На підприємствах цивільної авіації застосовуються трифазні мережі з ізольованою нейтраллю невеликої довжини. У таких мережах ємності фаз щодо землі невеликі і струм, що протікає через них, порівняно зі струмом, що протікає через опір ізоляції проводів, також невеликий. Ємнісним струмом у таких мережах можна знехтувати.
При дотику до однієї фази (рис.10.2, б), струм, що проходить через тіло людини, розтікається в землі і потім замикається через опори ізоляції r2 і r3 на дві інші фази. При такому дотику людина включається в електричний ланцюг, до якого прикладена лінійна напруга мережі. Таким чином, якщо С1= С2= С3=0, а r1= r2 = r3= r, то струм, що проходить через людину, буде визначатися за виразом:
. (10.6)
З формули (10.6) витікає, що струм, який протікає через людину, головним чином залежить від опору ізоляції фаз. Зі збільшенням опору фаз небезпека ураження струмом зменшується. Якщо врахувати опір взуття і підлоги, на якому стоїть людина, то струм через людину
,
де Uф – фазна напруга.
C1
C2
C3
r1
r2
r3
Rл
Iл
Uф
Рис.10.5. Дотик людини до однієї фази трифазної мережі із заземленою нейтраллю
Однофазний дотик до трифазної мережі із заземленою нейтраллю (рис.10.5) – дотик до однієї фази.
При дотику до фази струм, що протікаює через людину, розтікається в землю і замикається через заземлювач на нейтралі. Струм замикається й на дві інші фази через опори ізоляції r2 і r3 ємності С2 і С3, але він настільки малий, наскільки ці опори ізоляції більше, ніж опір заземленого пристрою, а тому ми цим струмом можем знехтувати. До електричного ланцюга, в якому знаходиться людина, прикладається фазна напруга.
Струм, що протікає через людину,
, (10.7)
де rн – опір пристрою, що заземлює нейтралі, Ом. Відповідно що до вимог "Правил пристрою електроустановок" повинен бути не більше 60 Ом.
З погляду на те, що Rч >> rн , і rн можна знехтувати, струм через людину
. (10.8)
Приклад 10.3. Визначити струм, що протікає через людину при дотику її до фазного проводу трифазної чотирипровідної мережі із заземленою нейтраллю напругою 380/220 В, якщо Rл = 1500 Ом, rн = 5 Ом.
Розв’язок. Струм, що протікає через людину, визначаємо за формулою (10.7)
Такий струм смертельний для людини.
Якщо людина при дотику стоїть на сухій дерев’яній підлозі або ізольованій підставці і взута у непровідне взуття, наприклад, у гумові галоші, то їхні опори включаються послідовно з опором тіла людини і тоді струм
(10.9)
Приклад 10.4. Визначити струм, що протікає через людину за умов, викладених у прикладі 10.3, і якщо rп = 80 кОм, rвз = 50 кОм.
Розв’язок. Струм, що проходить через людину, знаходимо за виразом (10.9)
Цей струм не є небезпечним для людини.
Отже, для забезпечення безпеки персоналу, що працює на електроустановках, необхідно користуватися діелектричним сухим взуттям і влаштовувати непровідні підлоги або використовувати діелектричні коврики й ізолюючі підставки.
Із виразів (10.7)-(10.9) витікає, що ізоляція проводів трифазної мережі із заземленою нейтраллю ніякої захисної ролі не має. Тому такі мережі застосовують з погляду безпеки там, де контроль ізоляції ускладнений чи малоефективний.
Дотик до електричних ланцюгів із залишковим зарядомелектричного струму – дотик до електричної мережі, відключеної від джерела живлення.
Залишкові заряди електричного струму мають мережі й електричні ланцюги з великою ємністю. Усі мережі напругою вище 1000 В, а кабельні навіть до 1000 В, мають велику ємність жил щодо землі. Значення ємності залежить від довжини мережі і розгалуженості. У кабельних мережах для напруг 10 кВ ємність може складати 0,2∙10–6 Ф/км, а в повітряних 0,005∙10–6 Ф/км. Після відключення мереж з великою ємністю від джерела напруги в них залишається заряд електричного струму.
Залишкові заряди мають електричні ланцюги електроустаткування ПК і аеропортів, що містять конденсатори великої ємності. В аеропортах цивільної авіації до такого устаткування відносяться: сигнально-імпульсні маяки, резонансні регулятори яскравості, що компенсують установки, і т.ін. Величина залишкового заряду залежить від значення ємності і напруги в мережі.
При дотику людини в процесі обслуговування до відключеної мережі чи ланцюга з залишковим зарядом через неї відбувається розряд накопиченої енергії. Тривалість розряду тим більше, чим більше заряд. Небезпечним є як двополюсний, так і однополюсний дотик до електроустаткування із залишковим зарядом.
Для забезпечення безпеки необхідно перед роботою розряджати кабельні й повітряні мережі, а також електричні ланцюги, що містять великі ємності, шляхом підключення їх до індуктивного навантаження.
. (10.6)
,
, (10.7)
. (10.8)
(10.9)