Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
100
Добавлен:
28.01.2014
Размер:
747.52 Кб
Скачать

Тема: Исследование опасности поражения электрическим током в трехфазных сетях переменного тока напряжением 380 В.

Цель работы: исследовать влияние режима нейтрали, параметров сетей (сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли), режима работы сети (нормальный и аварийный) на исход поражения током при прикосновении к какой-либо фазе.

Основные понятия.

Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными. Однако, наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами и между фазой и землей. Применительно к наиболее распространенным трехфазным сетям первую схему принято называть двухфазным включением, а вторую – однофазным.

Двухфазное включение, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное, а ток через человека, оказываясь независимым от схемы сети, режима нейтрали и других факторов, имеет наибольшее значение:

,

где Uл = Uф - линейное напряжение, т. е. напряжение между фзными проводами сети, В, Uф – фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом одной обмотки питающего сеть трансформатора (генератора) или между фазным и нулевым проводами сети.

а) б) в)

Рис. 1 Случаи включения человека в цепь тока:

а) - двухфазное включение; б) и в) – однофазное включение

Однофазное включение является, как правило, менее опасным, чем двухфазное, поскольку ток через человека ограничивается влиянием многих факторов. Однако, однофазное включение возникает значительно чаще и является основной схемой, вызывающей поражение людей током в сетях любого напряжения.

В трехфазной сети с изолированной нейтралью силу тока Ih, проходящего через тело человека при прикосновении к одной их фаз сети в период ее нормальной работы определяют выражением:

,

где с – емкость провода относительно земли, Ф;

w – угловая частота, с-1.

Рис. 2 Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы.

При равенстве сопротивлений и отсутствии емкостей, т. е. при

RA= RB= RC= R; CA= CB= CC=0, что может иметь место в коротких воздушных сетях, будем иметь:

При равенстве емкостей и больших активных сопротивлениях по сравнению с емкостными, т. е. при RA= RB= RC= ∞; CA= CB= CC=С, что может быть в кабельных сетях, будем иметь:

,

где Хс = 1/WC – емкостное сопротивление, Ом.

Во всех случаях напряжение прикосновения определяется выражением:

При аварийном режиме, когда имеет место замыкание фазы на землю через малое активное сопротивление rзм, получим

Напряжение прикосновения будет:

Рис. 3 Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме.

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью проводимость изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли весьма малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали.

При нормальном режиме работы сети сила тока Ih, проходящего через тело человека, при прикосновении к одной из фаз определяется выражением:

,

где Rз – сопротивление заземления нейтрали, Ом.

Напряжение прикосновения в этом случае:

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью проводимость изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли весьма малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому их с некоторым допущением можно приравнять к нулю.

При нормальном режиме работы сети (рис. 4) сила тока Ih, проходящего через тело человека, при прикосновении к одной из фаз, определяется выражением:

,

где Rз - сопротивление заземления нейтрали, Ом

Рис.4 Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме.

При аварийном режиме, когда одна из фаз сети, например фаза А (рис.5), замкнута на землю через относительно малое активное сопротивление rзн, сила тока, проходящая через тело человека Ih, определяется выражением:

Рис. 5 Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью при аварийном режиме.

По условиям безопасности выбор одной из двух схем производится с учетом выводов, полученных при рассмотрении этих сетей: при нормальном режиме работы более безопасной является сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период – сеть с заземленной нейтралью.

Соседние файлы в папке лабораторная работа