17. Напряжение прикосновения, причины его возникновения, способы

защиты персонала объектов связи от напряжения прикосновения.

Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Опасность такого прикосновения оценивается значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения и зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.д.

Причины возникновения: 1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате:

ошибочных действий при проведении работ;

неисправности защитных средств.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате:

повреждения изоляции токоведущих частей;

замыкания фазы сети на землю;

падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования и др.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в результате: ошибочного включения отключенной установки;

замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями;

разряда молнии в электроустановку и др.

Защита персонала.

Защитное заземление предназначено для снижения опасности поражения человека электрическим током в случае его прикосновения к корпусу электроустановки, которая оказалась под током. Поэтому для обеспечения защиты человека от поражения электрическим током корпус установки заземляется через защитное заземление (защитное устройство).

18. Определить напряжение прикосновения человека к корпусу электроустановки в 3-фазной сети переменного тока при пробое на корпус установки фазы.

18.1. Корпус электроустановки изолирован от «земли», нейтраль сети

заземлена. Сопротивление обуви Ro, пола Rп (табл. П1.5). Сопротивление

нейтрали сети Rт = 4 Ом.

При рассмотрении сети 3-фазного переменного тока с заземленной нейтралью и изолированным от «земли» корпусом электроустановки при замыкании одной из фаз на корпус видно, что сопротивление тела человека R_ч включено последовательно с сопротивлением защитных средств R_зс (R_зс = R_о + R_п, где R_о и R_п – сопротивления обуви и пола), заземлителя R_T и может быть определено по формуле

U_пр = U_ф R_ч / (R_ч + R_зс + R_T).

U_пр=220*1000/(1000+2500+4)=62,7 В

18.2. Корпус электроустановки заземлен RТ1 = … (табл. П1.5). Сеть с заземленной нейтралью.

Так как сопротивление тела человека R_ч намного больше сопротивления защитного заземления R_Т1, то в этом случае большая часть тока будет проходить по цепи R_Т1... R_Т и меньшая – через тело человека. Поэтому напряжение, падающее на сопротивлении R_Т1, и является напряжением прикосновения U_пр, которое определяется по формуле

U_пр = (U_ф · R_Т1) / (R_Т1 + R_Т)

U_пр=(220*15)/(15+4)=173 В

18.3. В сети с изолированной нейтралью корпус электроустановки за-

землен. Сопротивления обуви Ro = 1,0 кОм, пола Rп = 1,5 кОм, фазных про-

водов RА = 0,35 МОм, RВ = 0,5МОм, RС = 0,45МОм относительно «земли»

определяется по формуле

I_ч = 3U_ф / (3R_ч + R_и) = U_л / (3R_ч + R_и)

и напряжение прикосновения определяется по формуле

U_пр = I_ч · R_ч.

R_и=(0.35+0.5+0.45)/3=0,43МОм

I_ч=3*220/(3*1000+430000)=0,0015=1,5 мА

18.4. Начертить схемы прикосновения человека к корпусу электроус-

тановки. Оценить опасность прикосновения человека при пробое фазы на

корпус электроустановки и влияние на величину напряжения прикоснове-

ния сопротивлений обуви, пола, фазных проводов и сопротивления зазем-

ления электроустановки.

Прикосновение человека к корпусу электроустановки, находящемуся под напряжением, вызовет прохождение тока через тело человека и может быть причиной травматического случая. Для предотвращения поражения людей электрическим током выполняют защитное заземление, зануление или защитное отключение электроустановки.

Сопротивление пола и обуви уменьшает пропускную способность тока через человека.

Вариант 8.

10. Определить уровень шума в случаях:

10.1. В аппаратном зале объекта связи установлено «5» вентиляторных

равноудаленных установок с уровнем шума L1 = 65 дБ каждая

При наличии одинаковых источников шума суммарный уровень его громкости в равноудаленной от источников точке, т.е. каждый в отдельности создает на рабочем месте одинаковый уровень звукового давления, определяется по формуле:

 

L= L₁ + 10 lg n, (дБ)

где,  L_i – уровень шума одного источника;

n – число источников шума.

L=65+10lg 4=65+6.02=71,02 дБ

Уровень шума 71,02 дБ.

10.2. В аппаратном зале установлены три вентиляторные установки с

уровнями шума L1 = 94 дБ, L2 = 89 дБ, L3 = 85 дБ. Определить суммарный уровень шума от трех вентиляторных установок в аппаратном зале.

Уровень суммы нескольких величин определяются по их уровням Li= 1,2..,n

Логарифмические уровни звукового давления или звуковой мощности непосредственно суммировать нельзя. Поэтому суммарный уровень звукового давления от нескольких источников  шума, создающих в данной точке уровни звукового давления L_i , определяют по формуле

где n - количество складываемых величин.

Суммарный уровень шума от трех вентиляторных установок в аппаратном зале =95.59 дБ

Определение уровня шума ΔL двух источников.

L1 =89 дБ, L2 =85

Суммарный уровень шума L_общ при совместном действии двух источников с уровнями L₁ и L₂ (дБ)

L_общ=L₁+ΔL,

где L₁ - наибольший из двух суммируемых уровней, ΔL - поправка, зависящая от разности уровней:

L₁-L₂=89-85=4 дБ

ΔL=1,5

L_общ=89+1,5=90,5дБ

Уровнь шума двух источников 90,5дБ

10.3. Уровень шума от двигающегося по магистрали транспорта на

расстоянии r1 = 1 м, cоставляет L1 = 105 дБ

Определить уровень шума у стен здания объекта связи, находящегося

на расстоянии r2 = 95 м от магистрали и в аппаратных, если звукоизоляция

стен, оконных и дверных проемов U составляет 60 дБ.

Если известен уровень звука L1 на расстоянии r1 от источника шума, то уровень шума на расстоянии r2 можно рассчитать по формуле:

L₂=110-20lg39.55=70.45 дБ уровень шума возле стены

В помещении уровень шума = 10.45дБ

13. Оценить опасность прикосновения человека к фазным проводам

3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью (Линейное

напряжение Uл = 380 В, напряжение фазы Uф = 220 В, сопротивление тела человека Rh = 1000 Ом)

13.1 Определить величину тока, протекающего через тело человека при

однополюсном прикосновении к фазному проводу, если сопротивление изо-

ляции фазных проводов относительно «земли» RА = RВ = RС = Rиз = 0,5 МОм, сопротивления обуви, пола равны «0» (Rо = 0 Ом, Rп = 0 Ом)

Протекающий через тело человека, будет определяться по формуле

I_ч = 3U_ф /(3R_ч + R_и).

I_ч=3*220/(3*1000+500000)=0,0013=1,3мA

Итак, в случае прикосновения к одному из фазных проводов 3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью человек находится под защитой изоляции фазных проводов относительно «земли». При хорошей изоляции проводов прикосновение человека к одной из фаз в сетях с изолированной нейтралью и напряжением до 1000 В практически считается безопасным.

13.2. Оценить влияние сопротивления изоляции проводов RA, RB, RС,

обуви и пола (Ro и Rп) на опасность однополюсного прикосновения в 3-фазных сетях с изолированной нейтралью.

в случае прикосновения человека к фазному проводу трѐхфазной сети с изолированной нейтралью ток будет:

R_oб=50 кОм;

R_пол=200 кОм;

R_и=251000Ом;

I_ч=220/(1000+200000+50000+(251000/3))=220/= 0,65A

Влияние сопротивления изоляции прямолинейно.

13.3. Начертить схему однополюсного прикосновения человека к фаз-

ному проводу 3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью

(по варианту задания).

13.4. Определить величину тока, протекающего через тело человека,

при однополюсном прикосновении к фазному проводу А

3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью при замыка-

нии фазы В (табл. П1.5) на «землю»:

а) RА = RВ = RС = Rиз = 0,5 Мом; Ro = 0 Ом; Rп = 0 Ом;

В случае замыкания одного из проводов на «землю», например фазы «В», человек, касаясь неповрежденной фазы, практически попадает под линейное напряжение U_л (U_АВ), поэтому ток I_ч, проходящий через его тело, определяется по формуле

I_ч = U_л / R_ч.

Защитную роль в данном случае могут сыграть сопротивления обуви R_о и пола R_п. С учетом этих сопротивлений ток I_ч, проходящий через тело человека, определяется по формуле

I_ч = U_л / (R_ч + R_о + R_п).

Iч=380/(1000+0+0)=0,38А=380мА-смертельно.

б) RА = RВ = RС = Rиз = 0,5 Мом; Ro = … кОм; Rп = …кОм (табл. П1.5).

Iч=380/(1000+50000+200000)=0,0015А=1,5мА- не смертельно.

13.5. Начертить схему однополюсного прикосновения человека к фаз-

ному проводу (по варианту задания) при замыкании одного провода на «землю».

14. Определить величину тока, протекающего через тело человека, при

двухполюсном прикосновении к фазным проводам 3-фазной сети перемен-

ного тока (табл. П1.5) [1, С. 13, 16]:

а) с изолированной нейтралью;

б) с заземленной нейтралью;

в) сделать выводы о защитной роли сопротивления изоляции прово-

дов, обуви и пола (табл. П5);

г) начертить схему двухполюсного прикосновения человека к 3-фазной

сети переменного тока с изолированной и заземленной нейтралью

1) С изолированной нетралью.

Величина тока, протекающего через тело человека, определяется только линейным напряжением, под которое попадает человек, и определяется по формуле I_ч = U_л / R_ч.

В этом случае параметры сети, кроме напряжения, определяющего величину силы тока, протекающего через тело человека, на безопасность влияния не оказывают.

I_ч = 380/1000=380 мА –смертельно.

2) С заземленной нетралью.

Человек находится под линейным напряжением U_л и ток через тело человека I_ч протекает по цепи: фаза А – «рука – рука» – фаза С. В этом случае величина тока I_ч, протекающего через тело человека, зависит от величины линейного напряжения U_л, сопротивления тела человека R_ч и определяется по формуле

I_ч = U_л / R_ч = 1,73 U_ф / R_ч.

Сопротивление обуви R_о, пола R_п, сопротивления изоляции фаз и режим работы нейтрали влияния на величину тока, протекающего через тело человека, не оказывают.

I_{ч=380/1000=380 мА - смертельно.}

18. Определить напряжение прикосновения человека к корпусу электроустановки в 3-фазной сети переменного тока при пробое на корпус установки фазы.

18.1. Корпус электроустановки изолирован от «земли», нейтраль сети

заземлена. Сопротивление обуви Ro, пола Rп (табл. П1.5). Сопротивление

нейтрали сети Rт = 4 Ом.

При рассмотрении сети 3-фазного переменного тока с заземленной нейтралью и изолированным от «земли» корпусом электроустановки при замыкании одной из фаз на корпус видно, что сопротивление тела человека R_ч включено последовательно с сопротивлением защитных средств R_зс (R_зс = R_о + R_п, где R_о и R_п – сопротивления обуви и пола), заземлителя R_T и может быть определено по формуле

U_пр = U_ф R_ч / (R_ч + R_зс + R_T).

U_пр=220*1000/(1000+250000+4)=0,87 В

18.2. Корпус электроустановки заземлен RТ1 = … (табл. П1.5). Сеть с заземленной нейтралью.

Так как сопротивление тела человека R_ч намного больше сопротивления защитного заземления R_Т1, то в этом случае большая часть тока будет проходить по цепи R_Т1... R_Т и меньшая – через тело человека. Поэтому напряжение, падающее на сопротивлении R_Т1, и является напряжением прикосновения U_пр, которое определяется по формуле

U_пр = (U_ф · R_Т1) / (R_Т1 + R_Т)

U_пр=(220*16)/(16+4)=176 В

18.3. В сети с изолированной нейтралью корпус электроустановки за-

землен. Сопротивления обуви Ro = 1,0 кОм, пола Rп = 1,5 кОм, фазных про-

водов RА = 0,45 МОм, RВ = 0,3 МОм, RС = 0,35 МОм относительно «земли»

определяется по формуле

I_ч = 3U_ф / (3R_ч + R_и) = U_л / (3R_ч + R_и)

и напряжение прикосновения определяется по формуле

U_пр = I_ч · R_ч.

R_и=(0.35+0.5+0.45)/3=0,36МОм

I_ч=3*220/(3*1000+360000)=0,0018=1,8 мА

18.4. Начертить схемы прикосновения человека к корпусу электроус-

тановки. Оценить опасность прикосновения человека при пробое фазы на

корпус электроустановки и влияние на величину напряжения прикоснове-

ния сопротивлений обуви, пола, фазных проводов и сопротивления зазем-

ления электроустановки.

Прикосновение человека к корпусу электроустановки, находящемуся под напряжением, вызовет прохождение тока через тело человека и может быть причиной травматического случая. Для предотвращения поражения людей электрическим током выполняют защитное заземление, зануление или защитное отключение электроустановки.

Сопротивление пола и обуви уменьшает пропускную способность тока через человека.

Литература .

http://byxap7.narod.ru/RIM/T-501/BZHD/Labs/3.htm

http://studme.org/14940511/bzhd/zaschita_proizvodstvennogo_shuma

31