Трёхфазня четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью.

Этот вид сетей наиболее распространен в сельском хозяйстве, в промышленности и в быту.

А) Однофазное прикосновение человека при нормальном режиме работы сети (Рис.10 вариант 1): В этом случае то, проходящий через человека при прикосновении вычисляется по формуле (7):

Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + R₀) (7)

где Rч – сопротивление тела человека (роговой слой кожи имеет величину сопротивления 20000 – 60000 Ом, а в расчетах принимается равным 1000 Ом);

Rоб – сопротивление обуви, в которой находится человек, если это резиновая диэлектрическая, то величина сопротивления ее около 60000 Ом;

Rп – сопротивление пола, на котором стоит человек (если это сухой деревянный пол, то величина сопротивления 50000 Ом);

R₀ – сопротивление заземления нейтрали (величина его 4 –10 Ом).

Б) однофазное прикосновение человека к исправной фазе при аварийном режиме работы сети – КЗ -при коротком замыкании (Рис.10 вариант 2) :

В) Двухфазное прикосновение человека при нормальном режиме работы сети (Рис.10 вариант 3)

Ток проходящий через человека при этом будет вычисляться по формуле (9), величина его будет зависеть от сопротивления тела человека, он будет находиться под воздействием линейного напряжения:

(9)

Г) Прикосновение человека к фазному проводу и нулевому при нормальном режиме работы сети (Рис.10 вариант 4):

В данном случае такое прикосновение превращается в однофазное прикосновение и ток, проходящий через человека будет вычисляться по формуле (7), и величина его будет зависеть от тех же факторов – от величины Rч, Rоб, Rп, R₀:

Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + R₀)

Д) Прикосновение человека к нулевому проводу при нормальном режиме работы сети (Рис.10 вариант 5): В этом случае в нулевом проводе при симметричной нагрузке фаз нет напряжения. При несимметричной нагрузке (когда в линию включается несколько потребителей - электрооборудование, обогреватель, компьютер и др.) в нулевом проводе возникает некоторое малое напряжение Uм. Через человека при этом пройдет ток, который будет зависеть от величины этого малого напряжения и сопротивления тела человека и определяется по формуле (10) в амперах:

Iч=Uм / Rч (10)

Е) Прикосновение человека к нулевому проводу при аварийном режиме работы сети - при КЗ – коротком замыкании, (Рис.10 вариант 5)

Ток в этом случае не будет проходить через человека, т.к. при коротком замыкании в трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью перегорает плавкий предохранитель и происходит отключение сети от источника тока.

Iч = 0 (11)

Вывод

Изоляция проводов и режим нейтрали играют большую роль в электробезопасности сетей. Установки напряжением до 1000 В сети с изолированной нейтралью безопаснее сетей с заземленной нейтралью только при условии хорошей изоляции фаз относительно земли и сравнительно небольшой протяженности сети, т.к. чем длиннее провода, тем больше значение емкостных токов и токов утечки. В шахтах, на буровых, на торфяных разработках, где сети не столь разветвленные, как в сельском хозяйстве, ведется непрерывный автоматический контроль состояния изоляции при помощи специальных реле утечки или асимметров, которые немедленно отключают сеть, если в ней состояние изоляции ухудшилось больше, чем допустимо.

В сельском хозяйстве, в строительстве и на промышленных предприятиях сети разветвлены, имеют большую протяженность и даже при хорошем состоянии изоляции имеют большие токи утечки и емкостные токи. В этих условиях система с незаземленной нейтралью лишается преимуществ (экономичность, возможность организовать сети с различными напряжениями). Надежнее реагирует на ухудшение изоляции одной из фаз система с заземленной нейтралью, где всякое повреждение изоляции является коротким замыканием, и поврежденный участок сети отключается устройствами защиты. Поэтому в сельском хозяйстве, в строительстве и промышленности при напряжении до 1000 В применяется система 380/220 В с заземленной нейтралью.

Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью
Рис.9. Варианты прикосновения человека к фазам в трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью
Варианты на схеме: 1
Однофазное прикосновение человека к элементу сети при нормальном режиме работы сети	Однофазное прикосновение человека с элементу сети при аварийном режиме - КЗ	Двухфазное прикосновение человека к элементам сети
Ток, проходящий через человека:
Условие 1: r a= rв= rс = r, са= са= сс=с	rзм < < Rч, то Uпр =1, 73 Uф = Uл
Условие 2: r a= rв= rс = r, са= са= сс = 0
Условие 3: r a= rв= rс = r, са= са= сс ® 0.

Трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью
Рис.10. Варианты прикосновения человека в трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью
Варианты на схеме: 1
Ток, проходящий через человека
Однофазное прикосновение человека к элементам сети при ее нормальной работе	Однофазное прикосновение при аварийном режиме работы сети	Двухфазное прикосновение человека при нормальном режиме работы сети	Прикосновение человека к фазному и нулевому проводу при нормальном режиме работы сети - однофазное	Прикосновение человека к нулевому проводу при нормальном режиме работы
Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + R0)			Iч = Uф / (Rч + Rоб + Rп + R0)	Iч =Uм / Rч
Прикосновение к нулевому проводу при КЗ
Iч = 0