МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

КАФЕДРА ЭКОЛОГИЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

№ 1

по дисциплине

Безопасность жизнедеятельности

на тему

Исследование опасности прикосновения к трёхфазным сетям переменного тока напряжением до 1000 В

Выполнил: ст. гр. БЗС2002

Ломакин А. А.

Проверил: Курбатов В.А.

Москва, 2024

Цель работы

Исследование опасности прикосновения к трехфазным сетям с изолированной и заземленной нейтралью при нормальном и аварийном режимах работы.

Расчетная часть

Вариант	Режим нейтрали	Параметры сети для расчета
		ИН								ЗН
V	R из, кОм	1	2,5	5	7,5	9,4	13	18	24		2,5	9,4	24
	Ih расч	165	120	82,5	62,86	53,23	41,25	31,43	24,44		220	220	220
	С расч, мкФ	0	0,1	0,4	0,8	1,2	1,6				0,1	0,8	1,6
	Ih расч	0	12	62	100	139	175				220	220	220

Ih= 3Uф/ (3Rh + Rиз). Rh=1 кОм

Ih=3Uф**C/ (1 + (3Rh**C)²)^1/2 Uф = 220 В

Ih=Uф/ Rh – ЗН

Экспериментальная часть

Исследуемая часть			Изолированная нейтраль																	Заземленная нейтраль
Н о р м а л ь н ы й р е ж и м	С = 0	R из, кОм		0,2	1,5	3	6	8	10	15	20	100	200	300	400	500	600	800	1000			1,5		8		20
		Ih эксп, мА		221,298	162,6867	130,956	82,2913	68,085	57,4702	42,9997	28,9337	7,3128	3,6752	2,2262	1,7797	1,5381	1,1605	0,9279	0,773			223,03		223,0325		223,03
	R = 	С расч, мкФ		0	0,1	0,25	0,5	1	1,85												0,1		0,5		1,85
		Ih эксп, мА		0	11,2812	40,1165	69,8654	120,3893	192,1076													223,03		223,0325		223,03

Режим нейтрали	Uф, В	Rиз, кОм	C, мкФ	Rзам, кОм	Фаза, замкнутая на землю
					Ⅰ				Ⅱ				Ⅲ
					Ih1	Ih2	Ih3	Ih1		Ih2	Ih3	Ih1		Ih2	Ih3
ИН	220	∞	-	0,2	0	387,36	387,36	406,30		0	365,80	428,02		428,02	0
ЗН	220	∞	-	0,2	147,23	149,99	149,99	158,15		153,90	165,09	163,04		163,04	166,30

График зависимости Ih от Rиз в сети ИН:

График зависимости Ih от C в сети ИН

График зависимости Ih от Rиз в сети ЗН

График зависимости Ih от C в сети ЗН

Вывод

В данной лабораторной работе была исследована электробезопасность сетей трехфазного тока напряжением до 1000 В в нормальном и аварийном режимах работы и было получено, что:

В сети с изолированной нейтралью при пренебрежении емкости фаз, проходящий через человека, с ростом сопротивления изоляции фаз уменьшается. В сети с изолированной нейтралью при сопротивлении изоляции фаз стремящемуся к бесконечности ток, проходящий через человека, с ростом емкости фаз изоляции увеличивается. В сети с заземленной нейтралью ток, проходящий через человека, не зависит ни от сопротивления изоляции фаз, ни от емкости фаз.

При аварийном режиме работы сеть с изолированной нейтралью опаснее, т.к. при прикосновении к одной из фаз через человека потечет ток, который не зависит от сопротивления и емкости фаз изоляции, а определяется только внутренним сопротивлением самого человека. При нормальном режиме работы сети с заземленной нейтралью, так как величина тока Ih определяется сопротивлением человеческого тела.

Вопросы для самопроверки

1. Какова принятая в расчетах величина сопротивления тела человека?

Принятая в расчетах величина сопротивления тела человека составляет от 1 до 10 кОм, в зависимости от условий и состояния кожи.

2. Какие виды трехфазных сетей напряжением до 1000 В применяются в РФ?

Электрические сети и электроустановки разделяют на две группы: напряжением до 1000 В и свыше 1000 В.

В зависимости от режима нейтрали и наличия нулевого провода различают следующие трехфазные сети: 1.трехпроводная с изолированной нейтралью; 2. трехпроводная с заземленной нейтралью; 3. четырехпроводная с изолированной нейтралью; 4.четырехпроводная с заземленной нейтралью.

Согласно "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ) в нашей стране применяют до 1000 В – первую и четвертую схемы сетей, а свыше 1000 В – первую и вторую. Четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью не применяется, поскольку невозможно обеспечить безопасность персоналу, работающему с ней.

3. Что такое фазное и линейное напряжения сети?

Фазное напряжение - это напряжение между фазовым проводником и нулевым рабочим проводником трехфазной системы. Линейное напряжение - это напряжение между двумя фазными проводниками трехфазной системы.

4. Что такое нормальный и аварийный режимы работы сети?

Сеть может находиться в нормальном режиме работы ( который исключает ава- рийный) или в аварийном. Аварийный режим подразумевает: а) замыкание прово- дов между собой; б) замыкание их на землю; в) сопротивление изоляции не соответ- ствует требованиям, обусловленным ПУЭ.

5. Как определяется величина тока, протекающего через тело человека, при однопо­люсном прикосновении:

1. к трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы?

2. к трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью в нормальном режиме работы сети?

3. к трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном ре­жиме работы?

4. к трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью при аварийном режиме работы сети?

6. Как зависит ток, проходящий через человека, при однофазном прикосновении к трехфазной трехпроводной сети с ИН от сопротивления изоляции и емкости фаз?

Зависимость тока, проходящего через человека при однофазном прикосновении к трехфазной сети, от сопротивления изоляции (Rиз) и емкости фаз (Cф) описывается формулой:

I = (Uл√3RизCф) / (3Rиз + CфUл√3)

где Uл - линейное напряжение сети.

При увеличении сопротивления изоляции Rиз, ток I уменьшается, так как уменьшается вероятность прохождения тока через изоляцию.