Программа работы.
Исследовать зависимость изменения, проходящего через человека, от сопротивления изоляции и емкости проводов в сети с изолированной нейтралью.
Исследовать зависимость изменения, проходящего через человека, от сопротивления изоляции и емкости проводов в сети с заземленной нейтралью.
Исследовать опасность поражения током человека при касании поочередно к каждой из фаз сети с изолированной нейтралью в случае плохой изоляции одной из фаз при нормальном и аварийном режиме её работы.
Исследовать опасность поражения током человека при касании поочередно к каждой из фаз сети с заземленной нейтралью в случае плохой изоляции одной из фаз при нормальном и аварийном режиме её работы.
4.5.Экспериментальным путем найти критические значения сопротивления изоляции, при которых ток через человека, коснувшегося однофазного провода, достигает предельно допустимых по критериям электробезопасности значений. Рассчитать количество токоприёмников, подключение которых к сети приводит к снижению сопротивления её изоляции до критических значений.
Выполнение работы.
Исследование опасности поражения при однофазном включении человека в сеть с изолированной нейтралью.
Емкость Сопротивление |
Ток, мА |
Напряжение на 3-х фазах |
|||
А |
В |
С |
|||
С=0,мкФ
|
R1=500, КОм R1=100, КОм R1=10, КОм R1=5, КОм R1=1, Ком |
0 0 15 60 140 |
375 370 335 315 255 |
225 222 180 165 125 |
0 0 63 95 165 |
C1=0.1, мкФ C1=0.2, мкФ C1=0.6, мкФ C1=1, мкФ C1=1.6, мкФ |
R=, Ком
|
0 20 80 165 172 |
365 355 320 260 250 |
230 235 225 205 180 |
40 70 120 170 175 |
Графики зависимости тока через тело человека и напряжения прикосновения от сопротивления изоляции и емкости проводов имеют следующий вид:
Исследование опасности поражения при однофазном включении человека в сеть с заземленной нейтралью.
Сопротивление |
Ток, мА |
Напряжение на 3-х фазах |
||
А |
В |
С |
||
С=0мкФ, R=1 КОм |
280
|
235 |
0 |
225 |
С=01.6мкФ,R=Ком
|
280 |
235 |
0 |
225 |
При варьировании емкости графики имеют такой же вид.
5.3 Нормальный режим (с изолированной нейтралью)
Емкость Сопротивление |
Ток, мА |
Напряжение на 3-х фазах |
|||
А |
В |
С |
|||
С=0,мкФ
|
Rа,с=, RB = 500, КОм 100, КОм 10, КОм 5, КОм 1, КOм |
163 163 149 135 105 103 |
260 260 265 270 270 270 |
205 205 195 190 145 145 |
170 170 160 155 135 135 |
Графики зависимости тока через человека и напряжения прикосновения от сопротивления RB имеют следующий вид:
Аварийный режим (замыкание на землю) работы: I =215мА,Ua=250B, UВ= 50В, UС=200 В.
При аварийном режиме трехфазной сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека равен:
, таким образом, Iча= 0,39А, Iчв=0,078А, Iчс=0,32А
5.4.Нормальный режим (с заземленной нейтралью)
Сопротивление |
Ток, мА |
Напряжение на 3-х фазах |
||
А |
В |
С |
||
С=0мкФ, RB ==1 КОм |
270
|
235 |
0 |
225 |
Графики зависимости тока от сопротивления и напряжения от сопротивления имеют такой же вид, как и в пункте 5.2.
Аварийный режим (замыкание на землю) работы: I = 270 мА, UA=235 В, UВ=0 В, UС=225 В.
5.5.Критические значения сопротивления изоляции при которых ток через человека, коснувшегося фазного провода, достигает предельно допустимых по критерию электробезопасности значений.
СА,В,С=0.1 мкФ, RА,В,С=10кОм, I=30мА.
Количество токоприёмников n, присоединение которых к сети уменьшает сопротивление её изоляции до критического значения( при rуч=0,5МОм ):
Векторные диаграммы напряжений при аварийном режиме в трехфазной сети
с заземленной нейтралью с изолированной нейтралью
В нормальном режиме опасность для человека в сети с изолированной нейтралью меньше и может быть ещё уменьшена, с увеличением сопротивления изоляции и уменьшением ёмкости проводов относительности земли.
Прикосновение опаснее к тому проводу трёхпроводной сети с изолированной нейтралью, у которого проводимость больше (т.к. сопротивление относительно земли меньше, а следовательно, ток, протекающий через тело человека больше In=U/(Rn+Z/3).
Вывод: в трехфазной сети с изолированной нейтралью при однофазном включении человека и нормальном режиме работы опасность поражения током невелика. В аварийном режиме работы сети (при уменьшении сопротивления изоляции и при увеличении емкости проводов относительно земли) возникает опасность поражения электрическим током, причем, она велика и возникает при сопротивлении изоляции < 100кОм и увеличении емкости проводов >0,1мкФ. В аварийном режиме, при замыкании одного из проводов на землю, опасность поражения будет определяться линейным напряжением и сопротивлением тела человека плюс сопротивление перехода.
В трехфазной сети с заземленной нейтралью при однофазном включении человека и нормальном режиме работы опасность поражения велика. В аварийном режиме работы при ухудшенном сопротивлении изоляции одного из проводов вплоть до замыкания на землю, напряжение проводов изменяются незначительно.
Анализ показал, что в нормальном режиме работы более безопасна сеть с изолированной нейтралью , а при аварийном режиме более безопасна сеть с заземленной нейтралью.