Необходимые теоретические сведения

Выносное заземление обеспечивает защиту человека путем снижения потенциала корпуса до величины

U_з = I_зr_з,

где I_з - ток замыкания через заземлитель, r_з - 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 R_сh - 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 r_З £ 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 U_Ф = 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 I_h , проходящего через человека и оцените его опасность (исход электротравмы), сравнив его с пороговыми значениями токов, приведенных в таблице. Сопротивление заземления нейтрали R_ЗM = 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 R_ch = 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 R_ch = 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 Е_доп.= 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