Отчет должен содержать:

1. Электрическую схему установки;

2. Расчет тока, проходящего через тело человека при прикосновении к «пробитому» заземленному оборудованию;

3. Расчет параметров заземляющего устройства;

4. Таблицу экспериментальных и расчетных данных (табл.4.7).

Таблица 4.7

Экспериментальные и расчетные данные

Сопротивление изоля-ции фаз rиз , Ом	Сопротивление растеканию тока в почве, rзаз, Ом		Ток замы-кания, Iз, А	Ток проходя щий через человека, Iчел, А	Сопроти-вление растека-нию тока одиноч Ного заземли теля, R0, Ом	Число зазем-лите-лей, n
	Экспе римен тальное	Расчетное

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируются помещения по электроопасности?

2. Как классифицируются электротехнические изделия?

3. Основные методы защиты от поражения электрическим током?

4. Причины изменения свойства изоляции.

5. Как осуществляется проверка на исправность мегометра?

6. Основные исходные данные для расчета тока прикосновения человека к заземлителям.

Лабораторная работа №5 Исследование эффективности защитного заземления

Цель работы: 1) исследовать эффективность действия защитного заземления а) с изолированной нейтралью, б) при двойном замыкании на землю; 2) определить сопротивление изоляции проводов.

5.1. Общая часть

Исход воздействия электрического тока на человека зависит от ряда факторов: от электрического сопротивления тела человека, вели­чины и длительности протекания через него тока, схемы включения че­ловека в цепь, схемы самой сети, режима ее нейтрали и т.п.

Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже колеблется в пределах 2000-2000000 Ом. При увлажненной и загрязненной коже сопротивление тела понижается до 300 – 500Ом. В расчетах эта величина принимается равной 1000 Ом. Величина тока, протекающая через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения (табл.5.1).

Таблица 5.1

Характер воздействия электрического тока на человека

Сила тока, мА		Характер воздействия	Наименование порогового действия
Пере-менного	Посто-янного
0,6 - 1,5	5 – 7	Легкое дрожание пальцев рук, ощущение нагрева	Порог ощущения
8 – 10	20 – 25	Сильные боли в пальцах и кистях рук (руки трудно, но еще можно оторвать от электродов)	Отпускающее
20 – 80	50 – 80	Паралич рук, дыхание затруднено, сильные боли	Удерживающее
90 – 100	500	Остановка дыхания и сердца	Смертельное

Не меньшее значение имеет и путь прохождения тока через тело человека. Наиболее опасен путь то­ка: голова-рука и голова-нога. Включение человека в сеть может быть однофаз­ным и двухфазным. Двухфазное включение более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение - линейное, а ток, проходящий через человека I_r , оказываясь независимым от схемы сети и режима нейтрали, име­ет наибольшее значение:

, (5.1)

где U_ф ,U_γ - фазовое и линейное напряжения соответственно, В; R_ч -сопротивление тела человека, Ом.

При однофазном включении тело человека подвергается действию напряжения, величина которого зависит от параметров сети, чем ниже сопротивление изоляции проводов R и чем больше их емкость C относительно земли, тем больше опасность поражения:

, (5.2)

где – угловая частота; С – емкость сопротивления, Ом.

Если емкость проводов относительно земли мала(С=0), что имеет место в коротких воздушных сетях, то формула (5.2) имеет вид:

(5.3)

При R=∞(например, в колебательных сетях)

, (5.4)

Как видно из формул (5.2) - (5.4), в сетях с изолированной нейтралью опасность поражения человека тем меньше, чем меньше емкостная и выше активная составляющие сопротивлений изоляции проводов относительно земли. В сетях с заземленной нейтралью при прикосновении человека к корпусу оборудования, находящегося под напряжением, образуется цепь поражения тело – пол – земля – рабочее заземление – нейтраль. Ток, проходящий через тело человека, приближенно определяется по формуле:

, (5.5)

где R₀ – сопротивление заземления нейтрали, Ом.

Основными мерами защиты людей от поражения электрическим током являются: изоляция токоведущих частей и расположение их в недоступных для прикосновения местах, заземление нетоковедущих частей, защитное зануление, защитное отключение, применение индивидуальных средств защиты.

Защитное заземление - это преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в обычных условиях, но могущих оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановки. Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании фазы на корпус.

Защитное заземление следует отличать от так называемого рабочего заземления - преднамеренного соединения с землей отдельных то­чек электрической сети (например, нейтральной точки, фазного прово­да и т.п.), необходимого для обеспечения надлежащей работы установ­ки в нормальных и аварийных условиях.

Область применения защитного заземления - трехфазные, трехпропроводные сети до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с лю­бым режимом нейтрали.

Заземлению подлежат электроустановки: I) при напряжении переменного и постоянного тока 500 В и выше - во всех случаях; 2) при напряжении 36 В переменного тока и 110 В постоянного тока - в помещениях с повышенной электроопасностью, особо электроопасных и в наружных установках.

Согласно ПУЭ устанавливают следующие наибольшие значения сопротивлений заземлителя: для установок до 1000 В во всех случаях – 4 Ом (допускается 10 Ом при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее); для установок выше 1000 В - 0,5 Ом.

Защитное зануление - присоединение нетоковедущих металлических частей электрооборудования, могущих оказаться под напряжением к не­однократному заземленному нулевому проводу питающей сети. Назначение нулевого провода в схеме занулений - обеспечение необхо­димого для отключения установки значения тока короткого однофазного замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением .

Принцип действия зануления - превращение пробоя на корпус в короткое однофазное замыкание с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой является: 1) плавкие предохранители; 2) автоматы, устанавливаемые для защиты от то­ков короткого замыкания; 3) магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой; 4) контакторы в сочетании с тепловым реле, осуществляющие защиту от перегрузки.

Область применения зануления - трехфазные четырех проводные се­ти напряжением до 1000 В с глухо - заземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 и 220/127 В. Сопротивление заземляющих устройств, к которым присоединены нейтрали трансформаторов или генераторов, должны быть не более 10 Ом.