Методика розв’язання задач на оцінювання захисної дії заземлення
Проаналізуємо небезпеку доторкання людини до струмоведучих частин під напругою у системі заземлення ІT.
Нехай до мережі підключений заземлений через опір 
електродвигун, якого торкається людина опором Rh. Як можна показати, у випадку замикання на заземлений корпус двигуна однієї з фаз трифазної мережі з фазною напругою Uф через людину проходить струм
, (5.2)
де 
Як видно з формули (5.2), струм через людину 
буде тим менше, чим менше опір заземлення 
. Людина і заземлювач виявляються включеними в коло паралельно, тому Uк = Ih×Rh = Із×Rз. Звідси
(5.3)
Рис. 5.2. Схемазахисного заземлення в мережі з ізольованою нейтраллю (система IT),
де 1 – корпус електродвигуна, який пошкоджений; 2 – провід заземлення; 3 – заземлювальний пристрій (ЗП);
Відповідно ПУЕ, опір заземлюючого пристрою в мережі з ізольованою нейтраллю повинен бути Rз£ 4 Ом, тому Rз / Rh = 4 Ом / 1000 Ом = 1 / 250. Це означає, що через людину пройде струм, сила якого в 250 разів менша, ніж струм, що пройде через заземлювач.
Той факт, що без заземлювача, через людину проходить значно більший струм, аніж зі заземлювачем, підтверджується формулою, яка є частинним випадком (5.2):
(5.4)
де фазна напруга менша від лінійної в 
разів, а саме: 
.
Порівнюючи вираз (5.4) з виразом (5.2) можна зробити висновок, що небезпека ураження струмом за умови дотику людини до корпусу заземленого електродвигуна значно менше завдяки наявності в знаменнику третього доданка.
|
|
|
Дійсно, при малому значенні Rз (Rз£ 4 Ом), отримаємо нерівність : 
, тобто струм через людину буде визначатися, в основному, третім доданком і буде тим менше, чим менше опір заземлюючого пристрою 
.
Таким чином, виносне заземлення забезпечує безпеку людини за умови, коли напруга на корпусі не перевищує допустиме значення при аварійному режимі. Наприклад, за тривалості дії струму Dt > 1c напруга дотику Uд не повинна перевищувати 20 В (ГОСТ 12.1.038-82).
__________________________________
Задача 5.1.Оцінити захисну дію заземлення корпусу електроустановки, яка живиться від мережі з ізольованою нейтраллю трансформатора, шляхом співставлення величин струмів через людину, обумовлених дотиком до корпусу при переході фазної напруги на корпус для двох випадків:
a) при відсутності захисного заземлення корпусу;
b) при наявності захисного заземлення корпусу (електроустановка знаходиться за межами зони розтікання струму замикання на землю).
Проаналізуйте отримані результати.
Для розрахунку задані такі величини: лінійна напруга мережі (
= 6 кВ), опір витоку мережі 
, опір пристрою захисного заземлення ( = 6,5 Ом), опір тіла людини ( 
), матеріал підошви взуття – шкіра волога, вид ґрунту – чорнозем вологий. Розв’язання.Відповідно виразу (5.2) загальний опір людини 
протіканню через нього струму: 
(5.5) де: 
– опір тіла людини (теоретично = 1000 Ом º 1 кОм); 
– опір одягу; 
– опір взуття; 
– опір опорної поверхні ніг.Зауваження. В таблицях є значення опору кожної підошви взуття ( 
) і опорної поверхні ноги ( 
). Тому для двох ніг і однієї пари взуття маємо перетворення виразу (5.5) у такий: 
(5.6) Опір підошви взуття залежить (за законом Ома) від прикладеної напруги. Це враховано в табл.5.1. Маємо: = 0 ; = 0,2 кОм; = 50 Ом º 0,05 кОм. Тоді загальний опір людини дорівнює: = 1кОм + 0,5 (0,2кОм + 0,05 кОм) = 1 + 0,125 = 1,125 кОм. Таблиця 5.1
|
|
|
Орієнтовні значення опору підошви взуття ( 
) в залежності від прикладеної напруги
| Матеріал підошви | Стан приміщення | Опір | |||
| до 65 | 127 | 220 | вище 220 | ||
| Шкіра | Сухе | 200 | 150 | 100 | 50 |
| Шкірозамінник | 150 | 100 | 50 | 25 | |
| Гума | 500 | 500 | 500 | 500 | |
| Шкіра | Сире та вологе | 1,6 | 0,8 | 0,5 | 0,2 |
| Шкірозамінник | 2,0 | 1,0 | 0,7 | 0,5 | |
| Гума | 2,0 | 1,8 | 1,5 | 1,0 | |
Розглянемо випадок а), а саме відсутність захисного заземлення корпусу електродвигуна (відсутність кола заземлення, випадок обриву). У даному випадку дотикання до корпусу пошкодженого обладнання аналогічно дотиканню до фазного проводу і струм через людинувизначається залежністю (5.4):
|
|
|
Таблиця 5.2
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!