Общие теоретические сведения

Схема экспериментального стенда

6, 11 – электроустановки; 12- автомат;

7, 13, 15 – тумблера; 14 – тумблер;

8 – вольтметр; 17 – переключатель.

Порядок выполнения работы.

Исходное положение стенда: тумблера 7 и 13 выключены, тумблер 14 включен, переключатель 15 в положении 3 Ом (сопротивление петли «фаза-нуль»).

1. Проверим работу автомата 12. Определим напряжение прикосновения на корпусе установки 11 при различных сопротивлениях петли «фаза-нуль». Автомат 12 рассчитан на , т.е. сопротивление петли «фаза-нуль» не должна превышать:

а) включить тумблер «Сеть», затем автомат 12 (нажатием кнопки);

б) осуществить пробой фазы А на корпус электроустановки 11, включить тумблер 12 и наблюдаем за действием автомата 12. Выключим тумблер 13;

в) переключим тумблер 15 на сопротивление петли «фаза-нуль» - 12 Ом. Повторить пункт б;

г) привести стенд в исходное положение.

2. Исследовать опасность поражения при обрыве нулевого провода:

а) тумблером 14 произвести разрыв нулевого провода, включить автомат 12 и тумблер 13. Записать показания вольтметра 9;

б) изменяя переключателем 17 сопротивления повторного заземления нейтрале . Записать показания вольтметра 9. Построить график .

Привести стенд в исходное положение.

Расчет зануления.

1.1. Определяем ток однофазного короткого замыкания

Для алюминия:

для стали:

где, - активное сопротивление фазового и нулевого провода соответственно;

- внешнее индуктивное сопротивления петли «фаза-нуль»;

- расчетное сопротивление трансформатора, определяется по справочнику.

1.2. Сопротивление для проводов и цветных металлов

где, - удельное сопротивление материала проводника (для алюминия - ; для стали - ;

- длина проводника в метрах;

- площадь поперечного сечения проводника в .

для алюминия:

для стали:

1.3. Внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль»

где, - расстояние между проводами и диаметром провода соответственно.

В приближенных расчетах можно принимать равным .

1.4. Определяем кратность тока замыкания

для алюминия:

для стали:

Проверяем выполнение условия:

для алюминия:

– условие не выполняется;

для стали:

,5 – условие не выполняется.

1.5. Определяем напряжение на корпусе относительно земли

Значение для алюминия не удовлетворяют выполнения данного условия. Для стали мы тоже не рассматриваем, т.к. не выполняется предыдущее условие ( ).

Выводы:

В ходе лабораторной работы выполнено ознакомление с действием электрического тока на органы человека, изучены виды и степени электропоражения. Ознакомились с устройством и назначением зануления электроустановок. Выяснили зависимость степени электропоражения от сопротивления петли «фаза-ноль» и повторного заземления нулевого провода.

В расчетной части мы получили практические знания зависимости эффективности действий сопротивления петли «фаза-нуль» от вида проводников (в нашем случаи алюминия и стали). Из расчетов видно, что и алюминий так сталь не удовлетворяют одно из важнейших условий .

Общие теоретические сведения

Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или дуги. Протекая через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия. Количество электротравм составляет 0.5-1% среди несчастных случаев, со смертельным исходом электротравмы составляют 20-40%, при этом до 83% смертельных электропоражений происходит в сетях с напряжением 127 - 380 В.

Электрический ток, протекая через живой организм, производит термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Термическое действие тока проявляется в ожогах, а электролитическое характеризуется разложением жидкостей, в том числе и крови. Биологическое действие проявляется в нарушении биопроцессов в организме, что сопровождается разрушением и возбуждением тканей и сокращением мышц.

Электротравмы условно можно свести к двум видам: местным электротравмам и общим электротравмам (электрическим ударам). Местные электротравмы - это четко выраженные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие местные электротравмы:

1. Электрические ожоги, оно могут быть вызваны протеканием тока через тело человека (токовый или контактный ожог), а также воздействием электрической дуги на тело (дуговой ожог).

2. Электрические знаки - это четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1 - 5 мм на поверхности кожи человека, подвергшегося воздействию электрического тока.

3. Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под воздействием электрической дуги.

4. Механические повреждения (разрывы тканей, суставов, кожи, вывихи суставов и т.п.) являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека.

5. Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаза, возникшее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Различают следующие четыре степени ударов: I –судорожное сокращение мышц без потери сознания; II - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившемся дыханием и работой сердца; III -потеря сознания, нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV - клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая ("мнимая") смерть - переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких.

Биологическая ("истинная") смерть - необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадок биологических структур; она наступает по истечению периода клинической смерти (через 7-8 минут).

Исход воздействия тока зависит от ряда факторов, в том числе от значения длительности протекания тока через тело человека, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека. Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело человека.

К факторам, приводящим к уменьшению сопротивления тела человека относятся: увлажнение поверхности кожи; увеличение площади контакта; время воздействия. Сопротивление рогового (верхнего слоя кожи) от 10 до 100 кОм. Сопротивление внутренних тканей 800 -1000 Ом. Расчетная величина .

Электрическое сопротивление тела человека являются главной составляющей в цепи человека. Различные ткани тела по-разному проводят ток.

Опасность поражения током резко возрастает в аварийном режиме работы электроустановок, когда вследствие повреждений одна или несколько фаз сети получают замыкание на землю или на металлический корпус оборудования. Для устранения этой опасности или сведения ее к минимуму применяются следующие основные (технические) защитные меры электробезопасности: защитное заземление зануление и защитное отключение.