Национальный исследовательский университет МЭИ
Кафедра инженерной экологии и охраны труда
|
Национальный исследовательский университет МЭИ Кафедра инженерной экологии и охраны труда
|
|
4. Технические способы защиты от поражения электрическим током D. Практическое занятие “Защитные меры в электроустановках” Примеры решения задач по оценке эффективности защитного заземления Задача 1 В сети типа IT (Uл=380 B) произошло замыкание двух различных фаз на два раздельно заземленных корпуса.Заземлитель первого корпуса имеет полусферическую форму с радиусом r = 0,2 м и расположен на поверхности земли. Человек одной ногой стоит на этом заземлителе. Расстояние до второго заземлителя более 30 м. Определить напряжение шага Uш и ток Ih, протекающий через человека, если сеть короткая, RL1=RL2=RL3= 40 кОм; RЗ1= 4 Ом; RЗ2= 6 Ом; Rh=1 кОм; шаг человека а= 0,8 м; b 2=0,5. Решение: При замыкании двух различных фаз сети IT на два раздельно заземленных корпуса (например, см. рис. 1) значение тока Iз, стекающего в землю, практически не зависит от значений сопротивления изоляции фаз относительно земли и определяется как
При этом потенциал заземлителя первого корпуса составит
В общем случае напряжения шага с учетом формы потенциальной кривой и сопротивления основания растеканию току определяется как
где b 1 – коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой. Поскольку человек стоит одной ногой на полушаровом заземлителе, в данном случае x = r, и b 1 можно рассчитать следующим образом
Коэффициент, учитывающий сопротивление основания растеканию тока, b 2=0,5 по условиям задачи.Поэтому искомое значение напряжения шага
а ток, протекающий через тело человека,
Ответ задачи: Uш=60,8 В; Ih = 60,8 мА. Задача 2 Потребитель электроэнергии подключен к сети типа IT, произошло замыкание одного из фазных проводов на заземленный корпус. При каком значении сопротивления изоляции напряжение прикосновения человека, касающегося заземленного корпуса, равно длительно допустимому значению. Дано: Uл=380 В; R L1= RL2= RL3= R; Rh=1 кОм; RЗ=4 Ом; сеть короткая; a 1= a 2= 1. Решение:В данном случае значение тока Iз, стекающего в землю через заземлитель, зависит от значений сопротивления изоляции фаз относительно земли (см. рис. 2) определяется как
Значение напряжения прикосновения человека, касающегося заземленного корпуса, равно в данном случае значению потенциала на заземлителе
По условиям задачи значение напряжения прикосновения может равняться длительно допустимому значению Uд.доп, т.е.
Из полученного уравнения определяем искомые значения сопротивлений изоляции фаз
Подставивив в последнее выражение значение длительно допустимого напряжения Uд.доп = 36 В, получим искомое значение сопротивления изоляции фаз
Ответ задачи: при RL1= RL2= RL3= R = 61,3 Ом Примечание. При полученном значении сопротивления изоляции (значительно меньшем реального значения) наличие защитного заземления обеспечивает безопасность при замыкании на корпус в сети IT. Решите аналогичные задачи самостоятельно. Задача 3 Определить значение тока Ih и напряжение прикосновения Uh, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки (рис.3), на который произошло замыкание фазного провода L1 сети типа IT (линейное напряжение – 380 В), а фазный провод L3 замкнулся на землю (аварийный режим сети).
Дано: Rз= 4 Ом, Rзм= 34 Ом, RL1= RL2= RL3= R = 20 кОм; человек находится на расстоянии 40 м от заземлителя; Rh=1 кОм; Rосн= 1 кОм; сеть короткая. Ответ задачи: Ih = 20 мА. Если Ваш ответ не совпал с приведенным, повторите раздел Защитное заземление Задача 4 Определить значение тока через тело человека, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки, на который произошло замыкание одного из фазных проводов сети типа TN – C (380/220 В) (рис. 4).
Дано: RL1= RL2= RL3= R = 30 кОм; сеть короткая; Rh=1 кОм; R0=4 Ом; RЗ=2 Ом. Заземлитель полушаровой с радиусом r = 0,4 м; человек стоит на земле на расстоянии х =2 м от заземлителя; Rосн= 9 кОм. Оценить опасность поражения человека током, используя первичные критерии электробезопасности. Ответ задачи: I h=5,9 мА. Если Ваш ответ не совпал с приведенным, повторите раздел Защитное заземление Для продолжения практического занятия нажмите Продолжение |
|
|
