Е-21 Електроустановки з ізольованою і глухозаземленою нейтраллю

                                 Електроустановки з ізольованою і глухозаземленою нейтраллю

1.Глухозаземлена нейтраль

2.Ізольована нейтраль

3.Умови ураження людини електричним струмом

1.Глухозазе́млена нейтра́ль — нейтраль генератора або трансформатора, приєднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через малий опір (наприклад, через трансформатори струму)^[1]. Глухозаземленим може бути також вивід джерела однофазного струму або полюс джерела постійного струму у двопровідних мережах, а також середня точка джерела в трипровідних мережах змінного і постійного струму.

Середня точка — спільна точка між двома симетричними елементами кола, протилежні кінці яких приєднано до різних лінійних провідників того самого кола.

В електроустановках з глухозаземленою нейтраллю нейтральну або середню точку чи один з виводів джерела живлення необхідно надійно приєднувати до заземлювача за допомогою заземлювального провідника.

2.Ізольо́вана нейтра́ль — нейтраль генератора або трансформатора, не приєднана до заземлювального пристрою або приєднана до нього через прилади сигналізації, вимірювання, захисту, заземлювальні дугогасні реактори і подібні до них пристрої, що мають великий електричний опір.

Опір заземлювального пристрою R, Ом, який використовують для захисного заземлення відкритих провідних частин в електроустановках з ізольованою нейтраллю, у разі одиничного замикання струмовідної частини на заземлену, має відповідати умові:

R ≤ U_д/I, де

• U_д — допустима напруга дотику, значення якої в приміщеннях без підвищеної небезпеки приймають для електроустановок змінного струму — 50 В, а для постійного — 120 В
• І — повний струм замикання на землю (на заземлену провідну частину), А.

Виконання зазначеної умови можна не перевіряти, якщо опір заземлювального пристрою R не перевищує:

• 4 Ом в електроустановках змінного струму в разі потужності джерела живлення більше ніж 100 кВА;
• 10 Ом в електроустановках змінного струму в разі потужності джерела живлення або сумарної потужності паралельно працюючих джерел живлення до 100 кВА і у всіх електроустановках постійного струму.

3.Умови ураження людини електричним струмом

Аналіз небезпеки електроустановок зводиться до визначення значення струму, котрий протікає через тіло людини при різних можливих варіантах потрапляння її під напругу внаслідок дотику до струмоведучих частин електричних мереж, неструмоведучих частин електроустановок, котрі опинились під напругою при пошкодженні ізоляції, або внаслідок спинення під напругою кроку, а також до оцінки впливу різних чинників та параметрів мережі на небезпеку ураження.

Електричні мережі бувають постійного та змінного струмів. Мережі змінного струму бувають однофазові та багатофазові. Найбільш поширені — трифазові мережі змінного струму. За режимом нейтралі трансформатора або генератора трифазові мережі можуть бути з ізольованою або глухозаземленою нейтраллю. Ізольованою називають нейтраль, ізольовану від заземлювального пристрою або приєднану до нього через апарати з великим опором (трансформатори напруги, компенсаційні котушки). Глухозаземленою називають нейтраль, приєднану до заземлювалюного пристрою безпосередньо або через апарати з малим опором (трансформатори струму).

Небезпека мереж однофазового струму. Однофазові мережі та мережі постійного струму можуть бути ізольованими від землі, мати заземлений полюс або середню точку.

При однополюсному дотику до провідника (рис. 3.11) людина виявляється під'єднаною до другого провідника через опір розтіканню струму.

З огляду на те, що однофазові мережі змінного струму мають невелику протяжність, ємністю провідників відносно землі можна знехтувати, а для мереж постійного струму ємність не враховується, оскільки струм розтікання через ємність рівняється нулю. З метою спрощення можна вважати, що струми розтікання обох провідників однакові, тобто

Значення сили струму, щопротікає через людину, отримане з еквівалентної схеми:

де U — напруга, В;

Нл — опір тіла людини, Ом;

Рис. 3.11. Схема дотику до провода ізольованої мережі г — струми розтікання провідників. Дотик людини до незаземленого провідника мережі з заземленим полюсом (рис.3.12) зумовлює протікання струму через тіло людини де RO — опір заземленняполюса, Ом. Однак, враховуючи, що R0«Rn, вважаємо, що Рис. 3.12. Схема дотику до незаземленого провода мережі з заземленим полюсом Дотик до справного провідника при замиканні іншого провідника на землю (рис.3.13). Цей дотик зумовлює струм через тіло людини де RK — опір короткогозамикання, Ом. Рис. 3.13. Схема дотику до провода несправної мережі При дотику до одного з проводів мережі з заземленою середньою точкою (рис. 3.14). Людина опиняється під напругою, котра складає половину напруги мережі: де R3 — опір заземленнясередньої точки, Ом. Рис. 3.14. Схема дотику до провода мережі з заземленою середньою точкою Двополюсний дотик (рис. 3.15). Людина опиняється під напругою мережі. Сила струму в цьому випадку визначається за формулою: Рис. 3.15. Схема дотику до двох проводів мережі Аналіз наведених вище формул свідчить, що найбільш небезпечним є двополосний дотик за будь-якого режиму нейтралі відносно землі,, оскільки в цьому випадку струм, котрий протікає через тіло людини, визначається лише опором її тіла. Найменш небезпечним є дотик до провідника ізольованої мережі за нормального режиму роботи. Небезпека трифазових електричних мереж з ізольованою нейтраллю. Провідники електричних мереж відносно землі мають ємність та активний опір — опір розтікання, рівний опору ізоляції та шляху струму на землю (рис.3.16). Загалом ці ємності та опори розтікання різні. З метою спрощення аналізу припускаємо, що вони рівні, тобто С =С,=С =С та r =r=r =r. а     о     с де иф — фазова напруга мережі, В; Z — комплексний опір фазового провідника відносно землі; Дотик людини до одного з фазових проводів (однофазовий дотик) справної мережі. При такому дотику провідність цього провідника відносно землі зменшується і відбувається зміщення нейтралі, тобто перекос фаз Умови ураження людини напругою дотику та кроковою напругою різні, оскільки струм протікає різними шляхами. При напрузі дотику — через грудну клітку, а при кроковій напрузі — по нижній петлі. Значна крокова напруга викликає судоми в ногах, людина падає, потім ланка струму замикається вздовж всього тіла людини. Домашнє завдання: опрацювати матеріал, коротко законспектувати , переглянути відеофрагмент