2.3.2. Аварийный режим работы сети

Задание № 4. При аварийной ситуации (замыкании фазного провода на землю через сопротивление растеканию тока R_зм) провести сравнительный анализ опасности прикосновения человека к исправному фазному проводу в сетях с изолированной и заземленной нейтралью. Исследовать характер влияния сопротивления R_зм на значение тока I_h, протекающего через человека.

19

Рассчитать по формулам (19) и (21) зависимость I_h = I (R_зм) для сетей с глухозаземленной и изолированной нейтралью при заданном преподавателем фазном напряжении (например, U_ф = 220 В). Принять R₀ = 4 Ом, R_h= 1000 Ом, а R_зм значения, указанные на стенде около переключателя S14. Результаты расчета занести в отчет о лабораторной работе и начертить график I_h = I (R_зм) для обоих видов сетей.

Проверить расчетные зависимости экспериментально.

4.1. Привести стенд в исходное состояние: вращающиеся рукоятки переключателей (кроме относящегося к амперметру) установить в крайнее положение, повернув против хода часовой стрелки, а рукоятки двухпозиционных переключателей – в нижнее или левое положение. Переключатель верхнего предела измерений амперметра установить в положение «2000 мА». Рукоятку плавного регулятора R_h повернуть против хода часовой стрелки до щелчка (положение «Выключено»).

4.2. Моделировать трехфазную трехпроводную сеть с изолированной нейтралью: переключатель S1 в левом положении, S3 – в нижнем, S12 – в положении 0.

4.3. Имитировать прикосновение человека к фазному проводу, например к фазе А, для чего установить переключатель S15 в положение А.

4.4. Перевести двухпозиционный переключатель амперметра в положе-ние А1.

4.5. Установить переключателем S13 заданное преподавателем сопротивление цепи тела человека (обычно 1 кОм).

4.6. Переключатель вольтметра установить в положение А.

4.7. Установить переключателями S6...S11 заданные преподавателем значения активного сопротивления изоляции R_AE = R_BE = R_CE = R_E и емкости С_АЕ = С_ВЕ = С_СЕ = С_Е проводов относительно земли (например, моделируя короткую воздушную сеть, можно задать R_E =100 кОм и С_Е = 0).

4.8. Переключателем S12 замкнуть фазный провод В или С на землю через сопротивление R_зм.

4.9. Подключить провода сети к источнику питания, переведя S2 в положение I.

4.10. Устанавливая переключателем S14 последовательно значения R_зм = 10; 100 и 1000 Ом, измерить ток I_h в цепи тела человека и напряжение U_A между

20

фазным проводом А и землей (считывать показания индикаторов амперметра и вольтметра и заносить их в табл. 4).

Т а б л и ц а 4

Зависимость тока I_h, мА, и напряжения U_А, В,

от сопротивления замыкания R_зм фазы В или С на землю

Режим нейтрали сети	Rзм, Ом	10	100	1000
Изолированная	Ih, теор.
	Ih, эксп.
	UА,эксп.
Глухозаземленная	Ih, теор.
	Ih, эксп.
	UА,эксп.

4.11. Отсоединить провода сети от источника питания, переведя переключатель S2 в положение 0.

4.12. Моделировать трехфазную четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью, установив переключатель S1 в правое и S3 в верхнее положения.

4.13. Измерить ток I_h и напряжение U_A в зависимости от сопротивления R_зм, выполнив последовательно указания п. 3.12 задания № 3 и 4.9, 4.10, 4.11.

4.14. Представить в виде графиков зависимость I_h = I (R_зм) для обоих видов сетей.

4.15. Сопоставить результаты расчетов и экспериментальных исследований. Сделать вывод о характере влияния сопротивления растеканию тока в месте замыкания фазного провода на землю R_зм на опасность поражения током в трехфазных сетях с различным режимом нейтрали.

Задание № 5. При аварийной ситуации (замыкании фазного провода на землю через сопротивление растеканию тока R_зм) выполнить исследование характера влияния сопротивления в цепи тела человека, прикоснувшегося к исправному фазному проводу в сетях с изолированной и заземленной нейтралью, на значение тока I_h, протекающего через человека.

Рассчитать по формулам (19) и (21) зависимость I_h = I (R_h) для сетей с

21

глухозаземленной и изолированной нейтралью при заданном преподавателем фазном напряжении (например, U_ф = 220 В). Принять R₀ = 4 Ом, R_зм = 100 Ом, a R_h значения указанные около переключателя S13. Результаты расчета занести в отчет о лабораторной работе и начертить графики I_h = I (R_h) для обоих видов сетей.

Проверить расчетные зависимости экспериментально.

5.1. Привести стенд в исходное состояние: вращающиеся рукоятки переключателей (кроме относящегося к амперметру) установить в крайнее положение, повернув против хода часовой стрелки, а рукоятки двухпозиционных переключателей – в нижнее или левое положение. Переключатель верхнего предела измерений амперметра установить в положение «2000 мА». Рукоятку плавного регулятора R_h повернуть против хода часовой стрелки до щелчка (положение «Выключено»).

5.2. Моделировать трехфазную трехпроводную сеть с изолированной нейтралью: переключатель S1 в левом положении, S3 – в нижнем, S12 – в положении 0.

5.3. Имитировать прикосновение человека к фазному проводу, например к фазе А, для чего установить переключатель S15 в положение А.

5.4. Перевести двухпозиционный переключатель амперметра в положе-ние А1.

5.5.Переключатель вольтметра установить в положение А.

5.6. Переключателем S12 замкнуть фазный провод В или С на землю через сопротивление R_зм.

5.7. Установить переключателем S14 заданное преподавателем значение R_зм (R_зм = 100 Ом).

5.8. Определить и записать в табл.5 значения тока I_h в зависимости от сопротивления в цепи тела человека R_h при постоянном значении R_зм для сети с изолированной и заземленной нейтралью, выполнив последовательно указания пп. 3.7 – 3.14 задания № 3.

22

Т а б л и ц а 5

Зависимость тока I_h, мА, и напряжения U_А, В,

от сопротивления R_h в цепи тела человека

Режим нейтрали сети	Rh, кОм	1	5	10
Изолированная	Ih, теор.
	Ih, эксп.
	UА,эксп.
Глухозаземленная	Ih, теор.
	Ih, эксп.
	UА,эксп.

5.5. Сопоставить результаты расчетов и экспериментальных исследований. Сделать вывод о характере влияния сопротивления R_h в цепи тела человека на опасность поражения током в трехфазных сетях с изолированной и заземленной нейтралью при аварийном режиме работы сетей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие факторы влияют на степень поражения человека электрическим током?

2. Какие параметры определяют ток, проходящий через тело человека при двухфазном прикосновении?

3. Что называется глухозаземленной нейтралью?

4. Что называется изолированной нейтралью?

5. Какие параметры и как влияют на ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к фазе в трехфазной сети с изолированной нейтралью?

6. Какие параметры определяют ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к фазе в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью?

7. Какие параметры определяют ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к фазе в трехфазных сетях с глухозаземленной и изолированной нейтралью в аварийном режиме?

23

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы.

2. Схема трехфазной четырехпроводной сети.

3. Расчетные формулы.

4. Таблицы, графики, указанные в заданиях 1-5.

5. Выводы по сравнительной опасности прикосновения человека к фазному проводу электрической сети напряжением до 1 кВ в ее нормальном и аварийном состояниях в зависимости от режима нейтрали источника питания сети, активного сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли, а также сопротивления в цепи тела человека.

5. Ответы на контрольные вопросы.

Библиографический список

1. К л о ч к о в а Е. А. Охрана труда на железнодорожном транспорте / Е. А. К л о ч к о в а. М.: Маршрут, 2004. 412 с.

2. К у з н е ц о в К. Б. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта / К. Б. К у з н е ц о в, А. С. М и ш а р и н. М.: Маршрут, 2005. 456 с.

3. Т у п о в В. В. Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях напряжением до 1 кВ /В. В. Т у п о в // Приложение к журналу Безопасность жизнедеятельности. 2006. июль. С.16.

4. ГОСТ 12.1.009 ССБТ Электробезопасность. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов.

5. ГОСТ 12.1.019 ССБТ Электробезопасность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов.

6. ПОТ РМ-016–2001 РД 153-34.0-03.150-00 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».

24

УФИМЦЕВА Людмила Яковлевна,

МУСАТКИНА Бэла Владимировна,

ИГНАТОВ Олег Васильевич,

КООБАР Александр Александрович

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

––––––––––––––––––––––––––

Редактор

Лицензия ИД № от .

Подписано в печать . Формат 60x84 1/16.

Бумага газетная. Плоская печать.

Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. Тираж 350 экз.

Заказ .

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа