МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Вычислительной техники
отчет
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема: Исследование условий электробезопасности в трезфазных сетях с заземленной нейтралью
|
Студенты гр |
|
|
|
Преподаватель |
|
|
Санкт-Петербург
2019
Цели работы:
• Исследование режимов однофазного прикосновения человека
• Изучение принципа действия зануления
• Ознакомление с опасностями непрямого прикосновения при использовании
защитного заземления и зануления
Общие сведения
Согласно существующим правилам электроустановки напряжением до 1000 В жилых,
общественных и промышленных зданий, а также наружные установки, д. получать
питание от источника, как правило, с глухозаземленной нейтралью. Общий вид таких сетей для анализа безопасности:
Прямое однофазное прикосновение в такой системе очень опасно. Напряжение прикосновения определяется значением фазного напряжения из-за малого сопротивления рабочего заземления нейтрали R 0 (нормируемое значение R0 ≤4 Ом для 220 В) и практически не зависит от сопротивления и ёмкостей фаз относительно земли:
При замыкании в такой сети какой-либо фазы на землю напряжение прикосновения становится больше фазного, но м.б. скорее всего ближе к фазному, чем к линейному:
Здесь
-оператор поворота, g0 =1/R0 , gзам=1/Rзам
-активные проводимости относительно
замели рабочего заземления и замыкания.
При выполнении защитного заземления с соблюдением требований к заземляющему устройству (Rзаз =4 Ом) напряжение м.б. уменьшено максимум в 2 раза, а если заземлить корпус на элементы, случайным образом связанные с землей (Rзаз =100 Ом), то напряжение прикосновения практически не будет отличаться от фазного напряжения:
Опасность использования защитного заземления в электроприёмнике не ограничивается тем, где оно применено. Гораздо более опасным оказывается прикосновение к правильно зануленным корпусам исправных электроприемников. При фазном напряжении 220 В на них появится напряжение, которое определяется падением напряжения на рабочем
заземлении R0 :
Обработка результатов эксперимента
Анализ условий опасности прямого прикосновения в системе TN
Рис. 1. Прямое прикосновение в системе TN
Таблица 1. Прямое прикосновение в системе TN.
|
Значения сопротивлений, кОм |
Напряжения фаз и корпусов относительно земли, В |
Векторная диаграмма |
|||||||||||
|
RA |
RB |
RC |
Rзам |
Rзаз |
UA01 |
UB01 |
UC01 |
UK1, U0 |
UK2 |
Uкз |
|
||
|
5 |
5 |
5 |
- |
0,004 |
24 |
25 |
22 |
0 |
0 |
24 |
Рис.1 |
||
|
150 |
150 |
150 |
- |
0,004 |
24 |
25 |
22 |
0 |
0 |
24 |
|
||
Напряжение прикосновения определяется значением фазного напряжения из-за малого сопротивления рабочего заземления нейтрали R 0 (нормируемое значение R0 =4 Ом, а Rh =1 кОм):
Uh = Uф ∗ Rh / (R0+Rh)= 24 ∗ 1000 / (4+1000) = 23,9 В ≈ Uф
Прямое прикосновение при замыкании фазы с на землю
Рис.
2. Прямое прикосновение при замыкании
фазы С на землю
Таблица 2. Прямое прикосновение при замыкании фазы С на землю.
|
Значения сопротивлений, кОм |
Напряжения фаз и корпусов относительно земли, В |
Векторная диаграмма |
|||||||||||
|
RA |
RB |
RC |
Rзам |
Rзаз |
UA01 |
UB01 |
UC01 |
UK1, U0 |
UK2 |
Uкз |
|
||
|
150 |
150 |
150 |
0,05 |
- |
31 |
32 |
11 |
9 |
9 |
31 |
Рис.2 |
||
|
150 |
150 |
150 |
0,1 |
- |
25 |
26 |
20 |
1 |
1 |
25 |
|
||
При Rзам =50 Ом:
Uh = 24*((1,5 - j * 31/2 / 2) * 0,02 + 0,25) / (0,02+0,25)= 24,89 - 1,54 * j=24.94B > Uф
При Rзам =100 Ом:
Uh = 24*((1,5 - j * 31/2 / 2) * 0,01 + 0,25) / (0,01+0,25)= 24,46 - 0,79 * j=24.47 B > Uф