БЖД_ПР_5. Практическая работа 5 Электробезопасность Потеря напряжения u на участке сопротивлением r при прохождении тока i равно UIR

• Название: Практическая работа 5 Электробезопасность Потеря напряжения u на участке сопротивлением r при прохождении тока i равно UIR
• Дата: 16.03.2023
• Размер: 28.64 Kb.
• Имя файла: БЖД_ПР_5.docx
• Тип: Практическая работа; #995059

Практическая работа №5
Электробезопасность

1. 
   Потеря напряжения U на участке сопротивлением R при прохождении тока I равно U=I·R.
   
2. 
   Модуль комплексного сопротивления параллельного включения активного сопротивления R и ёмкости C:
   

где

 – круговая частота переменного тока (в России f=50 Гц)

3. 
   Сопротивление провода длиной l сечением S с удельным сопротивлением металла ρ:
   

Ом.
Задачи

1. 
   В трёхфазной трёх проводной сети с изолированной нейтралью, фазным напряжением 220 В и нормальной изоляцией определить ток замыкания при наличии защитного заземления (R_зз=10 Ом). Оценить опасность поражения человека при пробое фазы на корпус в этом случае, т. е. определить напряжение на корпусе установки относительно земли.
   

Решение

I =URh+Rзз

I =2201000+10= 0,22 А=220 мА

Вывод: в этом случае ток смертельный для человека.


2. Почему согласно требованиям ПУЭ сопротивление защитного заземления R₃ для установок, питающихся от трансформаторов мощностью не более 100 кВА, может составлять 10 Ом, а при мощности трансформатора более 100 кВА R₃ должно быть <4 Ом?

Решение

При пробое на корпус создается такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения поврежденного оборудования. Эти величины нужно, чтобы обезопасить человека от тока.
3. Определить значение тока через человека I_h при касании к заземлённому нулевому рабочему проводнику N в однофазной двухпроводной сети в точке C, а затем в точке B:

1) при нормальной работе сети;

2) при коротком замыкании проводников L и N.


Прикосновение человека к заземлённому нулевому рабочему проводнику в однофазной двухпроводной сети

Дано:

• 
  напряжение сети U_ф=220 В;
  
• 
  длина проводников: l_AB=30 м; l_AC=50 м; l_ABCDE=100 м;
  
• 
  удельное сопротивление медных проводников ;
  
• 
  сечение проводников S=10 мм²;
  
• 
  активная мощность, потребляемая двигателем Д P=18 кВт;
  
• 
  сопротивление заземления r₃=4 Ом;
  
• 
  сопротивление тела человека R_h=1000 Ом;
  
• 
  коэффициент мощности электродвигателя cos φ=0,8.
  

Решение

Найдем значение тока Ih C, по формуле: Ih C=UCRh+r3, где: UC – напряжение в точке С, В; Rh - сопротивление тела человека, Ом; r3 – сопротивление заземления, Ом.

Напряжение в токе С, рассчитаем с помощью формулы: UC=IC×RAC, где: IC - значение тока в точке С, А; RAC – сопротивление проводника, Ом.

Ток в точке С найдем, используя формулу мощности электродвигателя: P=Ic×Uф×Cos φ, Вт где: P – мощность потребляемая электродвигателем, кВт; Uф – напряжение сети; Cos φ – коэффициент мощности двигателя таким образом, IC=PUф×Cos φ=15×103220×0,9=75,76 А

Определим сопротивление проводника N длиной lAC = 35 м, по формуле: RAC=ρ×lACS=0.018×3510=0.063 Ом где: ρ – удельное сопротивление медных проводников, Ом*мм2/м; S – сопротивление проводников, мм2.

Таким образом, напряжение UC , будет равным: UC=75,76×0.063=4,77 В Тогда значение тока Ih C: Ih C=4,771000+4=0.00475 А=4,75 мА<10мА Ток =10 мА – пороговый ощутимый ток.

4. 
   Какой величины достигнет напряжение прикосновения при замыкании фазы на корпус станка в сети с линейным напряжением 380 В и фазным — 220 В, если оборудование имеет контурное заземление сопротивлением 4 Ом, а ток, стекающий в землю, составляет 10 А?
   

Решение

В сети с заземленным нулевым проводом при попадании напряжения на корпус электрической установки ток через заземление потечет по цепи и будет по закону Ома равен: Iз = U / (Rн+ Rз) Если сопротивление заземления нулевого провода Rо = 10 Ом, а электрическое сопротивление заземления корпуса электрического устройства Rз = 4 Ом, то через заземление потечет ток: Iз = 220 / (10+4) = 15,7 А Корпус, а, следовательно, и человек находятся под напряжением: Uк = Iз· Rз =15,7 · 4 = 62,8 В.

5. 
   В 3-х фазной 3-х проводной сети с глухозаземлённой нейтралью сопротивление изоляции фаз и их ёмкости относительно земли соответственно равны R₁=R₂=R₃=500 кОм, C₁=C₂=C₃=1 мкФ. Сопротивление человека, касающегося одной из фаз, — 1 кОм, сопротивление заземления нейтрали — 4 Ом. Определить величину тока, протекающего через тело человека, если линейное напряжение в сети 380 В, фазное — 220В.
   

Решение

Ih=220/(1000+4)=0,2А