Исследование электробезопасности трехфазных электрических сетей

       

Соединение с землей в одной или нескольких точках


Соединение с землей в одной или нескольких точках распределительной сети

Отсутствуют соединения с землей и с сетевым заземлением

Хотя каждая система обеспечивается посредством соединения ОПЧ с землей, эффективный метод, используемый в установке для защиты от поражения электрическим током, может включать другие меры защиты, например, двойную изоляцию.

Конфигурация распределительной сети и меры, используемые для защиты от поражения электрическим током, являются, каждое, предметом самостоятельного рассмотрения.

На рис 1.2.1 – 1.2.4 представлены схемы трехфазных сетей различных систем заземления.

Принятые на рисунках обозначения:

– Т (terra – земля) – непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле;

– I (isolate – изолированный) – все токоведущие части изолированы от земли, или одна точка заземлена через сопротивление.



Вторая буква – характер заземления открытых проводящих частей (ОПЧ) электроустановки:

– T – непосредственная связь ОПЧ с землей, независимо от характера связи источника питания с землей;

– N (neutral – нейтральный) – непосредственная связь ОПЧ с точкой заземления источника питания (в системах переменного тока обычно заземляется нейтралью).

Последующие буквы (если таковые имеются) – устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводника:

– S (selective – разделенный) – функция нулевого защитного и нулевого рабочего проводника обеспечивается раздельными проводниками;

– С (complete – общий) – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике (PEN–проводник).

Система TN

Питающие сети системы TN имеют непосредственно присоединенную к земле точку. Открытые проводящие части электроустановки присоединяются к этой точке посредством нулевых защитных проводников.




Система TN-C-S – функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике в части сети (рис. 1.2.1).

 


 

Рис. 1.2.1. Виды заземлений электрических сетей:

а) электрическая сеть с системой заземления ТN-С-S (в начале сети нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены); б) электрическая сеть с системой заземления ТN-С (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники объединены по всей длине сети); 1 – рабочее заземление источника питания; 2 – открытые проводящие части (корпуса ЭУ); А1,       А2 – электроустановки

В зависимости от устройства нулевого рабочего и нулевого защитного проводников различают следующие типы систем заземления электрических сетей.

Система TN-C – функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике по всей длине (рис. 1.2.1б).

Система TN-S – нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей длине сети (рис. 1.2.2).

 

Рис. 1.2.2. Электрическая сеть с системой заземления ТN-S (нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно):

1 – рабочее заземление источника питания; 2 – открытые проводящие части (корпуса ЭУ); А1, А2, А3 – электроустановки

Система ТТ

Электрическая сеть системы ТТ имеет точку, непосредственно связанную с землей, а открытые проводящие части (корпуса ЭУ) заземлены посредством R3, электрически не связанному с рабочим заземлением нейтрали R0 (рис.1.2.3).

 

Рис. 1.2.3. Электрическая сеть с системой заземления ТТ:

1 – рабочее заземление источника питания; 2 – открытые проводящие части (корпуса ЭУ); 3 – заземление корпуса ЭУ (защитное заземление); А – электроустановка



Система заземления IT

Электрическая сеть системы IT не имеет непосредственной связи токоведущих частей с землей, а открытые проводящие части ЭУ заземлены.

Первая буква I означает, что токоведущие проводники (части) сети изолированы от земли – отделены воздушным промежутком (рис.1.2.4) или устройством с большим сопротивлением, на несколько порядков большим, чем R0.

Для конкретизации опасности поражения электрическим током при эксплуатации сетей рассмотрим возможные способы (схемы) включения человека в цепь тока, а также проведем краткий качественный сравнительный анализ опасности поражения электрическим током человека.

 

Рис. 1.2.4. Электрическая сеть с системой заземления IТ:

1 – открытые проводящие части (корпуса ЭУ); 2 – заземление корпуса ЭУ (защитное заземление); А1 – электроустановка

1.3. Возможные случаи прикосновения к токоведущим частям электрических сетей

Все случаи поражения человека электрическим током в результате электрического удара, т.е. прохождения тока через человека, являются следствием его прикосновения не менее чем к двум точкам электрической цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность такого прикосновения оценивается током, проходящим через тело человека. Величина этого тока зависит от схемы прикосновения, т.е. от того, каких частей электроустановки касается человек, а также от параметров электрической сети. Не учитывая параметров сети, рассмотрим схемы прикосновения человека к частям, находящимся под напряжением.

 

Двухфазное (двухполюсное) прикосновение к токоведущим частям

На рис. 1.3.1а показано одновременное прикосновение человека к фазному и нулевому проводам сети, а на рис.1.3.1б – прикосновение к двум фазам трехфазной четырехпроводной сети с изолированной нейтралью.

 




Рис .1.3.1. а,б,в. Возможные случаи прикосновения к ТВЧ

электрических сетей

В случае (а) – человек оказывается под фазным напряжением сети
 и ток, проходящий через него,

.

В случае (б) – ток, проходящий через человека, определяется линейным напряжением
 (
):

.


Содержание раздела