Решение

1. Величина I_к.з. тока короткого замыкания определяется по формуле:

Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления:

Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода:

2. Ток короткого замыкания удовлетворяет условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя при:

Можно увидеть, что только при плавкая вставка не перегорит. Значения 20А, 30А и 50А условию ПУЭ удовлетворяют.

3. При обрыве нулевого провода и замыкании на корпус напряжения корпусов относительно земли равны:

без повторного заземления нулевого провода:

1. корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва:

2. корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва:

с повторным заземления нулевого провода:

3. корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва:

4. корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва:

4. Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом:

   1. 

   2. 

   3. 

   4. 

где – сопротивление тела человека.

5. Напряжение на корпусе зануленного оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода) определяется как:

6. Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t определяется по формуле:

Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования η_в:

Выводы:

Напряжение на корпусе без повторного заземления выше, чем без него. Величина тока правкой вставки предохранителя может быть 20, 30 или 50 А. При обрыве нулевого провода и замыкании на корпус наиболее опасное напряжение (равно U_ф=220 В) корпуса возникает в случае корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва. Следовательно, в этом же случае будет наибольший ток через тело человека I_h=0,22 А. В аварийном режиме напряжение прикосновения к корпусу мало и безопасно. Необходимое число одиночных заземлителей равняется 11.

Контрольные вопросы

1. Основные факторы, влияющие на поражение человека электрическим током.

• Длительность протекания тока (ожоги тканей тела, нагрев внутренних органов, изменение состава крови, нарушение функций центральной нервной системы, вероятность совпадения времени протекания тока с фазой кардиоцикла)

• Путь протекания тока

• Величина тока

• Вид и частота тока

• Индивидуальные свойства человека (психологическая готовность, физическое состояние, возраст и пол).

2. Какие факторы влияют на сопротивление тела человека?

Множество факторов, основные:

• кожа (эпидермис и дерма) в месте входа тока;

• внутренние органы;

• кожа в месте выхода тока.

3. Виды поражения электрическим током.

Действие тока на организм человека:

– тепловое (ожог),

– механическое (разрыв ткани),

– химическое (электролиз),

– биологическое (поражение дыхания и сердца).

Поражения:

– наружные (электрические ожоги)

– внутренние (электрические удары – поражаются сердце, легкие).

4. Напряжение прикосновения. Шаговое напряжение. Охарактеризовать и пояснить технические средства защиты.

Напряжение прикосновения — напряжение между двумя открытыми проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека, а также напряжение между открытой проводящей частью, к которой прикасается человек, и местом на поверхности земли или проводящего пола, на котором стоит человек.

Шаговое напряжение — напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в земле или токопроводящем полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека.

Для защиты от шагового напряжения в установках до 1000 В используют диэлектрические галоши, а в установках любого напряжения - диэлектрические боты, изолирующие подставки.