Опасность поражения электрическим током в различных сетях электроснабжения

Для снабжения потребителей электрической энергией применяют сети с глухозаземленной и с изолированной нейтралями питающих трансформаторов или генераторов (рис. 1.1).

Глухозаземлеиной нейтралью называют нейтраль трансформатора или генератора, присоединенную к заземляющему устройству («к земле») непосредственно или через малое сопротивление. Сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 1.1,6) дают возможность от одного и того же трансформатора (генератора) получать две величины напряжений и С/ф при четырех проводах (три фазных и один нулевой). Обычно это сети трехфазного переменного тока на поверхности шахт напряжением 220/127 и 380/220 В, а также сети напряжением 110 кВ и выше.

Изолированной нейтралью называют нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенную к заземляющему устройству или присоединенную через аппараты с большим сопротивлением (трансформаторы напряжения и др.). Сети с изолированной нейтралью (рис. 1.1, а) применяют там, где возникает повышенная опасность поражения человека током. Это сети напряжением 3, 6, 10, 20, 35 кВ и 220, 380, 660 и 1 НО В.

На производстве возможны случаи прикосновения человека, стоящего на земле, к одному из проводов той или иной сети. Вероятность поражения человека в данном случае будет зависеть от системы электроснабжения.


Для сетей с изолированной нейтралью, емкостью которых можно пренебречь (в случае, показанном на рис. 1.1, а), при фазном напряжении Uф и сопротивлении тела человека величина тока, проходящего через человека, будет определяться по формуле


Так как величина сопротивления изоляции проводов относительно земли г обычно в сотни раз больше величины то величина тока 1Ч, который будет проходить через человека, зависит не столько от величины сопротивления человека R4, сколько от величины г.

Таким образом, в системе электроснабжения с изолированной нейтралью вероятность поражения человека электрическим током при прикосновении его к одной из фаз в значительной степени зависит от качества изоляции других фаз относительно земли.

Для сетей с заземленной нейтралью (в случае, показанном на рис. 1.1,6) при тех же данных, что и для сети с изолированной нейтралью, величина тока, проходящего через человека, будет определяться по формуле


Промышленные сети имеют фазные напряжения не менее 127 В, поэтому величина тока /ч всегда будет опасной для жизни человека.

Таким образом, в системе электроснабжения с заземленной нейтралью прикосновение человека к обнаженному токоведущему проводу, безусловно, опасно для жизни человека.

В практике эксплуатации сетей возможен контакт между одним из фазных проводов сети и землей,

В сети с заземленной нейтралью (см. рис. 1.1,6) это вызовет фазное короткое замыкание. По замкнутой цепи: фаза а — земля — нуль трансформатора будет идти ток фазного короткого замыкания, значительно больший нормального тока,— аппаратура защиты сети от больших токов сработает и отключит сеть.

В системе электроснабжения с изолированной нейтралью прикосновение одной из фаз к земле при хорошей изоляции других фаз относительно земли может быть и не замечено, так как в цепи будет включено большое сопротивление изоляции фаз, не соприкасающихся с землей. По цепи (см. рис. 1.1, а): фаза а — земля — сопротивление изоляции других фаз — фаза b или с будет проходить небольшой ток /ут (ток утечки), значительно меньший нормального тока сети,— защита не срабатывает, сеть остается под напряжением. Если в это время человек коснется неизолированной фазы b или с, напряжение прикосновения будет равно линейному напряжению сети ил. В данном случае сеть с изолированной нейтралью с точки зрения возможности поражения человека электрическим током будет опаснее сети с заземленной нейтралью.

ПБ разрешают для электроснабжения потребителей применять в подземных выработках сети с изолированной нейтралью с обязательным контролем величины токов утечки, а на поверхности шахт — сети с заземлен» ной нейтралью.