Включение человека в электрическую цепь

Вероятность и степень опасности поражения человека электрическим током зависит от того, каким образом произошёл контакт, т.е. включение человека в электрическую цепь. Включение может быть однофазным и двухфазным.

Однофазное включение представляет собой прикосновение человека к токоведущей части одной из фаз электроустановки, находящейся под напряжением. Иногда это может быть контакт с токопроводящими частями электроприбора (например металлическим корпусом) на которых присутствует электрический ток, в результате пробоя одной из фаз сети. При этом степень опасности поражения человека зависит от того, в сеть с какой схемой нейтрали (нулевой точки) подключен электроприбор. На практике пользуются одной из двух схем: 1. Сеть с изолированной нейтралью (нулевой точкой) и 2. Сеть с глухозаземлённой нейтралью (нулевой точкой).

При прикосновении человека к корпусу электроустановки (КЭ) на который произошло замыкание фазы в сети с изолированной нейтралью (рис 1), тело человека подвергается воздействию напряжения, величина которого зависит от параметров сети.

Чем меньше сопротивление изоляции (R_А, R_B, R_C) и чем больше ёмкость в сети относительно земли (С_А, С_В, С_С), тем больше опасность поражения электрическим током.

Если ёмкость сети С_А = С_В = С_С = 0, а сопротивление изоляции (активное сопротивление) R_А = R_B = R_C = R₀, то сила тока, проходящего через тело человека, может быть определена по формуле:

I_чел = 3 U_ф / 3R_чел + R_o = U_л / √ 3 (R_чел + (R_о / √ 3))

где U_ф – фазное напряжение (≈ 220 В); U_л – линейное напряжение (380 В);

R_чел – сопротивление тела человека; R_о – сопротивление изоляции.

В случае когда ёмкость сети С_А = С_В = С_С = С, а R_А = R_B = R_C = ∞, то силу тока проходящего через человека можно вычислить по формуле:

I_чел = √ 3 U_ф / R_чел √ 3/ (R_чел ω С) ^-2 +9

где ω – частота переменного тока.

При заземлённой нейтрали (нулевой точке) сети напряжение отдельных фаз по отношению к земле остаются практически постоянными и равными фазному напряжению. При прикосновении человека к корпусу электроустановки, находящейся под напряжением (рис 2), образуется цепь поражения: тело – обувь – пол – земля – рабочее заземление – нейтраль. Напряжение, приложенное к телу человека, представляет собой часть фазного напряжения. В этом случае ток идущий через тело человека, не зависит ни от емкостных токов, ни от токов утечки, поскольку ёмкость и проводимость зашунтированы глухим соединением нейтрали с землёй. Ток проходящий через тело человека можно вычислить по формуле:

I_чел = U_ф / R_чел

В этой формуле сопротивлением рабочего заземления, обуви и пола пренебрегаем.

Сопротивление заземления в основном зависит от электрического сопротивления тех слоёв земли, в которых расположены заземляющие электроды (заземлитель). Сопротивление защитного заземления нормируется, оно не должно превышать установленной нормы.

Для электроустановок включенных в сеть до 1000 В величина сопротивления заземления рассчитывается по формуле:

R_з = U_пр / I_o ≤ Ом

где U_пр – напряжение прикосновения; I_o – сила тока.

В аварийном режиме значения предельно допустимого уровня напряжения прикосновения и тока определяются согласно ГОСТ 12.1.038-82 (см. приложение 2).