Анализ различных включений человека в электр. цепь.
Uф. = 220В -фазное напряжение
Uл. = 380В -линейное напряжение (междуфазное)
(√3)
Виды включений:
1. Однофазное (однополюсное) включение в сети с заземленным режимом нейтрали:
| |||||||
| |||||||
2.Двухфазное (двухполюсное) включение:
|
3. Однофазное (однополюсное) включение в сети с изолированным режимом нейтрали:
Rиз - активное
сопротивление изоляции;
С - емкость (чем длиннее линии,
тем выше емкость).
(распределенные по длине линии ее параметры (активные емкостные проводимости), на схеме условно показаны сосредоточено (это не резистор и конденсатор)).
Частота: Емкостная проводимость:
Комплексная проводимость:
Комплексное сопротивление изоляции:
5. Анализ однофазного и двухфазного прикосновений человека в трехфазной сети с заземленной нейтралью. Привести схемы и аналитические выражения тока Ih.
1.Двухфазное (двухполюсное) прикосновение к токоведущим частям.
При прикосновении к двум точкам с U образуется замкнутая электрическая цепь и через тело человека проходит ток. Его величина зависит от параметров сети и . | |||
Рис.3. | |||
для и | ток смертельно опасен | ||
2. Однофазное прикосновение к токоведущим частям.
а) сеть с заземленной нейтралью:
при сопротивлении поля ток в этом случае смертельно опасен. |
б) сеть с изолированной нейтралью:
Цепь тока замыкается через тело человека, землю и далее через сопротивления изоляции и емкости фаз. |
R и C распределенные в сети параметры, обусловленные активной проводимостью изоляции и емкостью фаз относительно земли. На схемах условно эти параметры заменяют сосредоточенными.
Рис.7. Схемы замещения. |
Определим ток через тело человека.
В симметричном режиме сети
В случае прико-сновения человека, напр., к первой фазе симметрия нарушается | Послед. соед. R,L,C компл. сопр. Паралл. соед. R,L,C компл. провод. | |
Рис.8. | ||
Человек оказывается под напряжением . Найдем , т.е. потенциал нейтрали относительно земли. Согласно известному методу двух узлов напряжение между ними(в нашем случае между землей и нейтральной точкой) равно: |
С учетом того, что и , ,
(где фазный оператор) можно записать (после преобразований)
Ток через тело человека.
Или (выражая через сопротивления и )
где Z – комплексное сопротивления изоляции провода относительно земли |
В действительной форме этот ток равен
6. Защитное заземление: определение, область применения, принцип действия, защитные функции. Электрическая схема заземления.
Однофазные замыкания на корпус создают опасные потенциалы на нем и возле него из-за растекания тока с основания на землю. Существуют три способа защиты от поражения:
- автоматическое отключение за время менее допустимого; этот способ называется защитным отключением;
- снижение потенциала на корпусах до допустимой величины путем защитного заземления;
- зануление – обеспечивает автоматическое отключение и снижение потенциала на корпусах до допустимой величины.
В сетях с изолированной нейтралью токи замыкания (в случае попадания напряжения на корпус) недостаточны по величине для срабатывания автоматического отключения. Поэтому в таких сетях используют защитное заземление.
Нормирование заземлений по ГОСТ 12.1.030-81. Заземление применяется при в сетях с изолированной нейтралью, при - в сетях с любым режимом нейтрали.
Заземление обязательно при во всех случаях; при в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью; независимо от U во взрывоопасных помещениях.
С целью обеспечения надежного контакта с землей корпуса, оболочки машин, аппаратов соединяют с заземлителем, находящимся в земле.
В этом случае при попадании фазы на корпус он окажется под напряжением
Рис.15.Схема заземления: а) принципиальная, б) замещения. |
Ток через тело человека при прикосновении к корпусу будет равен.
Чем меньше , тем меньше ток .
Rз - сопротивление защитного заземлителя.
В нормальном режиме работы токов не возникает.
В аварийной ситуации изоляция уменьшается.
Iз потечет на 2 другие фазы.
Напряжение корпуса электроприбора без заземления в
аварийной ситуации при пробое равно Uфазы,
т.е. прикосновение к корпусу человеком
аналогично прикосновению к фазному проводу.