Moguće sheme za povezivanje osobe na električnu mrežu. Suština koraka napona. Izjednačavanje potencijala. Analiza opasnosti od strujnog udara u raznim mrežama Šta je opasno u električnim krugovima

Analiza stanja električne sigurnosti

Analiza stanja električne sigurnosti sastoji se u određivanju veličine struje kroz ljudsko tijelo (I h) za konkretan slučaj.

Upoređujući izračunate vrijednosti struje kroz ljudsko tijelo s vrijednošću uvjetno sigurne struje (10 mA), dolazi se do zaključka o opasnosti ovog slučaja. Ako veličina struje kroz ljudsko tijelo prelazi vrijednost uvjetno sigurne struje, slučaj se smatra opasnim. Ako ne, nije opasno. Budući da osoba u većini slučajeva koristi mrežu do 1000V, a ove mreže po pravilu imaju malu dužinu, kapacitet faznih žica u odnosu na uzemljenje može se zanemariti, s obzirom na to da je otpor izolacije žica (R od) u odnosu na tlo je čisto aktivan.

Veličina struje kroz ljudsko tijelo može se odrediti na sljedeći način:

I h = U pr / R h

Teškoća proračuna je u pronalaženju napona dodira (U pr). Da bi pronašli ovu vrijednost, pribjegavaju sljedećoj tehnici: određuju putanju struje kroz ljudsko tijelo, odakle pronalaze izvor napona i otpora kroz koji struja teče.

Najtipičnije su dvije sheme povezivanja: između dvije žice i između jedne žice i uzemljenja.

U odnosu na mreže AC Prvi krug se obično naziva dvofaznim, a drugi jednofaznim.

9.1.1. Dvofazno uključivanje

Dvofazna veza je, po pravilu, opasnija, jer se na ljudsko tijelo primjenjuje najveći napon u datoj mreži - linearni, te će stoga kroz ljudsko tijelo teći velika struja (slika 9.1.).

Slika 9.1. Dvofazno povezivanje osobe na mrežu.

gdje, I h – struja kroz ljudsko tijelo

U pr - napon dodira

Za 380/220 mrežu

Struja opasna po ljudski život

9.1.2. Monofazno uključivanje.

Monofazno uključivanje se dešava mnogo češće, ali je manje opasno, jer napon pod kojim se osoba nalazi ne prelazi fazni napon. Osim toga, na vrijednost struje kroz ljudsko tijelo utiče i neutralni način izvora struje, izolacijski otpor žica u odnosu na tlo, otpor poda na kojem osoba stoji, otpor cipele osobe i drugi faktori.

9.1.2.1. Monofazna mreža.

Slika 9.3. Dijagram povezivanja

Slika 9.4. Šema zamjene

Struja kroz ljudsko tijelo može se naći kao:

Iz izraza možemo zaključiti:

1. Što je veći otpor izolacije u odnosu na masu, to je manja opasnost od jednofaznog kontakta sa žicom

2. Ljudski kontakt sa žicom sa visokim otporom izolacije je opasniji, jer napetost dodira će biti veća.

9.1 1.2. Trofazna trožična mreža sa izolovanim neutralnim elementom:

Razmotrimo dva mrežna načina:

a) Normalan režim rada (izolacioni otpor ima veliku (standardizovanu) vrednost.

Slika 9.5. Monofazni priključak na 3-faznu mrežu

sa izolovanim neutralnim

Ako je otpor izolacije jednak R od 1 = R od 2 = R od 3, količina struje kroz ljudsko tijelo određena je izrazom

U takvim mrežama opasnost za osobu koja dodirne žicu, u normalnom stanju mreže, ovisi o otporu izolacije. Što je veći, opasnost je manja. Stoga je u takvim mrežama vrlo važno osigurati visok otpor izolacije i pratiti njeno stanje radi pravovremenog otkrivanja i otklanjanja kvarova.

Prema PEU, otpor izolacije žica u odnosu na masu u instalacijama do 1000V ne bi trebao biti manji od 500k.

b) U hitnom režimu - kratki spoj jedne od faza na masu kroz mali otpor kola - R zm (slika 9.6.)

Slika 9.6 Mrežni režim za hitne slučajeve

Obično se Rzm nalazi u rasponu od 50 do 200 Ohma.

Struja kroz ljudsko tijelo, kao iu normalnom načinu rada, također će teći kroz izolacijski otpor žica u odnosu na uzemljenje, ali će njegova vrijednost biti znatno manja od struje koja teče kroz niski otpor strujnog kola. Stoga se veličina struje koja teče kroz izolacijski otpor može zanemariti i može se pretpostaviti da struja teče samo kroz otpor kola i ljudsko tijelo.

Ovo je veoma opasno.

9.1.2.3. Trofazna trožična mreža sa čvrsto uzemljenim neutralom:

Čvrsto uzemljen je nul transformatora ili generatora spojenog na uređaj za uzemljenje direktno ili preko malog otpora (na primjer, strujni transformator).

a) Normalan rad

Slika 9.7.

Otpor neutralnog uzemljenja Ro je standardizovan u zavisnosti od maksimalnog napona mreže.

Pri U l =660V, R o =2Ohm, pri U l =380V, R o =4Ohm, pri U l =220V, R o =8Ohm

Struja koja teče kroz ljudsko tijelo i otpor izolacije žica mogu se zanemariti, u poređenju sa strujom koja teče kroz ljudsko tijelo i niskim otporom neutralnog uzemljenja. Veličina ove struje određuje se iz izraza:

Iz izraza je jasno da je u mreži sa čvrsto uzemljenom neutralom tokom normalnog rada mreže, dodirivanje jedne od žica opasnije nego dodirivanje žice normalno operativne mreže sa izolovanim neutralnim elementom.

b) Tokom rada u nuždi - kada je jedna od mrežnih faza kratko spojena na masu kroz RZM malog otpora (Slika 9.8.).

Slika 9.8.

Ako analiziramo ovaj slučaj, možemo izvući sljedeće zaključke:

2. Ako uzmemo R o jednako 0, tada će osoba biti pod faznim naponom.

U realnim uvjetima, R zm i R o su uvijek veći od nule, stoga, osoba koja dodiruje žicu u hitnom režimu mreže dolazi pod napon manjim od linearnog, ali više od faznog.

Stepen opasnosti i ishod poraza strujni udar zavisi: od šeme "povezivanja" osobe u električni krug; na električnoj mreži:

trofazni četverožični sa uzemljenim neutralnim;

trofazni sa izolovanim neutralnim.

Neutralna tačka transformatora (generatora) je tačka spajanja namotaja napojnog transformatora. Tokom normalnog rada električne mreže, napon u ovoj tački je 0. Neutral izvora napajanja može biti uzemljen i izolovan od zemlje, što određuje njegov način rada. Neutralno uzemljenje naziva se radno uzemljenje R 0 .

Izbor mrežnog dijagrama i neutralnog režima izvora struje vrši se u zavisnosti od tehnoloških zahteva i bezbednosnih uslova.

By tehnoloških zahtjeva prednost se daje četverožičnoj mreži, jer ovu mrežu karakteriziraju dva napona - linearni i fazni (380/220 V). Linearni napon od 380 V napaja napajanje - oni uključuju elektromotore proizvodne opreme između faznih žica. Fazni napon = 220 V se koristi za instalacija rasvjete- spojite lampe između faze i neutralne žice. Linijski napon je uvijek 1,73 puta veći od faznog napona.

By sigurnosnih uslova Preporučljivo je koristiti mreže sa izolovanom neutralnom kada je to moguće održavati visok nivo mrežna izolacija, koja osigurava nisku kapacitivnost žice u odnosu na uzemljenje. To mogu biti tanko razgranate mreže koje nisu izložene agresivnom okruženju i pod stalnim su nadzorom kvalifikovanog osoblja.

Jednofazni priključak manje je opasan od dvofaznog, ali se javlja mnogo češće i glavni je uzrok strujnih ozljeda. U ovom slučaju, neutralni način rada električne mreže ima odlučujući utjecaj na ishod poraza.

Kada dodirnete jednu od faza mreže sa izolovanom neutralnom (Sl.) u nizu sa ljudskim otporom, uključuje se otpor izolacije i kapacitivnosti u odnosu na masu druge dve neoštećene faze.

Rice. Jednopolni kontakt sa izolovanim neutralnim tokom normalnog rada

Tokom normalnog rada električne mreže, neutralni napon napajanja u odnosu na masu je nula. Fazni naponi u odnosu na masu su identični i jednaki faznim naponima izvora napajanja.

Otpor izolacije žica nikada nije beskonačno velik;

Žice i uzemljenje u ovom slučaju su poput ploča kondenzatora, između kojih a električno polje. Što je električna mreža duža, to je njen kapacitet veći.

Prema tehnološkim zahtjevima, prednost se daje četverožičnoj mreži, jer ovu mrežu karakteriziraju dva napona - linearni i fazni (380/220 V). Linearni napon od 380 V napaja napajanje - oni uključuju elektromotore proizvodne opreme između faznih žica. Za rasvjetnu instalaciju koristi se fazni napon = 220 V - lampe se spajaju između faznih i neutralnih žica. Linijski napon je uvijek 1,73 puta veći od faznog napona.

Prema sigurnosnim uvjetima, mreže sa izolovanim neutralnim elementom preporučljivo je koristiti kada je moguće održati visoku razinu izolacije mreže, osiguravajući nizak kapacitet žica u odnosu na uzemljenje. To mogu biti tanko razgranate mreže koje nisu izložene agresivnom okruženju i pod stalnim su nadzorom kvalifikovanog osoblja.

Mreže s uzemljenim neutralnim elementom koriste se tamo gdje je nemoguće osigurati visoku razinu izolacije električne instalacije ili gdje se oštećenja ne mogu brzo pronaći i sanirati.

Zbog specifičnosti i neznatnog proizvodnog kapaciteta u odnosu na druga preduzeća prehrambene industrije, jednofazne i dvofazne mreže sa uzemljenim neutralom mogu se koristiti u javnim ugostiteljskim objektima, a pri rukovanju opremom male mehanizacije tokom utovara i istovara preporučeno električna mreža sa izolovanim neutralnim. Stupanj električne sigurnosti u takvim mrežama povećava se zbog visokog otpora izolacije električnih žica u odnosu na tlo.

Strujni udar za osobu može izazvati jednopolni (jednofazni) ili bipolarni (dvofazni) kontakt sa dijelom instalacije pod naponom.

Kako se otpor izolacije povećava, rizik od strujnog udara se smanjuje.

Tokom vanrednog rada iste mreže, kada dođe do čvrstog kvara faza-zemlja, napon u neutralnoj tački može dostići fazni napon, napon neoštećenih faza u odnosu na uzemljenje postaje jednak linijskom naponu. U ovom slučaju, ako osoba dodirne jednu fazu, bit će pod linearnim naponom, a struja će teći kroz njega duž putanje "ruka-noga". U ovoj situaciji, otpor izolacije žica ne igra nikakvu ulogu u ishodu ozljede. Takav strujni udar najčešće dovodi do smrti.

U preduzećima gde su mreže razgranate i imaju značajnu dužinu, a samim tim i veliki kapacitet, sistem sa izolovanim neutralnim elementom gubi svoju prednost, jer se struja curenja povećava, a otpor dela faza-zemlja smanjuje. Sa stajališta električne sigurnosti, u takvim slučajevima prednost se daje mreži sa uzemljenim neutralom (Sl.).

Šema osobe koja dodiruje jednu fazu mreže sa uzemljenim neutralnim

Otpor uzemljenja, kao u slučaju električne mreže sa izolovanim neutralnim elementom, može se zanemariti.

Primjeri pokazuju da, uz ostale jednake stvari, jednofazni priključak povezivanje osobe na mrežu sa izolovanim neutralnim elementom manje je opasno nego na mrežu sa uzemljenim neutralnim elementom.

Najopasnije je dvofazno priključenje osobe na električnu mrežu, jer dolazi pod linearni napon mreže, bez obzira na neutralni način rada i uvjete rada mreže.

Slučajevi dvofaznog kontakta javljaju se rijetko i uglavnom u električnim instalacijama do 1000 V pri radu na razvodnim pločama i sklopovima, pri radu opreme s neizoliranim dijelovima pod naponom itd.

Prolazak struje kroz osobu je posljedica njegovog dodirivanja ne manje od dvije tačke električnog kola, između kojih postoji određena potencijalna razlika (napon).

Opasnost od takvog dodira je dvosmislena i ovisi o nizu faktora:

dijagrami za povezivanje osobe u električni krug;

mrežni napon;

dijagrami same mreže;

mrežni neutralni način rada;

stepen izolacije dijelova pod naponom od tla;

Kapacitet dijelova pod naponom u odnosu na uzemljenje.

Klasifikacija mreža napona do 1000 V

Monofazne mreže

Monofazne mreže bit će podijeljene na dvožične i jednožične.

Dvožični

Dvožične mreže dijele se na one izolirane od zemlje i one sa uzemljenom žicom.

Izolirano od zemlje

Sa uzemljenom žicom

Ove mreže imaju široku primjenu u nacionalnoj ekonomiji, od niskonaponskog napajanja prijenosnih alata do napajanja moćnih jednofaznih potrošača.

Jedna žica

U slučaju jednožične mreže, ulogu druge žice imaju zemlja, šina itd.

Monofazna mreža. Jedna žica

Ove mreže se uglavnom koriste u elektrificiranom transportu (električne lokomotive, tramvaji, metro itd.).

Trofazne mreže

Ovisno o neutralnom načinu izvora struje i prisutnosti neutralnog ili neutralnog vodiča, mogu se izvesti prema četiri sheme.

Neutralna tačka trenutnog izvora- tačka u kojoj su naponi u odnosu na sve faze isti u apsolutnoj vrijednosti.

Nulta tačka trenutnog izvora- uzemljena neutralna tačka.

Provodnik spojen na neutralnu tačku naziva se neutralni provodnik (neutralni), a na nultu tačku naziva se neutralni provodnik.

1. Trožična mreža sa izolovanim neutralnim elementom

2. Trožični konektor sa uzemljenim neutralnim

3. Četvorožična mreža sa izolovanim neutralnim elementom

4. Četvorožična mreža sa uzemljenim neutralnim

Za napone do 1000V u našoj zemlji se koriste kola “1” i “4”.

Šeme za povezivanje osobe na električni krug

Dvofazni dodir- između dvije faze električne mreže. U pravilu, najopasniji jer postoji linearni napon. Međutim, ovi slučajevi su prilično rijetki.

Jednofazni dodir- između faze i zemlje. Ovo pretpostavlja da postoji električna veza između mreže i zemlje.

Za više informacija o šemama za povezivanje osobe na strujno kolo, pogledajte P.A. Osnovne sigurnosne mjere u električnim instalacijama.

Monofazne mreže

Izolirano od zemlje

Normalni mod

Što je izolacija žica bolja u odnosu na tlo, to je manja opasnost od jednofaznog kontakta sa žicom.
Osoba koja dodiruje žicu velikim električni otpor izolacija je opasnija.

Režim za hitne slučajeve

Kada je žica kratko spojena na masu, osoba koja dodirne radnu žicu izložena je naponu jednakom gotovo punom naponu linije, bez obzira na otpor izolacije žica.

Sa uzemljenom žicom

Dodirivanje neuzemljene žice

IN u ovom slučaju, osoba se nađe pod gotovo punim mrežnim naponom.

Dodirivanje uzemljene žice

U normalnim uslovima, dodirivanje uzemljene žice je praktično bezopasno.

Dodirivanje uzemljene žice. Hitna operacija

U slučaju kratkog spoja, napon na uzemljenoj žici može dostići opasne vrijednosti.

Trofazne mreže

Sa izolovanim neutralnim

Normalni mod

Opasnost od kontakta određena je ukupnim električnim otporom žica u odnosu na tlo s povećanjem otpora, opasnost od kontakta se smanjuje.

Režim za hitne slučajeve

Napon dodira je skoro jednak linijskom naponu mreže. Najopasniji slučaj.

Sa neutralnim uzemljenjem

Normalni mod

U ovom slučaju, osoba se praktično nađe pod faznim naponom mreže.

Režim za hitne slučajeve

Veličina napona dodira leži između linijskog i faznog napona, ovisno o odnosu između otpora zemljospoja i otpora uzemljenja.

Električne sigurnosne mjere

Izbjegavanje ljudskog kontakta s dijelovima pod naponom.
Realizuje se postavljanjem delova pod naponom na nepristupačnim mestima (na visinama, u kablovskim kanalima, kanalima, cevima itd.)

Upotreba niskog napona (12, 24, 36 V).
Na primjer, za pokretanje ručnih alata u prostorijama s povećanim rizikom od strujnog udara.

Upotreba dvostruke izolacije.
Na primjer, izrada tijela električne instalacije od dielektrika.

Upotreba lične zaštitne opreme.
Prije upotrebe LZO, morate se uvjeriti da je u dobrom radnom stanju, netaknuta, kao i provjeriti vrijeme prethodne i naknadne verifikacije instrumenta.

Osnovna zaštitna oprema pružaju trenutnu zaštitu od strujnog udara.
Dodatna zaštitna oprema ne mogu sami osigurati sigurnost, ali mogu pomoći u korištenju osnovne opreme.

Praćenje izolacije opreme i mreža.
- Kontrola izlaza.
- Planirano.
- Izvanredno, itd.

Zaštitno razdvajanje mreža.
Omogućuje smanjenje kapaciteta vodova u blizini potrošača električne energije.

Zaštitno uzemljenje je namjerno električno povezivanje metalnih dijelova bez struje koji mogu biti pod naponom uzemljenja ili njegovog ekvivalenta (popularno u vezi sa uzemljenjem na geektimes.ru).

U mrežama do 1000 V, zaštitno uzemljenje se koristi u mrežama sa izolovan neutralan.
Princip rada je smanjenje napona dodira na sigurnu vrijednost.

Kada je uzemljenje nemoguće, u svrhu zaštite, potencijal baze na kojoj osoba stoji i opreme izjednačava se povećanjem. Na primjer, povezivanje korpe za popravku na fazni provodnik dalekovoda.

Uzemljivači se dijele na:
a. Veštačka, namenjena za direktno uzemljenje.
b. Prirodni metalni predmeti pronađeni u zemlji za druge svrhe koji se mogu koristiti kao uzemljivači. Izuzeci na osnovu kriterijuma opasnosti od požara i eksplozije (gasovodi i sl.).

Otpor uzemljenja ne bi trebao biti veći od nekoliko oma. Istovremeno, s vremenom, kao rezultat korozije, raste otpor uzemljenja elektrode. Stoga se njegova vrijednost mora periodično pratiti (zima/ljeto).

Zaštitno uzemljenje je namjerno spajanje metalnih dijelova koji ne nose struju koji mogu biti pod naponom s višestruko uzemljenim neutralnim zaštitnim vodičem.

Područje primjene - električne instalacije sa uzemljenim neutralnim naponom do 1000V.

Princip rada je transformacija kratkog spoja na tijelo opreme u jednofazni kratki spoj, nakon čega slijedi gašenje opreme kada se prekorači maksimalna dozvoljena struja.

Strujna zaštita se implementira bilo pomoću prekidači, ili osigurači. Posebna pažnja se mora posvetiti odabiru debljine neutralne zaštitne žice dovoljne da nosi struju kratkog spoja.

Primjena RCD-ova (uređaja diferentne struje).

Ova vrsta zaštite se aktivira kada se ulazna i izlazna struja u nadziranom kolu ne poklapaju po veličini, odnosno kada postoji curenje struje. Na primjer, kada osoba dodirne faznu žicu, dio struje prolazi kroz glavni krug u zemlju, što uzrokuje nestanak struje opreme u kontroliranom kolu. Više detalja.

Strujni udar na osobu kao posljedica električnog utjecaja, odnosno prolaska struje kroz osobu, posljedica je njegovog dodirivanja 2 tačke električnog kola između kojih se nalazi neki napon. Opasnost od takvog dodira procjenjuje se, kao što je poznato, strujom koja prolazi kroz ljudsko tijelo ili naponom pod kojim se ono nalazi. Treba napomenuti da napon dodira ovisi o nizu faktora: krugu povezivanja osobe u električni krug, mrežnom naponu, krugu same mreže, načinu njenog neutralnog, stupnju izolacije dijelova pod naponom. od tla, kao i kapacitet dijelova pod naponom u odnosu na tlo itd.

Prema tome, gore navedena opasnost nije jednoznačna: u jednom slučaju, uključivanje osobe u električni krug će biti popraćeno prolaskom malih struja kroz njega i neće biti vrlo opasno, u drugim slučajevima struje mogu doseći značajne vrijednosti koje mogu dovesti do smrti. U ovom članku se ispituje ovisnost opasnosti od uključivanja osobe u električno kolo, odnosno vrijednosti napona dodira i struje koja teče kroz osobu, od navedenih faktora.

Ova zavisnost mora biti poznata pri procjeni određene mreže prema sigurnosnim uvjetima, odabiru i proračunu odgovarajućih mjera zaštite, posebno uzemljenja, uzemljenja, zaštitnog isključivanja, uređaja za nadzor izolacije mreže itd.

U ovom slučaju, u svim slučajevima, osim onih posebno navedenih, pretpostavit ćemo da je otpor podloge na kojoj osoba stoji (tlo, pod, itd.), kao i otpor njegovih cipela beznačajan i stoga može se uzeti jednako nuli.

Dakle, najtipičnije sheme za spajanje osobe na električni krug kada slučajno dodirnete provodnike pod naponom su:

1. Veza između dva fazna provodnika kola,

2. Veza između faze i uzemljenja.

Naravno, u drugoj opciji se pretpostavlja da je dotična mreža električno povezana sa zemljom zbog npr. uzemljenja neutralnog izvora struje ili zbog loše izolacije žica u odnosu na uzemljenje, ili zbog prisustvo velikog kapaciteta između njih.

Dvofazni dodir se smatra najopasnijim, jer se u ovom slučaju na ljudsko tijelo primjenjuje linearni napon od 380 volti, a struja koja prolazi kroz tijelo ne zavisi od mrežnog dijagrama i načina njegove neutralnosti.

Dvofazni dodiri se javljaju vrlo rijetko i uglavnom su povezani s radom pod naponom:

Na električnim pločama, sklopovima i nadzemnim vodovima;

Kada koristite neispravnu ličnu zaštitnu opremu;

Na opremi sa nezaštićenim dijelovima pod naponom itd.

Jednofazni dodir se obično smatra manje opasnim, jer je struja koja prolazi kroz osobu u ovom slučaju ograničena utjecajem niza faktora. Ali u praksi se to dešava mnogo češće od dvofaznog. Stoga je tema ovog članka analizirati samo slučajeve jednofaznog dodira u mrežama koje se razmatraju.

Ako je osoba ozlijeđena strujnim udarom potrebno je preduzeti mjere da se unesrećeni oslobodi struje i odmah početi pružati mu prvu pomoć.

Oslobodite osobu od uticaja struje potrebno što je prije moguće, ali moraju se poduzeti mjere opreza. Ako se žrtva nalazi na visini, moraju se preduzeti mjere da se spriječi da padne.

Dodirivanje energizirane osobe, je opasan, a prilikom izvođenja akcija spašavanja potrebno je striktno pridržavati se određenih mjera opreza od mogućeg strujnog udara osoba koje izvode ove radove.

Većina na jednostavan način oslobađanje žrtve od struje je isključivanje električne instalacije ili njenog dijela koji osoba dodirne. Kada je jedinica isključena, električno svjetlo se može ugasiti, pa ako nema dnevno svjetlo morate imati spreman još jedan izvor svjetlosti - fenjer, svijeću itd.

Nakon oslobađanja žrtve od struje potrebno je utvrditi stepen oštećenja i, u skladu sa stanjem oštećenog, pružiti mu medicinsku pomoć. Ukoliko unesrećeni nije izgubio svijest, potrebno mu je obezbijediti mir, a ukoliko dođe do ozljeda ili oštećenja (modrice, prijelomi, iščašenja, opekotine i sl.), mora mu se pružiti prva pomoć do dolaska ljekara ili odvođenja u bolnicu. najbližoj medicinskoj ustanovi.

Ako je oštećeni izgubio svijest, ali još uvijek diše, potrebno ga je ravno i udobno položiti na mekanu posteljinu - ćebe, odjeću i sl., otkopčati ovratnik, pojas, skinuti ograničavajuću odjeću, očistiti usnu šupljinu od krvi i sluzi, obezbijediti dotok svježeg zraka, dati amonijaku da ponjuši, poprskati vodom, utrljati i zagrijati tijelo.

U nedostatku znakova života (s klinička smrt nema disanja ili pulsa, zjenice oka su proširene zbog gladovanja kore velikog mozga kiseonikom) ili ako je disanje isprekidano, žrtvu treba brzo osloboditi odeće koja ograničava disanje, pročistiti usta i izvesti veštačko disanje i masaža srca.

1) Monofazni kontakt sa mrežnom žicom sa izolovanim neutralnim elementom sa dobrom izolacijom (slika 1):

Slika 1 - Monofazni priključak osobe na električnu mrežu.

Struja koja prolazi kroz osobu I h vraća se u izvor struje kroz izolaciju mrežnih žica, koja u dobrom stanju ima visok izolacijski otpor R od. Do 1000V R od jednak je 0,5 MOhm ili više. Struja koja teče kroz ljudsko tijelo određena je izrazom:

(1)

gdje je R h otpor ljudskog tijela, za proračune se uzima 1000 Ohma;

R od - otpor izolacije faze u odnosu na masu;

U f - fazni napon

Uzimajući u obzir otpor cipela R o i poda R p, povezanih u seriju sa otporom ljudskog tijela R h, struja koja prolazi kroz osobu bit će jednaka:

(2)

2) Monofazni kontakt sa mrežnom žicom sa uzemljenim neutralom (slika 2):

Slika 2 - Monofazni kontakt sa uzemljenim neutralom

Veličina struje kroz osobu određena je samo otporom ljudskog tijela, vrijednosti otpora izolacije žice ne utječu na struju koja prolazi kroz ljudsko tijelo.

, (3)

gdje je R 0 neutralni otpor uzemljenja. Kada Ul = 380 V R 0 ne prelazi 4 0 m, onda se može zanemariti u proračunima. U ovom slučaju igra otpor poda i cipela velika uloga u ljudskoj sigurnosti, jer povezan u seriju sa osobom.

(4)

Kada je R p = 0 i R rev = 0

I h = = 0,22 A = 220 mA> 100 mA >> 10 mA ,

ovo je veoma opasno!

Kada je faza kratko spojena na masu, ispostavlja se da je mreža sa izolovanom neutralnom (slika 4) opasnija od one sa uzemljenom neutralnom (slika 5). Budući da je u mreži sa izolovanom nultom napon koji određuje količinu struje kroz ljudsko tijelo jednak U l, au mreži sa uzemljenom neutralom on leži u granicama:

U l >U pr >U f

Slika 4 – Mreža sa izolovanom neutralnom

I h= , (7)

gdje je R h otpor ljudskog tijela;

R zm - otpor faznog kruga uzemljenja

U slučaju kvara faze na kućištu opreme, koje u normalnim uslovima ne bi trebalo da bude pod naponom, osoba koja radi sa ovom opremom nalazi se u jednofaznom kontaktnom režimu. Za zaštitu od strujnog udara u mreži sa koristi se izolirana neutralna zaštitno uzemljenje (slika 6).

Slika 5 – Mreža sa uzemljenim neutralnim elementom

Zaštitno uzemljenje

Zaštitno uzemljenje se provodi kako bi se osigurala sigurnost ljudi u slučaju kršenja izolacije dijelova pod naponom. Uzemljenje se također koristi za zaštitu električne opreme, zgrada i objekata od atmosferskog elektriciteta.

Zaštitno uzemljenje je namjerno povezivanje metalnih dijelova opreme na uzemljenje ili njegov ekvivalent, u normalnim uslovima nije pod naponom, ali može doći pod napon zbog kvara izolacije električnih instalacija.

Efekat zaštitnog uzemljenja je da smanjuje napon između okvira opreme pod naponom i uzemljenja na sigurnu vrijednost.

Objasnimo ovo na primjeru mreže sa izolovanom neutralnom (slika 6). Ako kućište električne opreme nije uzemljeno i u kontaktu je s fazom, tada je ljudski dodir s takvim kućištem ekvivalentan jednofaznom uključivanju. Ako je kućište uzemljeno, tada potencijal kućišta u odnosu na uzemljenje pada na sigurno nisku vrijednost.

Slika 6 - Zaštitno uzemljenje

Potrebno je uzemljiti metalne dijelove električnih instalacija i kućišta električne mašine, transformatori, uređaji, lampe, pogoni električnih uređaja, sekundarni namotaji instrumentalnih transformatora, okviri razvodne ploče, kontrolne table, ormari, itd.

Zaštitno uzemljenje se koristi u trofaznim trožičnim mrežama napona do 1000 V sa izolovanim neutralnim elementom, au mrežama sa naponom od 1000 V i više - sa bilo kojim neutralnim režimom (slika 3.18).