Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1851 / 1851.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
04.05.2015
Размер:
544.77 Кб
Скачать

Лабораторная работа № 1

Исследование потенциальной опасности трехфазных сетей

переменного тока с изолированной нейтралью

Цель работы: изучение электрической опасности трехфазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью для человека: определение влияния емкости, сопротивления изоляции фаз, тела человека и защитного заземления.

1.2 Теоретическая часть

Рассмотрим потенциальную опасность для человека при соприкосновении с токоведущей частью одной фазы трехфазной сети с изолированной нейтралью. Такая возможная ситуация представлена на рис.1.1. При соприкосновении с фазой С ток замыкается через землю на фазы В и А через сопротивления ,изоляции фаз от земли, а такжеемкости фази. Как сопротивления, так и емкости условно показаны на схеме сосредоточенными; в действительности они распределены равномерно по длине электрической сети.

А

В

С

U R R R

C C C

Рис. 1.1. Схема прикосновения человека к одной фазе

В кабельных и разветвленных воздушных сетях большой протяженности емкость проводников относительно земли значительна.

Емкостное сопротивление изоляции

(1.1)

где ƒ-частота тока, Гц.

С возрастанием емкости сопротивления емкостные уменьшаются, т.е. при С → ∞, → 0, и они как бы шунтируют активные сопротивления изоляции. При больших значениях сопротивлений изоляции ( = = =; → ∞) и при равенстве емкостей ( = = = С) ток, протекающий через человека, определяется по формуле

(1.2)

где С – усредненная емкость фаз, Ф;

–сопротивление тела человека, Ом.

Емкость кабельной сети зависит от марки кабеля, условий его прокладки (в земле, кабельных каналах, лотках и.т.д) и длины кабеля. Обычно емкость сети находится в пределах 0,5–1,5 мкФ.

Для электрических сетей небольшой протяженности емкость проводов относительно земли мала, тогда

(1.3)

Из последнего выражения видно, что в сети с изолированной нейтралью условия безопасности зависят, в основном, от сопротивления изоляции фаз относительно земли: чем лучше изоляция фаз, тем меньше ток, протекающий через человека.

Наиболее опасным для человека является двухфазное включение в сеть (рис. 1.2), при котором

(1.4)

А

В

С

Рис. 1.2. Схема прикосновения человека к двум фазам

Одним из основных защитных мероприятий от поражения человека электрическим током является защитное заземление корпусов электроустановок. Оно представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Его назначение – устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения человека к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением. Значение сопротивления защитного заземления зависит от характеристики электроустановки (приложение 1).

В случае пробоя изоляции на корпус заземленной электроустановки при обслуживании ее человеком (рис. 1.3) стекание тока в землю будет происходить, в основном, через заземлитель, сопротивление которого значительно меньше, чем сопротивление человека.

А

В

С

R

\

RI

Рис. 1.3. Схема действия защитного заземления

Величина тока, протекающего через человека, в этом случае с некоторыми допущениями может быть определена по формуле

(1.5)

Совместный анализ уравнений (1.3 и 1.5) показывает, что опасность поражения в случае наличия защитного заземления значительно снижается.