Основи охорони праці

Схеми ввімкнення людини в коло можуть бути різними. Однак найбільш характерними являються дві схеми ввімкнення: між двома дротами і між одним дротом і землею (рис. 3.5). В другому випадку припускається наявність електричного зв’язку між мережею і землею. Стосовно мереж змінного струму першу схему (а) звичайно називають двофазним ввімкненням, а другу (б) – однофазним.

 Двофазне ввімкнення, тобто дотикання людини одночасно до двох фаз, як правило, більш небезпечне, оскільки до тіла людини прикладається найбільша можлива в даній мережі напруга – лінійна, і тому через людину піде найбільший струм

                                                 ,                              (3.16)

де:   – струм, який проходить через людину, А;   – лінійна напруга, тобто напруга між фазовими дротами мережі, В;   – фазова напруга, тобто напруга між початком і кінцем однієї обмотки трьохфазного трансформатора (або між фазовим і нульовим дротом), В.

Тому на практиці торкатися до струмопровідних частин установок при необхідності можна лише однією рукою, другу потрібно тримати в кишені (правило кишені).

Очевидно, що двофазне ввімкнення являється однаково небезпечним в мережах як з ізольованою нейтрально так і з заземленою. При двофазному ввімкненні небезпека ураження не зменшиться і в тому випадку, якщо людина надійно ізольована від землі.

Однофазне ввімкнення відбувається значно частіше, однак є менш небезпечним, ніж двофазне, оскільки, по-перше, напруга, під якою знаходиться людина, не перевищує фазної, тобто менше лінійної в 1,73 рази. Відповідно менше буде і струм, який проходить через людину. По-друге, на величину цього струму впливає також режим нейтралі джерела струму, опір ізоляції і ємність дротів відносно землі, опір підлоги, на якій стоїть людина, опір взуття і т.д.

Розглянемо можливі варіанти однофазного включення в мережу.

 

А. Трьохфазна мережа з ізольованою нейтраллю в період її нормальної роботи (рис. 3.6).

Струм, який проходить через людину, при дотиканні до однієї з фаз мережі в період її нормальної роботи визначиться виразом

 

Рис. 3.6. Дотикання людиною до дроту трьохфазної мережі з ізольованою нейтраллю в період її нормальної роботи

 

      .                        (3.17)

Тут   і   відповідно опір ізоляції (Ом) і ємність дротів (Ф) відносно землі (для спрощення вони прийняті однаковими для всіх дротів мережі),   – опір тіла людини (Ом).

Якщо ємність дротів відносно землі мала, тобто  , що звичайно має місце в повітряних мережах невеликої протяжності, то вираз (3.17) прийме вигляд

                                                    .                                     (3.18)

Якщо ж ємність велика, а провідність ізоляції незначна, тобто  , що звичайно має місце в кабельних мережах, то згідно виразу (3.17) струм через людину буде

                                            .                             (3.19)

З (3.18) слідує, що в мережах з ізольованою нейтраллю, які володіють незначною ємністю між дротами і землею, небезпека для людини, що доторкнулася однієї з фаз в період нормальної роботи мережі, залежить від опору дротів відносно землі: із збільшенням опору небезпека зменшується.

Однак в мережах з великою ємністю відносно землі роль ізоляції дротів в забезпеченні безпеки дотикання втрачається, що видно з (3.17) і (3.19).

 

Б. Аварійний режим роботи трьохфазної мережі з ізольованою нейтраллю.

Тобто розглянемо випадок, коли виникло замикання однієї з фаз на землю через малий опір   (рис. 3.7).

 

Рис. 3.7. Дотикання людини до дроту трьохфазної мережі з ізольованою нейтраллю в аварійний режим її роботи

 

Тоді струм через людину, яка торкнулася здорової фази буде

                         .                                    (3.20)

А напруга дотику запишеться

     .                  (3.21)

Якщо прийняти, що  , або по крайній мірі вважати, що   (що звичайно і має місце на практиці), то згідно (3.21)  .

В дійсних умовах  , тому напруга, під якою буде людина, що торкнулася в аварійний період до здорової фази трьохфазної мережі з ізольованою нейтраллю, буде значно більше фазової і дещо менше лінійної. Таким чином, цей випадок дотикання в багато разів небезпечніший дотикання до тієї ж