Como é avaliado o perigo de lesões humanas pela corrente de uma instalação elétrica em redes elétricas de diversas configurações? Esquemas para conectar uma pessoa a uma rede elétrica Esquemas para conectar uma pessoa a uma rede

Os esquemas para incluir uma pessoa em um circuito de corrente podem ser diferentes:

Entre dois fios

Entre fio e terra

entre dois fios e terra ao mesmo tempo, etc.

No entanto, os dois primeiros esquemas são os mais característicos. No que diz respeito às redes CA trifásicas, o primeiro circuito é geralmente chamado de comutação bifásica e o segundo - monofásico.

Comutação bifásica, ou seja, uma pessoa tocando duas fases ao mesmo tempo (Fig. 11.3.), via de regra, é mais perigosa que uma monofásica, pois a tensão mais alta nesta rede é aplicada ao corpo humano - linear e, portanto, maior uma corrente fluirá através da pessoa, cuja força é determinada pela fórmula:

onde I h é a força da corrente que passa pelo corpo humano, A; U l \u003d 1,73 U f - tensão linear, ou seja, tensão entre os fios de fase da rede, v; U f - tensão de fase, V; R h é a resistência do corpo humano, Ohm.

Arroz. 11.3 Circuito de comutação bifásico

pessoa no circuito atual em uma rede trifásica

É fácil perceber que com uma conexão bifásica, a corrente que passa por uma pessoa é praticamente independente do modo neutro da rede, portanto, uma conexão bifásica é igualmente perigosa em uma rede com neutros isolados e aterrados.

A comutação monofásica ocorre com muito mais frequência, mas é menos perigosa que a bifásica, uma vez que a tensão sob a qual uma pessoa se encontra não excede a tensão da fase, ou seja, menos que linear em 1,73 vezes. Além disso, o valor desta corrente também é afetado pelo modo neutro da fonte de corrente, pela resistência do piso em que a pessoa está, pela resistência de seus sapatos e por alguns outros fatores.

Numa rede com neutro aterrado (Fig. 11.4), em série com a resistência do corpo humano (R h), a resistência do sapato (R cerca), a resistência do piso (R n) e a resistência de aterramento do neutro da fonte de corrente (R cerca de) estão incluídos.

Arroz. 11.4 Esquema de inclusão monofásica de uma pessoa em um circuito de corrente em uma rede trifásica de quatro fios com neutro aterrado

Dadas essas resistências, a intensidade da corrente (I h) que passa por uma pessoa será separada pela fórmula:

eu h = ,

onde R h é a resistência do corpo humano, Ohm; R O - resistência do sapato, Ohm; R n - resistência do piso, Ohm; R o - resistência de aterramento neutro, Ohm.

Numa rede com neutro isolado (Fig.

eu h = ,

onde R é a resistência de isolamento de uma fase da rede em relação ao solo, Ohm.

Numa rede com neutro isolado, as condições de segurança dependem diretamente não só da resistência do piso e das sapatas, mas também da resistência do isolamento dos fios à terra: quanto melhor o isolamento, menos corrente flui através de uma pessoa .

Arroz. 11.5 Esquema de inclusão monofásica de uma pessoa em um circuito de corrente em uma rede trifásica com neutro isolado

Assim, ceteris paribus, a inclusão monofásica de uma pessoa em uma rede com neutro isolado é menos perigosa do que em uma rede com neutro aterrado. Esta conclusão é válida para dias de condições normais de operação da rede (sem falhas). Em caso de acidente, quando uma das fases está fechada à terra, uma rede com neutro isolado pode revelar-se mais perigosa, pois devido ao envelhecimento do isolamento, à humidade e a outras condições adversas, a resistência do isolamento diminui. Como resultado, a tensão entre qualquer fase não danificada e a terra pode aumentar de fase para linear, enquanto em uma rede com neutro aterrado, a tensão das fases não danificadas em relação à terra praticamente não aumenta, ou seja, permanece dentro da fase.

Assim, a segurança humana é garantida pela alta qualidade do isolamento, que é controlada durante os testes preventivos. A monitorização periódica do isolamento consiste em determinar a resistência de isolamento de cada fase à terra e entre fases em cada secção, entre dois fusíveis em série, dispositivos ou após o último fusível.

O isolamento eléctrico da cablagem de alimentação ou iluminação é considerado suficiente se a sua resistência entre o fio de cada fase e a terra, ou entre as diferentes fases na área limitada por fusíveis ligados em série, for de pelo menos 0,5 MΩ (de acordo com as regras para instalações eléctricas ).

A derrota de uma pessoa pela corrente por influência elétrica, ou seja, a passagem de corrente por uma pessoa, é consequência do contato com 2 pontos do circuito elétrico, entre os quais existe alguma tensão. O perigo de tal toque é estimado, como você sabe, pela corrente que passa pelo corpo humano ou pela voltagem sob a qual ela se encontra. Deve-se notar que a tensão de toque depende de uma série de fatores: o circuito para conectar uma pessoa a um circuito elétrico, a tensão da rede, o circuito da própria rede, o modo de seu neutro, o grau de isolamento da corrente- transportando peças do solo, bem como a capacitância das partes condutoras de corrente em relação ao solo, etc.

Consequentemente, o perigo acima não é inequívoco: num caso, a inclusão de uma pessoa num circuito eléctrico será acompanhada pela passagem de pequenas correntes através dela e não será muito perigosa, noutros casos, as correntes podem atingir valores significativos que pode levar à morte. Este artigo discute a dependência do perigo de incluir uma pessoa em um circuito elétrico, ou seja, o valor da tensão de toque e da corrente que flui através de uma pessoa, dos fatores listados.

Esta dependência deve ser conhecida ao avaliar uma determinada rede de acordo com as condições de segurança, escolhendo e calculando medidas de proteção adequadas, em particular aterramento, zeramento, desligamento de proteção, dispositivos de controle de isolamento da rede, etc.

Ao mesmo tempo, em todos os casos, exceto nos especificamente estipulados, assumiremos que a resistência da fundação sobre a qual a pessoa se apoia (chão, chão, etc.), bem como a resistência dos seus sapatos, são insignificantes e portanto, eles podem ser considerados iguais a zero.

Assim, os esquemas mais característicos para incluir uma pessoa em um circuito elétrico em caso de contato acidental com condutores condutores de corrente são:

1. Alternar entre dois condutores de fase do circuito,

2. Conexão entre fase e terra.

Claro que na segunda opção assume-se que a rede em questão está ligada electricamente à terra devido, por exemplo, ao aterramento do neutro da fonte de corrente ou devido ao mau isolamento dos fios em relação à terra, ou devido à presença de uma grande capacitância entre eles.

O contato bifásico é considerado o mais perigoso, pois neste caso uma tensão linear de 380 volts é aplicada ao corpo humano, e a corrente que passa pelo corpo não depende do esquema de rede e do seu modo neutro.

Os toques bifásicos ocorrem muito raramente e estão principalmente associados ao trabalho sob tensão:

Em painéis elétricos, conjuntos e linhas aéreas;

Ao usar equipamentos de proteção individual defeituosos;

Em equipamentos com peças energizadas não blindadas, etc.

O toque monofásico é geralmente considerado menos perigoso, uma vez que a corrente que passa por uma pessoa neste caso é limitada pela influência de vários fatores. Mas isso acontece na prática com muito mais frequência do que em duas fases. Portanto, o tema deste artigo é a análise apenas de casos de contato monofásico nas redes consideradas.

Em caso de choque elétrico em uma pessoaé necessário tomar medidas para libertar a vítima da corrente e começar imediatamente a prestar-lhe os primeiros socorros.

Liberte uma pessoa da ação da corrente o mais rápido possível, mas precauções devem ser tomadas. Se a vítima estiver em altura, devem ser tomadas medidas para evitar que ela caia.

Tocar uma pessoa que está energizada perigoso, e ao realizar operações de resgate, certas precauções devem ser rigorosamente observadas contra possíveis choques elétricos nas pessoas que realizam esses trabalhos.

A maneira mais simples de libertar a vítima da corrente é desligamento de uma instalação elétrica ou daquela parte dela que uma pessoa toca. Quando a instalação é desligada, a luz elétrica pode apagar, portanto, na ausência de luz do dia, é necessário ter outra fonte de luz pronta - uma lanterna, uma vela, etc.

Após a libertação da vítima do atualé necessário estabelecer o grau do dano e, de acordo com o estado da vítima, prestar-lhe assistência médica. Se a vítima não tiver perdido a consciência, é necessário proporcionar-lhe repouso, e se houver ferimentos ou lesões (hematomas, fraturas, luxações, queimaduras, etc.), ela deve receber os primeiros socorros antes da chegada do médico ou levada para o centro médico mais próximo.

Se a vítima perdeu a consciência, mas a respiração está preservada, é necessário deitá-la de maneira uniforme e confortável sobre uma cama macia - cobertor, roupas, etc., desabotoar a gola, cinto, tirar roupas justas, limpar a boca do sangue, muco, fornecer ar fresco, cheirar amônia, borrifar com água, moer e aquecer o corpo.

Na ausência de sinais de vida (com morte clínica, não há respiração e pulso, as pupilas dos olhos estão dilatadas devido à falta de oxigênio do córtex cerebral) ou com respiração intermitente, a vítima deve ser rapidamente liberada de roupas que restrinjam respirando, limpe a boca e faça respiração artificial e massagem cardíaca.

Essas doenças que agravam o resultado da lesão elétrica incluem: aumento da função tireoidiana, muitas doenças do sistema nervoso, angina de peito. Digno de nota é o efeito da intoxicação alcoólica. Além de uma pessoa em estado de intoxicação alcoólica cometer erros e sofrer lesões elétricas com mais frequência, nela, devido à intoxicação alcoólica, o sistema nervoso central perde seu papel regulador no controle da respiração e da circulação sanguínea, o que agrava muito o resultado da lesão.

Inclusão de uma pessoa em um circuito de corrente elétrica

Razões para inclusão. Uma pessoa é incluída no circuito de corrente elétrica pelo contato direto do corpo com a parte condutora de corrente da instalação elétrica, que está energizada. Isso geralmente acontece por negligência ou como resultado de ações humanas errôneas, bem como por mau funcionamento de instalações elétricas e meios técnicos de proteção. Tais casos incluem, por exemplo:

Tocar em partes vivas sob tensão, supondo que estejam desenergizadas;

Tocar durante o reparo, limpeza ou inspeção em peças condutoras de corrente previamente desenergizadas, mas às quais uma pessoa não autorizada aplicou tensão erroneamente ou um dispositivo de partida defeituoso foi ligado espontaneamente;

Tocar em partes metálicas de instalações elétricas, que normalmente não estão energizadas, mas acabaram energizadas em relação ao solo devido a danos no isolamento elétrico ou outros motivos (curto-circuito na caixa);

A ocorrência de tensão de passo na superfície de uma base condutora (piso) por onde uma pessoa passa; e etc.

Esquemas de inclusão. Uma pessoa pode ingressar no circuito elétrico tocando em uma fase de uma instalação elétrica que está energizada, duas fases ao mesmo tempo, ou um condutor de proteção zero e uma fase. O contato com o condutor de proteção zero é seguro (Fig. 2, a, I), outros casos acarretam consequências graves.

Arroz. Figura 2. Esquemas dos caminhos de passagem da corrente elétrica pelo corpo humano: a - tocando os fios; b – ocorrência de tensão de toque; c - A ocorrência de tensão de passo; I-tocando no fio neutro; II - tocando o fio da fase; III - tocar nos fios fase e neutro; IV - tocar nos fios das fases; 0 - fio neutro; 1, 2, 3 fios de fase; 4 - ponto neutro; 5- eletrodo terra único (eletrodo); A, B, C - instalações elétricas

O contato monofásico (polo único) (Fig. 2, a, II e III) ocorre com mais frequência durante a substituição e manutenção de lâmpadas, troca de fusíveis e manutenção de instalações elétricas, etc. Em um sistema neutro aterrado, uma pessoa estará sob tensão de fase Uph (em V), que é menor que Ul linear:

Conseqüentemente, a magnitude da corrente de fase que passa pelo corpo humano também será menor. Se, ao mesmo tempo, uma pessoa estiver isolada de forma confiável do solo (calçada com galochas dielétricas, o piso estiver seco e não condutor), então um toque monofásico não é perigoso.

O contato bifásico (contato bipolar) é mais perigoso porque a pessoa fica sob tensão linear (Fig. 2, a, IV). Mesmo com uma tensão de 127 V e uma resistência calculada do corpo humano de 1000 ohms, a corrente no circuito será letal (127 mA). Com um toque bifásico, o perigo de ferimentos não diminuirá, mesmo que a pessoa esteja isolada de forma confiável do solo (chão).

O contato bifásico ocorre raramente, geralmente durante trabalho sob tensão, o que é estritamente proibido.

Se o isolamento das peças condutoras de corrente estiver danificado e elas estiverem em curto com o corpo do equipamento elétrico, poderá surgir um potencial significativo. Uma pessoa que neste caso tocar no corpo da instalação elétrica (Fig. 2, b) estará sob tensão de contato Up (em V)

onde Ich é o valor da corrente que passa por uma pessoa ao longo do caminho “braço-perna”, A; Rh - resistência do corpo humano, Ohm.

A tensão de toque é a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico que uma pessoa toca ao mesmo tempo, ou a queda de tensão na resistência do corpo humano.

A tensão de toque aumentará à medida que aumenta a distância entre a instalação elétrica e o eletrodo de aterramento, atingindo um máximo a uma distância de 20 m ou mais. Quando um fio de fase cai na superfície terrestre, surge uma zona de propagação de corrente (Fig. 2, c).

Uma pessoa que passa por esta zona estará sob tensão de passo (diferença de potencial) entre dois pontos do circuito de corrente, localizados um do outro a uma distância de passo (0,8 m). A tensão de passo mais alta estará próxima ao ponto de fechamento e, diminuindo gradativamente, cairá para zero a uma distância de 20 m.

Você não deve se aproximar do fio caído a menos de 6-8 m.

Alerta psicoemocional - “fator de atenção” ao trabalhar com corrente elétrica

A formação do estado de alerta psicoemocional entre os trabalhadores, o “fator atenção” ao trabalhar com corrente elétrica é a condição mais importante para a prevenção pessoal de lesões elétricas. Esse fator se baseia no conhecimento do efeito fisiológico da corrente elétrica no corpo quando a vítima entra no circuito elétrico.

Em particular, o “fator de atenção” desempenha um papel decisivo em muitos casos de lesões, ou seja, em essência, a gravidade do resultado da lesão é determinada em grande parte pelo estado do sistema nervoso humano no momento do lesão.

É necessário que a pessoa esteja “recolhida”, o que lhe permite esperar algum acontecimento durante o trabalho que requeira atenção.

Tal afirmação é válida principalmente em caso de choque elétrico com tensão de 220-300 V. Em altas tensões, um resultado grave ocorre com mais frequência devido a queimaduras de arco. Já existem razões para acreditar que o risco de queimaduras aumenta quase linearmente dependendo do valor da tensão.

O fator atenção, sem dúvida, provoca a mobilização dos sistemas de defesa do organismo, aumenta a circulação sanguínea do músculo cardíaco, o fluxo sanguíneo cerebral através do sistema hipófise-adrenal e os torna mais resistentes aos estímulos externos (lesão elétrica).

Com o fator atenção, é muito mais difícil perturbar o biossistema de regulação automática dos sistemas mais importantes do corpo (sistema nervoso central, circulação sanguínea, respiração).

No entanto, deve-se notar que o papel do fator atenção ainda não está suficientemente refletido nas medidas de proteção para a segurança elétrica.

Mas há confiança de que novas visões sobre a segurança elétrica dos tecidos vivos, um estudo mais aprofundado da natureza da atividade elétrica do corpo humano revelarão a biofísica do mecanismo de lesão humana, que será levada em consideração no desenvolvimento de medidas para proteger contra a ação da corrente elétrica.

Medidas para garantir a operação segura de equipamentos elétricos

Os métodos técnicos e meios de proteção que garantem a segurança elétrica são indicados levando em consideração: alimentação com energia elétrica de tensão nominal, tipo e frequência de corrente; modo neutro, tipo de execução; condições ambientais; a possibilidade de remover tensão de peças condutoras de corrente; a natureza do possível toque de uma pessoa nos elementos do circuito atual.

Casos de choque elétrico em uma pessoa só são possíveis quando o circuito elétrico é fechado através do corpo humano ou, em outras palavras, quando uma pessoa toca pelo menos dois pontos do circuito, entre os quais existe alguma tensão.

O perigo de tal toque, estimado pelo valor da corrente que passa pelo corpo humano, ou pela voltagem do toque, depende de uma série de fatores: o circuito para conectar uma pessoa ao circuito, a tensão da rede, o circuito da própria rede, o modo de seu neutro, a qualidade do isolamento das partes condutoras de corrente do solo, bem como os valores de capacitância das partes condutoras de corrente em relação à terra, etc.

Esquemas para incluir uma pessoa em um circuito elétrico pode ser diferente. Porém, os mais característicos são dois esquemas de conexão: entre dois fios e entre um fio e terra (Figura 13.5). É claro que, no segundo caso, assume-se que existe uma ligação elétrica entre a rede e o solo.

Em relação às redes CA, o primeiro circuito costuma ser denominado comutação bifásica, e o segundo - monofásico.

Comutação bifásica, ou seja, uma pessoa tocando duas fases ao mesmo tempo, via de regra, é mais perigosa, pois a tensão mais alta desta rede é aplicada ao corpo humano - linear, portanto, mais corrente (A) passará o corpo humano:

I h \u003d 1,73 U f / R h \u003d U l / R h, 7)

onde U l - tensão linear, ou seja, a tensão entre os fios de fase da rede, igual a V; U f - tensão de fase, ou seja, a tensão entre o início e o final de um enrolamento da fonte de corrente (transformador, gerador) ou entre os fios fase e neutro, V.

É fácil imaginar que a comutação bifásica seja igualmente perigosa em uma rede com neutros isolados e aterrados. Com a ligação bifásica, o perigo de lesões não diminuirá mesmo que a pessoa esteja isolada de forma confiável do solo, ou seja, se ela tiver galochas ou botas dielétricas nos pés, ou estiver sobre um piso isolante ou sobre um tapete dielétrico .

A comutação monofásica ocorre com muito mais frequência, mas é menos perigosa que a bifásica, uma vez que a tensão sob a qual uma pessoa se encontra não excede a fase um. Conseqüentemente, a corrente que passa pelo corpo humano é menor. Além disso, o valor desta corrente também é afetado pelo modo neutro da fonte de corrente, pela resistência de isolamento e capacitância dos fios em relação ao solo, pela resistência do piso em que a pessoa está, pela resistência de seus sapatos e outros fatores.

EM rede trifásica de três fios com neutro isolado a intensidade da corrente (A) que passa pelo corpo humano, ao tocar uma das fases da rede durante o seu funcionamento normal (Figura 6), é determinada pela seguinte expressão:

onde Z é o complexo de impedância de uma fase em relação à terra, Ohm, Z \u003d r / (l + jwCr), r e C são, respectivamente, a resistência de isolamento do fio (Ohm) e a capacitância do fio (F ) em relação à terra (para simplificar, são considerados iguais para todas as redes de fios).

A corrente na forma real será, A:

. (9)

Se a capacitância dos fios em relação ao solo for pequena, ou seja, C » 0, o que geralmente ocorre em redes aéreas de pequeno comprimento, então a equação (15) assumirá a forma

Se a capacitância for grande e a condutividade do isolamento for insignificante, ou seja, r» ¥, o que geralmente ocorre em redes de cabos, então de acordo com a expressão (5), a intensidade da corrente (A) que passa pelo corpo humano será igual para

, (11)

onde x c ​​​​é a capacitância igual a 1/wС, Ohm; w - frequência angular, rad/s.

Resulta da expressão (6) que em redes com neutro isolado, que possuem capacitância insignificante entre os fios e o terra, o perigo para quem toca em uma das fases durante o funcionamento normal da rede depende da resistência de os fios em relação ao solo: com o aumento da resistência, o perigo diminui. Portanto, é muito importante garantir alta resistência de isolamento nessas redes e monitorar seu estado para detecção oportuna e eliminação de falhas. Porém, em redes com grande capacidade em relação à terra, perde-se o papel do isolamento dos fios na garantia da segurança ao toque, como pode ser visto nas equações (5) e (7).

EM rede trifásica de quatro fios com neutro aterrado a condutividade do isolamento e a condutividade capacitiva dos fios em relação ao solo são pequenas comparadas à condutividade do terra neutro, portanto, ao determinar a intensidade da corrente que passa pelo corpo humano, tocando a fase da rede, eles pode ser negligenciado.

Durante a operação normal, sua corrente I h passando pelo corpo humano será (Figura 7) igual a:

I h \u003d U f / (R h + r 0), (12)

onde r 0 é a resistência de aterramento neutro, Ohm.

Como regra, r 0 £ 10 Ohm, enquanto a resistência do corpo humano R h não cai abaixo de várias centenas de Ohm × m. Portanto, sem um grande erro na equação (8), podemos desprezar o valor de r 0 e assumir que quando uma pessoa toca uma das fases de uma rede trifásica de quatro fios com neutro aterrado, a pessoa está praticamente sob a tensão de fase U f, e a corrente que passa por ela é igual ao quociente da divisão de U f por R h . Segue-se que tocar uma fase de uma rede trifásica com neutro aterrado durante sua operação normal é mais perigoso do que tocar uma fase de uma rede operando normalmente com neutro isolado (ver equações (6) e (8)).

Análise do perigo de choque elétrico em diversas redes

A derrota de uma pessoa pela corrente elétrica só é possível com o seu contato direto com os pontos da instalação elétrica, entre os quais existe tensão, ou com um ponto cujo potencial difere do potencial da terra. A análise do perigo de tal toque, estimada pelo valor da corrente que passa pela pessoa ou pela tensão do toque, depende de uma série de fatores: o esquema de conexão de uma pessoa à rede elétrica, sua tensão, o modo neutro, o isolamento das partes condutoras de corrente, seu componente capacitivo, etc.

Ao estudar as causas do choque elétrico, é necessário distinguir entre contato direto com partes energizadas de instalações elétricas e contato indireto. A primeira, via de regra, ocorre em caso de violação grosseira das regras de funcionamento de instalações elétricas (PTE e PTB), a segunda - em decorrência de situações de emergência, por exemplo, durante quebra de isolamento.

Os esquemas para incluir uma pessoa em um circuito elétrico podem ser diferentes. Porém, os mais comuns são dois: entre dois fios diferentes - uma conexão bifásica e entre um fio ou corpo de uma instalação elétrica, cuja fase está quebrada, e o terra - uma conexão monofásica.

As estatísticas mostram que o maior número de lesões elétricas ocorre durante a comutação monofásica, e a maioria delas ocorre em redes com tensão de 380/220 V. A comutação bifásica é mais perigosa, pois neste caso a pessoa está sob tensão linear , enquanto a corrente que passa por uma pessoa será (em A)

onde Ul é a tensão linear, ou seja, tensão entre fios de fase, V; Uph - tensão de fase, ou seja, tensão entre o início e o fim de um enrolamento (ou entre os fios de fase e neutro), V.

Como pode ser visto a partir da fig. 8.1, o perigo da comutação bifásica não depende do modo neutro. Neutro é o ponto de conexão dos enrolamentos de um transformador ou gerador, não conectado a um dispositivo de aterramento ou conectado a ele através de dispositivos de alta resistência (rede com neutro isolado), ou conectado diretamente a um dispositivo de aterramento - uma rede com um neutro solidamente aterrado.

Com uma conexão bifásica, a corrente que passa pelo corpo humano não diminuirá quando a pessoa for isolada do solo por meio de galochas dielétricas, botas, tapetes, pisos.

Com a inclusão monofásica de uma pessoa na rede, a intensidade da corrente é em grande parte determinada pelo modo neutro. Para o caso em consideração, a corrente que passa por uma pessoa será (em A)

, (8.3)

onde w é a frequência; C - capacitância de fase em relação à terra

Arroz. 8.1. Inclusão de uma pessoa em rede trifásica com neutro isolado:
a - inclusão bifásica; b - inclusão monofásica; Ra, Rt, Rc - resistência elétrica do isolamento da fase em relação à terra. Ohm; Ca, Cb, Cs - capacitância dos fios em relação ao solo, correntes F, Ia, Ib, IC fluindo para o solo através da resistência de isolamento de fase (correntes de fuga)

Para simplificar a fórmula, assume-se que Ra = Rb = Rc = Riz e Ca = Cb = Cc = C.

Nas condições de produção, o isolamento das fases, feito de materiais dielétricos e de valor finito, muda de forma diferente para cada fase durante o envelhecimento, umidade e cobertura de poeira. Portanto, o cálculo das condições de segurança, que é bastante complicado, deve ser realizado levando em consideração os valores reais da resistência R e das capacitâncias C de cada fase. Se a capacitância das fases em relação ao solo for pequena, ou seja, Ca = Cb = Cc = 0 (por exemplo, em redes aéreas de pequeno comprimento), então

Ich \u003d Up / (Rch + Riz / 3), (8,4)

Se a capacitância for grande (Ca = Cb = Cc não é igual a 0) e Riz for grande (por exemplo, em linhas de cabo), então a intensidade da corrente que flui através do corpo humano será determinada apenas pelo componente capacitivo:

, (8.5)

onde Xc \u003d 1 / wС - capacitância, Ohm.

Pelas expressões acima pode-se perceber que em redes com neutro isolado, o perigo de choque elétrico para uma pessoa é tanto menor quanto menor o componente capacitivo e maior o componente ativo dos fios de fase em relação ao solo. Portanto, nessas redes é muito importante monitorar constantemente o Riz para identificar e eliminar danos.

Arroz. 8.2. Inclusão de pessoa em rede trifásica com neutro isolado em modo de emergência. Explicações no texto

Se o componente capacitivo for grande, a alta resistência de isolamento da fase não fornece a proteção necessária.

Em caso de emergência (Fig. 8.2), quando uma das fases estiver em curto com a terra, a corrente que passa pela pessoa será igual (em A)

Se aceitarmos que Rzm = 0 ou Rzm<< Rч (что бывает в реальных аварийных условиях), то, исходя из приведенного выражения, человек окажется под линейным напряжением, т. е. попадет под двухфазное включение. Однако чаще всего R3M не равно 0, поэтому человек будет находиться под напряжением, меньшим Uл, но большим Uф, при условии, что Rиз/3 >> Rzm.

Uma falta à terra também altera significativamente a tensão das partes condutoras de corrente da instalação elétrica em relação ao solo e às estruturas do edifício aterradas. Uma falta à terra é sempre acompanhada de dispersão de corrente no solo, o que, por sua vez, leva a um novo tipo de lesão humana, nomeadamente tensão de contacto e tensão de passo. Esse fechamento pode ser acidental ou intencional. Neste último caso, o condutor em contato com o solo é denominado eletrodo de aterramento ou eletrodo.

No volume da terra por onde passa a corrente, surge o chamado """campo (zona) de propagação da corrente". Teoricamente, se estende ao infinito, porém, em condições reais, já a uma distância de 20 m do eletrodo terra, a densidade e o potencial de corrente espalhada são praticamente iguais a zero.

A natureza da curva de espalhamento de potencial depende essencialmente da forma do eletrodo terra. Assim, para um único eletrodo de aterramento hemisférico, o potencial na superfície da Terra mudará de acordo com a lei hiperbólica (Fig. 8.3).

Arroz. 8.3. Distribuição de potencial na superfície terrestre em torno de um eletrodo de aterramento hemisférico (f - mudança no potencial do eletrodo de aterramento na superfície terrestre; fz - potencial máximo do eletrodo de aterramento na corrente de falta à terra I3; r - raio do eletrodo de aterramento)

Arroz. 8.4. Tensão de contato com um único eletrodo de aterramento (f3 - resistência total do solo à propagação de corrente do eletrodo de aterramento):
1 - curva potencial; 2 - curva que caracteriza a variação do Upr conforme a distância do eletrodo terra; 3 - quebra de fase no corpo

Dependendo da localização de uma pessoa na zona de propagação e do seu contato com a instalação elétrica b, cujo corpo está aterrado e energizado, uma pessoa pode cair sob a tensão de contato Upr (Fig. 8.4), definida como a diferença de potencial entre o ponto da instalação elétrica que a pessoa toca f3, e o ponto do solo onde ela se encontra - phosn (em B)

Upr \u003d f3 - phosn \u003d f3 (1 - phosn / f3), (8,7)

onde a expressão (1 - phosn/f3) = a1 é o coeficiente de tensão de contato que caracteriza a forma da curva de potencial.

Da fig. 8.4, pode-se observar que a tensão de contato será máxima quando uma pessoa estiver a 20 m ou mais de distância do eletrodo de aterramento (instalação elétrica c) e for numericamente igual ao potencial do eletrodo de aterramento Upr = f3, enquanto a1 \u003d f3 u003d I. Se uma pessoa estiver diretamente acima do eletrodo de aterramento (instalação elétrica a), então Unp = 0 e a1 = 0. Este é o caso mais seguro.

A expressão (8.7) permite calcular Unp sem levar em conta resistências adicionais no circuito homem-terra, ou seja, sem levar em conta a resistência dos sapatos, a resistência da superfície de apoio das pernas e a resistência do piso. Tudo isso é levado em consideração pelo coeficiente a2, portanto, em condições reais, o valor da tensão de contato será ainda menor.