La gravità della scossa elettrica è in gran parte determinata dallo schema di inclusione di una persona nel circuito. I circuiti formati quando una persona entra in contatto con un conduttore di circuiti dipendono dal tipo di sistema di alimentazione utilizzato.

Le più utilizzate sono le reti a quattro fili con una tensione di 380/220 V. Che cos'è? Quattro fili vanno dalla fonte di energia elettrica ai consumatori, tre dei quali sono chiamati fase e uno è zero. La tensione tra due fili di fase è 380 V (questa tensione è chiamata lineare) e tra il filo neutro e uno qualsiasi dei fili di fase è 220 V (questa tensione è chiamata fase).

Per alimentare impianti di illuminazione, televisori, frigoriferi, viene utilizzata una rete monofase: un filo di fase e un filo neutro (ovvero 220 V). Le reti elettriche più comuni in cui il filo neutro è messo a terra. Toccare il filo neutro non è praticamente pericoloso per l'uomo; solo il filo di fase è pericoloso. Tuttavia, è difficile capire quale dei due fili sia zero: hanno lo stesso aspetto. Questo viene fatto utilizzando un dispositivo speciale: un determinatore di fase.

Considera possibili schemi per includere una persona in un circuito elettrico quando tocca i conduttori di corrente di una rete monofase (a due fili). Il più raro, ma anche il più pericoloso, è il tocco di una persona su due fili o conduttori di corrente ad essi collegati.

Supponiamo che tu decida di riparare il cablaggio: isola i cavi, ripara o installa una nuova presa e interruttore, ma hai dimenticato di spegnere l'alimentazione. Durante i lavori di installazione, hai toccato il filo di fase con una mano e il filo neutro con l'altra. Una corrente scorrerà attraverso di te lungo il percorso corpo a corpo, cioè la resistenza del circuito includerà solo la resistenza del corpo. Se prendiamo la resistenza del corpo a 1 kOhm (questa cifra viene solitamente presa nei calcoli), quindi secondo la legge di Ohm, la corrente scorrerà attraverso di te:

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

È mortale corrente pericolosa. La gravità della lesione elettrica, e anche la tua vita, dipenderà, prima di tutto, dalla velocità con cui ti libererai del contatto con il conduttore di corrente (interrompi il circuito elettrico), perché il tempo di esposizione in questo caso è decisivo.

Quando lavori con i cavi elettrici, assicurati di spegnere l'alimentazione e appendi un segnale di avvertimento sull'interruttore: "Non accendere - le persone stanno lavorando", o meglio, metti un osservatore.

Possono verificarsi scosse elettriche durante la riparazione di elettrodomestici (aspirapolvere, caffettiera, lavatrice), apparecchi televisivi e radio. Sai benissimo che è impossibile lavorare sotto tensione, e hai spento l'alimentazione con l'interruttore dell'elettrodomestico. Tuttavia, in questo caso, la tensione sarà sui contatti di ingresso dell'interruttore. Durante il lavoro, puoi dimenticartene e toccarli o premere accidentalmente l'interruttore e accendere la corrente elettrica. La tensione su alcuni elementi delle apparecchiature domestiche può raggiungere valori molto elevati. Ad esempio, la tensione fornita al tubo catodico di un televisore, monitor di un PC raggiunge 15000-18000 V.

La riparazione di apparecchi elettrici, apparecchiature televisive e radiofoniche, apparecchiature elettriche può essere eseguita solo con la spina elettrica del dispositivo rimossa dalla presa.

Molto più spesso ci sono casi in cui una persona con una mano entra in contatto con un filo di fase o parte di un dispositivo, un apparato ad esso collegato elettricamente.

Decidi di praticare un foro con un trapano elettrico. Non usi il trapano da molto tempo, ma era in buone condizioni. Il tuo lavoro può essere completato con successo e terminare con una scossa elettrica di varia gravità, da un leggero colpo alla morte. Perché potrebbe accadere? L'isolamento invecchia nel tempo e le sue proprietà isolanti si deteriorano (la resistenza elettrica diminuisce). L'isolamento si deteriora particolarmente rapidamente quando viene conservato a lungo in una stanza umida o in un ambiente aggressivo (ad esempio, in un ambiente di vapori di acido solforico). La polvere conduttiva, l'acqua che è entrata nel trapano può chiudere il conduttore di fase al corpo (impugnatura) del trapano. L'isolamento dei fili conduttori può essere masticato da un topo. Se il corpo del trapano elettrico è in metallo, si entra effettivamente in contatto con il filo di fase, se è in plastica, può verificarsi un contatto elettrico se l'integrità del corpo è rotta (crepa) o il corpo è bagnato.

In che modo la corrente fluirà attraverso una persona e quale circuito elettrico si forma? Se anche la lancetta dei secondi poggia sul corpo del trapano o non tocca altri oggetti conduttivi, la corrente scorrerà lungo il percorso dal braccio ai piedi. La corrente attraverso una persona, scarpe, base (pavimento), strutture in cemento armato dell'edificio verrà drenata nel terreno e attraverso di essa fino al filo neutro (dopotutto, il filo neutro è collegato a terra). Si forma un circuito elettrico chiuso, la grandezza della corrente in cui sarà determinata dalla sua resistenza elettrica totale. Se ti trovi su un pavimento di legno asciutto con scarpe asciutte isolanti (pelle, gomma), la resistenza del circuito sarà grande e la forza attuale, secondo la legge di Ohm, sarà piccola.

Ad esempio, la resistenza del pavimento è di 30 kOhm, le scarpe in pelle di 100 kOhm, la resistenza umana è di 1 kOhm. La corrente che scorrerà attraverso una persona:

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

Questa corrente è prossima alla soglia di corrente percepibile. Sentirai il flusso di corrente, smetterai di lavorare, risolverai il problema.

Se stai a piedi nudi su un terreno bagnato, una corrente scorrerà attraverso il tuo corpo:

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

Questa corrente può causare danni ai polmoni e al cuore e, con un'esposizione prolungata, la morte. Se ti trovi su un terreno bagnato con stivali di gomma asciutti e intatti, una corrente scorrerà attraverso il tuo corpo:

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

Potresti non sentire il flusso di una tale corrente. Ma una piccola crepa o foratura nella suola di uno stivale può ridurre drasticamente la resistenza della suola in gomma e rendere pericoloso il lavoro.

Prima di iniziare a lavorare su dispositivi elettrici (in particolare quelli che non sono in funzione da molto tempo), è necessario ispezionarli attentamente per rilevare eventuali danni all'isolamento. I dispositivi elettrici devono essere ripuliti dalla polvere e, se bagnati, asciugati. Gli apparecchi elettrici bagnati non devono essere azionati! È meglio conservare utensili elettrici, elettrodomestici, attrezzature in sacchetti di plastica per evitare l'ingresso di polvere o umidità. Il lavoro deve essere svolto con scarpe asciutte. Se l'affidabilità di un dispositivo elettrico è in dubbio, devi andare sul sicuro: metti un pavimento di legno asciutto o un tappetino di gomma sotto i piedi. Puoi usare guanti di gomma.

Un altro modello di flusso di corrente si verifica quando l'altra mano tocca un oggetto altamente conduttivo collegato elettricamente a terra. Può essere un tubo dell'acqua, un radiatore, una parete metallica del garage, ecc. La corrente scorre lungo il percorso di minima resistenza elettrica. Questi oggetti sono quasi cortocircuitati a terra, la loro resistenza elettrica è molto piccola. Il percorso del flusso di corrente attraverso il corpo in questo caso è "mano-mano", cioè praticamente coincide con il caso del tocco simultaneo delle mani con due fili: fase e zero. Come mostrato in precedenza, la corrente può raggiungere i 220 mA, ad es. mortale. In una stanza umida, anche le strutture in legno diventano buoni conduttori di elettricità.

Lavorare in ambienti umidi, in presenza di oggetti ben conduttivi collegati a terra in prossimità di una persona, rappresenta un pericolo eccezionalmente elevato e richiede il rispetto di maggiori misure di sicurezza elettrica. Spesso in tali stanze vengono utilizzate basse tensioni: 36 e 12 volt.

Quando si lavora con dispositivi elettrici, non toccare oggetti che potrebbero essere collegati elettricamente a terra.

Abbiamo considerato tutt'altro che tutti i possibili schemi di reti elettriche e opzioni touch. Nella produzione, potresti avere a che fare con circuiti elettrici più complessi che trasportano tensioni molto più elevate e sono quindi più pericolosi. Tuttavia, le principali conclusioni e raccomandazioni per garantire la sicurezza sono quasi le stesse.

Problemi di controllo dell'output.

1. Che tipo di contatto con conduttori vivi è il più pericoloso per una persona?

2. Perché toccare oggetti collegati a terra (ad esempio un tubo dell'acqua) quando si lavora con dispositivi elettrici aumenta notevolmente il rischio di scosse elettriche?

3. Perché è necessario rimuovere la spina elettrica dalla presa durante la riparazione di apparecchiature elettriche?

4. Perché devo indossare scarpe quando lavoro con dispositivi elettrici?

5. Come posso ridurre il rischio di scosse elettriche?

6. Quali regole di sicurezza elettrica devono essere osservate quando si utilizzano dispositivi elettrici?

7. Un uomo, mentre si trovava in una vasca da bagno piena d'acqua, ha deciso di radersi con un rasoio elettrico. Cosa può succedere e qual è il pericolo di scosse elettriche per un uomo?

8. La ragazza ha fatto il bagno e, in piedi a piedi nudi sul pavimento piastrellato bagnato, ha deciso di asciugarsi i capelli con un asciugacapelli. Valutare il pericolo e le possibili conseguenze.

9. Racconta i casi di scossa elettrica accaduti a te o ad altre persone. Qual è stata la causa della sconfitta e quali regole di sicurezza elettrica sono state violate?

10. Su istruzioni dell'insegnante, che imposta i parametri di rete e lo schema affinché una persona tocchi fili o oggetti vivi, valuta il rischio di scosse elettriche.

I. Sulle auto viene utilizzata una corrente elettrica continua con una tensione di 12V. Il polo negativo dell'auto è collegato alla carrozzeria, il polo positivo è collegato al cablaggio elettrico isolato. Valuta il pericolo di una tale corrente per una persona.

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9.2. Schemi della possibile inclusione di una persona in un circuito di corrente elettrica.

Durante il funzionamento di impianti elettrici, non è esclusa la possibilità che una persona tocchi accidentalmente parti in tensione sotto tensione. Il tocco sarà più pericoloso se una persona si trova a terra o su una base conduttiva (pavimento, piattaforma) e le sue scarpe hanno una certa conduttività elettrica.

Il contatto umano con parti in tensione può essere monofase (unipolare nei circuiti CC) o bifase (bipolare). In entrambi i casi si forma un circuito elettrico, una delle cui sezioni sarà il corpo umano. Il percorso attuale attraverso una persona nel primo caso può essere "braccio - gambe". Nel secondo caso - "mano - mano". Sono possibili anche altri schemi per includere una persona in un circuito elettrico, ad esempio quando si toccano parti che trasportano corrente con il viso, il collo, la schiena, ecc. O si accende "gamba - gamba".

Con una connessione bifase (bipolare), una persona si trova sotto la piena tensione operativa dell'impianto elettrico e la corrente che lo attraversa sarà pari a

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

dove U l - tensione lineare; Persone R: la resistenza del corpo umano.

Con un tocco unipolare (monofase), che è più comune, la corrente che scorre attraverso una persona dipenderà non solo dalla tensione dell'impianto elettrico e dalla resistenza del corpo umano, ma anche da altri fattori: il neutro la modalità della fonte di alimentazione, lo stato di isolamento della rete, lo stato (conducibilità elettrica) del pavimento, le scarpe umane, l'umidità dell'aria, ecc.

Il passaggio di corrente attraverso una persona è una conseguenza del suo contatto con almeno due punti del circuito elettrico, tra i quali esiste una certa differenza di potenziale (tensione).

Il pericolo di un tale tocco è ambiguo e dipende da una serie di fattori:

schemi per includere una persona in un circuito elettrico;

tensione di rete;

schemi della rete stessa;

modalità neutra della rete;

il grado di isolamento da terra delle parti conduttrici di corrente;

capacità delle parti che trasportano corrente rispetto al suolo.

Classificazione delle reti con tensione fino a 1000 V

Reti monofase

Le reti monofase sono divise in bifilare e monofilare.

A due fili

Le reti a due fili sono divise in isolate da terra e con un filo con messa a terra.

Terreno isolato

con filo con messa a terra

Queste reti sono ampiamente utilizzate nell'economia nazionale, a partire dall'alimentazione a bassa tensione di strumenti portatili e termina con l'alimentazione di potenti consumatori monofase.

Filo singolo

Nel caso di una rete a filo singolo, il ruolo del secondo filo è svolto da terra, rotaia, ecc.

Rete monofase. filo singolo

Queste reti sono utilizzate principalmente nel trasporto elettrificato (locomotive elettriche, tram, metro, ecc.).

Reti trifase

A seconda della modalità neutra della sorgente di corrente e della presenza di un conduttore neutro o neutro, è possibile eseguire quattro schemi.

Punto neutro della sorgente di corrente- un punto, le tensioni alle quali, relative a tutte le fasi, sono le stesse in valore assoluto.

Punto zero della sorgente di corrente- punto neutro a terra.

Un conduttore collegato a un punto neutro è chiamato conduttore neutro (neutro) e a un punto zero - conduttore neutro.

1. Rete a tre fili con neutro isolato

2. Sedersi a tre fili con neutro collegato a terra

3. Rete a quattro fili con neutro isolato

4. Rete a quattro fili con neutro a terra

A tensioni fino a 1000 V, nel nostro paese vengono utilizzati i circuiti "1" e "4".

Schemi per includere una persona in un circuito elettrico

Tocco bifasico- tra due fasi della rete elettrica. Di norma, il più pericoloso perché c'è una tensione di linea. Tuttavia, questi casi sono piuttosto rari.

tocco monofase- tra fase e terra. Ciò presuppone l'esistenza di un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

Per ulteriori informazioni sugli schemi per includere una persona in una catena, vedere Dolin P.A. Fondamenti di sicurezza negli impianti elettrici.

Reti monofase

terreno isolato

Modalità normale

Migliore è l'isolamento dei fili rispetto alla terra, minore è il pericolo di un contatto monofase con il filo.
Il contatto di una persona con un filo con un'elevata resistenza di isolamento elettrico è più pericoloso.

Modalità di emergenza

Quando un filo è in cortocircuito verso terra, una persona che tocca un filo funzionante è sotto tensione pari quasi alla piena tensione della linea, indipendentemente dalla resistenza di isolamento dei fili.

con filo con messa a terra

Toccare un filo senza messa a terra

In questo caso, la persona è quasi sotto la piena tensione della rete.

Toccare un filo con messa a terra

In condizioni normali, toccare un filo con messa a terra non è praticamente pericoloso.

Toccare un filo con messa a terra. Operazione di emergenza

In caso di cortocircuito, la tensione sul conduttore a terra può raggiungere valori pericolosi.

Reti trifase

Con neutro isolato

Modalità normale

Il pericolo di contatto è determinato dalla resistenza elettrica totale dei fili rispetto al suolo, con un aumento della resistenza diminuisce il pericolo di contatto.

Modalità di emergenza

La tensione di contatto è quasi uguale alla tensione di linea della rete. Il caso più pericoloso.

con neutro a terra

Modalità normale

In questo caso, una persona è praticamente sotto la tensione di fase della rete.

Modalità di emergenza

Il valore della tensione di contatto è compreso tra le tensioni di linea e di fase, dipende dal rapporto tra la resistenza di guasto a terra e la resistenza di terra.

Misure per garantire la sicurezza elettrica

Esclusione del contatto umano con parti conduttrici di corrente.
Viene implementato localizzando le parti conduttrici di corrente in luoghi inaccessibili (in quota, in canaline, canaline, tubi, ecc.)

Utilizzo di basse tensioni (12, 24, 36 V).
Ad esempio, per alimentare utensili manuali in stanze con un rischio maggiore di scosse elettriche.

Uso del doppio isolamento.
Ad esempio, l'esecuzione di un alloggiamento per installazione elettrica da un dielettrico.

Uso dei dispositivi di protezione individuale.
Prima di utilizzare i DPI è necessario accertarsi che siano in buone condizioni, integrità, verificando anche le tempistiche della precedente e successiva verifica dello strumento.

Dispositivi di protezione di base fornire una protezione immediata contro le scosse elettriche.
Dispositivi di protezione aggiuntivi non possono fornire sicurezza da soli, ma possono aiutare con l'uso di immobilizzazioni.

Controllo dell'isolamento delle apparecchiature e della rete.
- Controllo dell'uscita.
- Pianificato.
- Straordinario, ecc.

Separazione protettiva delle reti.
Consente di ridurre la capacità delle linee vicino ai consumatori di energia elettrica.

Messa a terra di protezione: una connessione elettrica deliberata di parti metalliche non conduttrici di corrente che possono essere energizzate con la terra o il suo equivalente (popolarmente sulla messa a terra su geektimes.ru).

Nelle reti fino a 1000 V, la messa a terra di protezione viene utilizzata nelle reti con isolato neutro.
Il principio di funzionamento è ridurre la tensione di contatto a un valore sicuro.

Quando la messa a terra non è possibile, a scopo di protezione, il potenziale della base su cui poggiano la persona e l'attrezzatura viene equalizzato mediante sollevamento. Ad esempio, collegando un cestino di riparazione a un conduttore di fase di una linea elettrica.

I conduttori di messa a terra sono suddivisi in:
UN. Artificiale, destinato direttamente a scopi di messa a terra.
B. Oggetti metallici naturali nel terreno per altri scopi che possono essere utilizzati come conduttori di messa a terra. Eccezioni secondo il criterio del pericolo di incendio ed esplosione (gasdotti, ecc.).

La resistenza di messa a terra non deve essere superiore a pochi ohm. Allo stesso tempo, a causa della corrosione, la resistenza dell'elettrodo di terra aumenta nel tempo. Pertanto il suo valore deve essere monitorato periodicamente (inverno/estate).

Messa a terra di protezione - una connessione deliberata di parti metalliche non portatrici di corrente che possono essere energizzate con un conduttore di protezione zero ripetutamente messo a terra.

Campo di applicazione - impianti elettrici con neutro messo a terra con tensione fino a 1000V.

Il principio di funzionamento è la trasformazione di un cortocircuito all'involucro dell'apparecchiatura in un cortocircuito monofase, con conseguente spegnimento dell'apparecchiatura al superamento della massima intensità di corrente consentita.

La protezione della corrente è implementata con interruttori automatici o fusibili. Attenzione specialeè necessario prestare attenzione alla scelta dello spessore del conduttore di protezione del neutro sufficiente a condurre la corrente di corto circuito.

L'uso di RCD (dispositivi a corrente residua).

Questo tipo di protezione viene attivato quando le correnti in entrata e in uscita nel circuito monitorato non corrispondono in grandezza, cioè quando c'è una dispersione di corrente. Ad esempio, quando una persona tocca un filo di fase, parte della corrente passa oltre il circuito principale nel terreno, provocando lo spegnimento dell'apparecchiatura nel circuito controllato. Più dettagli.

Durante il funzionamento di impianti elettrici, non è esclusa la possibilità che una persona tocchi parti in tensione sotto tensione. Nella maggior parte dei casi, è pericoloso toccare parti in tensione quando una persona è in piedi a terra e le scarpe P hanno una certa conduttività elettrica.

Nelle condizioni di un complesso turistico I due schemi più tipici per collegare il corpo umano in un circuito elettrico: tra due fili 1 tra un filo e terra. Nelle reti trifase corrente alternata Il primo circuito è chiamato - inclusione a due fasi e il secondo - monofase. Nel settore alberghiero, oltre alle reti CA trifase, le reti CA monofase sono ampiamente utilizzate per alimentare vari elettrodomestici (aspirapolvere, frigoriferi, ferri da stiro).

Lo schema per includere una persona in una rete monofase a due fili isolata da terra è mostrato in fig. 4.1.

Riso. 4.1. Una persona che tocca il filo di una rete monofase a due fili durante la sua modalità operativa: a - normale; b - emergenza; A, N - designazione dei fili.

Reti simili si ottengono utilizzando trasformatori di isolamento. In condizioni di normale funzionamento e buon isolamento dei fili, toccarne uno riduce il rischio di scosse elettriche.

In modalità di emergenza (Fig. 4.1, b), quando uno dei fili è bloccato a terra, il suo isolamento risulta essere deviato dalla resistenza del filo a terra, che, come sempre, è così piccola da poter essere preso uguale a zero. Per creare reti monofase a due fili con filo messo a terra, vengono utilizzati trasformatori monofase e per ottenere una tensione di 220, le reti intrafase sono collegate ai fili di fase e neutro. In entrambi i casi nasce un circuito elettrico, una delle cui sezioni è il corpo umano. L'attuale percorso attraverso il corpo umano nel primo caso può essere "braccio - gamba", e nel secondo - "braccio - braccio". Sono possibili anche altri casi di inclusione di una persona in un circuito elettrico, ad esempio toccando parti che trasportano corrente con il viso, la testa, il collo o attivando il percorso della corrente da gamba a piede.

Reti trifase a quattro fili con neutro a terra. Con un contatto bifase (bipolare), una persona si trova sotto la piena tensione di esercizio dell'impianto. Con il contatto unipolare, che si verifica più spesso, la corrente dipende non solo dalla tensione di installazione e dalla resistenza del corpo umano, ma anche dalla modalità neutra, dallo stato dell'isolamento della rete, dai pavimenti e dalle scarpe umane.

Considera le caratteristiche di varie reti elettriche. Nel complesso turistico sono presenti quattro reti principali con una tensione neutra strettamente messa a terra fino a 1000 V, ad esempio 380/220 V. La fonte di alimentazione è un trasformatore step-down trifase, i cui avvolgimenti secondari sono collegati da un "stella". Il neutro dell'avvolgimento secondario del trasformatore step-down (ad esempio, 1000/400 V) è strettamente collegato a terra, il che determina la modalità in cui la tensione di qualsiasi fase della rete secondaria relativa alla terra non supera la tensione di fase , cioè per un trasformatore con una tensione secondaria di 400 V, non sarà superiore a 230 V (al consumatore 220 V). Inoltre, in caso di guasto dell'isolamento tra gli avvolgimenti primari e secondari quando il neutro è messo a terra, la tensione più alta va alla rete secondaria rispetto alla terra, si riduce significativamente a causa della piccola resistenza di messa a terra del neutro (2.4.8 ohm o più per una tensione di 660, 380 e 220 V rete trifase (Gosstandart 12.1.030-81)).

In fig. 4.2.

Riso. 4.2. Inclusione monofase di una persona in una rete con un neutro di fonti di alimentazione strettamente collegato a terra (trasformatore).

A causa della bassa resistenza della corrente di diffusione della messa a terra di lavoro del neutro rispetto alla resistenza del corpo umano, è uguale a zero. Il tocco di una persona che si trova a terra (o su una struttura messa a terra, pavimento) provoca un circuito elettrico chiuso: avvolgimento di alimentazione - filo di linea - corpo umano - terra - filo - messa a terra funzionante - avvolgimento sorgente. Nella sezione "corpo umano" del circuito, è interessata da una tensione di fase della rete 220 V. Se allo stesso tempo le scarpe della persona sono elettricamente conduttive, anche il pavimento o la struttura su cui si trova sarà elettricamente conduttivo , e quasi tutta la tensione verrà applicata alla persona lungo il percorso "mano - gambe". Se, in condizioni avverse, la resistenza del corpo umano è di 1000 ohm, allora lo attraverserà una corrente pari a 220 mA, il che è mortale per esso. Se la resistenza delle scarpe e del pavimento in totale è paragonabile alla resistenza del corpo umano, allora la corrente attraverso di essa sarà inferiore. Ad esempio, con un'elevata resistenza della sezione "scarpe - pavimento" (10.000 ohm), la corrente attraverso una persona sarà di 20 mA. cioè molto meno pericoloso, ma provoca dolore, convulsioni e in alcuni casi l'incapacità della vittima di liberarsi autonomamente dall'azione della corrente. Ciò dimostra che un contatto umano monofase con una rete con un neutro strettamente messo a terra è sempre pericoloso.

In pratica, durante il funzionamento degli impianti elettrici, possono verificarsi casi di cortocircuiti verso terra di parti conduttrici di corrente, ad esempio attraverso il corpo del ricevitore di potenza o la struttura metallica del cablaggio elettrico. Se un tale circuito risulta essere sordo, cioè una piccola resistenza transitoria, l'installazione viene spenta attraverso un cortocircuito monofase dalla massima protezione del ruscello (il fusibile si brucia o l'interruttore automatico è spento). Successivamente, viene ripristinato il normale funzionamento dell'altra rete elettrica.

I livelli massimi consentiti di tensione e corrente di contatto durante il funzionamento di emergenza di impianti elettrici industriali e domestici in complessi turistici con tensione fino a 1000 V e una frequenza di 50 Hz non devono superare i valori specificati nella tabella. 4.1 (Gosstandart 12.1.038-82).

Tabella 4.1.

Livelli massimi consentiti di tensione e corrente di contatto

	Valore normalizzato		Durata attuale, s	Valore normalizzato

Reti trifase con neutro isolato da terra.

Il posizionamento dell'energia elettrica sul secondo stadio di alimentazione di imprese industriali, città e paesi viene effettuato utilizzando cavi (nelle città) o linee aeree (nelle città) alla tensione nominale dei ricevitori di potenza (trasformatori step-down delle imprese, zone residenziali) a 6, 10 o 35 kV. Queste reti elettriche sono realizzate con neutri isolati da terra I fasi delle sorgenti di alimentazione (trasformatori delle cabine regionali del sistema di alimentazione) o neutri messi a terra tramite resistenze induttive significative, vengono accesi per ridurre la capacità della corrente componente di un singolo guasto a terra di fase.

In caso di guasto a terra monofase in una rete con neutro isolato da terra, nel punto del guasto a terra scorrerà una corrente, causata dalla tensione di esercizio dell'impianto e dalla conducibilità delle fasi rispetto a terra.

Le reti con un neutro isolato sono piuttosto efficaci con una lunghezza relativamente ridotta. In questo caso, possiamo considerare zero la capacità dei fili rispetto al suolo e la resistenza dei fili è sufficientemente grande.

Sulla fig. 4.3 mostra l'inclusione di una persona in reti trifase con neutro isolato.

Riso. 4.3. Una persona che tocca un filo di una rete trifase a 3 fili con un neutro isolato durante il normale funzionamento A. B, C - designazione dei fili.

Nelle reti con neutro isolato, durante il normale funzionamento, il pericolo di scosse elettriche per una persona ha toccato una delle fasi. dipende dalla resistenza del conduttore rispetto alla terra, cioè all'aumentare della resistenza il pericolo diminuisce.

La messa a terra di protezione è una delle misure protettive contro le scosse elettriche a una persona quando si toccano parti metalliche non conduttive con isolamento danneggiato (ad esempio, un cortocircuito sulla custodia). Lo scopo di questa messa a terra è quello di collegare elettricamente intenzionalmente alla terra o parti metalliche non conduttive equivalenti TE che possono essere energizzate mediante dispositivi messi a terra (combinazione di elettrodo di terra e conduttori di terra). Uno o più elettrodi metallici (ad esempio barre di acciaio, tubi) che si trovano nel terreno fungono da conduttore di messa a terra, fornendo una resistenza transitoria sufficientemente bassa. La resistenza di un dispositivo messo a terra è chiamata resistenza totale, costituita dalla resistenza della diffusione della corrente di terra e dalla resistenza dei conduttori messi a terra.

Considerare l'azione della messa a terra protettiva. Se il corpo del motore elettrico (apparato di guaina del cavo) non ha una connessione affidabile a terra e, a causa di danni all'isolamento, entra in contatto con la parte conduttiva, quindi un'inclusione monofase di una persona nel circuito corrente si verificherà.

Nella rete, quando si verifica un guasto a terra, si verifica un guasto a terra monofase.

A causa della corrente relativamente piccola che fluisce verso terra, stabilito dalla difesa non si spegnerà e continuerà a funzionare in modalità di emergenza. Ma una corrente scorre attraverso il corpo di una macchina o di un apparecchio con isolamento danneggiato e tra il corpo 1 apparirà una tensione relativa alla terra (Fig. 4.4).

Riso. 4.4. Cortocircuito sull'involucro del motore elettrico collegato ad una rete con neutro isolato.

Una persona che sarà esposta alla tensione di contatto, che può essere significativa e dipende da dove si trovano i piedi della persona, nonché dalla conduttività elettrica (resistenza) delle scarpe. Come sempre, la tensione di contatto è inferiore alla tensione di terra.

Pertanto, l'entità del valore di tensione dell'involucro messo a terra rispetto alla terra, e quindi la tensione di contatto, dipende dalla resistenza della terra e la tensione di contatto dipende dalla resistenza del dispositivo messo a terra. Affinché la tensione di contatto sia la più bassa possibile, è necessario avere una bassa resistenza del dispositivo messo a terra. Le installazioni elettriche non sono messe a terra a una tensione di 42 V e inferiore a 110 V CA e inferiore a CC in tutte le stanze e condizioni di lavoro senza aumento del pericolo.

Parti di apparecchiature elettriche da mettere a terra. La messa a terra è soggetta a: casi di macchine elettriche, trasformatori, dispositivi; azionamenti di dispositivi elettrici e avvolgimenti secondari di trasformatori di saldatura; telai di quadri distribuiti, quadri di controllo, quadri di illuminazione e di potenza; strutture metalliche di dispositivi distribuiti di linee in cavo. Non sono soggetti a messa a terra: i raccordi degli isolatori di sospensione e di sostegno; staffe e corpi illuminanti se installati su supporti e strutture in legno; apparecchiature elettriche, installate su strutture metalliche messe a terra, se viene fornito un contatto elettrico affidabile nei punti di contatto con esse di parti metalliche non conduttrici di apparecchiature elettriche. Anche le custodie di strumenti di misura elettrici e relè installati su schede, negli armadi 1, le pareti delle camere dei quadri non sono soggette a messa a terra; casi di ricevitori elettrici con isolamento doppio o rinforzato, ad esempio trapani elettrici, lavatrici, rasoi elettrici.

L'insabbiamento negli impianti elettrici e nelle reti con tensione fino a 1000 V è un collegamento elettrico deliberato di elementi metallici non portanti dell'impianto, normalmente isolati dalle parti in tensione che non sono alimentate (custodie di apparecchiature elettriche, strutture di cavi), con uno zero conduttore di protezione.

Il conduttore di protezione zero negli impianti elettrici con tensione fino a 1000 V è un conduttore che collega parti messe a terra (alloggiamenti di apparecchiature elettriche) con un punto neutro ben messo a terra dell'avvolgimento della sorgente di corrente (generatore o trasformatore) o equivalente (Gosstandart 12.1.030-811 Gosstandart 12.1.009-76).

Negli impianti elettrici con un filo neutro ben messo a terra, quando si chiude a parti strutturali metalliche non conduttive collegate a terra, è necessario garantire lo spegnimento automatico delle apparecchiature con isolamento danneggiato, poiché ciò provoca un cortocircuito monofase.

Zero fili di terra di protezione direttamente nelle fonti di alimentazione, ovvero nelle sottostazioni o nelle centrali elettriche. Oltre alla messa a terra di lavoro principale del neutro, è necessario ricollegare il filo neutro nella rete, il che riduce la resistenza totale di messa a terra del neutro e funge da terra di riserva in caso di interruzione del filo di terra neutro (Fig. 4.5).

Riso. 4.5. schema elettrico insabbiamento protettivo: 1 - impianto elettrico; 2 - massima protezione a getto d'inchiostro

La rimessa a terra delle linee aeree viene effettuata ogni 250 m della loro lunghezza, alle loro estremità, in corrispondenza di derivazioni e diramazioni dalla rete di linee ad alta tensione con una lunghezza di diramazioni di 200 m 1 in più, nonché agli ingressi dell'aria linee in casa.

Quando l'alimentazione è fornita tramite linee in cavo con una tensione di 380/220 V, la rimessa a terra del filo neutro viene eseguita nell'introduzione nei locali in cui è previsto il dispositivo per la neutralizzazione degli apparecchi elettrici. All'interno di questi locali dovrebbe essere presente una linea per la rimessa a terra del conduttore di neutro, alla quale sono collegati oggetti idonei alla messa a terra.

Per ricollegare il filo neutro, se possibile, utilizzare elettrodi di terra naturali, escluse le reti CC, dove la rimessa a terra dovrebbe essere effettuata solo con elettrodi di terra artificiali. La resistenza del dispositivo di messa a terra di ciascuna messa a terra ripetuta non deve superare i 10 ohm.

Considerando che una corrente passa attraverso il filo neutro, anche con un carico irregolare, molto meno che nei fili di fase, la sezione trasversale del filo di lavoro zero per le quattro linee principali viene scelta per essere circa la metà dell'intersezione dei fili di fase. Nei rami monofase dalla rete, l'incrocio fase-zero del filo neutro deve essere uguale a quello della fase, poiché lo attraversa una corrente pari alla corrente del filo di fase.

La resistenza dei fili messi a terra deve essere così piccola che quando una fase è in cortocircuito alla custodia, la corrente di un cortocircuito monofase è sufficiente per il funzionamento istantaneo della protezione da sovracorrente. Secondo PUE. fase di corrente del circuito - zero quando il cortocircuito verso il corpo deve essere almeno 3 volte la corrente nominale del fusibile corrispondente.

Quando si protegge l'impianto elettrico con un interruttore automatico, i fili neutri vengono selezionati in modo tale che nel circuito di fase zero forniscano una corrente di cortocircuito che non superi la corrente di inserzione dell'interruttore di 1,4 volte.

Nei due rami principali, fase - zero, che alimentano i ricevitori elettrici monofase, un dispositivo di protezione (fusibile, interruttori unipolari) è installato solo sul filo di fase, se in questo ramo ci sono parti soggette ad azzeramento. Ai fini della sicurezza elettrica, durante il montaggio delle cartucce della lampada, il filo di fase è collegato al contatto centrale della cartuccia (tallone) e il filo zero è collegato alla parte filettata della cartuccia. Ciò eviterà un incidente se la base della lampada viene toccata accidentalmente (ad esempio, durante la sostituzione di P) senza scollegare dalla rete. Durante l'azzeramento, i rami separati dal filo neutro devono essere collegati agli apparecchi illuminati e non utilizzare un filo neutro conduttivo per questo scopo.

Gli schemi di inclusione nel circuito corrente possono essere diversi. Tuttavia, i più caratteristici sono gli schemi di connessione: tra due fasi e tra una fase e la terra (Fig. 1). Naturalmente, nel secondo caso, si presume che esista un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

Il primo circuito corrisponde a un contatto bifase e il secondo a uno monofase.

La tensione tra due parti conduttrici o tra una parte conduttiva e il terreno quando una persona o un animale le tocca contemporaneamente è chiamata tensione di tocco (U eccetera).

Il contatto bifase, ceteris paribus, è più pericoloso, poiché la massima tensione in questa rete viene applicata al corpo umano: lineare e la corrente attraverso una persona, essendo indipendente dallo schema di rete, dalla modalità neutra e da altri fattori, è della massima importanza:

Dove
- tensione di linea, ad es. tensione tra i fili di fase della rete, V;

U F - tensione di fase, ad es. tensione tra l'inizio e la fine di un avvolgimento della sorgente di corrente (trasformatore o generatore) o tra i fili di fase e neutro della rete, V;

R H- resistenza del corpo umano, Ohm.

Riso. 6.1. Casi in cui una persona tocca parti in tensione sotto tensione: a - inclusione a due fasi: b e c - inclusioni a fase singola

I casi di contatto bifase sono molto rari e non possono servire come base per valutare le reti per le condizioni di sicurezza. Di solito si verificano in installazioni fino a 1000 V a causa del funzionamento sotto tensione, dell'uso di dispositivi di protezione difettosi, nonché del funzionamento di apparecchiature con parti nude conduttrici di corrente non protette (interruttori aperti, terminali non protetti di trasformatori di saldatura, ecc. .).

Il contatto monofase, ceteris paribus, è meno pericoloso del bifase, poiché la corrente che passa attraverso una persona è limitata dall'influenza di molti fattori. Tuttavia, il contatto monofase si verifica molto più spesso ed è lo schema principale in cui le persone sono ferite dalla corrente nelle reti di qualsiasi tensione. Pertanto, di seguito vengono analizzati solo i casi di contatto monofase. In questo caso, vengono considerate entrambe le reti di corrente trifase consentite con tensioni fino a 1000 V: a quattro fili con neutro a terra e a tre fili con neutro isolato.

6.2.4. Reti trifase con neutro messo a terra

In una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra, il calcolo della tensione di contatto U eccetera , E attuale IO H passando attraverso una persona, in caso di contatto con una delle fasi (Fig. 6.2), è più semplice eseguire il metodo simbolico (complesso).

Consideriamo il caso più generale, quando la resistenza di isolamento dei fili, così come la capacità dei fili rispetto al terreno, non sono uguali tra loro, ad es.

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

Dove R 1 , R 2 , R 3 , R N- resistenza di isolamento dei fili PEN di fase L e zero (combinati), Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C N - capacità disperse dei fili PEN di fase L e zero (combinati) rispetto a terra, F.

Quindi le conduttività totali dei fili di fase e neutro rispetto al terreno in forma complessa saranno:

;
;
;

Dove w- frequenza angolare, rad/s;

J - unità immaginaria pari a (
).

Riso. 6.2. Una persona che tocca un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con un neutro messo a terra durante il normale funzionamento: a - diagramma di rete; b - circuito equivalente; l1, l2, l3, - conduttori di fase; PENNA - filo neutro (combinato).

Le conducibilità totali della messa a terra del neutro e del corpo umano sono uguali, rispettivamente

;
,

Dove R 0 - resistenza di terra neutra, Ohm.

La componente capacitiva della conduttività umana può essere trascurata a causa del suo piccolo valore.

Quando una persona tocca una delle fasi, ad esempio il conduttore di fase L1, la tensione sotto la quale sarà determinata dall'espressione

, (6.1)

La corrente si trova con la formula

Dove - tensione complessa della fase 1 (tensione di fase), V;

- tensione complessa tra il neutro della sorgente di corrente e la terra (tra i punti 00" sul circuito equivalente).

Utilizzando il noto metodo a due nodi, può essere espresso come segue:

Tenendo presente che per un sistema trifase simmetrico

;
;
,

Dove U F - tensione di fase della sorgente (modulo), V;

UN - operatore di fase che tiene conto dello sfasamento, dove

,

avremo l'uguaglianza

.

Sostituendo questo valore in (6.1), otteniamo l'equazione desiderata della tensione di contatto in forma complessa, agendo su una persona che ha toccato il conduttore di fase L1 di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra:

. (6.2)

La corrente che passa attraverso una persona, otteniamo se moltiplichiamo questa espressione per Y H :

. (6.3)

Nella normale modalità di funzionamento della rete, la conducibilità dei fili di fase e neutro rispetto al suolo rispetto alla conducibilità della messa a terra neutra ha valori molto piccoli e, con qualche ipotesi, può essere equiparata a zero, ad es.

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

In questo caso, le equazioni (6.2) e (6.3) diventano molto più semplici. Quindi, la tensione al tocco sarà

,

o (in forma reale)

, (6.4)

e la corrente è

(6.5)

Secondo i requisiti del PUE, il valore di resistenza R 0 non deve superare gli 8 ohm, la resistenza del corpo umano R H , non scende al di sotto di qualche centinaio di ohm. Pertanto, senza un grande errore nelle equazioni (6.4) e (6.5), possiamo trascurare il valore R 0 e presumo che quando si tocca una delle fasi di una rete trifase a quattro fili con un neutro messo a terra, una persona è praticamente sotto tensione di faseU F , e la corrente che lo attraversa è uguale al quoziente di divisioneU F SUR H .

Dall'equazione (6.5) segue un'altra conclusione: la corrente che passa attraverso una persona che ha toccato la fase di una rete trifase a quattro fili con un neutro messo a terra durante il suo normale funzionamento praticamente non cambia con una variazione della resistenza di isolamento e della capacità dei fili rispetto alla terra, se viene mantenuta la condizione che le conducibilità totali dei fili rispetto a terra siano molto piccole rispetto alla conducibilità del neutro della rete messa a terra.

In questo caso, la sicurezza della resistenza delle scarpe, del suolo (pavimento) e di altre resistenze nel circuito elettrico umano aumenta notevolmente.

Un cortocircuito verso terra in una rete con un neutro solidamente messo a terra fa ben poco per modificare la tensione delle fasi rispetto a terra.

In modalità di emergenza, quando una delle fasi della rete, ad esempio il conduttore di fase L3 (Fig. 6.3, a), viene chiusa a terra attraverso una resistenza attiva relativamente piccola R gp, e una persona tocca il conduttore di fase L1, l'equazione (6.2) assumerà la seguente forma:

.

Qui accettiamo anche quello Y 1 , Y 2 E Y N piccolo rispetto a Y 0 , cioè. equiparato a zero.

Dopo aver effettuato le opportune trasformazioni e tenuto conto di ciò

,
E
,

ottenere la tensione di tocco in forma reale

.

Per semplificare questa espressione, supponiamo che

.

Di conseguenza, finalmente otteniamo che la tensione U eccetera equivale

. (6.6)

La corrente che passa attraverso una persona è determinata dalla formula

. (6.7)

Riso. 6.3. Una persona che tocca un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con un neutro messo a terra in modalità di emergenza: a - diagramma di rete; b - diagramma di tensione vettoriale.

Consideriamo due casi tipici.

Se la resistenza dei fili a terra R gp essere considerato uguale a zero, allora l'equazione (6.6) assume la forma

.

Pertanto, in questo caso, una persona sarà sotto l'influenza della tensione lineare della rete.

2. Se prendiamo uguale a zero la resistenza di terra del neutro R 0 , quindi dall'equazione (6.6) lo otteniamo U np = U F , quelli. la tensione a cui sarà sottoposta una persona sarà uguale alla tensione di fase.

Tuttavia, in condizioni pratiche di resistenza R gp E R 0 sempre maggiore di zero, quindi la tensione sotto la quale una persona tocca un filo di fase funzionante di una rete trifase con neutro messo a terra durante la modalità di emergenza è sempre inferiore a quella lineare, ma superiore a quella di fase, ad es.

> u eccetera > u F . (6.8)

Questa posizione è illustrata dal diagramma vettoriale mostrato in fig. 6.3, b e corrispondente al caso in esame. Va notato che questa conclusione deriva anche dall'equazione (6.6). Quindi, per piccoli valori R gp E R 0 paragonato a R H , il primo termine al denominatore può essere trascurato. Quindi la frazione per qualsiasi rapporto R gp E R 0 sarà sempre maggiore di uno, ma minore
, cioè. si ottiene l'espressione (6.8).