किसी व्यक्ति को विद्युत नेटवर्क से जोड़ने की संभावित योजनाएँ। चरण वोल्टेज का सार

1) अच्छे इन्सुलेशन के साथ पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क तार के साथ एकल-चरण संपर्क (चित्र 1):

चित्र 1 - विद्युत नेटवर्क में किसी व्यक्ति का एकल-चरण समावेशन।

व्यक्ति I के माध्यम से गुजरने वाला करंट नेटवर्क के तारों के इन्सुलेशन के माध्यम से वर्तमान स्रोत पर लौटता है, जो अच्छी स्थिति में एक बड़ा इन्सुलेशन प्रतिरोध आर आउट होता है। 1000V तक R आउट 0.5 MΩ या अधिक है। मानव शरीर में प्रवाहित होने वाली धारा अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित होती है:

(1)

जहां आर एच मानव शरीर का प्रतिरोध है, गणना में 1000 ओम लिया जाता है;

आर आउट - जमीन के सापेक्ष चरणों का इन्सुलेशन प्रतिरोध;

यू एफ - चरण वोल्टेज

मानव शरीर के प्रतिरोध आर एच के साथ श्रृंखला में जुड़े जूते आर ओ और फर्श आर पी के प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए, व्यक्ति से गुजरने वाली धारा बराबर होगी:

(2)

2) ग्राउंडेड न्यूट्रल नेटवर्क तार के साथ एकल-चरण संपर्क (चित्र 2):

चित्र 2 - ग्राउंडेड न्यूट्रल नेटवर्क के साथ एकल-चरण संपर्क

किसी व्यक्ति के माध्यम से करंट का परिमाण केवल मानव शरीर के प्रतिरोध से निर्धारित होता है, तार इन्सुलेशन प्रतिरोध का मान मानव शरीर से गुजरने वाले करंट को प्रभावित नहीं करता है।

, (3)

जहां R 0 तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध है। उल = 380 वी आर 0 पर 4 0 मीटर से अधिक नहीं है, तो गणना में इसे उपेक्षित किया जा सकता है। इस मामले में, फर्श और जूते का प्रतिरोध मानव सुरक्षा में एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि। किसी व्यक्ति के साथ शृंखला में जुड़ा हुआ।

(4)

जब आर पी = 0 और आर ओ = 0

मैं एच = = 0,22 ए = 220 एमए> 100 एमए >> 10 एमए ,

यह बहुत ही खतरनाक है!

जब किसी चरण को पृथ्वी से छोटा कर दिया जाता है, तो एक पृथक तटस्थ (चित्र 4) वाला नेटवर्क ग्राउंडेड नेटवर्क (चित्र 5) की तुलना में अधिक खतरनाक हो जाता है। चूंकि, एक पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, वोल्टेज जो मानव शरीर के माध्यम से करंट की मात्रा निर्धारित करता है वह यू एल है, और एक ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, यह निम्न में होता है:

यू एल >यू पीआर >यू एफ

चित्र 4 - पृथक तटस्थ वाला नेटवर्क

मैं एच= , (7)

जहाँ R h मानव शरीर का प्रतिरोध है;

आर जेडएम - पृथ्वी चरण समापन प्रतिरोध

उपकरण के शरीर पर चरण टूटने की स्थिति में, जिसे सामान्य परिस्थितियों में सक्रिय नहीं किया जाना चाहिए, इस उपकरण के साथ काम करने वाला व्यक्ति एकल-चरण स्पर्श मोड में है। नेटवर्क में बिजली के झटके से सुरक्षा के लिए पृथक तटस्थ का उपयोग किया जाता हैसुरक्षात्मक ग्राउंडिंग (चित्र 6)।

चित्र 5 - ग्राउंडेड न्यूट्रल वाला नेटवर्क

रक्षक पृथ्वी

जीवित भागों के इन्सुलेशन के उल्लंघन के मामले में लोगों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग की जाती है। ग्राउंडिंग का उपयोग विद्युत उपकरणों, इमारतों और संरचनाओं को वायुमंडलीय बिजली की कार्रवाई से बचाने के लिए भी किया जाता है।

सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग उपकरण के जमीन या उसके समकक्ष धातु भागों के साथ जानबूझकर किया गया कनेक्शन है जो सामान्य रूप से सक्रिय नहीं होते हैं, लेकिन विद्युत प्रतिष्ठानों के इन्सुलेशन के उल्लंघन के कारण सक्रिय हो सकते हैं।

सुरक्षात्मक अर्थिंग का प्रभाव यह है कि यह ऊर्जावान उपकरण फ्रेम और अर्थ के बीच वोल्टेज को एक सुरक्षित मूल्य तक कम कर देता है।

आइए हम इसे पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क के उदाहरण का उपयोग करके समझाएं (चित्र 6)। यदि विद्युत उपकरण का शरीर ग्राउंडेड नहीं है और यह चरण के संपर्क में है, तो ऐसे शरीर को किसी व्यक्ति का स्पर्श एकल-चरण स्विच-ऑन के बराबर है। यदि चेसिस को ग्राउंड किया जाता है, तो चेसिस के ग्राउंड होने की क्षमता सुरक्षित रूप से कम मूल्य पर आ जाती है।

चित्र 6 - सुरक्षात्मक पृथ्वी

विद्युत प्रतिष्ठानों के धातु भागों, विद्युत मशीनों के केस, ट्रांसफार्मर, उपकरण, लैंप, विद्युत उपकरणों की ड्राइव, उपकरण ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग, स्विचबोर्ड के फ्रेम, नियंत्रण पैनल, कैबिनेट आदि को ग्राउंड करना आवश्यक है।

सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग का उपयोग तीन-चरण तीन-तार नेटवर्क में एक पृथक तटस्थ के साथ 1000 वी तक के वोल्टेज के साथ किया जाता है, और 1000 वी और उससे अधिक के वोल्टेज वाले नेटवर्क में - किसी भी तटस्थ मोड (छवि 3.18) के साथ किया जाता है।

विद्युत प्रवाह के संपर्क में आने से होने वाली चोटों का एक बड़ा प्रतिशत तब होता है जब कोई व्यक्ति विद्युत प्रतिष्ठानों के धातु भागों या आवासों को छूता है जो इन्सुलेशन विफलता के कारण गलती से सक्रिय हो जाते हैं।

बिजली की चोट की गंभीरता मानव शरीर में प्रवाहित होने वाले करंट, करंट की आवृत्ति, शरीर की शारीरिक स्थिति, करंट के संपर्क में आने की अवधि, शरीर में करंट के मार्ग और उत्पादन की स्थितियों पर निर्भर करती है।

इस मामले में, एक व्यक्ति एक स्पर्श वोल्टेज के अंतर्गत होता है - एक शॉर्ट सर्किट के वर्तमान सर्किट के दो बिंदुओं के बीच एक वोल्टेज (शरीर के लिए) एक ही समय में उन्हें छूते समय

कहाँ - मानव शरीर के माध्यम से बहने वाली धारा, ए;

-मानव शरीर का प्रतिरोध, ओम।

विद्युत प्रतिष्ठानों के साथ बातचीत करते समय लोगों की सुरक्षा के तरीकों और साधनों को डिजाइन करने के उद्देश्य से मानव शरीर के माध्यम से बहने वाले संपर्क वोल्टेज और धाराओं के अधिकतम स्वीकार्य मूल्य मानकीकृत हैं /2/ और वोल्टेज अप के साथ औद्योगिक विद्युत प्रतिष्ठानों के आपातकालीन मोड में 1 सी से अधिक एक्सपोज़र की अवधि के साथ 1000 वी एसी 50 हर्ट्ज करंट से अधिक नहीं होना चाहिए
= 20 वी और = 6 एमए.

संपर्क वोल्टेज और मानव शरीर के माध्यम से बहने वाली धारा का मान कई कारकों पर निर्भर करता है: किसी व्यक्ति को विद्युत नेटवर्क से जोड़ने की योजना, नेटवर्क का वोल्टेज, नेटवर्क का सर्किट, मोड यह तटस्थ है, जमीन से करंट ले जाने वाले हिस्सों के अलगाव की डिग्री, साथ ही जमीन के सापेक्ष करंट ले जाने वाले हिस्सों की धारिता, आदि। सुरक्षा स्थितियों के अनुसार किसी विशेष नेटवर्क का मूल्यांकन करते समय, उचित सुरक्षात्मक उपायों को चुनते और गणना करते समय यह निर्भरता ज्ञात होनी चाहिए।

साथ ही, हम स्वीकार करते हैं कि जिस आधार पर व्यक्ति खड़ा है (जमीन, फर्श, आदि) का प्रतिरोध, साथ ही उसके जूते का प्रतिरोध, महत्वहीन और शून्य के बराबर है।

मानव शरीर का प्रतिरोध त्वचा की स्थिति (सूखा, गीला, साफ, क्षतिग्रस्त, आदि), संपर्क घनत्व, संपर्क क्षेत्र, मानव शरीर के माध्यम से बहने वाले प्रवाह के आधार पर एक विस्तृत श्रृंखला (400 से 100,000 ओम तक) में भिन्न होता है। और स्पर्श वोल्टेज, साथ ही किसी व्यक्ति पर करंट के संपर्क के समय से।

हमारे देश में 1000 वी तक के वोल्टेज पर, मुख्य रूप से तीन-चरण वर्तमान नेटवर्क की दो योजनाओं का उपयोग किया जाता है - 220/127, 380/220 और 660/380 वी के वोल्टेज के साथ ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ एक चार-तार और एक तीन- 36, 42, 127, 220, 380 और 660 वी के वोल्टेज के साथ एक पृथक तटस्थ तार।

आइए हम नेटवर्क के सामान्य संचालन के दौरान बिजली के झटके के खतरे का विश्लेषण करें।

2.1. सॉलिड ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ तीन चरण वाला चार-तार नेटवर्क

380/220 V के वोल्टेज वाले नेटवर्क पर विचार करें (चित्र 1)।

पी चार-तार नेटवर्क में किसी विद्युत संस्थापन के शरीर को किसी व्यक्ति द्वारा छूना, जो सक्रिय है

नेटवर्क के संचालन के सामान्य मोड में, तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध की तुलना में जमीन के सापेक्ष चरण और तटस्थ तारों के इन्सुलेशन प्रतिरोध में बहुत बड़े मूल्य होते हैं और, कुछ धारणा के साथ, अनंत के बराबर किया जा सकता है, अर्थात।
.

इस मामले में, मानव शरीर में करंट प्रवाहित होता है

कहाँ = 220 वी - चरण वोल्टेज, अर्थात। इस मामले में, ट्रांसफार्मर की एक वाइंडिंग की शुरुआत और अंत के बीच वोल्टेज।

- ग्राउंडिंग डिवाइस का प्रतिरोध जिससे ट्रांसफार्मर का न्यूट्रल जुड़ा है, ओम।

PUE /1/ के अनुसार सबसे बड़ा मान 66 ओम है; मानव शरीर का प्रतिरोध , कुछ सौ ओम से नीचे नहीं गिरता। इसलिए, बिना किसी बड़ी त्रुटि के, हम मूल्य की उपेक्षा कर सकते हैं , अर्थात।

इस प्रकार, जब एक ठोस ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ नेटवर्क में सक्रिय विद्युत स्थापना के शरीर को छूते हैं, तो एक व्यक्ति व्यावहारिक रूप से चरण वोल्टेज के तहत होता है, यानी। इस मामले में, चरण और तटस्थ तारों के बीच वोल्टेज के तहत।

विद्युत सुरक्षा स्थितियों का विश्लेषण

विद्युत सुरक्षा स्थितियों के विश्लेषण में किसी विशेष मामले के लिए मानव शरीर (I h) के माध्यम से करंट की भयावहता का निर्धारण करना शामिल है।

सशर्त रूप से सुरक्षित वर्तमान (10mA) के मूल्य के साथ गणना द्वारा प्राप्त मानव शरीर के माध्यम से वर्तमान के मूल्यों की तुलना करने पर, इस मामले के खतरे के बारे में एक निष्कर्ष निकाला जाता है। यदि मानव शरीर के माध्यम से प्रवाह की तीव्रता सशर्त रूप से सुरक्षित धारा की परिमाण से अधिक है, तो मामला खतरनाक माना जाता है। यदि नहीं, तो यह खतरनाक नहीं है. चूँकि अधिकांश मामलों में एक व्यक्ति 1000V तक के नेटवर्क का उपयोग करता है, और इन नेटवर्कों की, एक नियम के रूप में, छोटी लंबाई होती है, पृथ्वी के सापेक्ष चरण तारों की धारिता को उपेक्षित किया जा सकता है, यह मानते हुए कि तारों का इन्सुलेशन प्रतिरोध (आर आउट) ) पृथ्वी के सापेक्ष पूर्णतः सक्रिय है।

आप मानव शरीर के माध्यम से विद्युत धारा की मात्रा इस प्रकार निर्धारित कर सकते हैं:

आई एच = यू पीआर / आर एच

गणना की जटिलता स्पर्श वोल्टेज (यू पीआर) खोजने में निहित है। इस मान को खोजने के लिए, वे निम्नलिखित तकनीक का सहारा लेते हैं: वे मानव शरीर के माध्यम से करंट का मार्ग निर्धारित करते हैं, जिससे वे वोल्टेज और प्रतिरोध का स्रोत ढूंढते हैं जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है।

सबसे विशेषता दो कनेक्शन योजनाएं हैं: दो तारों के बीच और एक तार और जमीन के बीच।

एसी नेटवर्क के संबंध में, पहले सर्किट को आमतौर पर दो-चरण स्विचिंग कहा जाता है, और दूसरे को एकल-चरण कहा जाता है।

9.1.1. दो चरण स्विचिंग

दो-चरण स्विचिंग, एक नियम के रूप में, अधिक खतरनाक है, क्योंकि इस नेटवर्क में उच्चतम वोल्टेज मानव शरीर पर लागू होता है - रैखिक, और इसलिए मानव शरीर के माध्यम से एक बड़ा प्रवाह प्रवाहित होगा (चित्रा 9.1)।

चित्र 9.1. नेटवर्क में किसी व्यक्ति का दो-चरणीय समावेशन।

जहां, मैं एच - मानव शरीर के माध्यम से वर्तमान

यू पीआर - स्पर्श वोल्टेज

नेटवर्क 380/220 के लिए

मानव जीवन के लिए खतरनाक है करंट

9.1.2. एकल चरण स्विच.

एकल-चरण स्विचिंग बहुत अधिक बार होती है, लेकिन कम खतरनाक होती है, क्योंकि। जिस वोल्टेज के अंतर्गत कोई व्यक्ति स्वयं को पाता है वह चरण वोल्टेज से अधिक नहीं होता है। इसके अलावा, मानव शरीर के माध्यम से वर्तमान का मूल्य वर्तमान स्रोत के तटस्थ मोड, जमीन के सापेक्ष तारों के इन्सुलेशन का प्रतिरोध, उस मंजिल का प्रतिरोध जिस पर व्यक्ति खड़ा है, प्रतिरोध से भी प्रभावित होता है। व्यक्ति के जूते, और अन्य कारक।

9.1.2.1. एकल चरण नेटवर्क.

चित्र 9.3. स्विचिंग योजना

चित्र 9.4. बराबर सर्किट

मानव शरीर के माध्यम से करंट को इस प्रकार पाया जा सकता है:

अभिव्यक्ति से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

1. पृथ्वी के सापेक्ष इन्सुलेशन प्रतिरोध जितना अधिक होगा, तार के एकल-चरण स्पर्श का खतरा उतना ही कम होगा

2. किसी व्यक्ति द्वारा उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध वाले तार को छूना अधिक खतरनाक है, क्योंकि। स्पर्श वोल्टेज अधिक होगा.

9.1 1.2. पृथक तटस्थ के साथ तीन-चरण तीन-तार नेटवर्क:

दो नेटवर्क मोड पर विचार करें:

ए) ऑपरेशन का सामान्य तरीका (इन्सुलेशन प्रतिरोध का एक बड़ा (सामान्यीकृत) मूल्य है।

चित्र 9.5. 3-चरण नेटवर्क से एकल-चरण कनेक्शन

पृथक तटस्थ के साथ

यदि इन्सुलेशन प्रतिरोध बराबर हैं, 1 में से आर = 2 में से आर = 3 में से आर, मानव शरीर के माध्यम से वर्तमान की मात्रा अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है

ऐसे नेटवर्क में, नेटवर्क की सामान्य स्थिति में, तार को छूने वाले व्यक्ति के लिए खतरा इन्सुलेशन प्रतिरोध पर निर्भर करता है। यह जितना बड़ा होगा, ख़तरा उतना ही कम होगा। इसलिए, ऐसे नेटवर्क में उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध सुनिश्चित करना और दोषों का समय पर पता लगाने और उन्हें खत्म करने के लिए इसकी स्थिति की निगरानी करना बहुत महत्वपूर्ण है।

पीईएस के अनुसार, 1000V तक के इंस्टॉलेशन में पृथ्वी के सापेक्ष तारों का इन्सुलेशन प्रतिरोध 500k से कम नहीं होना चाहिए।

बी) आपातकालीन मोड में - एक छोटे सर्किट प्रतिरोध के माध्यम से जमीन पर चरणों में से एक का शॉर्ट सर्किट - आर जेडएम। (चित्र 9.6।)

चित्र 9.6 नेटवर्क आपातकालीन मोड

आमतौर पर R zm 50 से 200 ओम की सीमा में होता है।

मानव शरीर के माध्यम से धारा, सामान्य मोड की तरह, जमीन के सापेक्ष तारों के इन्सुलेशन प्रतिरोध के माध्यम से भी प्रवाहित होगी, लेकिन इसका मूल्य एक छोटे सर्किट प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाली धारा से बहुत कम होगा। इसलिए, इन्सुलेशन प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाली धारा के परिमाण को नजरअंदाज किया जा सकता है और यह माना जा सकता है कि धारा केवल सर्किट प्रतिरोध और मानव शरीर के माध्यम से बहती है।

यह बहुत ही खतरनाक है।

9.1.2.3. सॉलिड ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ तीन-चरण तीन-तार नेटवर्क:

ग्राउंडेड एक ट्रांसफार्मर या जनरेटर का न्यूट्रल है जो ग्राउंडिंग डिवाइस से सीधे या कम प्रतिरोध (उदाहरण के लिए, एक वर्तमान ट्रांसफार्मर) के माध्यम से जुड़ा होता है।

ए) सामान्य संचालन

चित्र 9.7.

तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध आरओ को अधिकतम मुख्य वोल्टेज के आधार पर सामान्यीकृत किया जाता है।

U l = 660V पर, R o = 2 ओम, U l = 380V पर, R o = 4 ओम, U l = 220V पर, R o = 8 ओम

मानव शरीर के माध्यम से बहने वाली धारा और तारों के इन्सुलेशन प्रतिरोध को मानव शरीर के माध्यम से बहने वाली धारा और कम तटस्थ जमीन प्रतिरोध की तुलना में उपेक्षित किया जा सकता है। इस धारा का मान अभिव्यक्ति से निर्धारित होता है:

अभिव्यक्ति से यह देखा जा सकता है कि नेटवर्क के सामान्य संचालन की अवधि के दौरान ठोस रूप से ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, तारों में से किसी एक को छूना एक पृथक न्यूट्रल के साथ सामान्य रूप से संचालित नेटवर्क के तार को छूने से अधिक खतरनाक है।

बी) आपातकालीन संचालन में - जब नेटवर्क के चरणों में से एक को एक छोटे प्रतिरोध आर जेडएम (चित्रा 9.8) के माध्यम से जमीन पर बंद कर दिया जाता है।

चित्र 9.8.

यदि हम इस मामले का विश्लेषण करें तो हम निम्नलिखित निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

2. यदि हम R को लगभग 0 के बराबर लेते हैं, तो व्यक्ति चरण वोल्टेज के अंतर्गत होगा।

वास्तविक परिस्थितियों में, आर जेडएम और आर ओ हमेशा शून्य से अधिक होते हैं, इसलिए, एक व्यक्ति, नेटवर्क के आपातकालीन मोड में तार को छूने पर, रैखिक से कम, लेकिन चरण से अधिक वोल्टेज के अंतर्गत आता है।

किसी व्यक्ति को करंट सर्किट में शामिल करने की योजनाएँ भिन्न हो सकती हैं:

दो तारों के बीच

तार और जमीन के बीच

एक ही समय में दो तारों और जमीन के बीच, आदि।

हालाँकि, पहली दो योजनाएँ सबसे अधिक विशेषता वाली हैं। तीन-चरण एसी नेटवर्क के संबंध में, पहले सर्किट को आमतौर पर दो-चरण स्विचिंग कहा जाता है, और दूसरे को एकल-चरण कहा जाता है।

दो चरण स्विचिंग, यानी एक व्यक्ति एक ही समय में दो चरणों को छूता है (चित्र 11.3.), एक नियम के रूप में, एकल चरण की तुलना में अधिक खतरनाक है, क्योंकि इस नेटवर्क में उच्चतम वोल्टेज मानव शरीर पर लागू होता है - रैखिक, और इसलिए एक बड़ा व्यक्ति के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होगी, जिसकी शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां I h मानव शरीर से गुजरने वाली धारा की ताकत है, A; यू एल = 1.73 यू एफ - रैखिक वोल्टेज, यानी। नेटवर्क के चरण तारों के बीच वोल्टेज, में; यू एफ - चरण वोल्टेज, वी; आर एच मानव शरीर का प्रतिरोध है, ओम।

चावल। 11.3 दो-चरण स्विचिंग सर्किट

तीन-चरण नेटवर्क में वर्तमान सर्किट में व्यक्ति

यह देखना आसान है कि दो-चरण कनेक्शन के साथ, किसी व्यक्ति से गुजरने वाला करंट व्यावहारिक रूप से नेटवर्क न्यूट्रल मोड से स्वतंत्र होता है, इसलिए, पृथक और ग्राउंडेड न्यूट्रल दोनों वाले नेटवर्क में दो-चरण कनेक्शन समान रूप से खतरनाक होता है।

एकल-चरण स्विचिंग बहुत अधिक बार होती है, लेकिन यह दो-चरण की तुलना में कम खतरनाक है, क्योंकि जिस वोल्टेज के तहत कोई व्यक्ति खुद को पाता है वह चरण वोल्टेज से अधिक नहीं होता है, अर्थात। रैखिक से 1.73 गुना कम। इसके अलावा, इस धारा का मूल्य वर्तमान स्रोत के तटस्थ मोड, उस फर्श का प्रतिरोध जिस पर व्यक्ति खड़ा है, उसके जूते का प्रतिरोध और कुछ अन्य कारकों से भी प्रभावित होता है।

ग्राउंडेड न्यूट्रल (चित्र 11.4) वाले नेटवर्क में, मानव शरीर के प्रतिरोध (आर एच), जूते के प्रतिरोध (आर ओ), फर्श के प्रतिरोध (आर एन) और ग्राउंडिंग प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में वर्तमान स्रोत के तटस्थ (आर के बारे में) शामिल हैं।

चावल। 11.4 ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ तीन-चरण चार-तार नेटवर्क में वर्तमान सर्किट में एक व्यक्ति के एकल-चरण समावेशन की योजना

इन प्रतिरोधों को देखते हुए, किसी व्यक्ति से गुजरने वाली वर्तमान ताकत (I h) को सूत्र द्वारा अलग किया जाएगा:

मैं एच = ,

जहां आर एच मानव शरीर का प्रतिरोध है, ओम; आर के बारे में - जूता प्रतिरोध, ओम; आर एन - फर्श प्रतिरोध, ओम; आर ओ - तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध, ओम।

पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में (चित्र।

11.5.), किसी व्यक्ति से गुजरने वाली धारा तारों के इन्सुलेशन के माध्यम से वर्तमान स्रोत में लौट आती है, जिसका प्रतिरोध बड़ा होता है। किसी व्यक्ति से गुजरने वाली धारा का मान इस मामले के लिए सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

मैं एच = ,

जहां आर जमीन के सापेक्ष नेटवर्क के एक चरण का इन्सुलेशन प्रतिरोध है, ओम।

पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में, सुरक्षा की स्थिति न केवल फर्श और जूते के प्रतिरोध पर निर्भर करती है, बल्कि पृथ्वी पर तारों के इन्सुलेशन के प्रतिरोध पर भी निर्भर करती है: इन्सुलेशन जितना बेहतर होगा, किसी व्यक्ति के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा उतनी ही कम होगी .

चावल। 11.5 एक पृथक तटस्थ के साथ तीन-चरण नेटवर्क में वर्तमान सर्किट में एक व्यक्ति के एकल-चरण समावेशन की योजना

इस प्रकार, बाकी सब समान होने पर, एक पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में किसी व्यक्ति का एकल-चरण समावेशन ग्राउंडेड तटस्थ वाले नेटवर्क की तुलना में कम खतरनाक होता है। यह निष्कर्ष सामान्य (विफलता-मुक्त) नेटवर्क संचालन स्थितियों के दिन के लिए मान्य है। दुर्घटना की स्थिति में, जब चरणों में से एक को जमीन पर बंद कर दिया जाता है, तो पृथक तटस्थ वाला नेटवर्क अधिक खतरनाक हो सकता है, क्योंकि इन्सुलेशन की उम्र बढ़ने, नमी और अन्य प्रतिकूल परिस्थितियों के कारण इन्सुलेशन प्रतिरोध बढ़ जाता है। घट जाती है. परिणामस्वरूप, किसी भी अप्रभावित चरण और पृथ्वी के बीच वोल्टेज चरण से रैखिक तक बढ़ सकता है, जबकि ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, पृथ्वी के सापेक्ष अप्रभावित चरणों का वोल्टेज व्यावहारिक रूप से नहीं बढ़ता है, अर्थात। चरण के भीतर रहता है।

इस प्रकार, मानव सुरक्षा इन्सुलेशन की उच्च गुणवत्ता द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जिसे निवारक परीक्षणों के दौरान नियंत्रित किया जाता है। आवधिक इन्सुलेशन निगरानी प्रत्येक चरण के इन्सुलेशन प्रतिरोध को पृथ्वी पर और प्रत्येक खंड में चरणों के बीच, श्रृंखला में दो फ़्यूज़ के बीच, उपकरणों या अंतिम फ़्यूज़ के बाद निर्धारित करने के लिए है।

बिजली या प्रकाश तारों का विद्युत इन्सुलेशन पर्याप्त माना जाता है यदि प्रत्येक चरण के तार और पृथ्वी के बीच, या श्रृंखला में जुड़े फ़्यूज़ द्वारा सीमित क्षेत्र में विभिन्न चरणों के बीच इसका प्रतिरोध कम से कम 0.5 MΩ है (विद्युत प्रतिष्ठानों के नियमों के अनुसार) ).

हार के खतरे का विश्लेषण व्यावहारिक रूप से विभिन्न स्थितियों में मानव शरीर के माध्यम से बहने वाले वर्तमान के मूल्य को निर्धारित करने के लिए आता है जिसमें यह विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के दौरान, या संपर्क वोल्टेज हो सकता है। हार का खतरा कई कारकों पर निर्भर करता है: किसी व्यक्ति को विद्युत सर्किट से जोड़ने की योजना, नेटवर्क का वोल्टेज, नेटवर्क की योजना, इसके तटस्थ का मोड, वर्तमान-ले जाने वाले अलगाव की डिग्री जमीन से भाग, जमीन के सापेक्ष धारा प्रवाहित करने वाले भागों की धारिता, आदि।

किसी व्यक्ति को विद्युत परिपथ में शामिल करने की क्या योजनाएँ हैं?

सबसे अधिक विशेषता दो स्विचिंग योजनाएं हैं: विद्युत नेटवर्क के दो चरणों के बीच, एक चरण और जमीन के बीच। इसके अलावा, ग्राउंडेड गैर-वर्तमान-ले जाने वाले हिस्सों को छूना संभव है जो सक्रिय हैं, साथ ही चरण वोल्टेज के तहत किसी व्यक्ति को चालू करना भी संभव है।

ट्रांसफार्मर (जनरेटर) का न्यूट्रल क्या कहलाता है और इसके संचालन के तरीके क्या हैं?

आपूर्ति ट्रांसफार्मर (जनरेटर) की वाइंडिंग के कनेक्शन बिंदु को तटस्थ बिंदु या तटस्थ कहा जाता है। बिजली आपूर्ति के न्यूट्रल को अलग और ग्राउंड किया जा सकता है।

ग्राउंडेड जनरेटर (ट्रांसफार्मर) का न्यूट्रल है, जो ग्राउंडिंग डिवाइस से सीधे या कम प्रतिरोध (उदाहरण के लिए, वर्तमान ट्रांसफार्मर के माध्यम से) से जुड़ा होता है।

एक पृथक न्यूट्रल एक जनरेटर या ट्रांसफार्मर न्यूट्रल होता है जो ग्राउंडिंग डिवाइस से जुड़ा नहीं होता है या बड़े प्रतिरोध (सिग्नलिंग, माप, सुरक्षा उपकरण, ग्राउंडिंग आर्क बुझाने वाले रिएक्टर) के माध्यम से इससे जुड़ा नहीं होता है।

न्यूट्रल मोड चुनने का आधार क्या है?

नेटवर्क योजना का चुनाव, और, परिणामस्वरूप, वर्तमान स्रोत का तटस्थ मोड, तकनीकी आवश्यकताओं और सुरक्षा स्थितियों के आधार पर किया जाता है।

1000 वी तक के वोल्टेज पर, तीन-चरण नेटवर्क की दोनों योजनाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: एक पृथक तटस्थ के साथ तीन-तार और एक ग्राउंडेड तटस्थ के साथ चार-तार।

तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार, प्राथमिकता अक्सर चार-तार नेटवर्क को दी जाती है; यह दो ऑपरेटिंग वोल्टेज का उपयोग करता है - रैखिक और चरण। तो, 380 वी के चार-तार नेटवर्क से, बिजली लोड दोनों की आपूर्ति करना संभव है - एक तीन चरण वाला, जिसमें 380 वी के रैखिक वोल्टेज के लिए चरण तारों के बीच, और एक प्रकाश वाला, इसके बीच शामिल है चरण और तटस्थ तार, यानी, 220 वी के चरण वोल्टेज के लिए। साथ ही, कम संख्या में ट्रांसफार्मर, तारों के छोटे क्रॉस-सेक्शन आदि के उपयोग के कारण विद्युत स्थापना बहुत सस्ती हो जाती है।

सुरक्षा शर्तों के अनुसार, स्थिति के आधार पर दो नेटवर्क में से एक का चयन किया जाता है: नेटवर्क के सामान्य संचालन के दौरान चरण तार को छूने की स्थिति के अनुसार, पृथक तटस्थ वाला नेटवर्क सुरक्षित होता है, और आपातकालीन अवधि के दौरान, ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ नेटवर्क। इसलिए, जब उच्च स्तर के नेटवर्क अलगाव को बनाए रखना संभव हो और जब पृथ्वी के सापेक्ष नेटवर्क कैपेसिटेंस नगण्य हो, तो पृथक तटस्थ नेटवर्क का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। ये छोटे शाखाओं वाले नेटवर्क हो सकते हैं जो आक्रामक वातावरण के संपर्क में नहीं आते हैं और योग्य कर्मियों की निरंतर निगरानी में होते हैं। एक उदाहरण छोटे उद्यमों, मोबाइल इंस्टॉलेशन का नेटवर्क है।

ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क का उपयोग किया जाता है जहां विद्युत प्रतिष्ठानों का अच्छा इन्सुलेशन प्रदान करना असंभव है (उच्च आर्द्रता, आक्रामक वातावरण इत्यादि के कारण) या नेटवर्क की कैपेसिटिव धाराओं के कारण इन्सुलेशन क्षति को तुरंत ढूंढना और खत्म करना असंभव है इसकी महत्वपूर्ण शाखाएँ, उच्च मूल्यों तक पहुँचती हैं जो व्यक्ति के जीवन के लिए खतरा हैं। ऐसे नेटवर्क में बड़े औद्योगिक उद्यमों के नेटवर्क, शहरी वितरण नेटवर्क आदि शामिल हैं।

पृथक तटस्थता वाले नेटवर्क की उच्च स्तर की विश्वसनीयता के बारे में मौजूदा राय पर्याप्त रूप से प्रमाणित नहीं है।

सांख्यिकीय आंकड़ों से पता चलता है कि विश्वसनीयता के मामले में दोनों नेटवर्क लगभग समान हैं।

1000 वी से 35 केवी तक के वोल्टेज पर, तकनीकी कारणों से, नेटवर्क में एक पृथक तटस्थ होता है, और 35 केवी से ऊपर उनके पास एक ग्राउंडेड तटस्थ होता है।

चूंकि ऐसे नेटवर्क में जमीन के सापेक्ष तारों की बड़ी क्षमता होती है, इसलिए किसी व्यक्ति के लिए नेटवर्क के तार को पृथक और ग्राउंडेड न्यूट्रल दोनों से छूना उतना ही खतरनाक होता है। इसलिए, सुरक्षा कारणों से 1000 वी से ऊपर नेटवर्क न्यूट्रल मोड का चयन नहीं किया गया है।

दो चरण के स्पर्श का खतरा क्या है?

दो-चरण संपर्क का अर्थ है एक विद्युत स्थापना के दो चरणों के साथ एक साथ संपर्क जो सक्रिय है (चित्र 1)।

चावल। 1. किसी व्यक्ति को प्रत्यावर्ती धारा नेटवर्क से जोड़ने की दो चरणीय योजना

द्विध्रुवीय स्पर्श अधिक खतरनाक है। दो-चरण के स्पर्श के साथ, शरीर के लिए सबसे खतरनाक पथों (हाथ-हाथ) में से एक के साथ मानव शरीर से गुजरने वाली धारा, नेटवर्क के रैखिक वोल्टेज के बराबर, मानव शरीर पर लागू वोल्टेज पर निर्भर करेगी, जैसे साथ ही मानव शरीर की प्रतिरोधक क्षमता पर:

• यू एल - रैखिक वोल्टेज, यानी, नेटवर्क के चरण तारों के बीच वोल्टेज;
• आर लोग - मानव शरीर का प्रतिरोध।

मानव शरीर आर लोगों के प्रतिरोध के साथ रैखिक वोल्टेज यू एल = 380 वी वाले नेटवर्क में, मानव शरीर से गुजरने वाली धारा बराबर होगी:

यह करंट इंसान के लिए जानलेवा है। दो-चरण स्पर्श के साथ, मानव शरीर से गुजरने वाली धारा व्यावहारिक रूप से नेटवर्क तटस्थ मोड से स्वतंत्र होती है। इसलिए, दो-चरण संपर्क पृथक और ग्राउंडेड न्यूट्रल दोनों नेटवर्क में समान रूप से खतरनाक है (बशर्ते कि इन नेटवर्क की लाइन वोल्टेज बराबर हो)।

किसी व्यक्ति के दो चरणों को छूने के मामले अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं।

एकल-चरण स्पर्श की क्या विशेषता है?

एकल-चरण स्पर्श विद्युत स्थापना के एक चरण का स्पर्श है जो सक्रिय है।

यह दो-चरण स्पर्श की तुलना में कई गुना अधिक बार होता है, लेकिन कम खतरनाक होता है, क्योंकि जिस वोल्टेज के तहत कोई व्यक्ति खुद को पाता है वह चरण वोल्टेज से अधिक नहीं होता है। तदनुसार, मानव शरीर से गुजरने वाला करंट भी कम होता है। इसके अलावा, यह धारा वर्तमान स्रोत के तटस्थ मोड, जमीन के सापेक्ष नेटवर्क तारों के इन्सुलेशन प्रतिरोध, फर्श (या आधार) का प्रतिरोध जिस पर व्यक्ति खड़ा है, उसके जूते का प्रतिरोध, से बहुत प्रभावित होता है। और कुछ अन्य कारक।

ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में सिंगल-फेज टच का खतरा क्या है?

चावल। 2. ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ तीन-चरण नेटवर्क के एक चरण को छूने वाले व्यक्ति की योजना

ग्राउंडेड न्यूट्रल (चित्र 2) वाले नेटवर्क में, मानव शरीर से गुजरने वाले वर्तमान सर्किट में मानव शरीर, उसके जूते, फर्श (या आधार) जिस पर व्यक्ति खड़ा है, के साथ-साथ ग्राउंडिंग प्रतिरोध भी शामिल है। वर्तमान स्रोत का तटस्थ. संकेतित प्रतिरोधों को देखते हुए, मानव शरीर से गुजरने वाली धारा निम्नलिखित अभिव्यक्ति से निर्धारित होती है:

• यू एफ - नेटवर्क का चरण वोल्टेज, वी;
• आर लोग - मानव शरीर का प्रतिरोध, ओम;
• आर के बारे में - किसी व्यक्ति के जूते का प्रतिरोध, ओम;
• आर पी - फर्श (आधार) का प्रतिरोध जिस पर व्यक्ति खड़ा है, ओम;
• आर ओ - वर्तमान स्रोत का ग्राउंडिंग प्रतिरोध तटस्थ, ओम।

सबसे प्रतिकूल परिस्थितियों में (जिस व्यक्ति ने चरण को छुआ है, उसके पैरों में प्रवाहकीय जूते हैं - नम या धातु की कीलों से सजे हुए, नम जमीन पर या प्रवाहकीय आधार पर - एक धातु के फर्श पर, एक जमी हुई धातु संरचना पर), यानी जब। आर वॉल्यूम \u003d 0 और आर पी \u003d 0, समीकरण इस प्रकार है:

चूंकि तटस्थ आरओ का प्रतिरोध आमतौर पर मानव शरीर के प्रतिरोध से कई गुना कम होता है, इसलिए इसे उपेक्षित किया जा सकता है। तब

हालाँकि, इन परिस्थितियों में, कम धारा के बावजूद एकल-चरण संपर्क भी बहुत खतरनाक है। तो, आर लोगों पर चरण वोल्टेज यू एफ = 220 वी = 1000 ओम वाले नेटवर्क में, मानव शरीर से गुजरने वाली धारा का मान होगा:

यह करंट इंसानों के लिए घातक है।

यदि कोई व्यक्ति गैर-प्रवाहकीय जूते (जैसे रबर ओवरशूज़) पहनता है और एक इंसुलेटिंग बेस (जैसे लकड़ी के फर्श) पर खड़ा है, तो

• 45,000 - मानव जूते का प्रतिरोध, ओम;
• 100,000 - फर्श प्रतिरोध, ओम।

इतनी ताकत का करंट इंसानों के लिए खतरनाक नहीं है।

उपरोक्त आंकड़ों से यह देखा जा सकता है कि विद्युत प्रतिष्ठानों में श्रमिकों की सुरक्षा के लिए इंसुलेटिंग फर्श और गैर-प्रवाहकीय जूते बहुत महत्वपूर्ण हैं।

पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में एकल-चरण स्पर्श की विशेषताएं क्या हैं?

एक पृथक तटस्थ (छवि 3) वाले नेटवर्क में, मानव शरीर से जमीन तक गुजरने वाली धारा नेटवर्क के तारों के इन्सुलेशन के माध्यम से वर्तमान स्रोत में लौट आती है, जिसमें अच्छी स्थिति में उच्च प्रतिरोध होता है।

जूते आर के प्रतिरोधों को ध्यान में रखते हुए और फर्श या आधार आर पी जिस पर व्यक्ति खड़ा है, मानव शरीर आर लोगों के प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, मानव शरीर से गुजरने वाला वर्तमान समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां आर जमीन के सापेक्ष नेटवर्क के एक चरण का इन्सुलेशन प्रतिरोध है, ओम।

चावल। 3. पृथक तटस्थ के साथ तीन-चरण नेटवर्क के एक चरण को छूने वाले व्यक्ति की योजना

सबसे प्रतिकूल स्थिति में, जब किसी व्यक्ति के पास प्रवाहकीय जूते होते हैं और वह प्रवाहकीय फर्श पर खड़ा होता है, यानी जब आर वॉल्यूम \u003d 0 और आर एन \u003d 0, समीकरण बहुत सरल हो जाएगा:

इस मामले के लिए, चरण वोल्टेज यू एफ \u003d 220 वी और चरण इन्सुलेशन प्रतिरोध आर \u003d 90,000 ओम पर आर लोगों \u003d 1000 ओम वाले नेटवर्क में, एक व्यक्ति से गुजरने वाला वर्तमान बराबर होगा:

यह करंट समान परिस्थितियों में एकल-चरण संपर्क के मामले में हमारे द्वारा गणना की गई करंट (220 एमए) से बहुत कम है, लेकिन ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में। यह मुख्य रूप से जमीन के सापेक्ष तारों के इन्सुलेशन प्रतिरोध से निर्धारित होता है।

कौन सा नेटवर्क अधिक सुरक्षित है - पृथक या अर्थ्ड न्यूट्रल?

बाकी सब समान, एक पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क के एक चरण को छूने वाला व्यक्ति ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क की तुलना में कम खतरनाक होता है। हालाँकि, यह निष्कर्ष केवल सामान्य (दुर्घटना-मुक्त) नेटवर्क संचालन स्थितियों के लिए मान्य है, जमीन के सापेक्ष नगण्य समाई की उपस्थिति में।

किसी दुर्घटना की स्थिति में, जब किसी एक चरण को छोटा कर दिया जाता है, तो पृथक तटस्थ वाला नेटवर्क अधिक खतरनाक हो सकता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में ऐसी दुर्घटना के दौरान, पृथ्वी के सापेक्ष एक अप्रकाशित चरण का वोल्टेज चरण से रैखिक तक बढ़ सकता है, जबकि ग्राउंडेड तटस्थ वाले नेटवर्क में, वोल्टेज वृद्धि नगण्य होगी .

हालाँकि, आधुनिक विद्युत नेटवर्क, अपनी शाखाओं और काफी लंबाई के कारण, चरण और जमीन के बीच एक बड़ी कैपेसिटिव चालकता बनाते हैं। ऐसे में एक और दो चरणों को छूने वाले व्यक्ति का खतरा लगभग समान होता है। इनमें से प्रत्येक स्पर्श बहुत खतरनाक है, क्योंकि मानव शरीर से गुजरने वाला करंट बहुत बड़े मूल्यों तक पहुंचता है।

स्टेप वोल्टेज क्या है?

स्टेप वोल्टेज को वर्तमान सर्किट के दो बिंदुओं के बीच वोल्टेज के रूप में समझा जाता है, जो एक दूसरे से एक कदम की दूरी पर स्थित होते हैं, जिस पर एक व्यक्ति एक साथ खड़ा होता है। चरण का आकार आमतौर पर 0.8 मीटर के बराबर लिया जाता है।

कुछ जानवरों (घोड़ों, गायों) के लिए, चरण वोल्टेज मनुष्यों की तुलना में अधिक है, और वर्तमान पथ छाती को पकड़ लेता है। इन कारणों से, वे चरण वोल्टेज द्वारा क्षति के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।

स्टेप वोल्टेज उस बिंदु के आसपास होता है जहां क्षतिग्रस्त विद्युत स्थापना से पृथ्वी तक करंट प्रवाहित होता है। सबसे बड़ा मान संक्रमण बिंदु के पास होगा, और सबसे छोटा - 20 मीटर से अधिक की दूरी पर, यानी मिट्टी में वर्तमान प्रसार क्षेत्र को सीमित करने वाली सीमा से परे।

ग्राउंड इलेक्ट्रोड से 1 मीटर की दूरी पर, वोल्टेज ड्रॉप कुल वोल्टेज का 68% है, 10 मीटर की दूरी पर - 92%, 20 मीटर की दूरी पर बिंदुओं की क्षमता इतनी छोटी है कि वे व्यावहारिक रूप से कर सकते हैं शून्य के बराबर हो.

मिट्टी की सतह के ऐसे बिंदु वर्तमान प्रसार क्षेत्र के बाहर माने जाते हैं और उन्हें "जमीन" कहा जाता है।

स्टेप स्ट्रेस का खतरा तब बढ़ जाता है जब इससे प्रभावित व्यक्ति गिर जाता है। और फिर कदम का तनाव बढ़ जाता है, क्योंकि वर्तमान पथ अब पैरों से नहीं, बल्कि पूरे शरीर से होकर गुजरता है।

कदम तनाव के प्रभाव के कारण लोगों को चोट लगने के मामले अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं। उदाहरण के लिए, वे जमीन पर गिरे तार के पास हो सकते हैं (ऐसे क्षणों में, लाइन काटने से पहले, लोगों और जानवरों को उस स्थान के करीब आने की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए जहां तार गिरा था)। बिजली गिरने के दौरान सबसे खतरनाक स्टेप वोल्टेज।

एक बार चरण वोल्टेज के क्षेत्र में, आपको इसे कथित ग्राउंड फॉल्ट के स्थान और विशेष रूप से जमीन पर पड़े तार के विपरीत दिशा में छोटे चरणों में छोड़ देना चाहिए।