Оценка опасности поражения током в однофазных и трехфазных электрических сетях

Оценка опасности поражения током в однофазных и трехфазных электрических сетях

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

(ГОУ ВПО «СибГУТИ»)

Оценка опасности поражения током в однофазных и трехфазных электрических сетях

Расчетно-практическая работа № 4 по

Безопасности и жизнедеятельности

(для бакалавров специальностей ЭФ,ЭМ)

Новосибирск 2011 г

Цель занятия: проанализировать опасность поражения током в однофазных и трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением до 1000 В. Изучить технические способы защиты от поражения электрическим током.

Оценка опасности поражения током в однофазных и трехфазных 3-проводных электрических сетях с изолированной нетралью

1. В мастерской из-за большой влажности ухудшилась изоляция проводов. Найти величину тока I_h, протекающего через тело человека, прикоснувшегося к оголившемуся участку фазного провода (сеть однофазная, нарисовать схему).

Условия задачи:

а)U_с = 220В, R_из1=80 кОм, R_из2=100 кОм.

. Условия задачи:

б) U_с = 220В, R_из1=100 кОм, R_из2=80 кОм.

Сравнить результаты вычислений условий а) и б)

1.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов электрической трехфазной сети с изолированной нетралью (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = R_из3=500 кОм.

2.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов электрической трехфазной сети с изолированной нетралью при замыкании одного фазного провода на землю (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = 500 кОм, R_зам3 = 100 Ом.

3.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, коснувшегося корпуса электроустановки, при замыкании одного из фазных проводов трехфазной сети с изолированной нетралью на корпус электроустановки (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = R_из3=500 кОм.

4.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к первому из фазных проводов электрической трехфазной сети с изолированной нетралью. Сопротивление изоляции второго фазного провода снизилась до значения 19 кОм. (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = =500 кОм, R_из3 = 19 кОм.

5.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов электрической трехфазной сети с изолированной нетралью при замыкании одного фазного провода на корпус электроустановки, электроустановка заземлена (нарисовать схему, рис.3.2).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = =500 кОм,

а) R_з = 4 Ом, б) R_з = 10 Ом

6.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов электрической трехфазной сети с изолированной нетралью при замыкании одного фазного провода на корпус заземленной электроустановки и замыкании другого фазного повода на землю (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _из1= R_из2 = =500 кОм, _з = 10 Ом, _зам = 100 Ом

7.      Определить напряжение на корпусах заземленных электроустановках при наличии замыкания разных фаз на корпуса электроустановок. Каждая электроустановка имеет свое заземление (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _з1= 10 Ом, R_з2 = =4 Ом, _из1= R_из2 = R_из3=500 кОм.

Оценка опасности поражения током в однофазных сетях с заземленным выводом и трехфазных 3-проводных  электрических сетях с заземленной нетралью

. Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к одному из фазных проводов электрической однофазной сети с заземленным проводом (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _л= 220В, ₀=8 Ом.

. Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к заземленной электроустановке (рис. 3.3.) и наличие аварийного режима электроустановки (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, ₀=8 Ом_з= 10 Ом

Оценка опасности поражения током в трехфазных 4-х проводных электрических сетях с заземленной нетралью (изолированной нетралью)

1.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, коснувшегося корпуса электроустановки трехфазной 4-х проводной электрической сети (нетраль заземлена) при замыкании одного фазного провода на землю (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, ₀= 4 Ом, _зам = 100 Ом

2.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, коснувшегося корпуса электроустановки трехфазной 4-х проводной электрической сети (нетраль заземлена, рис. 3.3.) при замыкании одного фазного провода на корпус электроустановки, установка заземлена (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, ₀= 4 Ом, _з = 4 Ом

3.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, коснувшегося корпуса электроустановки трехфазной 4-х проводной электрической сети (нетраль изолирована от земли) при замыкании одного фазного провода на землю (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _зам = 100 Ом.

4.      Вычислить ток I_h, протекающий через тело человека, трехфазной 4-х проводной электрической сети с заземленной нетралью при замыкании фазы на корпус электроустановки (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _ф.п. = 1 Ом_нзп. = 1 Ом

5.      Определить напряжение на корпусах электроустановок при обрыве нулевого защитного повода (НЗП) и наличии повторного заземления НЗП при замыкании фазы на корпус электроустановки, находящейся за местом обрыва НЗП. (сеть с заземленной нетралью, нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _н = 10 Ом

6.      Определить напряжение на корпусе электроустановки в трехфазной 4-х проводной электрической сети (нетраль заземлена) и наличии повторного заземления НЗП при замыкании фазного провода на землю (нарисовать схему).

Условия задачи:

Сеть 380/220В, _зам = 100 Ом_{н нзп} = 100 Ом

Методические указания к выполнению задания

Известно, что электрическая энергия удобнее и безопаснее любой другой из известных форм энергий. Однако при ее использовании существует определенная вероятность поражения человека током.

Все случаи поражения человека током являются результатом замыкания электрической цепи через тело человека, или, иначе говоря, результатом прикосновения человека к двум точкам цепи, между которыми существует напряжение.

Опасность такого прикосновения оценивается силой тока (I_h), проходящего через тело человека. Величина силы тока определяется из закона Ома по формуле (3.1):

                                     (3.1)

Из формулы (3.1) видно, что сила тока зависит от двух величин - напряжения и сопротивления. Степень поражения человека зависит от величины тока протекающего через тело человека

Наиболее широко используются сети трехфазные четырехпроводные с глухозаземленной нетралью и трехфазные трехпроводные с изолированной нетралью.

Глухозаземленной нетралью называется нетраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. ток поражение электрический нейтраль

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству, или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостный ток в сети, или другие аппараты, имеющие большое сопротивление.

Прикосновение к токоведущим элементам может быть однофазным (однополюсным) (рис. 3.1,б, в) и двухфазным (двухполюсным) (рис. 3.1, а).

Рисунок 3.1.

Однофазное включение - это прикосновение к одной фазе сети.

При этом электрическая цепь тока, проходящего через человека, включена в себя, кроме сопротивления тела человека (R_h), также сопротивление пола (R_пол), сопротивление (R_об) и сопротивление заземления нейтрали источника тока (R₀).

В случае прикосновения человека к фазному проводу трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью ток рассчитывают по формуле (3.2):

             (3.2)

где U_ф-фазное напряжение, В

U_л - линейное напряжение, В.

В случае прикосновения человека к фазному проводу трехфазной сети с изолированное нейтралью ток рассчитывают по формуле (3.3.):

                    (3.3)

где, R_из - сопротивление изоляции проводов относительно земли.

Двухфазное включение - это одновременное прикосновение к двум фазам (рис 3.1,а). При этом человек находится под линейным напряжением, которое в √3 раза больше фазного. Такое включение наиболее опасно. Силу тока, проходящего через тело человека, определяют при этом соотношением:

              (3.4)

Рис. 3.2.

Рис. 3.3.

Список использованной литературы

1. С.В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для студентов средних спец. заведений и др. Под общей редакцией С.В. Белова.2-е изд.//Высш. шк., испр. и доп. - М.2020

. В.А. Девисилов. Охрана труда: Учебник для студентов средних спец. заведений//ФОРУМ-ИНФА - М., 2003.

. П.А. Долин Основы техники безопасности в электроустановках. Учебное пособие//Энергоатом издат.-М.1984.

. Н.П. Гончаров. Охрана труда на предприятиях связи. Связь. М.- 1971.

. А.С. Гринин В.Н. Новиков. Экологическая безопасность. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях. М-2001.

. Постановление Правительства от 24 июля 1995г. № 738. Порядок подготовки населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций.

. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.

. Под редакцией Е.П. Шубина Гражданская оборона. Учебник для студентов вузов//Просвещение. - М.1991.