Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Задание 3: Анализ опасности поражения человека электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью IT

На рисунке, приведенном ниже, показана схема трехфазной сети с изолированной нейтралью IT с замыканием одной из фаз на корпус электрооборудования. На схеме показаны два возможных варианта включения человека в электрическую цепь. В первом случае человек, стоит на изолированном полу и одновременно касается корпусов электроприемников №1 и №2. Во втором случае человек, стоит на токопроводящем полу и касается корпуса электроприемника №2. Корпуса электроприемников присоединены к собственному заземляющему устройству потребителя, т.е. выполнено защитное заземление оборудования.

Для моделирования на виртуальном стенде указанных выше условий поражения, следует задать соответствующий режим работы нейтрали (изолированная нейтраль). Для этого введите значение рабочего сопротивления нейтрали Rип равным очень большому числу, например, 1000000 Ом. Так же следует убрать повторное заземление PEN-проводника, для этого введите значение сопротивления Rпов равным очень большому числу, например, 1000000 Ом. Далее в области «Используемые защитные меры» виртуального стенда отключите «защитное зануление» и включите «защитное заземление».

Задание 3.1. Определите, опасно ли замыкание фазы на корпус электрооборудования в трехфазной сети с изолированной нейтралью для человека который стоит на изолированном полу и одновременно касается корпусов электроприемников №1 и №2, а также для человека, который стоит на токопроводящем полу и касается корпуса электроприемника №2.

Задание 3.2. Определите, опасно ли в трехфазной сети с изолированной нейтралью замыкание фазного провода на землю с его обрывом. Для моделирования на виртуальном стенде замыкания на землю, следует в области «Возможные повреждения» отключить «замыкание фазы на корпус электрооборудования», включить «замыкание фазы на землю» и «обрыв фазы», нажав на соответствующие иконки.

Задание 3.3. Определите, опасно ли в трехфазной сети с изолированной нейтралью наличие одновременно замыкания одной из фаз на корпус и замыкания другой фазы на землю. Для моделирования на виртуальном стенде указанных условий поражения, в области «Возможные повреждения» должны быть включены: «замыкание фазы на корпус электрооборудования» и «замыкание фазы на землю».

Задание 3.4. Определите, как влияет качество изоляции сети (т.е. активное сопротивление изоляции относительно земли) на опасность поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью при наличии замыкания одной из фаз на корпус электрооборудования. Также определите, как влияет на опасность поражения наличие или отсутствие защитного заземления электрооборудования. Для моделирования замыкания на корпус в области «Возможные повреждения» включите «замыкание на корпус».

Ввести значения сопротивления изоляции проводов сети относительно земли можно в модальном окне, которое появится после нажатия на соответствующий провод трехфазной четырехпроводной сети.

По умолчанию сопротивление изоляции проводов сети задано равным 100000000 Ом (такое значение сопротивления характерно для сети с очень хорошей изоляцией). Задайте несколько значений сопротивления изоляции и рассчитайте для каждого значения напряжения прикосновения и токи, протекающие через человека. Результаты расчетов рекомендуется представить в виде таблицы.

Таблица

Rизол, Ом	100000000	10000000	1000000	100000	10000
при отсутствии защитного заземления
Uпр1, В
Uпр2, В
Ih1, А
Ih2, А
при наличии защитного заземления
Uпр1, В
Uпр2, В
Ih1, А
Ih2, А

Задание 3.5. Определите, как влияет общая протяженность сети на опасность поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью при наличии замыкания одной из фаз на корпус электрооборудования. Также определите, как влияет на опасность поражения наличие или отсутствие защитного заземления электрооборудования. Для моделирования замыкания на корпус в области «Возможные повреждения» включите «замыкание на корпус».

Как известно, общая ёмкость проводов сети относительно земли пропорциональна её протяженности. Чем длиннее и разветвлённее электрическая сеть, тем больше её ёмкость. Таким образом, задавая ёмкость сети, мы фактически моделируем её протяженность. Ввести значение общей ёмкости проводов сети относительно земли можно в модальном окне, которое появится после нажатия на соответствующий провод трехфазной четырехпроводной сети. Ёмкость вводится в нанофарадах.

По умолчанию ёмкость проводов сети задана равным 1 нФ (такое значение характерно для короткой, не разветвлённой сети). Задайте несколько значений ёмкости и рассчитайте для каждого значения напряжения прикосновения и токи, протекающие через человека. Результаты расчетов рекомендуется представить в виде таблицы.

Таблица

С, нФ	1	10	100	1000	10000
при отсутствии защитного заземления
Uпр1, В
Uпр2, В
Ih1, А
Ih2, А
при наличии защитного заземления
Uпр1, В
Uпр2, В
Ih1, А
Ih2, А

Задание 3.6. Определите, опасно ли замыкание фазы на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью если вместо защитного заземления оборудования будет применяться защитное зануление. Для моделирования указанных условий поражения в области «Используемые защитные меры» отключите «защитное заземление» и включите «защитное зануление».

После задания исходных данных и нажатия кнопки «Расчет», в области «Результаты расчета» виртуального стенда будут показаны:

• напряжение прикосновения Uпр1, под которым окажется человек, стоящий на изолированном полу и одновременно прикоснувшийся к корпусам электроприемников №1 и №2, а также значение тока протекающего через человека;
• напряжение прикосновения Uпр2, под которым окажется человек, стоящий на токопроводящем полу и прикоснувшийся к корпусу электроприемника №2, а также значение тока протекающего через человека;
• значения токов в фазных проводах трехфазной электрической сети.

Сравнив полученные значения напряжений прикосновения и токов с допустимыми (ГОСТ 12.1.038), сделайте выводы об опасности поражения электрическим током.

Контрольные вопросы для самопроверки знаний

1. Опасно ли для человека, работающего с электрооборудованием в трехфазной сети с изолированной нейтралью, появление замыкания на землю фазного проводника?
2. Опасно ли для человека, работающего с электрооборудованием в трехфазной сети с изолированной нейтралью, появление замыкания на корпус фазного проводника?
3. Опасно ли для человека, работающего с электрооборудованием в трехфазной сети с изолированной нейтралью, появление одновременно замыкания одной из фаз на землю и замыкания другой фазы на корпус?
4. Как влияет на степень опасности поражения человека электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью качество изоляции сети?
5. Как влияет на степень опасности поражения человека электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью протяженность сети?
6. Почему основной защитной мерой в сети с изолированной нейтралью является защитное заземление, а не защитное зануление?
7. В каком случае защитное заземление электрооборудования существенно снижает опасность поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью.

comments powered by HyperComments

[Назад]      [Далее]