ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Кафедра безопасности производств Контрольная работа

По дисциплине:

Безопасность жизнедеятельности

Выполнил:

студент гр. УИз-10

Андреев А.А.

ЗК №0803020048

(подпись)

(Ф.И.О.)

Проверил:

Ассистент

Иконников Д.А.

(подпись)

(Ф.И.О.)

Санкт-Петербург 2013 год

Задача 2.

Определить величину тока, протекающего через тело человека, прикоснувшегося к корпусу поврежденной электрической установки в случае пробоя изоляции. Исходные данные приведены в табл. 4.

Примечание: Необходимо определить величину тока, проходящего через тело человека как при наличии защитного заземления, так и без него. Определить возможную тяжесть исхода поражения человека.

Исходные данные:

Сопротив­ление изо­ляции, R_из = 7,5 кОм

Напряжение = 380 В

Сопротивление чело­века, R= 1,2кОм

Сопротивление заземлителя, r = 5 Ом

Решение:

Рассмотрим сначала случай без заземления. Имеем две точки с разными потенциалами: электроустановка с потенциалом 220 вольт и земля, на которой стоит человек, с потенциалом 0 вольт. Между этими точками последовательно включены два сопротивления: сопротивление изоляции и сопротивление человека. Сила тока через сопротивления одна и та же и равна:

I_{без заземления} =(U-0)/(R_из+R_ч) = (380-0)/(7500+1200) = 380/8700 = 0,04367А = 43,67 мА

Сила переменного тока 25 мА – 50мА с частотой 50 Гц воздействует на мышцы не только рук, но и туловища, в том числе на мышцы грудной клетки. В результате дыхательные движения грудной клетки сильно затрудняются. В случае длительного воздействия этого тока дыхание может оказаться невозможным, после чего через некоторое время наступит смерть от удушья. Этот ток одновременно вызывает сужение кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления крови и затруднению работы сердца. Длительное воздействие этого тока вызывает ослабление деятельности сердца и как итог этого – потерю сознания.

При силе постоянного тока 30 мА ощущается нагревание, незначительное сокращение мышц рук.

Рассмотрим второй случай с заземлением. Здесь параллельно сопротивлению человека подключено сопротивление заземления. То есть ток, прошедший через сопротивление изоляции далее разветвляется на два. Ток через сопротивление изоляции равен

I_{с заземлением}= U/(R_из+(r*R_ч)/(r+R_ч)) = 380/(7500+(5*1200)/(5+1200)) = 380/(7500+6000/1205) = 380/(7500+4,979) = 0,0506 А = 50,63 мА

Умножив этот ток на сопротивление изоляции, мы узнаем, какое напряжение упадёт на нём.

U_из = I_{с заземлением} * R_из = 0,0506 * 7500 = 379,7 В

Вычтем это падение напряжения из 380 вольт и узнаем, какой потенциал достанется человеку в точке прикосновения.

U_ч = U - U_из = 380 – 379,7 = 0,3 В

Поделим этот потенциал на сопротивление человека и узнаем силу проходящего через него тока при наличии заземления.

I_ч = U_ч / R = 0,3 / 1200 = 0,00025 А = 0,25 мА

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока с частотой 50 Гц при величине тока 0,6 мА – 1,5 мА и постоянного тока 5 мА – 7 мА. Так как в нашем случае сила тока равна 0,25 мА, то человек не будет ощущать воздействие тока.

Вывод:

Электроустановка с потенциалом 380 вольт должна быть заземлена