Schemi di connessione circuito corrente potrebbe essere diverso. Tuttavia gli schemi di collegamento più tipici sono: tra due fasi e tra una fase e terra (Fig. 1). Naturalmente nel secondo caso si presuppone un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

Il primo circuito corrisponde a un tocco bifase e il secondo a un tocco monofase.

Viene chiamata la tensione tra due parti conduttrici o tra una parte conduttiva e il terreno quando viene toccata contemporaneamente da una persona o da un animale toccare la tensione (U pr).

Il tocco bifase, a parità di altre condizioni, è più pericoloso, poiché la tensione più alta in una determinata rete viene applicata al corpo umano: lineare e La corrente che attraversa una persona, essendo indipendente dallo schema di rete, dalla modalità neutra e da altri fattori, è della massima importanza:

Dove
- tensione di linea, ad es. tensione tra i fili di fase della rete, V;

U F - tensione di fase, cioè tensione tra l'inizio e la fine di un avvolgimento di una sorgente di corrente (trasformatore o generatore) o tra i fili di fase e neutro della rete, V;

R H- resistenza del corpo umano, Ohm.

Riso. 6.1. Casi di contatto umano con parti sotto tensione sotto tensione: a - inclusione bifase: b e c - inclusione monofase

I casi di tocco a due fasi si verificano molto raramente e non possono servire come base per valutare le condizioni di sicurezza delle reti. Di solito si verificano in installazioni fino a 1000 V a causa del lavoro sotto tensione, dell'uso di dispositivi di protezione difettosi, nonché del funzionamento di apparecchiature con parti sotto tensione scoperte non protette (interruttori aperti, morsetti non protetti trasformatori di saldatura ecc.).

Il tocco monofase, a parità di altre condizioni, è meno pericoloso del tocco bifase, poiché la corrente che attraversa una persona è limitata dall'influenza di molti fattori. Tuttavia, il contatto monofase si verifica molto più spesso ed è lo schema principale in cui le persone vengono fulminate in reti di qualsiasi tensione. Pertanto di seguito vengono analizzati solo i casi di tocco monofase. In questo caso vengono prese in considerazione entrambe le reti approvate per l'uso corrente trifase tensione fino a 1000 V: a quattro fili con neutro solidamente messo a terra e a tre fili con neutro isolato.

6.2.4. Reti trifase con neutro saldamente messo a terra

In una rete trifase a quattro fili con neutro solidamente messo a terra, calcolo della tensione di contatto U pr , E attuale IO H il passaggio attraverso una persona, nel caso in cui si tocchi una delle fasi (Fig. 6.2), è più semplice da eseguire utilizzando il metodo simbolico (complesso).

Consideriamo il caso più generale, quando la resistenza di isolamento dei fili, così come la capacità dei fili rispetto a terra, non sono uguali tra loro, ad es.

R 1 ≠ R 2 ≠ R 3 ≠ R N ; CON 1 ≠ CON 2 ≠ CON 3 ≠ CON N ≠ 0,

Dove R 1 , R 2 , R 3 , R N- resistenza di isolamento dei fili PEN di fase L e neutro (combinati), Ohm;

C 1 , C 2 , C 3 , C N - capacità disperse dei fili PEN di fase L e neutro (combinati) rispetto a terra, F.

Quindi le conduttività totali dei fili di fase e neutro rispetto al suolo in forma complessa saranno:

;
;
;

Dove w- frequenza angolare, rad/s;

J - unità immaginaria uguale a (
).

Riso. 6.2. Contatto umano con un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante il normale funzionamento: a - diagramma di rete; b - circuito equivalente; l1, l2, l3, - conduttori di fase; PENNA - filo neutro (combinato).

Le conduttanze di terra totali del neutro e del corpo umano sono rispettivamente uguali

;
,

Dove R 0 - resistenza neutra di terra, Ohm.

La componente capacitiva della conduttività umana può essere trascurata a causa del suo piccolo valore.

Quando una persona tocca una delle fasi, ad esempio il conduttore di fase L1, la tensione alla quale sarà determinata dall'espressione

, (6.1)

La corrente può essere trovata con la formula

Dove - tensione complessa della fase 1 (tensione di fase), V;

- tensione complessa tra il neutro della sorgente di corrente e la terra (tra i punti 00" sul circuito equivalente).

Utilizzando il noto metodo a due nodi, può essere espresso come segue:

Tenendolo presente per un sistema trifase simmetrico

;
;
,

Dove U F - tensione di fase della sorgente (modulo), V;

UN - operatore di fase tenendo conto dello sfasamento, dove

,

avremo l'uguaglianza

.

Sostituendo questo valore nella (6.1), otteniamo l'equazione richiesta per la tensione di contatto in forma complessa che agisce su una persona che tocca il conduttore di fase L1 di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra:

. (6.2)

Otteniamo la corrente che passa attraverso una persona se moltiplichiamo questa espressione per Y H :

. (6.3)

In normali condizioni operative della rete, la conduttività dei fili di fase e neutro rispetto al suolo rispetto alla conduttività della messa a terra del neutro ha valori molto piccoli e, con alcune ipotesi, può essere equiparato a zero, ad es.

Y 1 = Y 2 = Y 3 = Y N = 0

In questo caso, le equazioni (6.2) e (6.3) saranno notevolmente semplificate. Quindi, la tensione di contatto sarà uguale

,

o (nella forma reale)

, (6.4)

e la corrente è uguale

(6.5)

Secondo i requisiti del PUE, il valore di resistenza R 0 non deve superare gli 8 ohm, la resistenza del corpo umano R H , non scende al di sotto di diverse centinaia di ohm. Di conseguenza, senza un grosso errore nelle equazioni (6.4) e (6.5), possiamo trascurare il valore R 0 e supponiamolo toccando una delle fasi di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra, una persona si ritrova praticamente sotto tensione di faseU F e la corrente che lo attraversa è uguale al quoziente di divisioneU F SUR H .

Un'altra conclusione segue dall'equazione (6.5): la corrente che passa attraverso una persona che tocca la fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante il suo normale funzionamento praticamente non cambia con i cambiamenti nella resistenza di isolamento e nella capacità dei fili rispetto a terra, se la condizione Resta che le conducibilità totali dei fili rispetto alla terra sono molto piccole rispetto alla conduttività del neutro della rete.

In questo caso, la resistenza delle scarpe, del suolo (pavimento) e di altre resistenze nel circuito elettrico umano aumentano significativamente la sicurezza.

Un guasto a terra solido in una rete con un neutro saldamente messo a terra modifica poco la tensione di fase rispetto alla terra.

In modalità di emergenza, quando una delle fasi della rete, ad esempio il conduttore di fase L3 (Fig. 6.3, a), è cortocircuitata a terra attraverso una resistenza attiva relativamente bassa R zm e una persona tocca il conduttore di fase L1, l'equazione (6.2) assumerà la seguente forma:

.

Anche qui lo assumiamo Y 1 , Y 2 E Y N piccolo rispetto a Y 0 , cioè. sono uguali a zero.

Avendo apportato le opportune trasformazioni e tenendone conto

,
E
,

otteniamo la tensione di contatto in forma reale

.

Per semplificare questa espressione, supponiamo che

.

Di conseguenza, otteniamo finalmente la tensione U prè uguale

. (6.6)

La corrente che passa attraverso una persona è determinata dalla formula

. (6.7)

Riso. 6.3. Contatto umano con un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante la modalità di emergenza: a - diagramma di rete; b - diagramma vettoriale delle tensioni.

Consideriamo due casi tipici.

Se la resistenza dei fili verso terra è R zm considerato uguale a zero, allora l'equazione (6.6) assumerà la forma

.

Di conseguenza, in questo caso la persona sarà sotto l'influenza della tensione lineare della rete.

2. Se prendiamo la resistenza di messa a terra neutra pari a zero R 0 , quindi dall'equazione (6.6) otteniamo che U n.p. = U F , quelli. La tensione alla quale si troverà una persona sarà uguale alla tensione di fase.

Tuttavia, in condizioni pratiche di resistenza R zm E R 0 è sempre maggiore di zero, quindi la tensione alla quale una persona tocca un filo di fase utilizzabile di una rete trifase con un neutro messo a terra durante una modalità di emergenza è sempre inferiore a lineare, ma superiore a fase, ad es.

>U pr >U F . (6.8)

Questa situazione è illustrata dal diagramma vettoriale mostrato in Fig. 6.3, b e corrispondente al caso in esame. Va notato che questa conclusione segue anche dall'equazione (6.6). Quindi, per piccoli valori R zm E R 0 rispetto a R H , il primo termine del denominatore può essere trascurato. Quindi la frazione per qualsiasi rapporto R zm E R 0 sarà sempre maggiore di uno, ma minore
, cioè. otteniamo l'espressione (6.8).

Tutti i casi di scossa elettrica a una persona sono una conseguenza del contatto di almeno due punti del circuito elettrico, tra i quali esiste una differenza di potenziale. Il pericolo di tale contatto dipende in gran parte dalle caratteristiche della rete elettrica e dal modo in cui una persona è collegata ad essa. Determinando la corrente oraria che passa attraverso una persona e tenendo conto di questi fattori, è possibile selezionare misure di protezione adeguate per ridurre il rischio di lesioni.

Inclusione bifase di una persona in un circuito corrente (Fig. 8.1, a). Si verifica abbastanza raramente, ma è più pericoloso rispetto a quello monofase, poiché al corpo viene applicata la tensione più alta in una determinata rete - lineare, e la forza della corrente, A, che passa attraverso una persona non dipende dalla rete diagramma, la modalità del suo neutro e altri fattori, cioè .e.

I = Ul/Rch = √ 3Uph/Rch,

dove Uл e Uф sono la tensione lineare e di fase, V; Rch è la resistenza del corpo umano, Ohm (secondo le regole di installazione elettrica, nei calcoli Rch è considerato pari a 1000 Ohm).

Casi di contatto bifase possono verificarsi quando si lavora con apparecchiature elettriche senza rimuovere la tensione, ad esempio quando si sostituisce un fusibile bruciato all'ingresso di un edificio, si utilizzano guanti dielettrici con rotture di gomma, si collega un cavo ai terminali non protetti di un trasformatore di saldatura , ecc.

Commutazione monofase. La corrente che attraversa una persona è influenzata da vari fattori, il che riduce il rischio di lesioni rispetto al tocco a due fasi.

Riso. 8.1. Schemi possibile inclusione persona in una rete a corrente trifase:

a - tocco bifase; b- contatto monofase in una rete con neutro a terra; c - contatto monofase in una rete con neutro isolato

In una rete bifilare monofase, isolata da terra, l'intensità di corrente, A, che attraversa una persona, con uguale resistenza di isolamento dei fili rispetto a terra r1 = r2 = r, è determinata dalla formula

Ich = U/(2Rch + r),

dove U è la tensione di rete, V; r - resistenza di isolamento, Ohm.

In una rete a tre fili con neutro isolato, con r1 = r2 = r3 = r, la corrente fluirà dal punto di contatto attraverso il corpo umano, le scarpe, il pavimento e l'isolamento imperfetto verso altre fasi (Fig. 8.1, b) . Poi

Ich = Uph/(Ro + r/3),

dove Ro è la resistenza totale, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob - resistenza della scarpa, cm: per scarpe in gomma Rob ≥ 50.000 Ohm; Rn - resistenza del pavimento, Ohm: per un pavimento in legno asciutto, Rп = 60.000 Ohm; g - resistenza di isolamento del filo, Ohm (secondo il PUE, deve essere almeno 0,5 MOhm per fase di una sezione di rete con tensione fino a 1000 V).

Nelle reti trifase a quattro fili, la corrente scorrerà attraverso una persona, le sue scarpe, il pavimento, la messa a terra del neutro della sorgente e il filo neutro (Fig. 8.1, c). Forza attuale, A, che passa attraverso una persona,

Ich=Uf(Ro + Rí),

dove RH è la resistenza neutra di messa a terra, Ohm. Trascurando la resistenza RH, otteniamo:

Le imprese agricole utilizzano principalmente reti elettriche a quattro fili con neutro solidamente messo a terra con una tensione fino a 1000 V. Il loro vantaggio è che possono essere utilizzate per ottenere due tensioni operative: lineare Ul = 380 V e fase Uph = 220 V. Tale le reti non richiedono requisiti elevati per la qualità dell'isolamento dei cavi e vengono utilizzate quando la rete è altamente ramificata. Una rete a tre fili con neutro isolato con tensioni fino a 1000 V viene utilizzata un po' meno frequentemente; è più sicura se la resistenza di isolamento dei fili viene mantenuta ad un livello elevato;

Tocca la tensione. Si verifica a seguito del contatto con installazioni elettriche sotto tensione o parti metalliche di apparecchiature.

Tensione di passo. Questa è la tensione Ush sul corpo umano quando le gambe sono posizionate in punti nel campo di corrente che si diffonde dall'elettrodo di terra o da un filo caduto a terra, dove si trovano i piedi, quando una persona cammina nella direzione dell'elettrodo di terra (filo) o lontano da esso (Fig. 8.2).

Se una gamba si trova a una distanza x dal centro dell'elettrodo di terra, l'altra si trova a una distanza x + a, dove a è la lunghezza del passo. Di solito nei calcoli prendiamo a = 0,8 m.

Voltaggio massimo in questo caso avviene nel punto in cui la corrente si avvicina al suolo e allontanandosi da esso diminuisce secondo la legge dell'iperbole. Si presuppone che ad una distanza di 20 m dal punto di guasto il potenziale di terra sia zero.

Tensione di passo, V,

Riso. 8.2. Schema di origine tensione di passo

Anche con una piccola tensione a passo (50...80 V) può verificarsi una contrazione convulsiva involontaria dei muscoli delle gambe e, di conseguenza, una persona cade a terra. Allo stesso tempo, tocca contemporaneamente il suolo con le mani e i piedi, la distanza tra i quali è maggiore della lunghezza del passo, quindi la tensione effettiva aumenta. Inoltre, in questa posizione umana si forma un nuovo percorso per il passaggio della corrente, che colpisce gli organi vitali. Ciò crea una reale minaccia di lesioni mortali. Al diminuire della lunghezza del passo, la tensione del passo diminuisce. Pertanto, per uscire dalla zona di tensione di passo, è necessario muoversi saltando su una gamba o su due gambe chiuse o con passi quanto più brevi possibile (in quest'ultimo caso è considerata accettabile una tensione non superiore a 40 V) ).

Grande Enciclopedia del petrolio e del gas. Schemi per collegare una persona a un circuito elettrico

6.2.3. Schemi per collegare una persona a un circuito corrente

I circuiti per il collegamento al circuito corrente possono essere diversi. Tuttavia gli schemi di collegamento più tipici sono: tra due fasi e tra una fase e terra (Fig. 1). Naturalmente nel secondo caso si presuppone un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

Il primo circuito corrisponde a un tocco bifase e il secondo a un tocco monofase.

La tensione tra due parti conduttrici o tra una parte conduttiva e il terreno quando viene toccata contemporaneamente da una persona o da un animale si chiama tensione di contatto (Upr).

Il tocco bifase, a parità di altre condizioni, è più pericoloso, poiché la tensione più alta in una determinata rete viene applicata al corpo umano - lineare, e la corrente attraverso una persona, essendo indipendente dal circuito di rete, dalla modalità neutra e altro fattori, ha il valore maggiore:

dov'è la tensione lineare, cioè tensione tra i fili di fase della rete, V;

Uph - tensione di fase, ad es. tensione tra l'inizio e la fine di un avvolgimento di una sorgente di corrente (trasformatore o generatore) o tra i fili di fase e neutro della rete, V;

Rh - resistenza del corpo umano, Ohm.

Riso. 6.1. Casi di contatto umano con parti sotto tensione sotto tensione: a - collegamento bifase: b e c - collegamento monofase

I casi di tocco a due fasi si verificano molto raramente e non possono servire come base per valutare le condizioni di sicurezza delle reti. Di solito si verificano in installazioni fino a 1000 V a causa del lavoro sotto tensione, dell'uso di dispositivi di protezione difettosi, nonché del funzionamento di apparecchiature con parti sotto tensione scoperte non protette (interruttori aperti, morsetti non protetti di trasformatori di saldatura, ecc.).

Il tocco monofase, a parità di altre condizioni, è meno pericoloso del tocco bifase, poiché la corrente che attraversa una persona è limitata dall'influenza di molti fattori. Tuttavia, il contatto monofase si verifica molto più spesso ed è lo schema principale in cui le persone vengono fulminate in reti di qualsiasi tensione. Pertanto di seguito vengono analizzati solo i casi di tocco monofase. In questo caso vengono considerate entrambe le reti di corrente trifase con tensioni fino a 1000 V omologate per l'uso: a quattro fili con neutro solidamente messo a terra e a tre fili con neutro isolato.

6.2.4. Reti trifase con neutro saldamente messo a terra

In una rete trifase a quattro fili con neutro saldamente messo a terra, il calcolo della tensione di contatto Upr e della corrente Ih che passa attraverso una persona in caso di contatto con una delle fasi (Fig. 6.2) è più semplice da eseguire utilizzando il metodo metodo simbolico (complesso).

Consideriamo il caso più generale, quando la resistenza di isolamento dei fili, così come la capacità dei fili rispetto a terra, non sono uguali tra loro, ad es.

r1 ≠ r2 ≠ r3 ≠ rn; С1 ≠ С2 ≠ С3 ≠ Сн ≠ 0,

dove r1, r2, r3, rn - resistenza di isolamento dei fili PEN di fase L e neutro (combinati), Ohm;

C1, C2, C3, Cn - capacità disperse dei fili PEN di fase L e neutro (combinati) rispetto a terra, F.

Quindi le conduttività totali dei fili di fase e neutro rispetto al suolo in forma complessa saranno:

dove w è la frequenza angolare, rad/s;

j è l'unità immaginaria uguale a ().

Riso. 6.2. Contatto umano con un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante il normale funzionamento: a - schema di rete; b - circuito equivalente; L1, L2, L3, - conduttori di fase; PEN - filo neutro (combinato).

Le conduttanze di terra totali del neutro e del corpo umano sono rispettivamente uguali

dove r0 è la resistenza neutra di messa a terra, Ohm.

La componente capacitiva della conduttività umana può essere trascurata a causa del suo piccolo valore.

Quando una persona tocca una delle fasi, ad esempio il conduttore di fase L1, la tensione alla quale sarà determinata dall'espressione

La corrente può essere trovata con la formula

dov'è la tensione complessa della fase 1 (tensione di fase), V;

La tensione complessa tra il neutro della sorgente di corrente e la terra (tra i punti 00" sul circuito equivalente).

Utilizzando il noto metodo a due nodi, può essere espresso come segue:

Tenendolo presente per un sistema trifase simmetrico

dove Uph è la tensione di fase della sorgente (modulo), V;

a è un operatore di fase che tiene conto dello sfasamento, dove

avremo l'uguaglianza

Sostituendo questo valore nella (6.1), otteniamo l'equazione richiesta per la tensione di contatto in forma complessa che agisce su una persona che tocca il conduttore di fase L1 di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra:

Otteniamo la corrente che attraversa una persona se moltiplichiamo questa espressione per Yh:

In normali condizioni operative della rete, la conduttività dei fili di fase e neutro rispetto al suolo rispetto alla conduttività della messa a terra del neutro ha valori molto piccoli e, con alcune ipotesi, può essere equiparato a zero, ad es.

Y1 = Y2 = Y3 = Yí = 0

In questo caso, le equazioni (6.2) e (6.3) saranno notevolmente semplificate. Quindi, la tensione di contatto sarà uguale

o (nella forma reale)

e la corrente è uguale

Secondo i requisiti del PUE, il valore di resistenza r0 non deve superare gli 8 ohm, mentre la resistenza del corpo umano Rh non deve scendere al di sotto di diverse centinaia di ohm. Di conseguenza, senza grossi errori nelle equazioni (6.4) e (6.5), possiamo trascurare il valore di r0 e supporre che quando si tocca una delle fasi di una rete trifase a quattro fili con un neutro messo a terra, una persona è praticamente sotto la tensione di fase Uph e la corrente che la attraversa è uguale al quoziente di Uph diviso per Rh.

Un'altra conclusione segue dall'equazione (6.5): la corrente che passa attraverso una persona che tocca la fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante il suo normale funzionamento praticamente non cambia con i cambiamenti nella resistenza di isolamento e nella capacità del fili rispetto alla terra, se la condizione rimane quella piena. La conduttività dei fili rispetto alla terra è molto piccola rispetto alla conduttività di terra del neutro della rete.

In questo caso, la resistenza delle scarpe, del suolo (pavimento) e di altre resistenze nel circuito elettrico umano aumentano significativamente la sicurezza.

Un guasto a terra solido in una rete con un neutro saldamente messo a terra modifica poco la tensione di fase rispetto alla terra.

In modalità di emergenza, quando una delle fasi della rete, ad esempio il conduttore di fase L3 (Fig. 6.3, a), è in cortocircuito a terra attraverso una resistenza attiva relativamente bassa rzm e una persona tocca il conduttore di fase L1, equazione (6.2) assumerà la seguente forma:

Qui assumiamo anche che Y1, Y2 e Yн siano piccoli rispetto a Y0, cioè sono uguali a zero.

Avendo apportato le opportune trasformazioni e tenendone conto

otteniamo la tensione di contatto in forma reale

Per semplificare questa espressione, supponiamo che

Di conseguenza, otteniamo finalmente che la tensione Upr è uguale a

La corrente che passa attraverso una persona è determinata dalla formula

Riso. 6.3. Contatto umano con un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra durante la modalità di emergenza: a - schema di rete; b - diagramma vettoriale delle tensioni.

Consideriamo due casi tipici.

Se la resistenza filo-terra rzm è considerata uguale a zero, l'equazione (6.6) assumerà la forma

Di conseguenza, in questo caso la persona sarà sotto l'influenza della tensione lineare della rete.

2. Se prendiamo la resistenza di messa a terra del neutro r0 uguale a zero, dall'equazione (6.6) otteniamo che Unp = Uph, cioè La tensione alla quale si troverà una persona sarà uguale alla tensione di fase.

Tuttavia, in condizioni pratiche, le resistenze rzm e r0 sono sempre maggiori di zero, quindi la tensione alla quale una persona tocca un filo di fase utilizzabile di una rete trifase con neutro messo a terra durante un'emergenza è sempre inferiore a quella lineare, ma più della fase uno, cioè

> Su > Su. (6.8)

Questa posizione è illustrata dal diagramma vettoriale mostrato in Fig. 6.3, b e corrispondente al caso in esame. Va notato che questa conclusione segue anche dall'equazione (6.6). Pertanto, per piccoli valori di rzm e r0 rispetto a Rh, il primo termine del denominatore può essere trascurato. Quindi la frazione per qualsiasi rapporto rzm e r0 sarà sempre maggiore di uno, ma minore, cioè otteniamo l'espressione (6.8).

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Analisi del pericolo di scossa elettrica in varie reti elettriche

Il passaggio di corrente attraverso una persona è una conseguenza del suo contatto con almeno due punti del circuito elettrico, tra i quali esiste una certa differenza di potenziale (tensione).

Il pericolo di tale tocco è ambiguo e dipende da una serie di fattori:

schemi per collegare una persona a un circuito elettrico;

tensione di rete;

diagrammi della rete stessa;

modalità neutrale della rete;

grado di isolamento delle parti attive da terra;

capacità delle parti attive rispetto a terra.

Classificazione delle reti con tensione fino a 1000 V

Reti monofase

Le reti monofase saranno suddivise in a due fili e a filo singolo.

Due fili

Due reti cablate Si dividono in isolati da terra e con filo messo a terra.

Isolata da terra

Con filo con messa a terra

Queste reti sono ampiamente utilizzate nell'economia nazionale, dall'alimentazione a bassa tensione di strumenti portatili all'alimentazione di potenti consumatori monofase.

Filo singolo

Nel caso di una rete a filo singolo, il ruolo del secondo filo è svolto dalla terra, dalla rotaia, ecc.

Rete monofase. Filo singolo

Queste reti sono utilizzate principalmente nel trasporto elettrificato (locomotive elettriche, tram, metropolitane, ecc.).

Reti trifase

A seconda della modalità neutra della sorgente di corrente e della presenza di un conduttore neutro o neutro, possono essere eseguiti secondo quattro schemi.

Il punto neutro della sorgente di corrente è il punto in cui le tensioni relative a tutte le fasi sono uguali in valore assoluto.

Il punto zero della sorgente di corrente è un punto neutro messo a terra.

Il conduttore collegato al punto neutro è chiamato conduttore neutro (neutro) e al punto zero è chiamato conduttore neutro.

1. Rete a tre fili con neutro isolato

2. Connettore a tre fili con neutro messo a terra

3. Rete a quattro fili con neutro isolato

4. Rete a quattro fili con neutro messo a terra

Per tensioni fino a 1000 V, nel nostro paese vengono utilizzati i circuiti “1” e “4”.

Schemi per collegare una persona a un circuito elettrico

Tocco bifase - tra due fasi della rete elettrica. Di norma, il più pericoloso perché c'è una tensione lineare. Tuttavia, questi casi sono piuttosto rari.

Contatto monofase - tra fase e terra. Ciò presuppone che esista un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

Per ulteriori informazioni sugli schemi per collegare una persona a un circuito, vedere P.A. Precauzioni di sicurezza fondamentali negli impianti elettrici.

Reti monofase

Isolata da terra

Migliore è l'isolamento dei fili rispetto alla terra, minore è il pericolo di contatto monofase con il filo. Il contatto umano con un filo con elevata resistenza di isolamento elettrico è più pericoloso.

Quando un filo è in cortocircuito verso terra, una persona che tocca un filo funzionante è esposta a una tensione pari quasi all'intera tensione della linea, indipendentemente dalla resistenza di isolamento dei fili.

Con filo con messa a terra

In questo caso, la persona si trova sotto la tensione di rete quasi piena.

In condizioni normali, toccare un filo messo a terra è praticamente innocuo.

In caso di cortocircuito la tensione sul filo di terra può raggiungere valori pericolosi.

Reti trifase

Con neutro isolato

Il pericolo di contatto è determinato dalla resistenza elettrica totale dei fili rispetto al suolo; all'aumentare della resistenza diminuisce il pericolo di contatto;

La tensione di contatto è quasi uguale alla tensione di linea della rete. Il caso più pericoloso.

Con neutro messo a terra

In questo caso, una persona si trova praticamente sotto la tensione di fase della rete.

L'entità della tensione di contatto si trova tra la tensione lineare e quella di fase e dipende dal rapporto tra la resistenza di guasto a terra e la resistenza di terra.

Misure di sicurezza elettrica

Evitare il contatto umano con parti sotto tensione. Si realizza posizionando parti attive in luoghi inaccessibili (in quota, in cavidotti, condotte, tubazioni, ecc.)

Utilizzo di basse tensioni (12, 24, 36 V). Ad esempio, per azionare utensili manuali in ambienti con un elevato rischio di scosse elettriche.

Utilizzo dei dispositivi di protezione individuale. Prima di utilizzare i DPI è necessario accertarsi che gli stessi siano in buono stato di efficienza ed integri, nonché verificare le tempistiche della precedente e successiva verifica dello strumento.

I dispositivi di protezione di base forniscono una protezione immediata contro le scosse elettriche. I dispositivi di protezione aggiuntivi non possono garantire da soli la sicurezza, ma possono aiutare quando si utilizzano le attrezzature di base.

• La messa a terra protettiva è una connessione elettrica deliberata di parti metalliche che non trasportano corrente che possono essere energizzate con la terra o un suo equivalente (popolare sulla messa a terra su geektimes.ru).

Nelle reti fino a 1000 V, la messa a terra di protezione viene utilizzata in reti con neutro isolato. Il principio di funzionamento è ridurre la tensione di contatto a un valore sicuro.

Quando la messa a terra non è possibile, per motivi di protezione, si equalizza il potenziale della base su cui si trova la persona e dell'apparecchiatura aumentandolo. Ad esempio, collegando un cestello per riparazioni a un conduttore di fase di una linea elettrica.

I conduttori di terra si dividono in: a. Artificiale, destinato direttamente alla messa a terra. B. Oggetti metallici naturali rinvenuti nel terreno per altri scopi, quali

jurik-phys.net

Schemi per collegare una persona a un circuito elettrico

Durante il funzionamento degli impianti elettrici non si può escludere la possibilità che una persona tocchi parti sotto tensione sotto tensione. Nella maggior parte dei casi, il contatto pericoloso con i cavi sotto tensione avviene quando una persona è in piedi a terra e indossa scarpe. P ha una certa conduttività elettrica.

Nelle condizioni di un complesso turistico. I due schemi più tipici per collegare il corpo umano in un circuito elettrico: Tra due fili 1 tra filo e terra. Nelle reti CA trifase, il primo circuito è chiamato connessione bifase e il secondo è chiamato monofase. Nel settore alberghiero, oltre alle reti AC trifase, sono ampiamente utilizzate quelle monofase per alimentare vari elettrodomestici (aspirapolvere, frigoriferi, ferri da stiro).

Lo schema per collegare una persona a una rete bifilare monofase, isolata da terra, è mostrato in Fig. 41

Fig. 41. Una persona tocca il filo di una rete bifilare monofase durante la sua modalità operativa: a - normale, b - emergenza. A, N - designazione del filo

Reti simili si ottengono utilizzando trasformatori di isolamento. In condizioni operative normali e con un isolamento di alta qualità dei cavi, toccarne uno riduce il rischio di scosse elettriche

In modalità di emergenza (Fig. 41, b), quando uno dei fili è in cortocircuito verso terra, l'isolamento è deviato dalla resistenza del filo verso terra, che, come sempre, è così piccola da poter essere considerata pari a zero . Per creare reti monofase a due fili con un filo messo a terra, vengono utilizzati trasformatori monofase e per ottenere una tensione di 220. Le reti intrafase sono collegate ai fili di fase e neutro. In entrambi i casi nasce un circuito elettrico, una delle cui sezioni è il corpo umano. Il percorso della corrente attraverso il corpo umano nel primo caso può essere "braccio - gamba", nel secondo "braccio - braccio". Sono possibili anche altri casi in cui una persona è inclusa in un circuito elettrico, ad esempio toccando tensione parti con il viso, la testa, il collo o l'attivazione del percorso attuale "gamba - gamba gamba".

Reti trifase a quattro fili con neutro messo a terra. Con un tocco bifase (bipolare), una persona è esposta all'intera tensione operativa dell'impianto. Con il contatto unipolare, che avviene più spesso, la corrente dipende non solo dalla tensione di installazione e dalla resistenza del corpo umano, ma anche dalla modalità neutra, dallo stato di isolamento della rete, dal pavimento, dalle scarpe della persona.

Consideriamo le caratteristiche di varie reti elettriche. Nel complesso turistico sono comuni reti a quattro fili con neutro strettamente messo a terra con una tensione fino a 1000 V, ad esempio 380/220. B. La fonte di alimentazione è un trasformatore step-down trifase, i cui avvolgimenti secondari sono collegati da una stella. Il neutro dell'avvolgimento secondario del trasformatore step-down è strettamente messo a terra (ad esempio, 1000/400. V. ) determina la modalità in cui la tensione di qualsiasi fase rete secondaria rispetto a terra non supera la tensione di fase, vale a dire per un trasformatore con una tensione di 400 V non sarà superiore a 230 V (per il consumatore 220 V). Inoltre, in caso di guasto dell'isolamento tra l'avvolgimento primario e quello secondario quando il neutro è correttamente messo a terra alta tensione, va alla rete secondaria rispetto a terra, è notevolmente ridotta a causa della bassa resistenza di messa a terra del neutro (2,4,8. Ohm o più per tensioni di 660, 380 e 220. In una rete trifase (standard statale 121030-81)0-81)) .

Uno schema semplificato che spiega il contatto umano unipolare con una rete a quattro fili con una solida messa a terra del neutro della fonte di alimentazione (trasformatore o generatore) è presentato in Fig. 42

Figura 42. Collegamento monofase di una persona a una rete con un neutro dell'alimentazione strettamente collegato a terra (trasformatore)

A causa della bassa resistenza della corrente di diffusione della messa a terra neutra di lavoro rispetto alla resistenza del corpo umano, è pari a zero. Il tocco di una persona in piedi a terra (o su una struttura messa a terra, pavimento) provoca un circuito elettrico chiuso: avvolgimento della fonte di alimentazione - filo della linea - corpo umano - terra - filo - messa a terra funzionante - avvolgimento della fonte. Nella sezione "corpo umano" del circuito, è soggetto a una tensione di fase di 220 V. Se le scarpe di una persona sono elettricamente conduttrici, anche il pavimento o la struttura su cui poggia sarà elettricamente conduttivo e quasi tutte la tensione verrà applicata alla persona lungo il percorso. “braccio - gambe” Se, in condizioni sfavorevoli, la resistenza del corpo umano è di 1000 Ohm, allora lo attraverserà una corrente di 220 mA, che è mortale per lui. Se la resistenza totale delle scarpe e del pavimento risulta essere uguale alla resistenza del corpo umano, la corrente che lo attraversa sarà inferiore. Ad esempio, con un'elevata resistenza della sezione "scarpe - pavimento" (10.000 ohm), la corrente che attraversa una persona sarà di 20 mA, il che è molto meno pericoloso, ma in questo caso dolore, convulsioni e in alcuni casi l'incapacità della vittima di liberarsi autonomamente dall'azione della corrente. Ciò dimostra che un contatto umano monofase su una rete con un neutro strettamente collegato a terra è sempre sicuro.

Nella pratica operativa degli impianti elettrici, possono verificarsi casi di cortocircuiti verso terra di parti sotto tensione, ad esempio attraverso l'alloggiamento di un ricevitore elettrico o una struttura di cablaggio metallico. Se un tale cortocircuito risulta morto, cioè c'è una bassa resistenza di transizione, l'installazione attraverso un cortocircuito monofase viene disattivata dalla protezione dal flusso massimo (il fusibile si brucia o l'interruttore automatico si spegne ). Successivamente viene ripristinato il normale funzionamento dell'altra rete elettrica.

I livelli massimi consentiti di tensione e corrente di contatto durante il funzionamento di emergenza di impianti elettrici industriali e domestici in complessi turistici con una tensione fino a 1000 V e una frequenza di 50 Hz non devono superare i valori indicati nella Tabella 41 (Norma statale 121038-82-82).

tabelle 41

Livelli massimi consentiti di tensione e corrente di contatto

	Valore standardizzato		Durata attuale, s	Valore standardizzato

Reti trifase con neutro isolato da terra

Alloggio energia elettrica nella seconda fase, l'alimentazione elettrica alle imprese industriali, alle città e ai villaggi viene effettuata utilizzando linee via cavo (nelle città) o aeree (nei villaggi) alla tensione nominale dei ricevitori di potenza (trasformatori step-down di imprese, aree residenziali) a 6 -10 o 35 kV. Queste reti elettriche sono realizzate con neutri isolati da terra. Le fasi delle fonti di alimentazione (trasformatori delle sottostazioni distrettuali del sistema elettrico) oppure i neutri messi a terra tramite resistenze induttive significative vengono accesi per ridurre la capacità dei componenti attuali di una monofase. guasto a terra.

Durante un guasto a terra monofase in una rete con neutro isolato da terra, nel punto del guasto a terra scorre una corrente causata dalla tensione operativa dell'impianto e dalla conduttività delle fasi rispetto a terra

le reti con neutro isolato sono piuttosto efficaci anche se la loro lunghezza è relativamente breve. In questo caso, possiamo prendere la capacità dei fili rispetto a terra pari a zero e la resistenza dei fili è piuttosto grande

La Figura 43 mostra il collegamento di una persona in reti trifase con neutro isolato

Fig. 43. Contatto umano con il filo di una rete trifase a 3 fili con neutro isolato durante il normale funzionamento:. AV. C - designazione del filo

Nelle reti con neutro isolato, durante il normale funzionamento, il pericolo di scossa elettrica per una persona che tocca una delle fasi dipende dalla resistenza del conduttore rispetto alla terra, vale a dire All’aumentare della resistenza, il pericolo diminuisce.

La messa a terra di protezione è una delle misure di protezione contro le scosse elettriche per una persona quando tocca parti metalliche non conduttrici con isolamento danneggiato (ad esempio un cortocircuito verso il corpo). Lo scopo di tale messa a terra è realizzare un collegamento elettrico intenzionale a terra o. TI è l'equivalente di parti metalliche non trasportatrici di corrente che possono essere energizzate utilizzando dispositivi collegati a terra (un insieme di elettrodi di terra e conduttori di terra). Uno o più elettrodi metallici (ad esempio barre di acciaio, tubi) posizionati nel terreno fungono da elettrodo di messa a terra e forniscono una resistenza di transizione sufficientemente bassa. La resistenza di un dispositivo messo a terra è chiamata resistenza totale, costituita dalla resistenza alla diffusione della corrente del conduttore di terra e dalla resistenza del conduttore di terra.

Consideriamo l'effetto della messa a terra protettiva. Se il corpo del motore elettrico (apparecchio per la guaina del cavo) non ha un collegamento affidabile a terra e, a causa di un danno all'isolamento, entra in contatto con la parte conduttiva, allora una connessione monofase di una persona al circuito corrente accadrà.

Nella rete, quando c'è un cortocircuito verso il telaio, si verifica un guasto a terra monofase

A causa della corrente relativamente piccola che fluisce verso terra, la protezione non si spegnerà e continuerà a funzionare in modalità di emergenza. Ma una corrente scorrerà attraverso il corpo di una macchina o di un apparecchio con isolamento danneggiato e tra il corpo 1 e la terra apparirà una tensione relativa a terra (Fig. 44.4).

Fig. 44. Cortocircuito sull'alloggiamento di un motore elettrico collegato a una rete con neutro isolato

Una persona sarà esposta a tensioni di contatto che possono essere significative e dipendono da dove si trovano i piedi della persona, nonché dalla conduttività elettrica (resistenza) delle scarpe. Come sempre, la tensione di contatto è inferiore alla tensione relativa a terra.

Pertanto, la dimensione della tensione dell'involucro messo a terra rispetto alla terra, e quindi la tensione di contatto, dipende dalla resistenza della terra e la tensione di contatto dipende dalla resistenza del dispositivo messo a terra. Affinché la tensione di contatto sia la più bassa possibile, è necessaria una bassa resistenza del dispositivo messo a terra Le installazioni elettriche non sono messe a terra con una tensione di 42 V e inferiore, 1110 V e inferiore. DC in tutti i locali e condizioni di lavoro senza aumento del pericolo.

Parti di apparecchiature elettriche da mettere a terra. Sono soggetti a messa a terra: involucri di macchine elettriche, trasformatori, apparecchi; azionamenti di dispositivi elettrici e avvolgimenti secondari di trasformatori di saldatura; telai di quadri distribuiti, quadri di controllo, quadri di illuminazione e di potenza; strutture metalliche di dispositivi distribuiti di linee via cavo. Non sono soggetti a messa a terra: il rinforzo degli isolatori di sospensione e di sostegno; staffe e corpi illuminanti in caso di installazione su supporti e strutture in legno; apparecchiature elettriche installate su strutture metalliche messe a terra, se è garantito un contatto elettrico affidabile nei luoghi in cui le parti metalliche delle apparecchiature elettriche non sottoposte a corrente entrano in contatto con esse. Anche gli alloggiamenti degli strumenti di misura elettrici e dei relè installati sui quadri e negli armadi non sono soggetti a messa a terra 1. Parete delle camere del quadro; involucri di ricevitori elettrici con isolamento doppio o rinforzato, ad esempio trapani elettrici, lavatrici, rasoio elettrico

interramento in impianti elettrici e reti con tensioni fino a 1000. V è la connessione elettrica intenzionale di elementi metallici non portanti di un impianto, normalmente isolati da parti sotto tensione non energizzate (involucri di apparecchiature elettriche, strutture di cavi), con conduttore di protezione neutro.

Il conduttore di protezione neutro negli impianti elettrici con tensioni fino a 1000. V è il conduttore che collega le parti neutralizzate (involucri di apparecchiature elettriche) con un punto neutro strettamente messo a terra dell'avvolgimento della sorgente di corrente (generatore o trasformatore) o suo equivalente (GOST 121030 -811.Gosstandart 121009-76-76).

Negli impianti elettrici con un filo neutro strettamente messo a terra, quando si verifica un cortocircuito, i conduttori strutturali metallici non di stringa devono essere dotati di spegnimento automatico attrezzatura danneggiata. Jenny è isolata perché questo provoca un cortocircuito monofase.

I cavi di protezione neutri sono messi a terra direttamente negli alimentatori, ad es. nelle sottostazioni o nelle centrali elettriche. Oltre alla messa a terra principale del neutro, è necessario ricollegare il filo neutro nella rete, il che riduce la resistenza della messa a terra del neutro e funge da messa a terra di riserva in caso di interruzione della messa a terra del neutro. il filo (Figura 45.5).

Figura 45. Diagramma schematico insabbiamento protettivo: 1 - installazione elettrica, 2 - massima protezione dai getti

La messa a terra ripetuta sulle linee aeree viene eseguita ogni 250 m della loro lunghezza, alle loro estremità, sui rami e sui rami delle linee ad alta tensione con una lunghezza del ramo di 200 m 1 in più, nonché sugli ingressi delle linee aeree. Budina.

Quando l'alimentazione viene fornita tramite linee via cavo con una tensione di 380/220. La messa a terra del filo neutro viene effettuata nei locali in cui è prevista la messa a terra degli apparecchi elettrici, anche in questi locali deve essere presente una linea per la messa a terra del filo neutro, alla quale sono collegati gli oggetti necessari per la messa a terra.

Per ricollegare il filo neutro, si dovrebbero utilizzare, ove possibile, conduttori di terra naturali, ad eccezione delle reti a corrente continua, dove la rimessa a terra dovrebbe essere eseguita utilizzando solo conduttori di terra naturali. La resistenza del dispositivo di messa a terra di ciascuna delle messe a terra ripetute non deve essere superiore a 10 Vm.

Considerando che il filo neutro, anche con un carico irregolare, trasporta una corrente significativamente inferiore rispetto ai fili di fase, si sceglie che la sezione trasversale del filo di lavoro neutro per le quattro linee principali sia approssimativamente uguale. Metà della sezione trasversale dei fili di fase. Nei rami monofase delle linee principali, l'intersezione fase-zero del filo neutro dovrebbe essere la stessa del filo di fase, poiché trasporta una corrente pari alla corrente del filo di fase.

La resistenza dei fili messi a terra deve essere così piccola che quando una fase è in cortocircuito verso l'alloggiamento, la corrente di cortocircuito monofase è sufficiente per attivare istantaneamente la protezione di massima corrente secondo il n. Il PUE della corrente del circuito a fase zero quando cortocircuitato verso l'alloggiamento deve essere almeno 3 volte superiore alla corrente nominale del fusibile corrispondente.

Quando si protegge un impianto elettrico interruttore automatico I fili neutri sono selezionati in modo tale che il circuito a fase zero fornisca una corrente di cortocircuito che non superi di 1,4 volte la corrente di inserzione dell'interruttore.

Nei due rami principali a fase zero che alimentano ricevitori elettrici monofase, un dispositivo di protezione (fusibile, interruttori unipolari) è installato solo sul filo di fase, se in questo collegamento sono presenti parti che devono essere messe a terra. Ai fini della sicurezza elettrica, quando si installano portalampade, il filo di fase è collegato al contatto centrale della presa (tallone) e il filo neutro è collegato alla parte filettata della presa. Ciò eviterà incidenti se si tocca accidentalmente la base della lampada (ad esempio, durante la sostituzione) senza disconnettersi dalla rete. Durante la messa a terra, è necessario collegare un ramo separato dal filo neutro all'apparecchio illuminato e non utilizzare un filo neutro conduttivo per questo scopo.

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Presentazione sul tema: TIPI DI RETI ELETTRICHE

La terra 01 è generalmente un conduttore equipotenziale.

UАЗ UВЗ UСЗ - tensioni di fase rispetto alla terra.

a – operatore di fase di un sistema trifase, tenendo conto dello sfasamento

Parametri elettrici che caratterizzano la connessione della rete a terra:

resistenza di isolamento,

capacità rispetto al suolo,

messa a terra.

RESISTENZA DI ISOLAMENTO

Ri è un indicatore della capacità di trasmissione delle strutture isolanti corrente elettrica sotto l'influenza della tensione costante applicata a queste strutture

CAPACITÀ RELATIVA ALLA TERRA

Possibili schemi per collegare una persona a un circuito elettrico

1. Tocco bipolare.

2. Tocco unipolare.

3. Carica residua.

5. Guasto elettrico del traferro.

6.Carica indotta.

7. Carica di elettricità statica.

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Schema - inclusione - uomo

Schema - inclusione - uomo

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Gli schemi per collegare una persona a un circuito corrente possono essere diversi.  

Gli schemi per collegare una persona a un circuito corrente possono essere diversi. Tuttavia, i più tipici sono due: tra due fili e tra un filo e la terra. In relazione alle più comuni reti CA trifase, il primo circuito è solitamente chiamato bifase e il secondo monofase.  

Gli schemi per collegare una persona a un circuito corrente possono essere diversi. Tuttavia, i più tipici sono due: tra due fili e tra un filo e la terra.  

Nella fig. La Figura 4.13 mostra uno schema di collegamento di una persona a una rete monofase con un neutro isolato.  

La tensione di contatto dipende dalla tensione di rete, dal suo circuito, dalla modalità neutra, dal circuito di collegamento di una persona al circuito elettrico e dal grado di isolamento delle parti sotto tensione da terra.  

Il tocco monofase (unipolare) si verifica molto più spesso di quello bifase, quindi questo schema di inclusione di una persona in rete elettrica attenzione focalizzata.  

Nelle condizioni delle officine tecnologiche, la tensione di contatto dipende dalla tensione di rete, dal suo circuito, dalla modalità neutra, dal circuito di collegamento di una persona al circuito elettrico e dal grado di isolamento delle parti sotto tensione da terra.  

Nelle condizioni delle officine tecnologiche, la tensione di contatto dipende dalla tensione di rete, dal suo circuito, dalla modalità neutra, dal circuito di una persona collegata al circuito e dal grado di isolamento delle parti sotto tensione da terra. La resistenza di un circuito elettrico umano comprende la resistenza del corpo della persona, la resistenza delle scarpe, del pavimento o del suolo su cui si trova. Ogni volta che una persona è collegata monofase al circuito, tocca il pavimento o il suolo, quindi la resistenza della superficie di appoggio influisce in modo significativo sul valore della corrente che attraversa la persona. Allo stesso tempo, durante il funzionamento dell'apparecchiatura, non si può fare pieno affidamento sulle proprietà protettive delle superfici di supporto, che in caso di danneggiamento potrebbero perdere resistenza elettrica, molto alto in condizioni normali.  

Gli schemi per collegare una persona a un circuito elettrico possono essere bipolari e unipolari.  

Gli impianti elettrici producono, trasformano, distribuiscono e consumano energia elettrica. Quando li utilizzano, una persona può trovarsi nel raggio di un campo elettromagnetico o in contatto diretto con parti sotto tensione, a seguito delle quali una corrente elettrica scorrerà attraverso il suo corpo. Ciò può causare lesioni a una persona. Il pericolo di lesioni dipende dall'entità della corrente, dalla durata dell'esposizione, dal tipo di corrente (continua o alternata), dalla frequenza, dal percorso della corrente (schema per collegare una persona al circuito elettrico), dall'ambiente e da una serie di fattori altri fattori.  

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Analisi del pericolo di scossa elettrica in varie reti elettriche. Sicurezza elettrica

I casi di scossa elettrica a una persona sono possibili solo quando un circuito elettrico è chiuso attraverso il corpo umano o, in altre parole, quando una persona tocca almeno due punti del circuito tra i quali c'è una certa tensione.

Il pericolo di un tale tocco, valutato dall'entità della corrente che attraversa il corpo umano, o dalla tensione del tocco, dipende da una serie di fattori: il circuito della persona collegata al circuito, la tensione di rete, la circuito della rete stessa, la modalità del suo neutro, il grado di isolamento delle parti attive da terra, nonché i valori di capacità delle parti attive rispetto al suolo, ecc.

Gli schemi per collegare una persona a un circuito possono essere diversi. Tuttavia, i più tipici sono due schemi di collegamento: tra due fili e tra un filo e terra (Fig. 68). Naturalmente nel secondo caso si presuppone un collegamento elettrico tra la rete e la terra.

In relazione alle reti a corrente alternata, il primo circuito è solitamente chiamato connessione bifase e il secondo monofase.

L'accensione bifase, cioè una persona che tocca due fasi contemporaneamente, è solitamente più pericolosa, poiché al corpo umano viene applicata la tensione più alta in una determinata rete - lineare, e quindi attraverso la persona scorre più corrente:

dove Ih è la corrente che attraversa il corpo umano, A; UЛ = √3 Uф - tensione lineare, cioè la tensione tra i fili di fase della rete, V; Uph - tensione di fase, cioè la tensione tra l'inizio e la fine di un avvolgimento (o tra i fili di fase e neutro), V.

Riso. 68. Casi di inclusione di una persona in un circuito corrente: a - connessione bifase; b, c - inclusioni monofase

Non è difficile immaginare che la connessione bifase sia ugualmente pericolosa in una rete con neutro sia isolato che messo a terra.

Con l'accensione a due fasi, il pericolo di lesioni non diminuisce anche se la persona è isolata in modo affidabile da terra, cioè se indossa galosce o stivali di gomma ai piedi o si trova su un pavimento isolante (di legno), o su un tappetino dielettrico.

La commutazione monofase avviene molto più spesso, ma è meno pericolosa della commutazione bifase, poiché la tensione sotto la quale si trova una persona non supera la tensione di fase, cioè 1,73 volte inferiore a quella lineare. Di conseguenza, la corrente che attraversa una persona è inferiore.

Inoltre, l'entità di questa corrente è influenzata anche dalla modalità neutra della sorgente di corrente, dalla resistenza di isolamento e dalla capacità dei fili rispetto al suolo, dalla resistenza del pavimento su cui si trova una persona, dalla resistenza delle sue scarpe e alcuni altri fattori.

In una rete trifase a tre fili con neutro isolato, la corrente che passa attraverso una persona tocca una delle fasi della rete durante il suo funzionamento normale(Fig. 69, a) è determinato dalla seguente espressione in forma complessa (A):

dove Z è l'impedenza complessa di una fase rispetto alla terra (Ohm):

dove r e C sono rispettivamente la resistenza di isolamento del filo (Ohm) e la capacità del filo (F) rispetto a terra (per semplicità, considerata uguale per tutti i fili della rete).

Riso. 69. Contatto umano con un filo di una rete trifase a tre fili con neutro isolato: a - in modalità normale; b - in modalità emergenza

La corrente in forma reale è (A):

, (35)

Se la capacità dei fili rispetto alla terra è piccola, cioè C = 0, cosa che di solito si verifica nelle reti aeree di breve lunghezza, l'equazione (35) assumerà la forma

, (36)

Se la capacità è grande e la conduttività dell'isolamento è insignificante, ad es. r ≈ ∞, che di solito si verifica nelle reti via cavo, secondo l'espressione (35) la corrente che attraversa una persona (A) sarà:

, (37)

dove xc = 1/wC - capacità, Ohm.

Dall'espressione (36) ne consegue che nelle reti con neutro isolato, che hanno una capacità insignificante tra i fili e la terra, il pericolo per una persona che tocca una delle fasi durante il normale funzionamento della rete dipende dalla resistenza dei fili rispetto al suolo: all'aumentare della resistenza il pericolo diminuisce.

Pertanto, è molto importante in tali reti garantire un'elevata resistenza di isolamento e monitorarne le condizioni al fine di identificare ed eliminare tempestivamente i guasti che si sono verificati.

Tuttavia, nelle reti con grande capacità rispetto al suolo, si perde il ruolo dell'isolamento del filo nel garantire la sicurezza al contatto, come si può vedere dalle equazioni (35) e (37).

Durante il funzionamento di emergenza della rete, cioè quando si verifica un cortocircuito di una delle fasi verso terra a causa di una bassa resistenza del circuito, la corrente attraverso una persona che tocca la fase sana (Fig. 69, b) sarà ( UN):

, (38) e tensione di contatto (V): , (39)

Se accettiamo che rzm = 0 o almeno assumiamo che gzm< Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (39)

, (40)

cioè la persona sarà sotto tensione lineare.

In condizioni reali, gzm > 0, quindi la tensione alla quale una persona che tocca una fase utilizzabile di una rete trifase con neutro isolato durante un'emergenza sarà significativamente maggiore della tensione di fase e leggermente inferiore alla tensione lineare del rete. Pertanto, questo caso di contatto è molte volte più pericoloso che toccare la stessa fase della rete in modalità normale

lavorare [vedi equazioni (36) e (39), tenendo presente che r/3>rzm].

In una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra, la conduttività dell'isolamento e la conduttività capacitiva dei fili rispetto al suolo sono piccole rispetto alla conduttività della messa a terra del neutro, pertanto, quando si determina la corrente attraverso una persona che tocca la fase della rete, possono essere trascurati.

Durante il normale funzionamento della rete, la corrente attraverso una persona sarà (Fig. 70, a):

, (41)

dove g0 è la resistenza neutra di terra, Ohm.

Riso. 70. Contatto umano con un filo di fase di una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra: a - in modalità normale; b - in modalità emergenza

Nelle reti regolari r0< 10 Ом, сопротивление тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (41) можно пренебречь значением г0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh

Ne consegue che toccare una fase di una rete trifase con neutro messo a terra durante il suo normale funzionamento è più pericoloso che toccare una fase di una rete normalmente funzionante con neutro isolato [cfr. equazioni (36) e (41)], ma è meno pericoloso toccare una fase non danneggiata di una rete con neutro isolato durante un periodo di emergenza [cfr. equazioni (38) e (41)], poiché rzm in alcuni casi può differire poco da r0.

Informazioni utili:

ohrana-bgd.narod.ru

Appunti delle lezioni

INDURIRE

Testa dipartimento OP KHNURE

prof. Dzyundzyuk B.V.

"____" ________2014

dalla disciplina “Fondamenti delle pratiche di difesa”

Argomento 2.2: “Usare la mente delle persone con l’elettroshock”

Docente - Arte. caffè Wickle OP

Mamontov O.V.

2.2.1 Schemi per collegare una persona a un circuito di corrente elettrica

Secondo la PUE, il rischio di scossa elettrica è possibile quando una persona o un animale tocca direttamente o indirettamente parti sotto tensione di impianti elettrici.

Il tocco diretto è il contatto elettrico di persone o animali con parti in tensione sotto tensione o che si avvicinano ad essi a distanza pericolosa.

Il contatto indiretto è il contatto elettrico di persone o animali con una parte conduttiva esposta che si eccita a causa di un guasto dell'isolamento.

Se una persona tocca contemporaneamente due punti tra i quali c'è tensione elettrica e si forma un circuito chiuso, una corrente passa attraverso il suo corpo. Il valore di questa corrente dipende dal tipo di tocco, cioè da quali parti dell'impianto elettrico tocca la persona, nonché dai parametri della rete elettrica. Senza toccare i parametri di rete, consideriamo gli schemi per connettere una persona.

Bifase (bipolare) che tocca parti sotto tensione

Nella fig. 1 a e 1 b mostrano il contatto diretto con due poli rete monofase. In questo caso, la corrente attraverso il corpo umano è uguale a

Tensione di rete operativa (fase), V - resistenza del corpo umano, Ohm.

In una rete trifase (vedi Fig. 1.b), la corrente che attraversa il corpo umano è determinata dalla tensione lineare

Figura 1 - Contatto diretto bifase (bipolare) in una rete monofase (a) e in una rete trifase (b)

2) Monofase (unipolare) a contatto con parti sotto tensione

Se una persona, stando a terra, tocca uno dei poli o una delle fasi, la corrente viene chiusa attraverso di esso verso terra e poi attraverso la resistenza di isolamento e la capacità delle fasi rispetto a terra (vedi Fig. 2 a ) o la messa a terra del neutro (vedi Fig. 2 b) .

In una rete con neutro isolato (Fig. 2 a), il valore corrente dipende dalla resistenza di isolamento e dalla capacità di fase rispetto alla terra (sarà discusso di seguito). In una rete con neutro messo a terra (Fig. 2 b), il valore corrente è uguale a

dove è la resistenza neutra di terra.

Figura 2 - Contatto diretto monofase (unipolare) in una rete trifase con neutro isolato (a) e in una rete trifase con neutro messo a terra (b)

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9.2. Schemi di possibile inclusione di una persona in un circuito di corrente elettrica.

Durante il funzionamento degli impianti elettrici non si può escludere la possibilità di contatto accidentale da parte dell'uomo con parti sotto tensione. Un tocco sarà più pericoloso se una persona si trova a terra o su una base conduttiva (pavimento, piattaforma) e le sue scarpe hanno una certa conduttività elettrica.

Il contatto umano con parti sotto tensione può essere monofase (unipolare nei circuiti CC) o bifase (bipolare). In entrambi i casi si forma un circuito elettrico, una delle sezioni del quale sarà il corpo umano. Nel primo caso, il percorso attuale attraverso una persona può essere “braccia - gambe”. Nel secondo caso - "mano - mano". Sono possibili altri schemi per collegare una persona a un circuito elettrico, ad esempio quando si toccano parti sotto tensione con il viso, il collo, la schiena, ecc. O la commutazione "gamba a gamba".

Con una connessione bifase (bipolare), una persona si trova sotto l'intera tensione operativa dell'impianto elettrico e la corrente che la attraversa sarà pari a

I persona = U l /R persona, (9.1)

dove U l - tensione lineare; Persona R: resistenza del corpo umano.

Con un contatto unipolare (monofase), che è più comune, la corrente che scorre attraverso una persona dipenderà non solo dalla tensione dell'impianto elettrico e dalla resistenza del corpo umano, ma anche da altri fattori: il neutro modalità della fonte di alimentazione, stato dell'isolamento della rete, stato (conduttività elettrica) del pavimento, calzature umane, umidità dell'aria, ecc.

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§ 3. Pericolo di scossa elettrica.

Schema di connessione monofase di una persona a una rete di corrente trifase con neutro messo a terra.

La scossa elettrica si verifica quando un circuito elettrico viene chiuso attraverso il corpo umano. Ciò si verifica quando una persona tocca almeno due punti di un circuito elettrico, tra i quali è presente tensione.

L'inserimento di una persona in un circuito può avvenire in diversi modi: tra il filo e la terra, detto collegamento monofase; tra due fili - collegamento bifase. Questi schemi sono più tipici per le reti CA trifase. È anche possibile commutare tra due fili e terra contemporaneamente; tra due punti della terra aventi potenziali diversi, ecc. Connessione monofase di una persona alla rete rappresenta il contatto diretto di una persona con parti di un impianto o di un'apparecchiatura elettrica che sono normalmente o accidentalmente sotto tensione. In questo caso, il grado di pericolo del danno sarà diverso a seconda che la rete elettrica sia collegata a terra o neutro isolato

e anche in base alla qualità dell'isolamento dei cavi di rete, alla sua lunghezza, alla modalità operativa e a una serie di altri parametri.

Quando si collega una fase monofase a una rete con neutro messo a terra, una persona si trova sotto una tensione di fase, che è 1,73 volte inferiore a quella lineare, ed è esposta a una corrente, la cui entità è determinata dal valore della tensione di fase dell'installazione e la resistenza del corpo umano (Fig. 69). Un ulteriore effetto protettivo è fornito dall'isolamento del pavimento su cui sta una persona e delle scarpe.

Riso. 69.

Schema di connessione monofase di una persona a una rete di corrente trifase con neutro messo a terra

Pertanto, in una rete trifase a quattro fili con neutro messo a terra, il circuito di corrente che attraversa una persona comprende la resistenza del suo corpo, nonché la resistenza del pavimento, delle scarpe e la messa a terra del neutro della sorgente di corrente (trasformatore, ecc.). In questo caso, il valore corrente

dove U l - tensione lineare, V; R t - resistenza del corpo umano, Ohm; R p - resistenza del pavimento su cui si trova la persona, Ohm; R rev - resistenza delle scarpe di una persona, Ohm; R 0 - resistenza di terra neutra, Ohm.. Una persona che tocca una fase si trova su un terreno umido o su un pavimento conduttivo (metallico), le sue scarpe sono umide o hanno chiodi metallici. In base a ciò, accettiamo la resistenza: corpo umano R t = 1000 Ohm, suolo o pavimento R p = 0; scarpe R giri = 0.

La resistenza del neutro di terra R0 = 4 Ohm non viene presa in considerazione a causa del suo valore insignificante. Una corrente passerà attraverso il corpo umano

essere in pericolo di vita.

Un caso di condizioni favorevoli. Una persona si trova su un pavimento di legno asciutto con una resistenza di R p = 60.000 Ohm e ha ai piedi scarpe asciutte non conduttrici (di gomma) con una resistenza di R rev = 50.000 Ohm.

Quindi una corrente passerà attraverso il corpo umano

che è accettabile a lungo termine per gli esseri umani.

Inoltre i pavimenti asciutti e le scarpe in gomma presentano una resistenza sensibilmente maggiore rispetto ai valori accettati per il calcolo.