badan basah.

Bagaimana arus mengalir melalui seseorang, dan rangkaian listrik apa yang terbentuk? Jika jarum detik juga bertumpu pada badan bor atau tidak menyentuh benda konduktif lainnya, arus akan mengalir di sepanjang jalur lengan ke kaki. Arus melalui seseorang, sepatu, alas (lantai), struktur beton bertulang bangunan akan mengalir ke tanah dan melaluinya ke kabel netral (setelah semua, kabel netral di-ground). Terbentuk rangkaian listrik tertutup, besarnya arus yang akan ditentukan oleh hambatan listrik totalnya. Jika Anda berdiri di atas lantai kayu kering dengan isolasi sepatu kering (kulit, karet), resistansi rangkaian akan besar, dan kekuatan arus, menurut hukum Ohm, akan kecil.

Misalnya, resistansi lantai 30 kOhm, sepatu kulit 100 kOhm, resistansi manusia 1 kOhm. Arus yang akan mengalir melalui seseorang:

I (arus) \u003d 220 V: (30000 + 100000 + 1000) Ohm \u003d 0,00168 A \u003d 1,68 mA.

Arus ini dekat dengan ambang batas arus yang terlihat. Anda akan merasakan aliran arus, berhenti bekerja, memperbaiki masalah.

Jika Anda berdiri tanpa alas kaki di tanah basah, arus akan mengalir melalui tubuh Anda:

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

Arus ini dapat menyebabkan kerusakan pada paru-paru dan jantung, dan dengan kontak yang terlalu lama, kematian. Jika Anda berdiri di tanah basah dengan sepatu bot karet yang kering dan utuh, arus akan mengalir ke seluruh tubuh Anda:

I (arus) \u003d 220 V: (500000 + 1000) Ohm \u003d \u003d 0,0004 A \u003d 0,4 mA.

Anda mungkin tidak merasakan aliran arus seperti itu. Tetapi retakan atau tusukan kecil pada sol sepatu bot dapat secara drastis mengurangi daya tahan sol karet dan membuat pekerjaan menjadi berbahaya.

Sebelum mulai mengerjakan perangkat listrik (terutama yang sudah lama tidak beroperasi), perangkat tersebut harus diperiksa dengan cermat untuk kerusakan isolasi. Perangkat listrik harus dibersihkan dari debu dan, jika basah, dikeringkan. Perangkat listrik basah tidak boleh dioperasikan! Lebih baik menyimpan alat listrik, peralatan, peralatan di dalam kantong plastik untuk mencegah masuknya debu atau kelembapan. Pekerjaan harus dilakukan dengan sepatu kering. Jika keandalan perangkat listrik diragukan, Anda harus bermain aman - letakkan lantai kayu kering atau alas karet di bawah kaki Anda. Anda bisa menggunakan sarung tangan karet.

Pola aliran arus lainnya terjadi ketika tangan Anda yang lain menyentuh benda yang sangat konduktif yang terhubung secara elektrik ke ground. Ini bisa berupa pipa air, radiator, dinding garasi logam, dll. Arus mengalir di sepanjang jalur yang hambatan listriknya paling kecil. Benda-benda ini hampir dihubung pendek ke tanah, hambatan listriknya sangat kecil. Jalur aliran arus melalui tubuh dalam hal ini adalah "tangan-tangan", yaitu, secara praktis bertepatan dengan kasus sentuhan tangan secara bersamaan dengan dua kabel - fase dan nol. Seperti yang ditunjukkan sebelumnya, arus dapat mencapai 220 mA, mis. mematikan. Di ruangan yang lembab, bahkan struktur kayu menjadi penghantar listrik yang baik.

Bekerja di ruangan lembab, dengan adanya benda konduktif baik yang terhubung ke tanah di dekat seseorang, menimbulkan bahaya yang sangat tinggi dan membutuhkan kepatuhan dengan peningkatan langkah-langkah keamanan listrik. Seringkali di ruangan seperti itu tegangan rendah digunakan - 36 dan 12 volt.

Saat bekerja dengan perangkat listrik, jangan sentuh benda yang mungkin tersambung ke bumi secara elektrik.

Kami telah mempertimbangkan jauh dari semua kemungkinan skema jaringan listrik dan opsi sentuh. Di bidang manufaktur, Anda mungkin berurusan dengan sirkuit listrik yang lebih kompleks yang membawa voltase jauh lebih tinggi dan karenanya lebih berbahaya. Namun, kesimpulan dan rekomendasi utama untuk memastikan keamanan hampir sama.

Masalah kontrol output.

1. Jenis kontak apa dengan konduktor aktif yang paling berbahaya bagi seseorang?

2. Mengapa menyentuh benda yang tersambung ke bumi (misalnya pipa air) saat bekerja dengan perangkat listrik secara dramatis meningkatkan risiko sengatan listrik?

3. Mengapa steker listrik harus dicabut dari stopkontak saat memperbaiki peralatan listrik?

4. Mengapa saya harus memakai sepatu saat bekerja dengan perangkat listrik?

5. Bagaimana cara mengurangi risiko sengatan listrik?

6. Aturan keselamatan kelistrikan apa yang harus diperhatikan saat mengoperasikan perangkat kelistrikan?

7. Seorang pria, saat berada di bak mandi berisi air, memutuskan untuk bercukur dengan pisau cukur listrik. Apa yang bisa terjadi dan apa bahaya sengatan listrik pada pria?

8. Gadis itu mandi dan, berdiri tanpa alas kaki di lantai keramik yang basah, memutuskan untuk mengeringkan rambutnya dengan pengering rambut. Menilai bahaya dan konsekuensi yang mungkin terjadi.

9. Ceritakan kasus tersengat listrik yang menimpa Anda atau orang lain. Apa penyebab kekalahan tersebut dan aturan keselamatan kelistrikan apa yang dilanggar?

10. Atas instruksi guru, yang menetapkan parameter jaringan dan skema bagi seseorang untuk menyentuh kabel atau benda hidup, menilai risiko sengatan listrik.

I. Pada mobil digunakan arus listrik searah dengan tegangan 12V. Kutub negatif mobil dihubungkan ke bodi mobil, kutub positif dihubungkan ke kabel listrik yang diisolasi. Menilai bahaya arus seperti itu bagi seseorang.

Pintasan http://bibt.ru

9.2. Skema kemungkinan dimasukkannya seseorang dalam rangkaian arus listrik.

Selama pengoperasian instalasi listrik, kemungkinan seseorang secara tidak sengaja menyentuh bagian aktif yang diberi energi tidak dikesampingkan. Sentuhan akan sangat berbahaya jika seseorang berdiri di tanah atau di atas dasar konduktif (lantai, platform) dan sepatunya memiliki konduktivitas listrik.

Kontak manusia dengan bagian aktif dapat berupa fase tunggal (kutub tunggal di sirkuit DC) atau dua fase (dua kutub). Dalam kedua kasus tersebut, rangkaian listrik terbentuk, salah satu bagiannya adalah tubuh manusia. Jalur saat ini melalui seseorang dalam kasus pertama bisa berupa "lengan - kaki". Dalam kasus kedua - "tangan - tangan". Skema lain untuk memasukkan seseorang ke dalam rangkaian listrik juga dimungkinkan, misalnya, saat menyentuh bagian pembawa arus dengan wajah, leher, punggung, dll., atau menyalakan "kaki - kaki".

Dengan sambungan dua fase (dua kutub), seseorang berada di bawah tegangan operasi penuh instalasi listrik dan arus yang melewatinya akan sama dengan

Saya orang \u003d U l / R orang, (9.1)

dimana U l - tegangan linier; R orang - daya tahan tubuh manusia.

Dengan sentuhan satu kutub (fase tunggal), yang lebih umum, arus yang mengalir melalui seseorang tidak hanya bergantung pada tegangan instalasi listrik dan resistansi tubuh manusia, tetapi juga pada faktor lain: netral mode sumber daya, keadaan insulasi jaringan, keadaan (konduktivitas listrik) lantai, sepatu manusia, kelembaban udara, dll.

Aliran arus melalui seseorang adalah konsekuensi dari sentuhannya setidaknya dua titik rangkaian listrik, di antaranya terdapat perbedaan potensial (tegangan) tertentu.

Bahaya sentuhan semacam itu bersifat ambigu dan bergantung pada sejumlah faktor:

skema untuk memasukkan seseorang ke dalam sirkuit listrik;

tegangan jaringan;

skema jaringan itu sendiri;

mode netral jaringan;

tingkat isolasi bagian pembawa arus dari tanah;

kapasitansi bagian pembawa arus relatif terhadap tanah.

Klasifikasi jaringan dengan tegangan hingga 1000 V

Jaringan fase tunggal

Jaringan fase tunggal dibagi menjadi dua kabel dan satu kabel.

Dua kabel

Jaringan dua kabel dibagi menjadi terisolasi dari tanah dan dengan kabel yang diarde.

Tanah terisolasi

dengan kawat yang dibumikan

Jaringan ini banyak digunakan dalam perekonomian nasional, dimulai dengan catu daya tegangan rendah alat portabel dan diakhiri dengan catu daya konsumen fase tunggal yang kuat.

Kawat tunggal

Dalam kasus jaringan kabel tunggal, peran kabel kedua dimainkan oleh ground, rail, dll.

jaringan satu fasa. kawat tunggal

Jaringan ini terutama digunakan dalam transportasi listrik (lokomotif listrik, trem, metro, dll.).

Jaringan tiga fase

Bergantung pada mode netral sumber arus dan keberadaan konduktor netral atau netral, empat skema dapat dilakukan.

Titik netral sumber arus- suatu titik, tegangan di mana, relatif terhadap semua fase, memiliki nilai absolut yang sama.

Titik nol sumber arus- titik netral membumi.

Konduktor yang terhubung ke titik netral disebut konduktor netral (netral), dan ke titik nol - konduktor netral.

1. Jaringan tiga kabel dengan netral terisolasi

2. Dudukan tiga kabel dengan ground netral

3. Jaringan empat kabel dengan netral terisolasi

4. Jaringan empat kabel dengan ground netral

Pada tegangan hingga 1000V, sirkuit "1" dan "4" digunakan di negara kita.

Skema untuk memasukkan seseorang ke dalam sirkuit listrik

Sentuhan Bifasik- antara dua fase jaringan listrik. Sebagai aturan, yang paling berbahaya karena ada tegangan saluran. Namun, kasus ini cukup langka.

sentuhan fase tunggal- antara fase dan bumi. Ini mengasumsikan adanya sambungan listrik antara jaringan dan tanah.

Untuk informasi lebih lanjut tentang skema untuk memasukkan seseorang ke dalam rantai, lihat Dolin P.A. Dasar-dasar keselamatan dalam instalasi listrik.

Jaringan fase tunggal

tanah terisolasi

Mode normal

Semakin baik insulasi kabel relatif terhadap bumi, semakin kecil bahaya kontak fase tunggal dengan kabel.
Menyentuh seseorang ke kabel dengan resistansi isolasi listrik yang tinggi lebih berbahaya.

Modus darurat

Ketika kabel dihubung pendek ke ground, seseorang yang menyentuh kabel yang bekerja berada di bawah tegangan yang hampir sama dengan tegangan penuh saluran, terlepas dari resistansi isolasi kabel.

dengan kawat yang dibumikan

Menyentuh kawat ungrounded

Dalam hal ini, orang tersebut hampir berada di bawah tegangan penuh jaringan.

Menyentuh kabel yang diarde

Dalam kondisi normal, menyentuh kabel yang diarde praktis tidak berbahaya.

Menyentuh kabel yang diarde. Operasi darurat

Jika terjadi korsleting, tegangan pada kabel yang diarde dapat mencapai nilai yang berbahaya.

Jaringan tiga fase

Dengan netral terisolasi

Mode normal

Bahaya sentuhan ditentukan oleh total hambatan listrik kabel relatif terhadap tanah, dengan peningkatan resistansi, bahaya sentuhan berkurang.

Modus darurat

Tegangan sentuh hampir sama dengan tegangan saluran jaringan. Kasus paling berbahaya.

dengan netral yang dibumikan

Mode normal

Dalam hal ini, seseorang secara praktis berada di bawah tegangan fase jaringan.

Modus darurat

Nilai tegangan sentuh terletak di antara tegangan saluran dan fasa, tergantung pada rasio antara resistansi gangguan pembumian dan resistansi pembumian.

Langkah-langkah untuk memastikan keamanan listrik

Pengecualian kontak manusia dengan bagian pembawa arus.
Ini diimplementasikan dengan menempatkan bagian pembawa arus di tempat yang tidak dapat diakses (di ketinggian, di saluran kabel, saluran, pipa, dll.)

Penggunaan voltase rendah (12, 24, 36 V).
Misalnya, menyalakan alat-alat tangan di ruangan dengan peningkatan risiko sengatan listrik.

Penggunaan insulasi ganda.
Misalnya, pengerjaan rumah instalasi listrik dari bahan dielektrik.

Penggunaan alat pelindung diri.
Sebelum menggunakan APD, perlu dipastikan kondisinya baik, utuh, dan juga mengecek waktu verifikasi instrumen sebelumnya dan selanjutnya.

Alat pelindung dasar memberikan perlindungan segera terhadap sengatan listrik.
Alat pelindung tambahan tidak dapat memberikan keamanan sendiri, tetapi dapat membantu dengan penggunaan aset tetap.

Kontrol isolasi peralatan dan jaringan.
- Kontrol keluaran.
- Direncanakan.
- Luar biasa, dll.

Pemisahan pelindung jaringan.
Memungkinkan Anda mengurangi kapasitansi saluran di dekat konsumen energi listrik.

Pentanahan pelindung - sambungan listrik yang disengaja dari bagian logam yang tidak membawa arus yang dapat diberi energi dengan pentanahan atau yang setara (populer tentang pentanahan di geektimes.ru).

Dalam jaringan hingga 1000 V, pembumian pelindung digunakan dalam jaringan dengan terpencil netral.
Prinsip operasi adalah untuk mengurangi tegangan kontak ke nilai yang aman.

Ketika pentanahan tidak memungkinkan, untuk tujuan perlindungan, potensi dasar tempat orang dan peralatan berdiri disamakan dengan peninggian. Misalnya, menghubungkan keranjang perbaikan ke konduktor fase saluran listrik.

Konduktor pentanahan dibagi menjadi:
sebuah. Artifisial, dimaksudkan untuk tujuan pentanahan secara langsung.
b. Benda logam alam di dalam tanah untuk keperluan lain yang dapat digunakan sebagai konduktor pentanahan. Pengecualian menurut kriteria bahaya kebakaran dan ledakan (pipa gas, dll.).

Resistensi pentanahan tidak boleh lebih dari beberapa ohm. Pada saat yang sama, akibat korosi, resistansi elektroda arde meningkat seiring waktu. Oleh karena itu, nilainya harus dipantau secara berkala (musim dingin/musim panas).

Pentanahan pelindung - sambungan yang disengaja dari bagian logam yang tidak membawa arus yang dapat diberi energi dengan konduktor pelindung nol yang diarde berulang kali.

Lingkup - instalasi listrik dengan ground netral dengan tegangan hingga 1000V.

Prinsip operasi adalah transformasi hubung singkat ke rumah peralatan menjadi hubung singkat fase tunggal, dengan penghentian peralatan selanjutnya ketika kekuatan arus maksimum yang diijinkan terlampaui.

Perlindungan arus diterapkan baik dengan pemutus sirkuit atau sekering. Perhatian khusus perlu diperhatikan pemilihan ketebalan konduktor pelindung netral yang cukup untuk mengalirkan arus hubung singkat.

Penggunaan RCD (perangkat arus sisa).

Jenis proteksi ini dipicu saat arus masuk dan keluar di sirkuit yang dipantau tidak sesuai besarnya, yaitu saat ada kebocoran arus. Misalnya, ketika seseorang menyentuh kabel fase, sebagian arus melewati sirkuit utama ke tanah, yang menyebabkan peralatan dimatikan di sirkuit yang dikontrol. Keterangan lebih lanjut.

Selama pengoperasian instalasi listrik, kemungkinan seseorang menyentuh bagian aktif di bawah tegangan tidak dikesampingkan. Dalam kebanyakan kasus, berbahaya untuk menyentuh bagian aktif ketika seseorang berdiri di tanah, dan sepatu P memiliki konduktivitas listrik.

Dalam kondisi kompleks wisata Dua skema paling umum untuk menghubungkan tubuh manusia dalam rangkaian listrik: Antara dua kabel 1 antara kabel dan ground. Dalam jaringan tiga fase arus bolak-balik Sirkuit pertama disebut - inklusi dua fase, dan yang kedua - fase tunggal. Di industri perhotelan, selain jaringan AC tiga fase, jaringan AC satu fase banyak digunakan untuk memberi daya pada berbagai peralatan rumah tangga (penyedot debu, lemari es, setrika).

Skema untuk memasukkan seseorang ke dalam jaringan dua kabel fase tunggal yang diisolasi dari tanah ditunjukkan pada gambar. 4.1.

Beras. 4.1. Seseorang yang menyentuh kabel jaringan dua kabel fase tunggal selama mode operasinya: a - normal; b - darurat; A, N - penunjukan kabel.

Jaringan serupa diperoleh dengan menggunakan transformator isolasi. Dalam pengoperasian normal dan insulasi kabel yang baik, menyentuh salah satunya akan mengurangi risiko sengatan listrik.

Dalam mode darurat (Gbr. 4.1, b), ketika salah satu kabel dikunci ke tanah, insulasinya ternyata terhalang oleh hambatan kabel ke tanah, yang, seperti biasa, sangat kecil sehingga dapat diambil sama dengan nol. Untuk membuat jaringan dua-kawat fase tunggal dengan kabel yang diarde, transformator fase tunggal digunakan, dan untuk mendapatkan tegangan 220°, jaringan intra-fase dihubungkan ke kabel fase dan netral. Dalam kedua kasus tersebut, rangkaian listrik muncul, salah satu bagiannya adalah tubuh manusia. Jalur saat ini melalui tubuh manusia dalam kasus pertama dapat berupa "lengan - kaki", dan dalam kasus kedua - "lengan - lengan". Kasus lain yang melibatkan seseorang dalam rangkaian listrik juga dimungkinkan, misalnya, menyentuh bagian pembawa arus dengan wajah, kepala, leher, atau menyalakan jalur arus dari kaki ke kaki.

Jaringan tiga fase empat kabel dengan ground netral. Dengan kontak dua fase (dua kutub), seseorang berada di bawah tegangan operasi penuh instalasi. Dengan kontak unipolar, yang lebih sering terjadi, arus tidak hanya bergantung pada tegangan pemasangan dan resistansi tubuh manusia, tetapi juga pada mode netral, keadaan insulasi jaringan, lantai, dan sepatu manusia.

Pertimbangkan fitur berbagai jaringan listrik. Di kompleks wisata terdapat empat jaringan utama dengan tegangan netral yang diarde rapat hingga 1000 V, misalnya 380/220 V. Sumber listriknya adalah trafo step-down tiga fase, belitan sekundernya dihubungkan oleh a "bintang". Netral dari belitan sekunder transformator step-down (misalnya, 1000/400 V) diardekan dengan kuat, yang menentukan mode di mana tegangan fase apa pun dari jaringan sekunder relatif ke tanah tidak melebihi tegangan fase , yaitu untuk trafo dengan tegangan sekunder 400 V, tidak lebih dari 230 V (untuk konsumen 220 V). Selain itu, jika terjadi kegagalan insulasi antara belitan primer dan sekunder saat netral diarde, tegangan tertinggi menuju jaringan sekunder dalam hubungannya dengan pentanahan, berkurang secara signifikan karena resistansi pentanahan netral yang kecil (2.4.8 ohm atau lebih untuk tegangan 660, 380 dan 220 V jaringan tiga fase (Gosstandart 12.1.030-81)).

Diagram sederhana yang menjelaskan sentuhan satu kutub seseorang ke jaringan empat kabel dengan pembumian mati dari sumber daya netral (transformator atau generator) ditunjukkan pada gambar. 4.2.

Beras. 4.2. Dimasukkannya satu fase seseorang dalam jaringan dengan sumber daya netral yang diarde rapat (transformator).

Karena resistansi yang rendah dari arus sebaran dari landasan kerja netral dibandingkan dengan resistansi tubuh manusia, itu sama dengan nol. Sentuhan seseorang yang berdiri di tanah (atau pada struktur yang diarde, lantai) menyebabkan sirkuit listrik tertutup: belitan catu daya - kabel saluran - tubuh manusia - bumi - kabel - pembumian yang berfungsi - belitan sumber. Di bagian "tubuh manusia" dari rangkaian, itu dipengaruhi oleh tegangan fasa jaringan 220 V. Jika pada saat yang sama sepatu orang tersebut bersifat konduktif secara elektrik, maka lantai atau bangunan tempatnya berdiri juga akan bersifat konduktif secara elektrik. , dan hampir semua tegangan akan diterapkan pada orang di sepanjang jalur "tangan - kaki". Jika, dalam kondisi buruk, resistansi tubuh manusia adalah 1000 ohm, maka arus sebesar 220 mA akan melewatinya, yang mematikan baginya. Jika resistansi sepatu dan lantai secara total sebanding dengan resistansi tubuh manusia, maka arus yang melewatinya akan lebih kecil. Misalnya, dengan resistansi tinggi pada bagian "sepatu - lantai" (10.000 ohm), arus yang melalui seseorang akan menjadi 20 mA. yaitu, jauh lebih tidak berbahaya, tetapi menyebabkan rasa sakit, kejang, dan dalam beberapa kasus ketidakmampuan korban untuk membebaskan dirinya sendiri dari aksi arus. Ini membuktikan bahwa kontak manusia fase tunggal dengan jaringan dengan netral yang diarde rapat selalu berbahaya.

Dalam praktiknya, pengoperasian instalasi listrik, mungkin ada kasus hubung singkat ke tanah bagian pembawa arus, misalnya, melalui badan penerima daya atau struktur logam kabel listrik. Jika sirkuit seperti itu ternyata tuli, yaitu resistansi transien kecil, maka instalasi dimatikan melalui korsleting satu fase dengan perlindungan aliran maksimum (sekring putus atau pemutus sirkuit dimatikan). Setelah itu, pengoperasian normal jaringan listrik lainnya dipulihkan.

Tingkat tegangan dan arus sentuh maksimum yang diizinkan selama operasi darurat instalasi listrik industri dan rumah tangga di kompleks wisata dengan tegangan hingga 1000 V dan frekuensi 50 Hz tidak boleh melebihi nilai yang ditentukan dalam Tabel. 4.1 (Gosstandart 12.1.038-82).

Tabel 4.1.

Level tegangan dan arus sentuh maksimum yang diperbolehkan

	Nilai yang dinormalisasi		Durasi saat ini, s	Nilai yang dinormalisasi

Jaringan tiga fase dengan netral diisolasi dari bumi.

Penempatan energi listrik pada catu daya tahap kedua ke perusahaan industri, kota dan kota dilakukan dengan menggunakan kabel (di kota) atau saluran udara (di kota) pada tegangan pengenal penerima daya (transformator step-down perusahaan, daerah pemukiman) pada 6. 10 atau 35 kV. Jaringan listrik ini dibuat dengan netral yang diisolasi dari ground I fase sumber daya (transformator gardu induk regional dari sistem tenaga) atau netral yang diarde melalui resistansi induktif yang signifikan, mereka dinyalakan untuk mengurangi kapasitansi arus komponen dari satu- gangguan fasa tanah.

Jika terjadi gangguan pembumian satu fasa dalam jaringan dengan netral terisolasi dari pembumian, arus akan mengalir pada titik gangguan pembumian, yang disebabkan oleh tegangan operasi instalasi dan konduktivitas fasa relatif terhadap pembumian.

Jaringan dengan netral terisolasi cukup efektif dengan panjang yang relatif kecil. Dalam hal ini, kita dapat menganggap kapasitansi kabel relatif terhadap tanah menjadi nol, dan resistansi kabel cukup besar.

Pada ara. 4.3 menunjukkan penyertaan seseorang dalam jaringan tiga fase dengan netral terisolasi.

Beras. 4.3. Seseorang yang menyentuh kabel dari jaringan tiga fase 3 kabel dengan netral terisolasi selama operasi normal A. B, C - penunjukan kabel.

Dalam jaringan dengan netral terisolasi, selama operasi normal, bahaya sengatan listrik pada seseorang menyentuh salah satu fase. tergantung pada resistansi konduktor relatif terhadap bumi, yaitu dengan meningkatnya resistansi, bahayanya berkurang.

Pentanahan pelindung adalah salah satu tindakan perlindungan terhadap sengatan listrik pada seseorang saat menyentuh bagian logam non-konduktif dengan insulasi yang rusak (misalnya, korsleting pada casing). Tujuan dari pembumian ini adalah untuk menyambungkan secara elektrik ke pembumian atau bagian logam non-konduktif yang setara dengan TE yang dapat diberi energi melalui perangkat pembumian (kombinasi elektroda pembumian dan konduktor pembumian). Satu atau lebih elektroda logam (misalnya batang baja, pipa) yang berada di tanah berfungsi sebagai konduktor pentanahan, memberikan resistansi transien yang cukup rendah. Resistansi perangkat yang diarde disebut resistansi total, yang terdiri dari resistansi penyebaran arus arde dan resistansi konduktor yang diarde.

Pertimbangkan tindakan pentanahan pelindung. Jika rumah motor listrik (peralatan selubung kabel) tidak memiliki koneksi yang andal ke tanah dan, sebagai akibat dari kerusakan insulasi, bersentuhan dengan bagian konduktif, maka switching fase tunggal orang di sirkuit.

Dalam jaringan, ketika terjadi gangguan pentanahan, terjadi gangguan pentanahan satu fasa.

Karena arus yang mengalir ke tanah relatif kecil, ditetapkan oleh pertahanan tidak akan mati dan akan terus bekerja dalam mode darurat. Tetapi arus mengalir melalui badan mesin atau peralatan dengan insulasi yang rusak, dan tegangan relatif ke bumi akan muncul di antara badan 1 (Gbr. 4.4).

Beras. 4.4. Hubungan pendek pada kasus motor listrik yang terhubung ke jaringan dengan netral terisolasi.

Seseorang yang akan terkena voltase sentuhan, yang bisa signifikan dan bergantung pada di mana kaki orang tersebut berada, serta konduktivitas listrik (hambatan) sepatu. Seperti biasa, tegangan sentuh lebih kecil dari tegangan arde.

Dengan demikian, besarnya nilai voltase kasing yang diarde relatif terhadap arde, dan karenanya voltase sentuh, bergantung pada resistansi bumi, dan voltase sentuh bergantung pada resistansi perangkat yang diarde. Agar voltase sentuh serendah mungkin, perangkat yang diarde harus memiliki resistansi rendah. Instalasi listrik tidak ditanahkan pada tegangan 42 V dan di bawah AC 1 110 V dan di bawah DC di semua ruangan dan kondisi kerja tanpa bahaya yang meningkat.

Bagian peralatan listrik yang akan diarde. Grounding tunduk pada: kasus mesin listrik, transformator, perangkat; penggerak perangkat listrik dan belitan sekunder transformator las; bingkai papan yang didistribusikan, papan kontrol, penerangan dan kabinet listrik; struktur logam perangkat terdistribusi dari saluran kabel. Berikut ini tidak tunduk pada pentanahan: alat kelengkapan suspensi dan penopang isolator; braket dan perlengkapan pencahayaan saat dipasang pada penyangga dan struktur kayu; peralatan listrik, dipasang pada struktur pentanahan logam, jika kontak listrik yang andal disediakan pada titik kontak dengannya dari bagian logam yang tidak membawa arus dari peralatan listrik. Kasing alat pengukur listrik dan relai yang dipasang di papan, di lemari 1, dinding ruang sakelar juga tidak dapat diarde; kotak penerima listrik dengan insulasi ganda atau diperkuat, misalnya bor listrik, mesin cuci, alat cukur listrik.

Pendangkalan dalam instalasi listrik dan jaringan dengan tegangan hingga 1000 V adalah sambungan listrik yang disengaja dari elemen instalasi logam yang tidak membawa arus, biasanya diisolasi dari bagian aktif yang tidak diberi energi (kotak peralatan listrik, struktur kabel), dengan nol konduktor pelindung.

Konduktor pelindung nol pada instalasi listrik dengan tegangan hingga 1000 V adalah konduktor yang menghubungkan bagian yang diarde (rumah peralatan listrik) dengan titik netral yang diarde rapat dari belitan sumber arus (generator atau transformator) atau yang setara (Gosstandart 12.1.030-811 Gosstandart 12.1.009-76).

Pada instalasi listrik dengan kabel netral yang diarde rapat, saat menutup ke bagian konduktif non-aliran struktur logam yang diarde, peralatan dengan insulasi yang rusak harus dimatikan secara otomatis, karena hal ini menyebabkan korsleting satu fase.

Kabel pembumian nol pelindung langsung di sumber listrik, yaitu di gardu induk atau pembangkit listrik. Selain pentanahan kerja utama dari netral, perlu untuk membumikan kembali kabel netral di jaringan, yang mengurangi resistansi pentanahan netral total dan berfungsi sebagai pentanahan cadangan jika terjadi putusnya kabel pentanahan netral (Gbr. .4.5).

Beras. 4.5. diagram sirkuit pendangkalan pelindung: 1 - instalasi listrik; 2 - perlindungan inkjet maksimum

Pembumian ulang pada saluran udara dilakukan setiap 250 m panjangnya, di ujungnya, di cabang dan cabang dari saluran listrik tegangan tinggi dengan panjang cabang 200 m 1 lebih, serta di input udara baris ke dalam rumah.

Ketika daya disuplai melalui saluran kabel dengan tegangan 380/220 V, pengardean ulang kabel netral dilakukan di bagian pengantar tempat di mana perangkat untuk menetralkan peralatan listrik disediakan. Di dalam ruangan ini harus ada garis untuk menghubungkan kembali kabel netral, yang menghubungkan benda-benda yang sesuai untuk pentanahan.

Untuk membumikan ulang kabel netral, jika memungkinkan, gunakan elektroda pembumian alami, tidak termasuk jaringan DC, di mana pembumian ulang hanya boleh menggunakan elektroda pembumian buatan. Resistansi perangkat pentanahan dari masing-masing pentanahan berulang tidak boleh melebihi 10 ohm.

Mempertimbangkan bahwa arus melewati kabel netral, bahkan dengan beban yang tidak rata, jauh lebih sedikit daripada di kabel fase, penampang kabel kerja nol untuk empat garis utama dipilih kira-kira Setengah persimpangan kabel fase. Pada cabang satu fasa dari listrik, persilangan fasa - nol dari kawat netral harus sama dengan kawat fasa, karena arus melewatinya, yang sama dengan arus kawat fasa.

Resistansi kabel yang diarde harus sangat kecil sehingga ketika sebuah fase disingkat ke kasing, arus hubung singkat satu fase cukup untuk operasi perlindungan arus berlebih secara instan. Menurut PUE. fase sirkuit saat ini - nol saat korslet ke bodi harus minimal 3 kali arus pengenal sekering yang sesuai.

Saat melindungi instalasi listrik dengan sakelar otomatis, kabel netral dipilih sehingga dalam loop fase-nol memberikan arus hubung singkat yang tidak melebihi arus masuk sakelar sebanyak 1,4 kali.

Di dua cabang utama, fase - nol, yang memberi makan penerima listrik satu fase, perangkat pelindung (sekering, sakelar kutub tunggal) dipasang hanya pada kabel fase, jika ada bagian di cabang ini yang dapat dinolkan. Untuk keamanan listrik, saat memasang kartrid lampu, kabel fase dihubungkan ke kontak pusat kartrid (tumit), dan kabel nol dihubungkan ke bagian berulir kartrid. Ini akan mencegah kecelakaan jika dudukan lampu tersentuh secara tidak sengaja (misalnya, selama penggantian P) tanpa memutuskan sambungan dari sumber listrik. Saat memusatkan perhatian, cabang terpisah dari kabel netral harus dihubungkan ke fiting yang menyala, dan tidak menggunakan kabel netral konduktif untuk tujuan ini.

Skema inklusi di sirkuit saat ini bisa berbeda. Namun, yang paling khas adalah skema koneksi: antara dua fase dan antara satu fase dan tanah (Gbr. 1). Tentu saja, dalam kasus kedua, diasumsikan ada sambungan listrik antara jaringan dan ground.

Sirkuit pertama sesuai dengan kontak dua fase, dan yang kedua - dengan kontak satu fase.

Tegangan antara dua bagian konduktif atau antara bagian konduktif dan tanah ketika seseorang atau hewan menyentuh mereka pada waktu yang sama disebut tegangan sentuh (AS dll.).

Kontak dua fase, ceteris paribus, lebih berbahaya, karena tegangan terbesar dalam jaringan ini diterapkan ke tubuh manusia - linier, dan arus melalui seseorang, terlepas dari skema jaringan, mode netral dan faktor lainnya, adalah yang paling penting:

di mana
- tegangan saluran, yaitu tegangan antara kabel fase jaringan, V;

AS f - tegangan fasa, mis. tegangan antara awal dan akhir dari satu belitan sumber arus (transformator atau generator) atau antara fase dan kabel netral jaringan, V;

R h- daya tahan tubuh manusia, Ohm.

Beras. 6.1. Kasus seseorang menyentuh bagian aktif di bawah tegangan: a - inklusi dua fase: b dan c - inklusi fase tunggal

Kasus sentuhan dua fase sangat jarang dan tidak dapat dijadikan dasar untuk mengevaluasi jaringan untuk kondisi keamanan. Mereka biasanya terjadi pada instalasi hingga 1000 V sebagai akibat dari bekerja di bawah tegangan, penggunaan peralatan pelindung yang rusak, serta pengoperasian peralatan dengan bagian pembawa arus telanjang yang tidak terlindungi (pemutus sirkuit terbuka, terminal transformator las yang tidak terlindungi, dll. .).

Kontak satu fase, ceteris paribus, kurang berbahaya daripada dua fase, karena arus yang melewati seseorang dibatasi oleh pengaruh banyak faktor. Namun, kontak fase tunggal lebih sering terjadi dan merupakan skema utama di mana orang terluka oleh arus di jaringan tegangan apa pun. Oleh karena itu, hanya kasus kontak fase tunggal yang dianalisis di bawah ini. Dalam hal ini, keduanya diizinkan untuk digunakan jaringan arus tiga fase dengan tegangan hingga 1000 V dipertimbangkan: empat kabel dengan netral yang diarde kuat dan tiga kabel dengan netral terisolasi.

6.2.4. Jaringan tiga fase dengan ground netral yang kokoh

Dalam jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde dengan kuat, perhitungan tegangan sentuh AS dll. , dan saat ini Saya h melewati seseorang, jika menyentuh salah satu fase (Gbr. 6.2), paling mudah untuk melakukan metode simbolik (kompleks).

Mari kita pertimbangkan kasus yang paling umum, ketika resistansi isolasi kabel, serta kapasitansi kabel relatif terhadap tanah, tidak sama satu sama lain, mis.

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

di mana r 1 , r 2 , r 3 , r n- resistansi isolasi kabel PEN fase L dan nol (gabungan), Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C n - kapasitansi terdispersi dari kabel PEN fase L dan nol (gabungan) relatif terhadap tanah, F.

Maka total konduktivitas kabel fase dan netral relatif terhadap tanah dalam bentuk kompleks adalah:

;
;
;

di mana w- frekuensi sudut, rad/s;

j - unit imajiner sama dengan (
).

Beras. 6.2. Seseorang yang menyentuh kabel fase dari jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde selama operasi normal: a - diagram jaringan; b - sirkuit ekivalen; L1, L2, L3, - konduktor fase; PENA - kabel netral (gabungan).

Total konduktivitas pentanahan netral dan tubuh manusia masing-masing sama

;
,

di mana r 0 - resistansi pentanahan netral, Ohm.

Komponen kapasitif konduktivitas manusia dapat diabaikan karena nilainya yang kecil.

Ketika seseorang menyentuh salah satu fase, misalnya konduktor fase L1, tegangan di mana ia akan ditentukan oleh ekspresi

, (6.1)

Arus ditemukan dengan rumus

di mana - tegangan kompleks fase 1 (tegangan fase), V;

- tegangan kompleks antara netral sumber arus dan bumi (antara titik 00" pada rangkaian ekuivalen).

Menggunakan metode dua simpul yang terkenal, dapat diungkapkan sebagai berikut:

Mengingat bahwa untuk sistem tiga fase simetris

;
;
,

di mana AS f - tegangan fase sumber (modul), V;

sebuah - fase operator yang memperhitungkan pergeseran fase, di mana

,

kita akan memiliki kesetaraan

.

Mengganti nilai ini dalam (6.1), kami memperoleh persamaan tegangan sentuh yang diinginkan dalam bentuk kompleks, yang bekerja pada seseorang yang telah menyentuh konduktor fase L1 dari jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde:

. (6.2)

Arus yang melewati seseorang, kita dapatkan jika kita mengalikan ungkapan ini dengan Y h :

. (6.3)

Dalam mode operasi normal jaringan, konduktivitas kabel fase dan netral relatif terhadap pentanahan dibandingkan dengan konduktivitas pentanahan netral memiliki nilai yang sangat kecil dan, dengan beberapa asumsi, dapat disamakan dengan nol, mis.

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

Dalam hal ini, persamaan (6.2) dan (6.3) menjadi lebih sederhana. Jadi, tegangan sentuh akan menjadi

,

atau (dalam bentuk nyata)

, (6.4)

dan arus adalah

(6.5)

Sesuai dengan persyaratan PUE, nilai resistansi r 0 tidak boleh melebihi 8 ohm, ketahanan tubuh manusia R h , tidak jatuh di bawah beberapa ratus ohm. Oleh karena itu, tanpa kesalahan besar pada persamaan (6.4) dan (6.5), kita dapat mengabaikan nilainya r 0 dan berasumsi bahwa ketika menyentuh salah satu fase dari jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde, seseorang secara praktis berada di bawah tegangan faseAS f , dan arus yang melewatinya sama dengan hasil bagi pembagianAS f padaR h .

Dari persamaan (6.5) satu lagi kesimpulan berikut: arus yang melewati seseorang yang telah menyentuh fase jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde selama operasi normalnya praktis tidak berubah dengan perubahan resistansi isolasi dan kapasitansi kabel relatif terhadap tanah, jika kondisi dipertahankan bahwa total konduktivitas kabel relatif terhadap tanah sangat kecil dibandingkan dengan jaringan netral konduktivitas pentanahan.

Dalam hal ini, keamanan resistansi sepatu, tanah (lantai), dan resistansi lain di sirkuit listrik manusia meningkat secara signifikan.

Mati pendek ke ground dalam jaringan dengan netral yang diarde kokoh tidak banyak mengubah tegangan fase relatif terhadap ground.

Dalam mode darurat, ketika salah satu fase jaringan, misalnya konduktor fase L3 (Gbr. 6.3, a), ditutup ke tanah melalui resistansi aktif yang relatif kecil r gp, dan seseorang menyentuh konduktor fase L1, persamaan (6.2) akan berbentuk sebagai berikut:

.

Di sini kami juga menerima itu Y 1 , Y 2 dan Y n kecil dibandingkan dengan Y 0 , yaitu disamakan dengan nol.

Setelah melakukan transformasi yang sesuai dan memperhitungkannya

,
dan
,

dapatkan tegangan sentuh dalam bentuk nyata

.

Untuk menyederhanakan ungkapan ini, mari kita asumsikan itu

.

Akibatnya, kami akhirnya mendapatkan tegangan itu AS dll. sama

. (6.6)

Arus yang melewati seseorang ditentukan oleh rumus

. (6.7)

Beras. 6.3. Seseorang yang menyentuh kabel fase dari jaringan tiga fase empat kabel dengan netral yang diarde dalam mode darurat: a - diagram jaringan; b - diagram tegangan vektor.

Mari pertimbangkan dua kasus tipikal.

Jika resistansi kabel ke ground r gp dianggap sama dengan nol, maka persamaan (6.6) berbentuk

.

Oleh karena itu, dalam hal ini, seseorang akan berada di bawah pengaruh tegangan linier jaringan.

2. Jika kita ambil sama dengan nol resistansi pentanahan netral r 0 , kemudian dari persamaan (6.6) kita memperolehnya AS np = AS f , itu. tegangan yang akan dialami seseorang akan sama dengan tegangan fasa.

Namun, dalam kondisi praktis perlawanan r gp dan r 0 selalu lebih besar dari nol, jadi tegangan di mana seseorang menyentuh kabel fase kerja dari jaringan tiga fase dengan netral yang diarde selama mode darurat selalu kurang dari linier, tetapi lebih dari fase, mis.

> U dll. > U f . (6.8)

Posisi ini diilustrasikan oleh diagram vektor yang ditunjukkan pada gambar. 6.3, b dan sesuai dengan kasus yang sedang dipertimbangkan. Perlu dicatat bahwa kesimpulan ini juga mengikuti persamaan (6.6). Jadi, untuk nilai kecil r gp dan r 0 dibandingkan dengan R h , suku pertama penyebutnya dapat diabaikan. Kemudian fraksi untuk setiap rasio r gp dan r 0 akan selalu lebih besar dari satu, tetapi lebih kecil
, yaitu kami memperoleh ekspresi (6.8).