Контрольная работа по электробезопасности. Электробезопасность. Задача 1 Человек, cтоя на земле, прикоснулся к одному из проводов однофазной двухпроводной сети, изолированной от земли

• Название: Задача 1 Человек, cтоя на земле, прикоснулся к одному из проводов однофазной двухпроводной сети, изолированной от земли
• Анкор: Контрольная работа по электробезопасности
• Дата: 19.05.2022
• Размер: 291 Kb.
• Имя файла: Электробезопасность.doc
• Тип: Задача; #539406

Расчетная работа (зачет)

по дисциплине «Электробезопасность и эксплуатация электрических сетей»

группа ЭС-32/зу

ВАРИАНТ № 5

Задача 1
Человек, cтоя на земле, прикоснулся к одному из проводов однофазной двухпроводной сети, изолированной от земли

Исходные данные:

Напряжение сети, U_ном=660 В;

Сопротивление замыканию проводов на землю, R_зм=55 Ом;

Сопротивление изоляции провода L₁, R₁= 30 кОм;

Сопротивление изоляции провода L₂, R₂= 40 кОм;

Сопротивление тела человека, R_h= 960 Ом.

Необходимо:

определить ток, прошедший через тело человека, в двух случаях:

1) человек касается провода при отсутствии замыкания на землю;

2) человек касается провода с неповрежденной изоляцией при замыкании на землю.



Рисунок 1 - Прикосновение человека к проводу однофазной двухпроводной сети,

изолированной от земли

Решение:

При нормальном режиме работы сети напряжение прикосновения, т.е. напряжение, под которым находится человек можно выразить из выражения:



где U_пр – напряжение прикосновения, В;

I₁ – ток, проходящий через сопротивления изоляции r₁, А;

I₂ – ток, проходящий через сопротивления изоляции r₂, А;

I_h – ток, проходящий через тело человека r₂, А/

Заменяя I₁ и I_h их значениями,



получаем:



Ток, проходящий через человека:



При аварийном режиме работы, когда второй провод проводов сети замкнут на землю через сопротивление r_зм, ток, проходящий через человека, определяться по тому же выражению, что при нормальном режиме работы, но r₂ необходимо заменить на эквивалентное сопротивление параллельно включенных сопротивлений r₂ и r_зм:





Задача 2
На воздушной линии электропередачи (ВЛ) напряжением 10 кВ оборвался один из проводов. Участок этого провода лег на землю.

Человек, идущий поперек оси участка провода, лежащего на земле, наступил одной ногой точно на середину этого участка провода, а другой ногой — на землю.

Исходные данные:

Напряжение сети, U_ном=6 кВ;

Длина воздушного участка линии, L_в=95 км;

Длина кабельного участка линии, L_к=12 км;

Длина участка линии, лежащего на земле L=12 м;

Диаметр провода d = 0,026 м;

Длина шага человека, а = 0,95 м;

Сопротивление тела человека, R_h= 1000 Ом;

Грунт Лесс;

Удельное сопротивление грунта  = 250 Омм.

Необходимо:

вычислить потенциал оборванного провода и шаговое напряжение человека.



Рисунок 2 – Человек под шаговым напряжением

Решение:

Рассматриваемая в задаче сеть – трехфазная с изолированной нейтралью и номинальным напряжением 6 кВ.

Часть провода, упавшую на землю, будем рассматривать как протяженный заземлитель круглого сечения, углубленный в землю на половину диаметра.

Человек, наступив одной ногой на оголенный провод, а второй на расстояние своего шага от провода, повергся воздействию агового напряжения:



Потенциалы определим с помощью уравнения потенциальной кривой протяженного заземлителя круглого сечения поперек оси заземлителя (по оси Y):



где I_з – ток замыкания на землю,



Принимая

у₁=0,5d;

определяем потенциал оборванного провода:



Тогда

у₂=а;

и потенциал, на расстоянии шага от оборванного провода:



Шаговое напряжение


Задача 3
На конечной опоре — деревянном столбе воздушной линии электропередачи произошел обрыв нулевого рабочего провода, идущего в осветительную арматуру наружного освещения, установленную на этой опоре. В результате лампа погасла.

Человек, собираясь устранить повреждение, поднялся на высоту металлической приставки (пасынка) к опоре, взялся за конец оборванного нетрального провода.

Исходные данные:

Напряжение сети, U_ном=220 В;

Длина электрода, заглубленного в землю L=2 м;

Диаметр электрода, заглубленного в землю d = 0,2 м;

Мощность лампы, Р = 175 Вт;

Сопротивление тела человека, R_h= 1000 Ом;

Сопротивление обуви, R_об= 800 Ом;

Сопротивление заземления нейтрали тр-тра r₀= 11 Ом;

Грунт лесс;

Удельное сопротивление грунта  = 250 Омм.

Необходимо:

вычислить значение тока, поразившего человека.



Рисунок 3 – Поражение электрическим током, при касании нейтрального провода

Решение:

При прикосновении человека к оборванной нейтрали образуется замкнутая электрическая цепь, состоящая из следующих после последовательно соединенных элементов: сопротивление нити накала лампы r_л, сопротивление тела человека R_h, сопротивление обуви R_об, сопротивление стержневого электрода r_з, сопротивление заземления нейтрали трансформатора r₀.

Сопротивление нити нала лампы:



Сопротивление заглубленного электрода:



Суммарное сопротивление цепи:



Ток, протекающий через тело человека:



Список использованных источников

1. 
   Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Утверждены приказом Минэнерго России от 13 января 2003 г. № 6.
   
2. 
   Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. Утверждены приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г. №328н.
   
3. 
   Правила устройства электроустановок. Утверждены Госэнергонадзором Минэнерго СССР 05.10.1979 г. (с изменениями на 20 июня 2003 г.).
   
4. 
   Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках / П.А. Долин. — М.: «Знак», 2000. —440 с.
   
5. 
   Электробезопасность. Теория и практика: учебное пособие для вузов /П.А. Долин, В.Т. Медведев, В.В. Корочков, А.Ф. Монахов; под ред. В.Т. Медведева. — М.: Издательский дом МЭИ, 2012. —280 с.
   
6. 
   Долин П.А., Медведев В.Т., Корочков В.В. Электробезопасность: задачник/ под ред. В.Т. Медведева. — М.: Гардарики, 2003. —215 с.
   

.