Анализ опасности поражения электрическим током в различных электрических сетях

Основные случаи поражения электрическим током происходят при прикосновении человека не менее чем к двум точкам сети, имеющим разные потенциалы. Опасность такого прикосновения зависит от условий включения человека в сеть, схемы сети, режима ее нейтрали, величины напряжения, состояние изоляции токоведущих частей от земли. Включение человека в электрическую сеть может быть однофазным, и двухфазным. Электрические сети делятся на однофазные и трехфазные.

Трехфазные сети переменного тока бывают с изолированными от земли нейтралью и глухо заземлены.

Рассмотрим однополюсное прикосновение к однофазной сети переменного тока (рис. 4.1.).

Рис. 4.1. Однополюсное прикосновение к однофазной сети
 переменного тока

Все токоведущие части любой сети, находящиеся под напряжением, нормально должны быть изолированы от земли. Сопротивление провода по отношению к земле, называется сопротивлением изоляции или сопротивление утечки, складывающиеся из сопротивления изоляции самого провода и последовательно включенных участков пути на землю (строительные конструкции, пол, почва). По этой цепочке сопротивлении под действием разности потенциалов между проводом и землей протекает небольшой ток, который называется током утечки (r1 и r2 - сопротивление изоляции или сопротивление утечки).

В случае прикосновения человека к фазе сети его сопротивление  включается параллельно с сопротивлением утечки этой фазы. Ток, протекающий  через человека будет равен:

где     - сопротивление изоляции или утечки.

С учетом сопротивления обуви и сопротивление пола , которые включаются последовательно с сопротивлением человека, величина тока проходящего через человека будет равна:

где      - от нескольких МОм до нескольких Ом;

 - 60 кОм - деревянный сухой пол.

Рассмотрим 2-х полюсное прикосновение к однофазной cemu (рис. 4.2.)

Рис. 4.2. Двухполюсное прикосновение к однородной сети
 переменного тока

Ток, проходящий через человека, будет равным:

Прикосновение к одной фазе 3-х фазной сети с изолированной нейтралью (рис. 4.3.).

Рис. 4.3. Однополюсное прикосновение к 3-х фазной сети
с изолированной нейтралью.

Ток, проходящий через человека равен:

Прикосновение к одной фазе 3-х фазной сети с заземленной нейтралью (рис. 4.4.).

Рис. 4.4.  Однополюсное прикосновение к 3-х фазной сети
 с заземлённой нейтралью

В сетях с заземленной нейтралью напряжение фаз относительно земли равно фазному напряжению источника, т.к. сопротивление заземления напряжения нейтрали rз намного меньше сопротивления утечек r, емкостного сопротивления фаз относительно земли и самого человека .

- сопротивление растекания тока в земле при стекании тока с человека в землю.

В случае, когда  << , то .

При учете  и :

Двухполюсное прикосновение человека к 3-х фазной сети (рис. 4.5.).

Рис.4.5. Двухполюсное прикосновение к 3-х фазной сети.

При двухполюсном прикосновении к трехфазной сети независимо от заземления нейтрали:

Кроме того, через тело человека будет протекать ток и по направлению к земле, но этот ток можно не учитывать, т.к. он будет весьма незначителен из-за сравнительно большого сопротивления обуви и пола.