Практична робота №5

Тема: “Розрахунок захисного заземлення для обслуговуючих пристрїв”.

Мета роботи: навчитися розраховувати опір захисних пристроїв і захисного заземлення електрообладнання.

Електричний опір тіла людини. Тіло людини є провідником струму з дуже складними властивостями. Електричний опір тіла людини сильно змінюється при зміні властивостей організму і його стану. Загальний опір тіла людини складається з опорів внутрішніх тканин і органів та шкіряного покрову, крім того, воно неоднаково в різних людей і в різних частинах тіла, а також залежить від стану шкіри. Тіло людини є провідником струму з дуже складними властивостями. Електричний опір тіла людини сильно змінюється при зміні властивостей організму і його стану. Загальний опір тіла людини складається з опорів внутрішніх тканин і органів та шкіряного покрову, крім того, воно неоднаково в різних людей і в різних частинах тіла, а також залежить від стану шкіри. Тіло людини являє собою склад­ний комплекс тканин: шкіра, м'язова тканина, кров, лімфа, спинний і головний мозок, кістки, жирова тканина, сухожил­ля, хрящі, та ін. Електричний опір цих тканин суттєво відрізняється, а пито­мий об'ємний опір (Ом-м) знаходиться у межах:

Тканина	Пито­мий об'ємний опір (Ом-м)
шкіра суха	3-10^3...2-10^4
кістки	10^4-10^6
жирова тканина	30...60
м'язова тканина	1,5...3
кров	1...2
спинномозкова рідина	0,5...0,6

Із наведених даних видно, що шкіра є основним фактором, що визначає опір тіла людини в цілому. Опір шкіри знижуєть­ся у разі ушкодження її рогового шару, забрудненні, наявності вологи на її по­верхні, збільшенні потовиділення. На опір шкіри впливають щільність і площа кон­тактів, величина прикладеної напруги, величина струму і час його дії. Зі збільшенням величини напруги, струму і часу дії струму, опір шкіри, і тіла людини в цілому, падає.

Напруга, В	Опір тіла людини, Ом
1-10	10000
100	1500
1000	300

Так, якщо при на­прузі в декілька вольт опір тіла людини перевищує 10000 Ом, то при напрузі 100 В він знижується до 1500 Ом, а при напрузі більше 1000 В – до 300 Ом.

Опір тіла людини залежить від її статі і віку: у жінок він мен­ший, ніж у чоловіків, у дітей менший, ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у літніх. Спричиняється така залежність тов­щиною і ступенем огрубіння верхнього шару шкіри.

Враховуючи багатофункціональну залежність опору тіла люди­ни від великої кількості чинників, при оцінці умов небезпеки уражен­ня людини електричним струмом опір тіла людини вважають ста­більним, лінійним, активним і рівним 1000 Ом.

Методи захисту в електроустановках

Основним напрямком, що забезпечує необхідний рівень електробезпеки, є застосування нормативних методів захисту в електроустановках (ЕУ). До основних методів захисту від ураження людини електричним струмом, що застосовуються в електроустановках, відносяться:

• використання необхідного типу ізоляції (робочої, подвійної, додаткової, посиленої);

• забезпечення недоступності струмоведучих частин ЕУ;

• електричний розподіл електричної мережі;

• використання малої напруги;

• захисне відключення;

• захисне заземлення;

• занулення.

Захисне заземлення відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, – це навмисне електричне з`єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин електроустановок–корпусів та оболонок, конструкцій, огороджень та ін., які можуть опинитися під напругою в аварійних ситуаціях (внаслідок пошкодження ізоляції).

Метою захисного заземлення є усунення небезпеки ураження людини електричним струмом при появі напруги на корпусі або на інших неструмоведучих металевих частинах ЕУ, тобто при замиканні на корпус (наприклад, при пробої ізоляції).

Д

Рис. 5.1 ‑ Схема захисного заземлення електроустановки: 1 – магістраль живлення електричної установки; 2 – контакти електричного вимикача; 3 – електрична установка; R_з – електричний опір захисного заземлення

ія захисного заземлення полягає у зменшенні до безпечної величини сили струму, що проходить через тіло людини при її дотику до корпусу ЕУ, що виявився під напругою. Це досягається зменшенням потенціалу корпусу заземленого устаткування.

Основна мета захисного заземлення полягає у тому, щоб знизити до безпечної величини напругу відносно землі, яка виникає на неструмоведучих металевих частинах електроустановок при пошкодженні ізоляції або відповідному з`єданні з струмоведучими частинами. Безпека забезпечуєтся шляхом заземлення корпуса заземлювача, що має малий опір і малий коефіцієнт напруги дотику (рис.5.1), перетворення замикання на корпус у замикання на землю з метою зниження напруги дотику та напруги кроку до безпечних величин (вирівнювання потенціалів).

Захисне заземлення електроустановок застосовують у мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Слід також зазначити, що у трифазних електричних мережах існує два типи напруги, які вказані на рис. 5.2, 5.3:

• лінійна напруга, що формується між будь-якими двома фазами електричної мережі;

• фазна напруга, що формується між будь-якою фазою електричної мережі й землею.

Рис. 5.2 ‑ Трифазна електрична мережа з ізольованою нейтраллю: 1 –нейтраль

джерела електричної енергії; А,В,С – фази мережі живлення; фазна напруга електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі

Рис. 5.3 ‑ Трифазна електрична мережа з глухозаземленою нейтраллю:

1 – нейтраль джерела електричної енергії; А, В, С – фази мережі живлення; фазна напруга електричної мережі; лінійна напруга електричної мережі; опір глухого заземлення нейтралі джерела електричної енергії

Ці напруги різняться за величиною і пов’язані між собою наступним відношенням: .

Таким чином, лінійна напруга у рази більша за фазну напругу електричної мережі незалежно від режиму нейтралі.