эффективности защитного заземления

 

Задача 1

В сети типа IT ( =380 B) произошло замыкание двух различных фаз на два раздельно заземленных корпуса. Заземлитель первого корпуса имеет полусферическую форму с радиусом r = 0,2 м и расположен на поверхности земли. Человек одной ногой стоит на этом заземлителе. Расстояние до второго заземлителя более 30 м.

Определить напряжение шага и ток , протекающий через человека, если сеть короткая, шаг человека а = 0,8 м; b₂ =0,5.

Решение:

При замыкании двух различных фаз сети IT на два раздельно заземленных корпуса (рис. 16) значение тока , стекающего в землю, практически не зависит от значений сопротивления изоляции фаз относительно земли и определяется как

 

 

Рис. 16. Замыкание двух различных фаз на два раздельно

заземленных корпуса

 

При этом потенциал заземлителя первого корпуса составит

В общем случае напряжения шага с учетом формы потенциальной кривой и сопротивления основания растеканию току определяется как

где – коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой. Поскольку человек стоит одной ногой на полушаровом заземлителе, в данном случае и можно рассчитать следующим образом

Коэффициент, учитывающий сопротивление основания растеканию тока, = 0,5 по условиям задачи.

Поэтому искомое значение напряжения шага

а ток, протекающий через тело человека,

Ответ задачи:

Задача 2

Потребитель электроэнергии подключен к сети типа IT, произошло замыкание одного из фазных проводов на заземленный корпус. При каком значении сопротивления изоляции напряжение прикосновения человека, касающегося заземленного корпуса, равно длительно допустимому значению.

Дано: =380 B.

сеть короткая; a₁ = a₂ = 1.

Решение:

В данном случае значение тока , стекающего в землю через заземлитель, зависит от значений сопротивления изоляции фаз относительно земли (рис. 17) и определяется как

 

 

Рис. 17. Замыкание фазы сети IT на заземленный корпус

 

Значение напряжения прикосновения человека, касающегося заземленного корпуса, равно в данном случае значению потенциала на заземлителе

По условиям задачи значение напряжения прикосновения может равняться длительно допустимому значению , т. е.

Из полученного уравнения определяем искомые значения сопротивлений изоляции фаз

Подставив в последнее выражение значение длительно допустимого напряжения = 36 В, получим искомое значение сопротивления изоляции фаз

Ответ задачи: при

Примечание. При полученном значении сопротивления изоляции (значительно меньшем реального значения) наличие защитного заземления обеспечивает безопасность при замыкании на корпус в сети IT.

Решите аналогичные задачи самостоятельно.

 

Задача 3

Определить значение тока и напряжение прикосновения , если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки (рис. 18), на который произошло замыкание фазного провода L ₁ сети типа IT (линейное напряжение – 380 В), а фазный провод L ₃ замкнулся на землю (аварийный режим сети).

 

 

Рис. 18. Замыкание двух различных фаз на землю и заземленный корпус

 

Дано: человек находится на расстоянии 40 м от заземлителя; сеть короткая.

Ответ задачи: = 20 мА.

 

Если Ваш ответ не совпал с приведенным, повторите раздел Защитное заземление.

 

Задача 4

Определить значение тока через тело человека, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки, на который произошло замыкание одного из фазных проводов сети типа TN-C (380/220 В) (рис. 19).

 

 

Рис. 19. Замыкание фазы на заземленный корпус в сети TN-C

 

Дано: сеть короткая;

Заземлитель полушаровой с радиусом r = 0,4 м; человек стоит на земле на расстоянии х = 2 м от заземлителя; = 9 кОм. Оценить опасность поражения человека током, используя первичные критерии электробезопасности.

Ответ задачи: =5,9 мА.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называют заземляющим устройством?

2. Каков принцип действия заземления как меры обеспечения электробезопасности?

3. Что называют сопротивлением растеканию тока заземляющего устройства?

4. От каких параметров зависит значение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства?

5. Что может использоваться в качестве естественного заземлителя?

6. Что такое напряжение прикосновения?

7. От каких параметров зависит значение напряжения прикосновения?

8. Что такое напряжение шага?

9. От каких параметров зависит значение напряжения шага?

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

Основная литература

1. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

2. Цапенко, Е. Ф. «Электробезопасность на горных предприятиях». Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Электроснабжение» направления подготовки дипломированных специалистов «Электроэнергетика» / Е. Ф. Цапенко, С. З. Шкундин. Моск. гос. горный ун-т. – Москва: МГТУ, 2008. – 103 с. – Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/book/100037/

 

Дополнительная литература

3. Долин, П. А. Основы техники безопасности в электроустановках / П. А. Долин. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

Нормативная литература

4. Правила устройства электроустановок [Текст]. – 7 изд.– М. НТЦПБ, 2012. – 584 с.

5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2011. – 192 с. http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=57238