Лабораторная работа №81

Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Лабораторная работа по теме:

Исследование условий безопасности в трехфазных сетях

Кафедра БЖД

Преподаватель:

Студенты: Королева А.

Клестова Д.

Группа: 9851

Санкт-Петербург,

2004 г.

Цель работы:

Исследование условий электробезопасности в режимах однофазного прикосновения человека к фазному проводу трехфазной сети (прямой контакт) или к поврежденному корпусу электрооустановки (непрямой контакт)

Общие сведения:

Опасность поражения человека при прямом или косвенном контактах определяется значением тока I_h, протекающего через него.

Предельно допустимые значения напряжения и тока в аварийном режиме работы производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтралями и выше 1000 В с изолированной нейтралью не должны превышать для 50 Гц при продолжительности воздействия свыше 1 с, соответственно – 20 В и 6 мА. Эти значения соответствующим отпускающим токам.

Предельно допустимые значения U_h и I_h при аварийном режиме работы бытовых электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц при продолжительности воздействия более 1 с не должны превышать 12 В и 2 мА.

Исследуемые закономерности:

В данной работе предлагается исследовать зависимость величин напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, от состояния электрической изоляции и емкости фазных проводников относительно земли, от индуктивности компенсирующего дросселя, от сопротивлений заземления нейтрали источника электроэнергии и сопротивления защитного заземления корпуса.

Задание 1

Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью, прямой контакт: (параметры задаются например 220 В, 50 Гц, 0.1 мкФ, 100 кОм). Провести расчет напряжения прикосновения и тока через тело человека, который стоит на цементном полу. Определить исходя из предельно допустимых значений Uh, Ih (20 В, 6 мА) для производственных условий:

сопротивление фазных проводов относительно земли при заданных значениях емкости фаз;

емкость фаз относительно земли и длину кабеля (наружный и внутренний диаметр задаются, например – 1 и 2 см.) для определенного значения сопротивлений фаз, при которых прямой контакт с фазным проводом не допустим;

При условии, что человек стоит на сухом цементном полу

Задание 4

Пятипроводная сеть с заземленной нейтралью, непрямой контакт (параметры задаются, например 220 В, 50 Гц, 0.01 мкФ, 1 МОм, заземление корпуса отсутствует). Провести расчет напряжения прикосновения и тока через тело человека. Определить исходя из предельно допустимых для бытовых условий значений Uh и Ih (12 В, 2 мА), требуемое дополнительное сопротивление и вид пола на котором может находится человек, чтобы в случае отказа (несрабатывания) защиты он не пострадал.

Задание 1, 1 схема:

Ток через тело человека:

Ток безопасен.

Напряжение:

При сопротивлении R < 16000 кОм – напряжение безопасно.

Задание 1, 2 схема:

Расчет длины кабеля (наружный и внутренний диаметр 1см и 2 см):

Ток:

Напряжение:

Задание 4:

Ток, проходящий через тело человека:

Напряжение:

Сопротивление R должно быть больше 43 кОм, чтобы обеспечивать безопасный ток и напряжение.

В качестве пола подойдет сухой асфальт, бетон или цемент. Любой паркет. Не мокрый линолеум или мрамор. Для бытовых условий лучше всего подойдет паркет – и красиво, и безопасно.

Выводы:

Для обеспечения безопасности при работе с электроустановками в производственных и бытовых условиях необходимо обеспечить защиту человека за счет пола, имеющего достаточно большое сопротивление. Необходимо учитывать влажность помещения.

Справочные данные:

Дополнительное сопротивление изоляции человека, стоящего на полу, при площади ступней ног 400 см2 может быть определено из следующей таблицы (значения приведены в кОм):

Материал пола	Пол сухой	Пол влажный	Пол мокрый
Асфальт	2000	10	0.8
Бетон	2000	0.9	0.1
Цемент	400	3	0.5
Дерево	30	3	0.3
Паркет	1900	670	160
Земля	20	0.8	0.3
Кирпич	10	1.5	0.8
Ксилолит	100	10	0.5
Линолеум	1500	50	4
Метал	0.01	0	0
Мрамор	1250	46	1

Таблица 1. Дополнительное сопротивление изоляции

Предельно допустимое напряжение прикосновения и ток Ih, проходящий через тело человека:

Применение	Род и частота тока	Нормируемая величина	Продолжительность воздействия
			0,01 – 0,08	0,1	0,2		0,5	1,0		> 1
При аварийном режиме производственных электроустановок	~ 50 Гц	Uпр, В Ih, mA	550 650	340 400	160 190	105 125		60 50	20 6
		Uпр, В Ih, mA	650 650	500 500	400 400	250 250		200 200	40 15
При аварийном режиме бытовых электроустановок	~ 50 Гц	Uпр, В Ih, mA	220 220	200 200	100 100	50 50		25 25	12 2

Таблица 2. Предельно допустимое напряжение прикосновения