Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра инженерной экологии и охраны труда

top.ht1.jpg (17384 bytes)

Учебно-методический комплекс

                                         Справки по телефону: 362-71-32;   e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.

 


 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

wpe35.jpg (20382 bytes)

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; RL1= 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

wpe38.jpg (17303 bytes)

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).

wpe39.jpg (18178 bytes)

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).

wpe58.jpg (18273 bytes)

 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


 Продолжение  раздела        Предыдущий раздел           Оглавление