Меры защиты от поражения электрическим током. Прикосновение человека к двум фазам. Прикосновение человека к одной фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО

Факультет автоматизированных и информационных систем

Кафедра «Автоматизированный электропривод»

Лабораторная работа № 1

по дисциплине: «Охрана труда»

«Меры защиты от поражения электрическим током. Защитное заземление. Защитное зануление»

Исполнитель: студент гр. ЭП-41                                                                                                            

Руководитель: доцент,

Гомель, 2009

Практическая работа 1

Меры защиты от поражения электрическим током

1.  Цель работы: Изучить систему защитного заземления

2. Краткие теоретические сведения:

Меры защиты от поражения электрическим током

Все случаи поражения человека током в результате электрического удара возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов:

схемы замыкания цепи через тело человека:

напряжения сети;

режима нейтрали сети (нейтраль изолирована, или заземлена);

сопротивления тела человека;

степени изоляции токоведущих частей от земли;

значения емкости токоведущих частей относительно земли.

Следовательно, в одних случаях замыкание цепи тока через тело человека будет сопровождаться прохождением через него малых токов или окажется неопасным, в других — токи могут достигать больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека.

Наиболее типичными являются два случая замыкания цепи через тело человека:

касание одновременно двух проводов сети (двухфазное прикосновение);

касание одного провода (однофазное прикосновение)

Двухфазное прикосновение (рис. 1.1) более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение - линейное и поэтому через человека пойдет больший ток, А:

I_h = U_л / R_h,                                                            (l.l)

где U_л - линейное напряжение, В; R_h - сопротивление тела человека (в расчетах принимается 1000 Ом).

При двухфазном прикосновении ток, проходящий через тело человека, практически не зависит от режима нейтрали сети, следовательно, двухфазное прикосновение является одинаково опасным как в сети с изолированной, так и заземленной нейтралью. При двухфазном прикосновении опасность поражения не уменьшится и в случае, если человек будет надежно изолирован от земли, т.е. иметь на ногах диэлектрические галоши или боты либо будет стоять на изолирующем полу или диэлектрическом ковре.

Однофазное прикосновение

В сети с заземленной нейтралью (рис. 1.2) цепь тока, проходящего через человека, включает: сопротивление тела человека; сопротивление обуви; сопротивление пола; сопротивление заземления нейтрали источника тока (генератора или трансформатора). Все эти сопротивления включены последовательно.

Ток, проходящий через человека определяется по формуле:

I_h = U_ф / R_h + R_обуви + R_пола + R_o,                                  (1.2)

Рисунок 1.1. Прикосновение человека к двум фазам

Рисунок 1.2. Прикосновение человека к одной фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью

В сети с изолированной нейтралью (рис. 1.3) ток, проходящий через тело человека в землю, возвращается к источнику тока через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоянии обладает большим сопротивлением.

Ток, проходящий через человека для этого случая, определяется по формуле:

          (1.3)

Рисунок 1.3. Прикосновение человека к одной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью

Таблица 1.1. Исходные данные

3. Порядок выполнения практической работы:

1. Рассчитываем силу тока, протекающего через тело человека при прикосновении к двум фазам трехфазной системы напряжения 380 В. Тело человека принимаем в расчетах 1000 Ом.

2. Рассчитываем силу тока, протекающего через человека при прикосновении к одной из фаз трехфазной системы напряжения 380 В с изолированной нейтралью, приняв, что сопротивление изоляции равно 0,5 МОм:

и с глухозаземленной нейтралью:

Вывод: Полученное значение тока I_h = 0,38 А, проходящего через человека, при прикосновении к двум фазам трехфазной системы напряжения 380 В, является больше порогового фибрилляционного тока (0,1 А), т.е. бедолага отойдёт в мир иной. Полученные значения тока, протекающего через человека при прикосновении к одной из фаз трёхфазной системы напряжения 380 В с изолированной нейтралью и с глухозаземлённой нейтралью, практически не отличаются и человек не почувствует ощутимого действия тока на организм (т.к. пороговый ощутимый ток 0,5 мА), “счастливчик” улыбнётся и уберёт руку с провода.

Практическая работа 2

Защитное заземление

1. Цель работы: Изучить меры защиты от поражения электрическим током

2. Краткие теоретические сведения:

Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Задача защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшейся под напряжением.

Принцип действия заземления – снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Рассмотрим два случая:

Если корпус электрооборудования не заземлен, то прикосновение человека к корпусу, который оказался в контакте с фазой равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через человека, определяется по формуле:

                         (2.1)

Напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся к корпусу, напряжение прикосновения составит:

U_пр = I_h · R_h(2.2)

Если корпус заземлен (рис.2.1), то ток, проходящий через человека при R_об+R_пола = 0, можно определить по выражению:

                                              (2.3)

Рисунок 2.1. Корпус электроприемника заземлен

Таблица 2.1. Исходные данные

3. Порядок выполнения практической работы

Определяем силу тока, проходящую через тело человека, прикоснувшегося к корпусу поврежденной электроустановки при пробое изоляции. При решении задачи определяем силу тока 1_h, проходящего через тело