8.4. АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Поражение человека электрическим током происходит при замыкании электрической цепи через тело, т.е. в случае прикосновения к двум точкам электрической цепи, между которыми имеется некоторое напряжение.
В трехфазных сетях переменного тока возможно включение человека в электрическую цепь между двумя проводами - двухфазное включение (рис. 8.1) и между одним проводом и землей - однофазное включение (рис. 8.2).
При однофазном включении через человека проходит ток при двухфазном - где U_л - линейное напряжение; R_чел - сопротивление человека; U_ф - фазное напряжение.
Однофазное включение менее опасно по сравнению с двухфазным, так как напряжение в этом случае меньше линейного в 1,73 раза.
Опасность поражения электрическим током возникает при замыкании на землю или на корпус находящихся под напряжением токоведущих частей электроустановки. Замыканием на землю называется их случайное электрическое соединение с землей непосредственно или через металлические элементы конструкции установки, замыканием на корпус - случайное соединение с заземленными металлическими корпусами, баками или другими конструктивными элементами электроустановки, в нормальных условиях не находящимися под напряжением. При стекании тока в землю образуется так называемая зона его растекания, в пределах которой наблюдается заметный потенциал.
Данное явление, весьма благоприятное с точки зрения безопасности, используется для защиты от поражения током при случайном появлении напряжения на металлических токоведущих частях установки, которые с этой целью заземляют. Однако понижение потенциала заземленной токоведущей части при стекании тока в землю сопровождается отрицательным явлением: появляются потенциалы на заземлителе, металлических частях, находящихся в контакте с ним, и поверхности фунта вокруг места стекания тока, что может представлять опасность для жизни человека.
Характер распределения потенциала на поверхности земли при стекании тока I_зв землю через наиболее простой заземлитель - полушар радиусом г показан на рис. 8.3. Если предположить, что удельное сопротивление земли является постоянной величиной, то ток будет растекаться в земле во все стороны по радиусам полушара и его плотность будет убывать по мере удаления от заземлителя.
Теоретически поле растекания тока простирается до бесконечности.
Однако в реальных условиях уже на расстоянии 20м от заземлителя плотность тока практически равна нулю. Следовательно, можно считать, что и поле растекания распространяется лишь на это расстояние.