Определения и термины.

Эффективно заземленная нейтраль в электрических сетях – трехфазная электрическая сеть выше 1000 В, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.

Коэффициентом замыкания на землю в трехфазной электрической сети называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока). Глухозаземленная нейтраль – частный случай эффективно заземленной нейтрали.

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты и т.д., имеющие большое сопротивление. Очевидно, что коэффициент замыкания на землю в электроэнергетической системе с изолированной нейтралью должен находиться в пределах 1,4 – 1,73, а в электроэнергетической системе с глухозаземленной нейтралью он должен быть равным 1.

Замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.

Замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением.

Напруга кроку та дотику. Вимірювання напруги дотику.

Током замыкания на землю называется ток, стекающий на землю через место замыкания.

Напряжение прикосновения U_пр(В) есть напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или, иначе говоря, падение напряжения в сопротивлении тела человека R_чел(Ом):

,

где I_чел – ток, проходящий через тело человека по пути рука – ноги, А.

В устройствах защитных заземлений, занулений и т.п. одна из этих точек имеет потенциал заземления j_з, а другая – потенциал основания в том месте, где стоит человек j_ос. В этом случае напряжение прикосновения будет:

,

где a – коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффициент прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой:

.

Изменение величины U_пр зависит и определяется расстоянием от человека до одиночного заземления. Так, при расстоянии 20 м от заземлителя напряжение прикосновения имеет наибольшее значение U_пр=j_з; при этом a = 1. Это наиболее опасный случай. Если человек стоит на заземлителе, U_пр = 0 и a = 0. Безопасный случай.

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками земли, обусловленная растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека. Таким образом, это напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. При этом длина шага а принимается равным 0,8 м. Таким образом:

,

где j_х и j_х+а – потенциалы точек, на которых стоит человек. Напряжение шага представляет собой также падение напряжения в сопротивлении тела человека R_чел(Ом);

,

где I_чел – ток, проходящий через человека по пути нога-нога, А. Так как j_х и j_х+а являются частями потенциала заземлителя j_з, разность их также есть часть этого потенциала. Поэтому,

,

где b – коэффициент напряжения шага, или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

.

Максимальные значения U_ш и b будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, т.е. когда человек другой ногой стоит непосредственно на заземлителе, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м. В этом месте U_ш ≈ 0 и b ≈ 0.

Защитным отключением в электроустановках до 1000В называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении сопротивления изоляции ниже определенного значения. (Следует иметь в виду, что защитное отключение должно срабатывать не при прикосновении человека к корпусу электроприемника, находящегося под напряжением, а при появлении на корпусе опасного напряжения.)

Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на значение этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы.