Исследование условий электробезопасности в трехфазных цепях с изолированной и компенсированной нейтралью

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет имени

В. И. Ульянова (Ленина).

Кафедра безопасности жизнедеятельности.

Отчет по лабораторной работе №1

“исследование условий электробезопасности в трехфазных цепях с изолированной и компенсированной нейтралью”.

Выполнил:

Хлопунов Б. В.

Санкт-Петербург

2011

Цель работы: Исследование режимов при однофазном прикосновении человека, изучение основных принципов защиты от пораже­ния электрическим током, изучение опасности при аварийных режимах работы сети.

Исследуемые закономерности. В работе предлагается ис­следовать зависимость напряжения, под которым оказыва­ется человек в режиме однофазного прикосновения, от со­стояния изоляции и величины емкости фаз сети относительно земли, изучить принцип работы защитного заземления и оз­накомиться с принципом действия устройств компенсации ем­костной составляющей тока утечки.

Сети с изолированной или с компенсированной нейтралями применя­ются во многих ответственных электроустановках, в частности, на судах, в шахтах, карьерах, больницах, лабораториях и т. д., где недопустимо отклю­чение питания даже при аварийной ситуации, например при замыкании фазы на землю. При нормальной работе сети прямое однофазное прикосновение человека к токоведущей части или непрямое (косвенное) прикосновение к токопроводящему корпусу приёмника электроэнергии, на который произош­ло замыкание фазы, менее опасно, чем подобные прикосновения в сети с глухозаземленной нейтралью.

Предельно допустимым значением напряжения прикосновения является 20В (для тока прикосновения – 6мА)

где Uф, В - фазное напряжение; - оператор пово­рота (единичный вектор); j – мнимая единица; G, См - проводимость. При расчёте проводимостсй относительно земли сопротивления долж­ны указываться в омах (Ом), ёмкости - в фарадах (Ф):

Общая формула для оценки напряжения фазы А по отношению к земле при прямом или при непрямом прикосновениях для разных активных прово-димостей и одинаковых ёмкостей фаз выглядит следующим образом:

Для приближенных расчётов принимают сопротивление тела человека Rh = 1000 Ом, а его проводимость Gh= 0.001 См.

Согласно ГОСТ 12.1.030-84 сопротивление защитного заземления кор­пуса электрооборудования й_заз в системе 1Т при напряжении до 1 кВ не должно превышать 4 Ом (если мощность генератора или трансформатора больше 100 кВА) либо 10 Ом (если мощность меньше 100 кВА).

Если проанализировать все возможные случаи однофазного прямого прикосновения человека к сети с изолированной нейтралью, то нетрудно за­метить, что напряжение прикосновения может быть от близкого к нулю до фазного при неаварийном режиме: 0 < Uh <Uф, и только при замыкании дру­гой фазы на землю - от фазного до линейного: Uф < Uh < U_л ,

Защитное заземление (преднамеренное соединение токопроводящих частей электрооборудования с землёй) как одно из необходимых дополни­тельных средств защиты в сетях с изолированной нейтралью должно обеспе­чить требуемые условия электробезопасности при непрямом прикосновении человека к корпусу