ЛР2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «БЖД»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ С ЗАЗЕМЛЁННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Студенты гр. 0182		Кужелев Е.Л.
		Бронников Д.Д.
		Жангериев Р.В.
Преподаватель		Овдиенко Е.Н.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы:

• Исследование режимов однофазного прикосновения человека;

• Изучение принципа действия зануления;

• Ознакомление с опасностями непрямого прикосновения при использовании защитного заземления и зануления.

Рис.1-Принципиальная схема макета

Обработка результатов.

1. Система в исправном состоянии

Измерим фазные напряжения источника электроэнергии:

U(A)=22,2 В

U(B)=20 В

U(C)=22 В

2. Анализ опасности прямого прикосновения.

Переключателем S6 установим режим прямого прикосновения человека к фазе A.

Рис.2-Анализ опасности прямого прикосновения.

Таблица 1.

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	-	-	22,1	19,8	22	1	1	22
150	150	150	-	-	22,2	19,9	22	1,5	1,5	22,5
5	5	5	50	-	15,7	24	26	3,8	3	26
5	5	5	100	-	20,5	21	23	0	0	23,5

Рис. 3. В случае незамы- Рис. 4. В случае замыкания Рис. 5. В случае замыкания

кания фазы с на землю фазы с на землю (R_зам=50 Ом) фазы с на землю (R_зам=100 Ом)

При однофазном прикосновении человека поражает напряжение, равное фазному, если цепь не заземлена, и напряжение, большее фазного напряжения, если цепь заземлена. Нагрузка на заземляющем проводе влияет на то, каким напряжением будет поражен человек: если сопротивлении заземляющего провода большое, то поражающее напряжение будет меньше, если маленькое, то поражающее напряжение больше.

3. Анализ опасности при непрямом прикосновении

Рис.6-Анализ опасности при непрямом прикосновении.

Таблица 2.

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	-	-	28,5	26	12	10	10	12
5	5	5	-	4	22,3	20	22	1,5	1	22
5	5	5	-	100	22,2	20	22,2	1,2	1	0

Рис. 7 Заземление 4 Ом Рис. 8 Заземление 100 Ом

При заземлении с меньшим сопротивлением заземляющего провода человек будет поражён меньшим напряжением, чем при заземлении с большим сопротивлением заземляющего провода. Но при любом заземлении корпуса поражающее напряжение для человека будет достаточно большим, следовательно, заземление корпуса не является достаточно хорошей защитой жизни человека от поражающих факторов.

4. Изучение принципа действия зануления

Рис.9- Принцип действия зануления

Таблица 3

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	-	-	0	0	0	0	0	0

При замыкании фазы на занулённый корпус, фазные напряжения будут равны нулю. Зануление является наиболее эффективным способом защиты от поражающего воздействия электрического тока.

5. Оценка опасности зануления корпусов

5.1 Случай неправильно выбранной уставки срабатывания максимальной токовой защиты.

Рис. 10 – Фаза А замкнута на зануленный корпус К1-2

Таблица 4

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	-	-	23	20	23	14	14	0

Замыкание на занулённый корпус проводится через дополнительное сопротивление, ток короткого замыкания уменьшится, что приведёт к тому, что корпуса останутся под достаточно большим напряжением и человек не будет защищён от поражающего воздействия электрической цепи.

Чтобы защита от коротких замыканий срабатывала правильно, необходимо замыкать цепи на занулённые корпуса без сопротивления.

5.2 Случай обрыва нулевого провода или неправильной установки в нем выключателя нагрузки

Рис. 11 - Случай обрыва нулевого провода или неправильной установки в нем выключателя нагрузки

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	-	-	23	20	23	14	14	0
5	5	5	-	-	23	20	22	0	0	0	S10 выкл
5	5	5	-	-	23	20	23	0	22	0	S10 вкл
5	5	5	-	-	22	20	22	0	0	0	S16 вкл, S10 выкл
5	5	5	-	-	25	23	16	1	1	0	S16 вкл, S10 вкл

Таблица 5

При замыкании ключа S10, заряд с фазы с пойдёт на корпус К2 при отключенном повторном заземлении. На корпусе К1 в этом случае будет нулевой потенциал. Включив повторное заземление, получим значительное уменьшение потенциала на К2 и появление небольшого потенциала на К1.

При установке выключателя нагрузки в нулевой провод, не обеспечивается полное снятие заряда с нагрузки при срабатывании защитного механизма, это опасно для жизни и здоровья человека.

5.3 Случай обрыва цепи заземления нейтрали источника при наличии замыкания фазы на землю

Рис. 12- Случай обрыва цепи заземления нейтрали источника при наличии замыкания фазы на землю

RA, кОм	RB, кОм	RC, кОм	Rзам, Ом	Rзаз, Ом	U(A), В	U(B), В	U(C), В	U(K-1), U0	U(K-2)	U(K-3), Uh
5	5	5	50	-	0	38	39	23	0	0	S16 выкл
5	5	5	50	-	0	38	39	21	20	0	S16 вкл

Таблица 6

В этом случае на занулённых корпусах появляется опасное напряжение. При подключении повторного заземления нулевого провода корпуса становятся полностью безопасными.

При выключенном повторном заземлении напряжение нейтрали эквивалентно напряжению участка разрыва, при включенном - короткого замыкания.

При применении повторного заземления корпуса электроприборов становятся малоопасными для человека.