Задача 1
Определить ток, протекающий через тело человека Ih при прямом однофазном прикосновении к проводу сети типа TN-C при нормальном режиме работы. Параметры сети: Uф =220 В, Rh=2 кОм; СL1 =СL2 =СL3 =0,3 мкФ; RL1 =RL2 =RL3 =R=50 кОм; R0=4 Ом.
Решение:
Поскольку сопротивление фазных проводов относительно земли много больше сопротивления заземления нейтрали, ток проходящий через тело человека определяется выражением:
Ответ: 110 мА.
Аварийный режим работы сети
Задача 2
В сети напряжением 380/220 В, 50 Гц с заземленной нейтралью типа TN-C произошло замыкание на землю фазного провода, при этом: Rзм =18 Ом; R0 =4 Ом; Rh =1 кОм.
Какой ток протекает через тело человека при прикосновении к поврежденной фазе, если человек находится на расстоянии 40 м от места замыкания на землю?
Принципиальная схема, соответствующая условию задачи, приведена ниже.
Решение:
1. Рассчитаем ток замыкания на землю по формуле:
,
.
При этом учтено, что Rh и Rзм включены параллельно и Rh >> Rзм.
2. Определим напряжение поврежденного фазного провода относительно земли по формуле:
,
.
3. Рассчитаем ток через тело человека по формуле:
.
Так как человек находится на расстоянии 40 м от места замыкания на землю, a1= a2=1 и
,
.
Ответ задачи: Ih=180 мА - справедлив в том случае, когда человек стоит вне зоны растекания тока с поврежденного провода.
Задача 3
Оцените опасность прикосновения человека к исправному проводу сети типа T-N-C (трехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью) напряжением 220/380 В, работающей в аварийном режиме (один из фазных проводов сети замкнулся на землю через малое активное сопротивлением RЗМ=15 Ом.
Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=63 кОм, емкости фазных проводов относительно земли СL1=СL2=СL3=С=0. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом.
Решение:
Напряжение прикосновения для представленной выше схемы в действительной форме имеет вид:
.
Учитывая, что
,
предыдущее выражение можно записать как
.
При этом выражение для определения тока через тело человека имеет вид
.
Ответ задачи: Ih=254 мА.
К практическому занятию 3. Задачи для самостоятельного решения:
Сеть IT
Задача 1
Каким сопротивлением относительно земли должны обладать фазные провода сети типа IT, чтобы при прямом однофазном прикосновении при нормальном режиме работы сети значение тока, проходящего через тело человека, не превышало длительно допустимого значения (10 мА).
Исходные данные: напряжение сети 380/220 В, Rh=1 кОм; СL1 =СL2 =СL3 =0; RL1 =RL2 =RL3 = R.
Задача 2
В каком случае прикосновение опаснее и почему:
А)
Б)
Задача 3
Определить ток, протекающий через тело человека Ih, при однофазном прикосновении к замкнувшемуся на землю проводу 3-х фазной 3-х проводной сети с изолированной нейтралью типа IT, если человек наступил на замкнувшийся на землю фазный провод.
Дано: Uл=380 В, Rh=1 кОм; СL1 =СL2 =СL3 =0;
RL1 =RL2 =RL3 =R=66 кОм; Rзм =12 Ом.
Задача 4
В каком случае прикосновение опаснее и почему:
А)
Б)
Задача 5
В каком случае прикосновение опаснее и почему:
А)
Б)
Сеть TN
Задача №1
Сеть типа T-N-C (трехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью) напряжением 220/380 В. Человек прикасается к фазному проводу. Оценить опасность такого прикосновения, если:
1. сеть работает в нормальном режиме;
2. аварийный режим работы сети (одна из фаз сети замкнулась на землю через малое активное сопротивление rЗМ=7 Ом) и человек касается неисправного фазного провода.
Дано: Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=63 кОм. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом.
Задача №2
Сеть типа T-N-C (трехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью) напряжением 220/380 В. Аварийный режим работы сети (один из фазных проводов замкнулся на землю через малое активное сопротивление rЗМ=7 Ом). Человек касается нулевого провода находясь на расстоянии L1=25 м от места размещения заземлителя нейтральной точки источника тока и на расстоянии L2=0 м от места касания поврежденным проводом земли.
Дано: Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=63 кОм. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом.
Определить ток через тело человека.
Задача №3
Оцените опасность прикосновения человека к аварийному фазному проводу сети типа T-N-C (замкнулся на землю через малое сопротивление rЗМ=18 Ом) напряжением 220/380 В.
Дано: Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=63 кОм. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом. Расстояние между местом, где стоит человек, и местом соприкосновения аварийного провода с землей L=0 м.
Как изменится величина тока через тело человека, если расстояние между человеком и местом соприкосновения аварийного провода с землей увеличится до 25 м?
Задача №4
Аварийный режим работы сети типа TN-S (трехфазная пяти проводная с глухозаземленной нейтралью) напряжением 220/380 В (один из проводов сети замкнулся на землю через малое активное сопротивление rЗМ=7 Ом). Человек прикасается к поврежденной фазе. Определить напряжение прикосновения и ток через тело человека.
Дано: Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=45 кОм. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом.
Как изменится ток через тело человека, если человек стоит на основании с сопротивлением Rосн= 9000 кОм?
Задача №5
Оцените опасность поражения человека электрическим током (определив величину тока через тело человека) при прикосновении к фазному проводу сети TN-S (трехфазная пяти проводная с глухозаземленной нейтралью) напряжением 220/380 В, работающей в аварийном режиме (один из проводов сети замкнулся на землю через малое активное сопротивление rЗМ=18 Ом):
1. Прикосновение к исправному проводу;
2. Прикосновение к поврежденному проводу.
Дано: Сеть короткая и симметричная. Сопротивления фазных проводов относительно земли RL1=RL2=RL3=R=60 кОм. Сопротивление тела человека Rh=1000 Ом. Сопротивление заземления нейтральной точки источника тока R0=4 Ом.
