Аварийный режим
Выделяют следующие виды аварийного режима работы электроустановок:
а) нарушение изоляции фаз относительно земли (например, при падении неизолированного провода электросети на землю);
б) появление напряжения на корпусе электроустановок, электроприборов из-за нарушения изоляции проводов внутри корпуса.
А. Нарушение изоляции фаз относительно земли. Рассмотрим ситуацию, возникающую при нарушении изоляции фаз относительно земли.
Четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью.При аварийном режиме, когда одна из фаз, например, фаза 3 (рисунок 1.5) замкнута на землю через сопротивление rзам (обычно это составляет десятки Ом), а остальные фазы имеют исправную изоляцию, напряжение прикосновения определяется выражением
(1.6)
А ток Ih, проходящий через человека:
(1.7)
| Рисунок 4.4 |
Согласно ПУЭ r0 обычно не превышает 4 Ом и rзам >> r0, поэтому напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшись в аварийном режиме к фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтралью, значительно меньше линейного, но несколько больше фазного:
Uл >> Uh > Uф .
Таким образом, прикосновения человека к исправной фазе сети с заземленной нейтралью в период аварийного режима более опасно, чем при нормальном режиме.
Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью.При аварийном режиме замыкания фазы на землю (пусть это будет, например, также фаза 3) через малое rзам. (проводимости g1, g2, g3 в формуле 1.3) значение тока, проходящего через человека при его прикосновении к исправной фазе:
(1.8)
а напряжение прикосновения Uh определится как
, (1.9)
Если принять rзам. = 0, то, согласно уравнению (1.9) человек окажется под линейным напряжением. В реальных условиях rзам. cоставляет несколько десятков Ом, т.е. значительно меньше Rсh, поэтому человек оказывается под напряжением, близким к линейному.
Этот случай является наиболее опасным, сравните выражения (1.2), (1.7), (1.8), имея в виду, что
.
Трехпроводные сети напряжением V < 1000 В с изолированной нейтралью применяются там, где невозможно обеспечить работающим сухие электроизолирующие полы и нормальные метеоусловия (например, в шахтах, рудниках), а также где велика вероятность прикосновения к токоведущим частям, например, в электротехнических лабораториях. Однако безопасность гарантируется только в случае исправной изоляции и малой емкости линии. В аварийном режиме они становятся намного опаснее, чем четырехпроводные сети с глухозаземленной нейтралью в том же аварийном режиме. Поэтому всетях с изолированной нейтралью применяют устройства непрерывного контроля изоляции, в том числе автоматически отключающие поврежденные участки сети.