Лабы по БЖД 2025 / Лаба 2

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В. И. Ульянова (Ленина)»

кафедра БЖД

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 2

«Исследование условий электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью»

Выполнила: Анищенко А.И., Бараева Е.Н., Мордасов Е.Д.

Группа № 2383

Преподаватель: Овдиенко Е.Н.

Вопросы		Задачи ИДЗ					Даты коллоквиума	Итог

Санкт-Петербург, 2025

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Исследование условий электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование режимов однофазного подключения человека. Изучение принципа зануления. Ознакомление с опасностями непрямого прикосновения при использовании защитного заземления и зануления.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1) Анализ условий опасности прямого прикосновения в системе TN:

Пункт 2 и 3:

Для кОм:

Для кОм:

При изменении сопротивления изоляции фаз напряжение в месте контакта остается таким же, потому что сопротивление изоляции фаз значительно больше, чем сопротивление человека.

Пункт 4:

Для Ом:

Для Ом:

Следовательно, . Таким образом, при замыкании фазы C на землю напряжение становится больше, чем . Это значит, что прикосновение к сети в аварийном режиме будет опаснее, чем в обычном.

2) Оценка опасности заземления корпусов при непрямом прикосновении:

Пункт 1:

Будем считать, что устройство имеет металлический корпус и хорошо проводит электричество, поэтому его сопротивлением будем пренебрегать.

Получили, что напряжение такое же, как и при прямом прикосновении из-за того, что мы пренебрегли сопротивлением корпуса.

Пункт 2 и 3:

Для Ом:

Можно увидеть, что при Ом напряжение прикосновения уменьшилось примерно в 2 раза относительно фазного напряжения.

Для Ом:

Можно увидеть, что при Ом напряжение прикосновения увеличилось и напряжение на человеке (примерно до фазного), который в момент прикосновения к корпусу оборудования подключен параллельно . При заземлении корпуса на элементы, которые электрически плохо связаны с землей, увеличивается сопротивление заземления, следовательно, увеличивается напряжение на человеке и этих элементах.

3) Изучение принципа действия зануления:

Упрощенная схема с контуром тока короткого замыкания:

Упрощенная схема с аппаратурой защиты, которая должна была сработать:

Одной из мер защиты от поражения током в режиме замыкания фазы на корпус является зануление – преднамеренное электрическое соединение корпуса с нулевым проводом. При пробое изоляции на корпус приемника по петле «фаза-нуль» будет протекать ток короткого замыкания, так как даже при наличии человека его сопротивление будет выше, чем сопротивление нулевого провода. Если ток пошел по нулевому проводу, значит он пошел и через предохранитель, который фиксирует экстремально большое значение тока и отключает поврежденный приемник. В результате чего напряжение прикосновения к корпусу становится равным нулю.

4) Оценка опасности зануления корпусов при непрямом прикосновении:

Случай неправильно выбранной (завышенной) установки срабатывания максимальной токовой защиты:

Пусть длина провода в предохранителе , площадь поперечного сечения , а изготовлен он из меди, удельное электрическое сопротивление которой равно .

Зануление корпуса не может обеспечить отсутствие опасности от поражения электрическим током, в том случае если неверно выбрана установка срабатывания максимальной токовой нагрузки. На корпусе неповрежденного электроприемника напряжения примерно в 2 раза меньше фазного, что опасно.

Случай обрыва нулевого провода или неправильной установки в нём выключателя нагрузки:

1) Лампа разомкнута, повторное замыкание отсутствует, тока нагрузки нет, напряжение прикосновения отсутствует, так как приборы работают в обычном режиме.

2) Лампа включена, повторное замыкание отсутствует. Ток при включенной лампе поступает на нулевой провод, появляется напряжение на К2.

Пусть мощность лампы

При обрыве нейтрали напряжение относительно земли на зануленном корпусе К-2 возникает из-за протекания тока нагрузки через сопротивление заземления нейтрали . Чем меньше сопротивление лампы , то есть чем больше ее мощность, тем больше этот ток и тем выше опасное напряжение на корпусе, которое может приближаться к фазному.

3) Лампа включена, повторное замыкание присутствует.

Установка повторного заземления создает параллельный путь для тока нагрузки на землю, в результате чего потенциал корпуса относительно земли снижается за счет перераспределения напряжения.

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

1) Повторное замыкание отсутствует.

В данном случае все фазное напряжение будет падать на корпуса. Напряжение прикосновения человека будет примерно равно фазному и будет зависеть от сопротивления замыкания на землю.

2) Повторное замыкание присутствует.

Включение повторного заземления позволяет снизить напряжение прикосновения на корпусах приборов, но не нейтрализует его полностью.