
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра БЖД
отчет
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема: Исследование условий электробезопасности в трехфазных сетях с заземлённой нейтралью
Студенты гр. 0392 |
|
Абрамова А. К. |
|
|
Иванов С. К. |
Преподаватель |
|
Смирнова Н. В. |
Санкт-Петербург
2023
Цель работы.
Исследование режимов однофазного прикосновения человека;
Изучение принципа действия зануления;
Ознакомление с опасностями непрямого прикосновения при использовании защитного заземления и зануления.
Основные теоретические положения.
Обработка результатов эксперимента.
Анализ условий опасности прямого прикосновения в системе TN
|
Значение сопротивлений, Ом |
Напряжение фаз и корпусов относительно земли, В |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
5 |
5 |
5 |
|
|
22 |
26 |
24,5 |
0 |
0 |
24,5 |
2 |
150 |
150 |
150 |
|
|
22 |
26 |
24,5 |
0 |
0 |
24,5 |
3 |
150 |
150 |
150 |
100 |
|
22 |
26 |
24,5 |
0 |
0 |
24,5 |
4 |
150 |
150 |
150 |
50 |
|
11,5 |
32,8 |
31,5 |
9 |
9 |
31,5 |
Рис. 1 Схема прямого прикосновения человека к фазе A
Рис. 2 Упрощенная схема
Рис. 3 Векторная диаграмма 1 Рис. 4 Векторная диаграмма 2
Напряжение
прикосновения при
:
— ток,
смертельный для человека.
Напряжение
прикосновения при
:
— ток, смертельный для человека.
Вывод:
при разных сопротивлениях изоляции,
напряжение на человеке одинаковое
,
т. к.
>>
.
Почти всё напряжение будет падать на
человеке.
Прямое прикосновение к фазе А при замыкании фазы С на землю:
Рис. 5 Схема прямого прикосновение Рис. 6 Упрощенная схема
к фазе А при замыкании фазы С на землю
Рис. 7 Векторная диаграмма 3 Рис. 8 Векторная диаграмма 4
,
весь ток
пройдет через
,
тогда:
При
:
При
:
Оценка опасности заземления корпусов при непрямом прикосновении:
|
Значение сопротивлений, Ом |
Напряжение фаз и корпусов относительно земли, В |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
150 |
150 |
150 |
|
4 |
31,5 |
35 |
11 |
13 |
13 |
24,5 |
6 |
150 |
150 |
150 |
|
100 |
23,5 |
27,1 |
22 |
2 |
2 |
21,8 |
Чем меньше сопротивление заз., тем меньше напряжение будет на человеке.
При :
— ток,
смертельный для человека.
При
:
— ток,
смертельный для человека.
Защитное заземление без зануления корпуса запрещено. При выполнении защитного заземления ( ), напряжение прикосновения уменьшилось примерно в два раза:
.
При выполнение защитного заземления ( ), напряжение прикосновения практически не отличается от фазного:
Изучение принципа действия зануления:
|
Значение сопротивлений, Ом |
Напряжение фаз и корпусов относительно земли, В |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
150 |
150 |
150 |
|
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Рис. 11 Векторная диаграмма 7
При замыкании фазы А на корпус ток проходит по корпусу к занулению и потом по нулевому проводу возвращается на фазу А. Получается замкнутая цепь, в снятых значениях, получились нулевые значения напряжения, так как при протекании тока к.з. через нулевой провод сняло напряжение на стенде.
Защитный эффект зануления заключается уменьшении длительности протекания тока замыкания, и, следовательно, в сокращении времени воздействия электрического тока на человека.
Оценка опасности зануления корпусов при непрямом прикосновении
|
Значение сопротивлений, Ом |
Напряжение фаз и корпусов относительно земли, В |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
21,8 |
25,1 |
25,1 |
15 |
15 |
0 |
9 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
15 |
21,9 |
— |
10 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
15 |
0 |
— |
11 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
9 |
11 |
— |
12 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
15 |
0 |
— |
13 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
5,1 |
5,1 |
— |
14 |
150 |
150 |
150 |
— |
100 |
— |
— |
— |
0 |
0 |
— |
Так как фаза А замкнута на зануленный корпус К1-2, ток недостаточен для срабатывания предохранителя. Снятие напряжение со стенда не произошло, т.к. электроприемник не отключен.
Случай обрыва нулевого повода или неправильной установки в нем выключателя нагрузки.
Случай обрыва цепи заземления нейтрали источника при наличии замыкания фазы на землю.
Рис. 24 Упрощенная схема
Фазовое напряжение на корпусах.
На
корпусах потенциал снизился, так как
забрало часть напряжения. На человека
потенциал снизился слабо.
Выводы.
В ходе работы были исследованы режимы однофазного прикосновения человека к схемам TN. Изучены принципы действия зануления, опасности непрямого прикосновения при использовании защитного заземления и зануления.
Прямое прикосновение к цепи крайне опасно – практически все напряжение будет падать на человеке, что оказывается летально.
Заземление приборов без зануления корпуса запрещено: при заземлении без зануления короткозамкнутая цепь, следующая - сопротивление заземления, сопротивление фазного провода и обмотки трансформатора. В результате падения тока автоматы защиты не всегда смогут быстро отключить питание.
При замыкании фазы А на корпус ток проходит по корпусу к занулению и потом по нулевому проводу возвращается на фазу А. Защитный эффект зануления заключается уменьшении длительности протекания тока замыкания, и, следовательно, в сокращении времени воздействия электрического тока на человека.