Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях напряжением до 1000 в
Цель работы: экспериментально исследовать опасность поражения электрическим током в трехфазных сетях переменного тока напряжением до 1000 В.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с общими сведениями об опасности поражения током в трехфазных электрических сетях напряжением до 1000 В.
2. Провести исследования опасности сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы в зависимости от изменения величины активной составляющей сопротивления изоляции. Результаты занести в табл. 2.
3. Провести исследования опасности сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы в зависимости от изменения величины емкостной составляющей сопротивления изоляции. Результаты занести в табл. 3.
4. Провести исследования опасности сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме работы, то есть при замыкании одной фазы на землю. Результаты измерений занести в табл. 2 и 3.
5. По результатам измерений построить кривые зависимостей Ih = f(r) и Ih = f(c) в нормальном и аварийном режимах.
6. Провести исследования опасности сети с глухозаземленной нейтралью при занулении корпуса электроустановки, при повторном заземлении нулевого провода (на вводе в объект и на воздушной линии) и при наличии диэлектрического коврика. Результаты измерений занести в табл. 4.
7. По результатам измерений построить кривые зависимости Ih от вида защиты в нормальном и аварийном режимах. Рекомендуется по оси абсцисс откладывать номера защиты через 2…3 см (например, как на рис. 6).
8. Ответить на контрольные вопросы.
Отчет должен содержать
1. Схемы исследуемых сетей (рис. 2, 3, 4).
2. Таблицы 2, 3 и 4 с результатами измерений.
3. Графики зависимостей тока, протекающего через тело человека, от величины активной и емкостной составляющей сопротивления изоляции в сети с изолированной нейтралью в нормальном и аварийном режимах.
4. Графики зависимостей тока, протекающего через тело человека, от вида защиты в сети с глухозаземленной нейтралью в нормальном и аварийном режимах.
5. Письменное заключение по двум вопросам:
5.1. Какая из исследуемых сетей более безопасна и почему?
5.2. Какую роль в исследуемых сетях играют активная и емкостная составляющие сопротивления изоляции с точки зрения безопасности?
1. Общие сведения об опасности поражения током в трехфазных электрических сетях напряжением до 1000 в
Статистика электротравматизма показывает, что до 85 % смертельных поражений людей электрическим током происходит в результате прикосновения пострадавших непосредственно к токоведущим частям, находящимся под напряжением, в сетях напряжением до 1000 В. Опасность этого прикосновения, оцениваемая величиной тока Ih, проходящего через тело человека, или же напряжением, под которым оказывается человек (напряжением прикосновения Uпp), зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, режима ее нейтрали, степени надежности изоляции токоведущих частей от земли, величины емкости токоведущих частей относительно земли и т.д. Указанная опасность не является однозначной: в одних случаях включение человека в цепь будет сопровождаться прохождением малых токов и не окажет опасного воздействия, в других – токи могут достигать больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека. Зависимость опасности поражения током от указанных факторов необходимо знать при оценке той или иной сети с точки зрения техники безопасности, при выборе и расчете соответствующих мер защиты, в частности, заземления, зануления, защитного отключения, а также устройств контроля изоляции.
Необходимо иметь в виду, что схемы включения человека в цепь могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две: между двумя фазами и между одной фазой и землей при наличии электрической связи между сетью и землей и без нее (рис. 1).
Рис. 1. Наиболее распространенные схемы включения человека
в электрическую цепь
Двухфазное включение, как правило, более опасно, поскольку к человеку прикладывается линейное напряжение, а величина тока через тело человека не зависит от схемы сети, режима работы нейтрали и имеет наибольшее значение. Случаи двухфазного включения происходят редко и не могут служить основанием для оценки сетей по условиям безопасности.
Однофазное включение, как правило, менее опасно, чем двухфазное, поскольку величина тока, протекающего через тело человека, ограничена влиянием многих факторов. Однако однофазное включение возникает значительно чаще и является основной схемой включения, вызывающей поражение людей током в сетях любого напряжения. Поэтому в данной работе анализируются лишь случаи однофазного включения и рассматриваются два вида трехфазных сетей напряжением до 1000 В, используемых в Российской Федерации:
– трехпроводная с изолированной нейтралью;
– четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью.
Каждая из этих сетей характеризуется своими технико-экономическими, эксплуатационными и другими показателями, в том числе различной степенью опасности для человека.
Сравниваться степень опасности прикосновения человека к каждой из фаз двух сетей с различными режимами нейтрали будет для нормального режима работы сети и для аварийного (т.е. при замыкании одной фазы на землю).