Выносное заземление обеспечивает защиту человека путем снижения потенциала корпуса до величины
Uз = Iзrз,
где Iз - ток замыкания через заземлитель, rз - сопротивление защитного заземления, Ом.
Ток через человека, прикоснувшегося к заземленному корпусу при пробое изоляции, является функцией тока замыкания через заземлитель и определяется по формуле:
, (4.1)
где Rсh - сопротивление цепи человек- земля, Ом; a - коэффициент напряжения прикосновения.
Поскольку заземлитель в случае выносного заземления расположен чаще всего на расстоянии более 20 м от возможного места прикосновения к корпусу, Коэффициент a у выносных заземлений равен единице. Таким образом, выносные заземления защищают только благодаря малому значению при условии малых токов замыкания (не более 10 А), которые имеют место в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. При допустимом значении rЗ £ 4 Ом выносное заземление обеспечивает в самом неблагоприятном случае замыкания малое напряжение на корпусе:
.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 4.2.1
Для электропитания жилых и общественных зданий, как правило, используются четырехпроводные сети с заземленной нейтралью и фазным напряжением UФ = 220 В. При случайном прикосновении к фазному проводу с нарушенной изоляцией или токоведущим частям бытовых электроприборов электрическая цепь будет проходить через тело человека, имеющее сопротивление 1 кОм. Определите величину тока Ih , проходящего через человека и оцените его опасность (исход электротравмы), сравнив его с пороговыми значениями токов, приведенных в таблице. Сопротивление заземления нейтрали RЗM = 4 Ома.
Задача 4.2.2 Рассчитать ток, проходящий через человека при прикосновении к корпусу, оказавшемся под напряжением 220В в помещениях различной категории электроопасности: особо опасных, повышенной электроопасности и без повышенной электроопасности (соответственно Rch = 1; 4; 40 кОм)., при наличии выносного заземления с сопротивлением 4 Ома, 7 Ом, 10 Ом, 20 Ом и его отсутствии. Построить графики зависимости тока, проходящего от человека от сопротивления защитного заземления для различных помещений. Выделить на графиках границы зон тока ощущения, неотпускающего тока, тока фибрилляции. Коэффициент напряжения прикосновения a для выносного заземления принимается равным единице.
Задача 4.2.3 Рассчитать ток, проходящий через человека при прикосновении к корпусу, оказавшемся под напряжением 220В в помещениях различной категории электроопасности: особо опасных, повышенной электроопасности и без повышенной электроопасности (соответственно Rch = 1; 4; 40 кОм)., при наличии выносного заземления с сопротивлением 4 Ома, 7 Ом, 10 Ом, 20 Ом и его отсутствии. Построить графики зависимости тока, проходящего от человека от сопротивления защитного заземления для различных помещений. Выделить на графиках границы зон тока ощущения, неотпускающего тока, тока фибрилляции. Коэффициент напряжения прикосновения a для выносного заземления принимается равным единице.
Задача 4.3.1
Считается, что наиболее вредными для человеческого организма являются электромагнитные излучения с длиной волны 20-30 см. Какие параметры ЭМИ нормируются для этого диапазона?
Задача 4.3.2
Действующее значение напряженности электрического поля, измеренное на расстоянии 1 м от экрана телевизора, оказалось равным Е В/м. Эффективным способом защиты от электромагнитных излучений является защита расстоянием. Считая, что напряженность Е убывает с расстоянием пропорционально кубу, определить, на каком расстоянии будет измерено принимаемое рядом исследователей за безопасное значение Едоп.= 0,5 В/м?
Чему равно Е на расстоянии Х м и на рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м? Данные для расчета приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
№вар. | |||||||||||||||
Е | |||||||||||||||
Х | 1,5 | 2,5 | 0,5 | 3,2 | 3,5 | 4,5 | 6,5 | 4,8 | 5,5 |
Продолжение таблицы 4.1
№вар. | ||||||||||||||
Е | ||||||||||||||
Х | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 1,5 | 1,5 | 2,3 | 3,5 | 3,2 | 0,5 |