Анализ ситуации прикосновения человека (в электрической сети с глухозаземленной нейтралью)

 

Работа осуществляется в следующей последовательности:

8. Смоделируйте электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью. Для этого соедините перемычкой гнездо нейтральной точки трансформатора (N) и гнездо сопротивления заземлителя R₀ в блоке трехфазного трансформатора.

9. Рассчитайте напряжения прикосновения и ток протекающий через тело человека, для различных условий функционирования электрической цепи, пользуясь формулами табл. 1.4.

10. Снимите аналогичные ранее снятым для электрической сети с изолированной нейтралью зависимости тока через тело человека для электрической сети с гухозаземленной нейтралью (6.1-6.5 и 7.1-7.2).

11. занесите полученные результаты в табл. 1.5.

 

Таблица 1.4

Условия работы электроустановки	Расчетные формулы
1. Нормальный режим Rh= 1000 Ом; R0 = 4,7 Ом.     2. Аварийный режим: Фаза В в аварийном режиме замкнута на «землю»: R ЗАМ = 20 Ом; Rh = 1000 Ом	; .     .

 

Таблица 1.5

Сеть с глухозаземленной нейтралью в нормальном режиме

 

Параметры сети	Параметры цепи протекания тока	Результаты расчетов	Результаты измерений
R ИЗ =RA=RB=RC, кОм	C = CA, CB, CC, мкФ	R ЗАМ, кОм	R ОБУВИ, кОм	R ПОЛА, кОм	Ih, мА	UПР, В	Ih, мА	UПР, В
∞	0,1	∞
	0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6	∞
	0,1	∞
	0,1	∞
RA = 5 RB = 10 RC = 100		∞
RA = 10 RB = 100 RC = 500		∞
500	0,1	∞

 

Примечание: в зависимости от полученных измерений меняем диапазон данных на амперметре и вольтметре

.

12 По данным измерений постройте график зависимости тока, проходящего через тело человека I_h, от величины электрического сопротивления изоляции фаз R _ИЗ, при ёмкости фаз С, равной 0,1, и график зависимости I_h от величины ёмкости фаз относительно "земли" при постоянном электрическом сопротивлении изоляции фаз, равном 500 кОм., график ависимости I_h от сопротивления R _ЗАМ

13 Проведите анализ полученных результатов и сделайте выводы о степени опасности прикосновения человека к фазе электрической сети с изолированной нейтралью:

– с различным электрическим сопротивлением изоляции проводов фаз электрической сети;

– с различной емкостью проводов относительно «земли»;

– сравните степень опасности ситуации прикосновения при нормальном и аварийном режимах электроустановки;

– сравните протекающие через тело человека при случайном прикосновении к электроустановке токи с нормируемыми по ГОСТ 12.1.038-82 (Приложение 1);

–сравните расчетные и экспериментальные данные.

14 Сопоставьте ситуации прикосновения в электрических сетях с глухозаземлённой и изолированной нейтралью, проанализируйте табл. 1.2,1.3 и табл. 1.5,1.6. Сделайте выводы о степени опасности этих ситуаций:

– при двухфазном прикосновении;

– при однофазном прикосновении и нормальном режиме работ электрической сети;

– при однофазном прикосновении к одной из фаз электрической сети и одновременном аварийном замыкании другой фазы электрической сети на «землю».

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Какое воздействие оказывает на организм электрический ток, протекающий по телу человека?

2. В чем особенность биофизического воздействия тока на организм человека?

3. Назовите пороговые значения величин тока ощущения, отпускающею и неотпускающего, при протекании по телу человека переменного электрического тока промышленной частоты.

4. Поясните механизм возникновения фибрилляции сердца при протекании переменного электрического тока промышленной частоты по телу человека.

5. Какая величина сопротивления тела человека принимается обычно в ситуации случайного прикосновения к электрической сети?

6. Какие ситуации случайного прикосновения человека к электрической установке являются наиболее опасными и почему?

Лабораторная работа № 2

 

Определение зависимостей, характеризующих явления при стекании тока в землю через защитный заземлитель

 

Цель работы: выявить зависимости, характеризующие явления при стекании тока в землю через различные виды заземлителей.

 

Теоретическая часть

 

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся с нею в непосредственном контакте. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным.

В последнем случае проводник или группа соединенных между собой проводников, находящихся в контакте с землей, называется заземлителем.

Причинами стекания тока в землю является замыкание токоведущей части на заземленный корпус электрического оборудования или падение провода на землю либо использование земли в качестве провода и т. п. Во всех этих случаях происходит резкое снижение потенциала φ _З, заземлившейся токоведущей части до значения, равного произведению тока, стекающего в землю, I _З, на. сопротивление заземлителя растеканию тока R _З.

 

, (1)

Это явление используют как меру защиты от поражения током при случайном появлении напряжения на металлических нетоковедущих частях, которые с этой целью заземляю. Однако наряду с понижением потенциала заземлившейся токоведущей части при стекании тока в землю возникают и отрицательные явления, появляется потенциал на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю. Возникающие при этом разности потенциалов отдельных точек электрической цепи протекания тока, в том числе точек на поверхности земли, достигают больших значений и представлять опасность для человека.

Значение потенциалов, их разностей и характер изменений, а, следовательно, и обусловленная ими опасность поражения человека током зависят от многих факторов:

- значения тока, стекающего в землю;

- конфигурации, размеров, числа и взаимного расположения электродов;

- удельного сопротивления грунта и др.

Воздействуя на некоторые из этих факторов можно снизить разности потенциалов, действующие на человека, до безопасных значений.