Laboratornaya_rabota_5

Цель работы: исследование факторов, определяющих тяжесть поражения человека электрическим током, изучение основных схем трёхфазных электрических сетей переменного тока до 1000 В и опасностей, возникающих при прикосновении человека к электрическим сетям в нормальном и аварийном режимах работы, ознакомление с методами исследования сопротивления тела человека и состояния изоляции электрических сетей и проводов, нормами и приборами.

Принципиальные схемы подключения приборов по всем выполняемым разделам лабораторной работы:

• Определение параметров электрического сопротивления тела человека.

• Прикосновение человека к одной из фаз трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью.

Нормальный режим работы Аварийный режим работы

Модель трехфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью

• П рикосновение человека к одной из фаз сети с глухо заземленной нейтралью.

Нормальный режим работы Аварийный режим работы

Расчетные формулы

(мА) (1)

I – ток, проходящий через тело человека

U_мВ – показания снятые милливольтметром

(кОм) (2)

U_В – напряжение, поданное на модель тела человека

Z – общее сопротивление тела человека

(при f>10000 Гц)

- внутреннее сопротивление рук и тела человека.

f – частота переменного тока, проходящего через тело человека

(3)

- активное сопротивление кожи человека

Z₀ – сопротивление тела человека при f→0

(4)

Z_Н – полное сопротивление кожи человека

(5)

С – емкость наружного слоя кожи человека

X_C

(6)

– емкостное сопротивление кожи человека

Заполненный протокол лабораторной работы

Вариант №3

1. Определение параметров электрического сопротивления тела человека.

Частота			Результаты
			измерений			расчётов
f, Гц	lgf	Uв		UмВ	I, мА		Z, кОм
25	1,4	3		1,25	0,125		24
35	1,5			1,5	0,15		20
45	1,6			1,75	0,175		17
60	1,8			2	0,2		15
100	2,0			2,8	0,28		10,7
250	2,4			6,3	0,63		4,8
500	2,7			12,5	1,25		2,4
1000	3,0			25	2,5		1,2
2500	3,4			64	6,4		0,5
5000	3,7			125	12,5		0,24
10000	4,0			255	25,5		0,12
20000	4,3			460	46		0,065

r_B (f=18000 Гц) = 0,079 кОм

Z₀ = 30 кОм

Z_H (f=100 Гц) = 5,3 кОм

2. Прикосновение человека к одной из фаз трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью.

Режим работы	Результаты измерений для фазы С Rиз. фазы = 0,5 МОм
Нормальный	Rчел, кОм	1	2	3	4	5	6
	Iчел, мА	11,5	10	8	6	4,9	2,6

Режим работы	Результаты измерений для фазы С Rчел = 3 кОм
Нормальный	Rиз. ф., МОм	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	Iчел, мА	7,6	7,5	7	6	3,4	2,4

Режим работы	Результаты измерений для фазы А Rзам = 0,3 Ом
Аварийный	Rчел, кОм	1	2	3	4	5	6
	Iчел, мА	82	70	54	44	38	36

3. Прикосновение человека к одной из фаз трехфазной сети переменного тока

Режим работы	Результаты измерений для фазы С R0 = 10 Ом
Нормальный	Rчел, кОм	1	2	3	4	5	6
	Iчел, мА	62	52	46	28	22	20

Режим работы	Результаты измерений для фазы С R0 = 10,5 Ом Rзам = 0,3 Ом
Аварийный	Rчел, кОм	1	2	3	4	5	6
	Iчел, мА	82	71	58	50	44	42

4. Исследование изоляции трехфазной сети переменного тока

Наименование фазы	Результаты измерения и расчётов
	Rиз, МОм	Rдоп, МОм
А	>500	0,5
Б	1
С	0

5. Исследование изоляции проводов

Марка провода	Результаты измерения Rизм, МОм	Rдоп, МОм
БПВЛ	0,6	500
БПВЛЭ	0,3	500
БПТ	0,25	500
БПТЭ	0,26	500
ПР	0,18	200
АПР	0,25	200

6. Примеры вычислений

По формуле (1):

I=1,25/10=0,125 мА

По формуле (2):

Z=3/0,125=24 кОм

По формуле (3):

r_H = (30-0,079)/2 =14,9 кОм

По формуле (4):

Z_H=(10,7-0,079)/2=5,3 кОм

По формуле (5):

= 0,299 мкФ

По формуле (6):

X = 1/ (2*3,14*0,299*100*0,001) = 5,32 кОм

7. Графики полученных теоретических и экспериментальных зависимостей:

Z₀

1. График зависимости Z₀ и f

f

Z₀

2. График зависимости Z и lgf

f

_Iчел

3. График зависимости с изолированной нейтралью

Нормальный

Аварийный

R_чел

4. График зависимости с глухо заземленной нейтралью

_Iчел

Нормальный

Аварийный

R_чел

Вывод

Мы исследовали факторы, определяющие тяжесть поражения человека электрическим током, изучили основные схемы трёхфазных электрических сетей переменного тока до 1000 В и опасности, возникающие при прикосновении человека к электрическим сетям в нормальном и аварийном режимах работы, ознакомились с методами исследования сопротивления тела человека и состояния изоляции электрических сетей и проводов, нормами и приборами.

При увеличении частоты ёмкостное сопротивление человека стремится к нулю; при увеличении частоты сопротивления тела человека уменьшается.

При увеличении сопротивления изоляции опасность поражения током уменьшаются.

Прикосновение к исправной фазе в аварийном режиме опаснее, чем прикосновение к исправной фазе сети при нормальном режиме работы.

Сопротивление проводов в БПВЛ, БПВЛЭ, БПТ, БПТЭ, ПР и АПР не соответствуют требованиям ПЭУ.