Лабораторная работа №8
.docСанкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет
Открытый факультет
Кафедра Автоматизированных Систем Обработки Информации и Управления
Лабораторная работа №8
по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
Тема: Исследование условий безопасности в трехфазных сетях
Выполнили: Выхристюк С.Ю. (гр. 9851 ОФ)
Головкина Ю.В. (гр. 9851 ОФ)
Макаров В.А. (гр. 9851 ОФ)
Проверил: Павлов Владимир Николаевич
Санкт-Петербург, 2004 год.
Цель работы:
Исследование условий электробезопасности в режимах однофазного прикосновения человека к фазному проводу трехфазной сети (прямой контакт) или к поврежденному корпусу электрооустановки (непрямой контакт)
Общие сведения:
Опасность поражения человека при прямом или косвенном контактах определяется значением тока Ih, протекающего через него.
Предельно допустимые значения напряжения и тока в аварийном режиме работы производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтралями и выше 1000 В с изолированной нейтралью не должны превышать для 50 Гц при продолжительности воздействия свыше 1 с, соответственно – 20 В и 6 мА. Эти значения соответствующим отпускающим токам.
Предельно допустимые значения Uh и Ih при аварийном режиме работы бытовых электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц при продолжительности воздействия более 1 с не должны превышать 12 В и 2 мА.
Исследуемые закономерности:
В данной работе предлагается исследовать зависимость величин напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, от состояния электрической изолции и емкости фазных проводников относительно земли, от индуктивности компенсирующего дросселя, от сопротивлений заземления нейтрали источника электроэнергии и сопротивления защитного заземления корпуса.
Задание 1
Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью, прямой контакт: (параметры задаются например 220 В, 50 Гц, 0.1 мкФ, 100 кОм). Провести расчет напряжения прикосновения и тока через тело человека, который стоит на цементном полу. Определить исходя из предельно допустимых значений Uh, Ih (20 В, 6 мА) для производственных условий:
-
сопротивление фазных проводов относительно земли при заданных значениях емкости фаз;
-
емкость фаз относительно земли и длину кабеля (наружный и внутренний диаметр задаются, например – 1 и 2 см.) для определенного значения сопротивлений фаз, при которых прямой контакт с фазным проводом не допустим;
При условии, что человек стоит на сухом цементном полу
Задание 4
Пятипроводная сеть с заземленной нейтралью, непрямой контакт (параметры задаются, например 220 В, 50 Гц, 0.01 мкФ, 1 МОм, заземление корпуса отсутствует). Провести расчет напряжения прикосновения и тока через тело человека. Определить исходя из предельно допустимых для бытовых условий значений Uh и Ih (12 В, 2 мА), требуемое дополнительное сопротивление и вид пола на котором может находится человек, чтобы в случае отказа (несрабатывания) защиты он не пострадал.
Задание 1 (пункт 1)
Схема исследуемого варианта (220 В, 50 Гц, 0.1 мкФ, 100 кОм):
Результаты расчетов, выполненных программой ELSA:
Полученная векторная диаграмма:
Полученные графики:
краткие выводы:
Задание 1 (пункт 2)
Полученные графики:
Расчет длины кабеля (наружный и внутренний диаметр 1см и 2 см):
Погонная емкость одножильного кабеля:
Задание 4
Схема исследуемого варианта (220 В, 50 Гц, 0.01 мкФ, 1 МОм):
Результаты расчетов, выполненных программой ELSA:
Полученная векторная диаграмма:
Полученные графики:
краткие выводы:
Справочные данные:
Дополнительное сопротивление изоляции человека, стоящего на полу, при площади ступней ног 400 см2 может быть определено из следующей таблицы (значения приведены в кОм):
Материал пола |
Пол сухой |
Пол влажный |
Пол мокрый |
Асфальт |
2000 |
10 |
0.8 |
Бетон |
2000 |
0.9 |
0.1 |
Цемент |
400 |
3 |
0.5 |
Дерево |
30 |
3 |
0.3 |
Паркет |
1900 |
670 |
160 |
Земля |
20 |
0.8 |
0.3 |
Кирпич |
10 |
1.5 |
0.8 |
Ксилолит |
100 |
10 |
0.5 |
Линолеум |
1500 |
50 |
4 |
Метал |
0.01 |
0 |
0 |
Мрамор |
1250 |
46 |
1 |
Таблица 1. Дополнительное сопротивление изоляции