Электробезопасность

Лабораторная работа 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
3-ФАЗНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
1. Цель работы
1.1. Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с изолированной нейтралью при однополюсном прикосновении к одной из фаз.
1.2. Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с глухозаземленной нейтралью при однополюсномприкосновении к одной из фаз.
1.3. Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью при двухполюсном прикосновении.
2. Содержание работы
2.1. Теоретическая часть, выводы, контрольные вопросы, список литературы [3, 4].
2.2. Экспериментальная часть, выводы.
2.3. Составление отчета и защита проделанной работы.
3. Теоретическая часть
3.1. Характеристикаэлектрических сетей.
Электрические сети с напряжением до 1000 В подразделяют по количеству проводов:
* однопроводные (второй провод – рельс, «земля»);
* двухпроводные – сети постоянного и переменного однофазного тока;
* трехпроводные – сети 3-фазного переменного тока с глухозаземленной (рис. 1, а) и изолированной (рис. 1, б) нейтралью;
* пятипроводные – сети переменного 3-фазноготока с глухозаземленной нейтралью, нулевым рабочим N и защитным РЕ проводами (рис. 2).

Рис. 1. Трехпроводная 3-фазная сеть переменного тока
с глухозаземленной (а) и изолированной (б) нейтралью

Рис. 2. Пятипроводная 3-фазная сеть переменного тока
с глухозаземленной нейтралью, нулевым рабочим N
и защитным PE проводами
При анализе электробезопасности сетей и электроустановок с напряжением до 1000 Ви протяженностью до 1 км емкостью фазных проводов пренебрегают.
Векторные диаграммы напряжений 3-фазной сети переменного тока приведены на рис. 3.

Рис. 3. Векторные диаграммы напряжений 3-фазной сети переменного тока:
а – нормальный режим работы, т. е. сопротивления
изоляции фазных проводов находятся в исправном состоянии;
б – частичное замыкание фазного провода на «землю»;
в – полное замыканиепровода на «землю»
Из векторной диаграммы следует, что при исправной сети фазные напряжения UA, UB, UC равны между собой (рис. 3, а) и являются фазными напряжениями Uф, угол сдвига фаз равен 120о. Напряжения UAB, UBC, UCA равны между собой и представляют собой линейные напряжения Uл. Линейные и фазные напряжения связаны между собой зависимостью:
Uл = Uф = 1,73Uф.
В случае если сопротивлениеодного из фазных проводов относительно «земли» уменьшается, то нулевая точка сдвигается по вектору соответствующего фазного напряжения (рис. 3, б), напряжение данной фазы уменьшается, а напряжения двух других фаз увеличиваются и стремятся к линейному. Если же сопротивление фазного провода равно нулю (замыкание на «землю»), то и напряжение этой фазы равно нулю, а напряжения двух других фаз становятся равнымилинейному (рис. 3, в).
3.2. Электрический ток и его опасность для человека.
Опасность воздействия электрического тока на человека зависит от сопротивления тела человека и величины приложенного к нему напряжения, силы тока, проходящего через тело, длительности его воздействия, пути прохождения, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека и факторов окружающей среды.
По опасностивоздействия на человека и в зависимости от величины различают токи:
* ощутимые, вызывающие первые ощущения воздействия тока (переменный ток от 0,6 до 1,5 мА и постоянный от 5 до10 мА);
* отпускающие, при которых человек способен самостоятельно освободиться от контакта с токоведущими частями (переменный ток – не более 10 мА и постоянный ток не более 50 мА);
* неотпускающие, при которых человеку необходимапомощь для освобождения от токоведущих частей (переменный ток более 10 мА и постоянный ток более 50 мА);
* фибрилляционные, вызывающие некоординированные сокращения мышц сердца (фибрилляцию), ведущие к прекращению кровообращения (переменный ток от 100 мА до 5А и постоянный ток от 300 мА до 5А);
Опасной величиной тока, протекающего через внутренние органы...