Практикалық сабақ №2

Адам денесінің және жердің электрлік кедергісі және тоқтың соғу әсері.

Операциялық оқыту әдісі –«алгоритм»

Ізденімпаздық оқыту әдісі – «миға шабуыл»

Жермен салыстырғандағы сымның сыйымдылығын нөлге тең қабылдауға болатын жерден оқшауланған бір фазалық екі сымды қарапайым тораптың бірін (2 сурет), мысалы 1кВ-қа дейінгі шағын ұзындықты ауалық торапты таңдауға болады.

Осы торап сымдарының біріне адамның жанасу қауіпін бағалайық, яғни, адам түсетін U_пр кернеуді және тораптың қалыпты жұмыс режимі кезінде, сол сияқты апаттық кезінде (яғни қандайда бір сымның жерге тұйықталуы кезінде) адам денесі арқылы өтетін I_h тоқты анықтаймыз.

Тораптың қалыпты режим жұмысы кезінде жанасу кернеуі, яғни, торап сымдарының біреуіне жанасқан кезде адам түсетін кернеу келесі формуламен анықталады:

(2)

Адам денесі арқылы өтетін тоқ, А:

(3)

Апаттық режим кезінде торап сымдарының біреуі, мысалы, r_змкедергісі арқылы жерге L₂ тұйықталған (2, б сурет), жанасу кернеуі және бүрін сымға жанасқан адам денесі арқылы өтетін тоқ, (2) және (3) формулалар бойынша анықталады, мұнда r₂кедергі r₂ және r_зм кедергілер параллель қосылған r_э эквивалентті кедергіге ауыстырылуы қажет:

(4)

Дегенмен, r_зм кедергісі әдетте r₁, r₂ және R_h кедергілермен салыстырғанда аз болады және нөлге тең болуы мүмкін, сондықтан, жанасу кернеуі U_пр мен адам денесі арқылы өтетін тоқтың I_h мүмкін болатын ең үлкен мәні болуы қажет:

Жермен салыстырғанда сыйымдылығын ескермеуге болатын жерлендірілген сымы бар бір фазалы екі сымды торапты қарастырайық.

Осы тораптың жерлендірілмеген сымына жанасқан кезде (3, а сурет) адам арқылы тоқ өтеді:

(5)

Осы кезде жанасу кернеуі, В мынаған тең

(6)

мұнда r₀ — сымның жерлендіргіш кедергісі, Ом.

Сурет 3 Жерлендірілген сымы бар бір фазалы екі сымды торапқа адамның жанасуы: а — жерлендірілмеген сымға жанасуы; б — апаттық режимде жерлендірілген сымға жанауы; в —сымдар арасында қысқа тұйықталу кезінде жерлендірілген сымға жанасуы

Осы өрнектерден көрініп тұрғандай, r₀<<R_h болған кезде адам іс жүзінде тораптың толық кернеу астында қалады, ал ол арқылы өтетін тоқтың ең үлкен мәні болады. Бұл жағдайда, біз әсері өте төмен оқшаулағыштың r₁ және r₂ кедергілерін ескермейміз.

Мұнда адамдардың тоққа соғылуы қателігі үшін оқшаулатқыш ковриктің және аяқкиімнің үлкен мәнін ескертеу орынды.

Расында, еденнің r_п және аяқ-киімнің r_об кедергілерін тізбектей қосылады.

Осыны ескере, (5) формуланы мына түрде ұсынуға болады.

1. Электр тораптарында тоқтың соғу қауіптерін есептеу

Адам жерге тұйықталған екісымды бірфазалы желінің бойынан алдымен b нүктесінен, кейін с нүктесіне қол тигізді.

Берілгені: желі кернеуі (сымдар арасында) U= 220 В; адам денесінің кедергісі R_h = 1000 Ом; екі сымның суммарлық ұзындығы L = 100 м; мыс қималы сымдар S = 10 мм²; мыстың шектік кедергісі ρ = 0,017 Ом мм² /м; жерге тұйықталған сымның а—b аралығының арақашықтығы ΔL = 30 м; жобалау кезінде желі сымдарын таңдауда орнатылған кернеу шығыны ΔU = 5 %; қозғалтқыш тұтынатын белсенді қуаты, Р = 18 кВт; жерге тұйықталған сым кедергісі r_з = 4 Ом; қарастырылып отырған желіден қуат алатын электрқозғалтқыштың қуат коэффиценті, cos φ = 0,8.

Желінің қалыпты жұмысы және сымдар арасындағы қысқа тұйықталу кезінде адам бойымен өткен тоқтың мәнін табу керек.

Нұсқауы: арашалағыш өткізгіштігі мен сымдар сыйымдылығы жерге қатысты көп маңызды емес, сондықтан оларды ескермеуге болады.

Шешуі.

1. қалыпты жұмыс кезінде әр сымдағы кернеу шығынын ескергенде (5%) қозғалтқыштағы кернеу келесіге тең болады

Сурет 9 Бір фазалы екі сымды тораптың қалыпты жұмыс режимі кезінде және сымдар арасындағы қысқа тұйықталу кезінде жерлендірілген сымға адамның жанасуы

Желідегі номиналды тоқ