Файл: Контрольная работа по дисциплине Производственная безопасность Булавко В. Д. Группа тбт02.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 209
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство связиСибирский государственный университет телекоммуникаций и информатикиМежрегиональный учебный центр переподготовки специалистовКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине: Производственная безопасностьВыполнила: Булавко В.Д.Группа ТБТ-02Вариант: 07Руководитель _______ / Симакова Н.Н./ Новосибирск, 2022Задача 1.Начертить схему электрической сети для питания электроустановок напряжением до 1000 В. Система TN-S.Рис.1. Схема ЭУ. Система TN-S.N – нулевой рабочий (нейтральный) проводник;PE – защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник)Аббревиатура:T (terre — земля) — заземлено;N (neuter — нейтраль) — присоединено к нейтрали источника (занулено).Система TN – система в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электропроводки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.Термин глухозаземленная означает, что проводник N (нейтраль) присоединен не к дугогасящему реактору, а к заземляющему контуру, который непосредственно смонтирован вблизи трансформаторной подстанции.TN—S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе (S — separated — раздельный).Достоинства системы:Наиболее современная и безопасная система заземления. Рекомендуется при строительстве новых зданий. Способствует хорошей защите человека, оборудования, а также защиты зданий.Недостатки:Менее распространена. Требует прокладки от трансформаторной подстанции пятижильного провода в трехфазной сети или трехжильного кабеля в однофазной сети, что ведет к удорожанию проекта.Задача 2В данной задаче необходимо: начертить схему трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенной электроустановкой Требуется:1.Определить напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент замыкания
а) без повторного заземления нулевого провода;б) с повторным заземлением нулевого провода.2.Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя: Iкз ≥ 3Iн,где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20,30,50,100 А).3. От трехфазной четырехпроводной сети питаются две электроустановки. Определить напряжение на корпусах электроустановок ЭУ1 и ЭУ2, ток через тело человека при замыкании фазного провода А на корпуса ЭУ1 и фазного провода В на корпус ЭУ2 и обрыве нулевого провода (ДО И ПОСЛЕ МЕСТА ОБРЫВА)а) без повторного заземления нулевого провода;б) с повторным заземлением нулевого провода.4. Определить напряжение прикосновения на корпусе установки и ток через тело человека при замыкании одной из фаз на землю Исходные данные:Rповт-4Rпетли фаза-нзп-3.6Rнзп-2.8Rзм-75Uф = 220 ВUл = 380 ВRo= 4 OмРис. 2 Схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенной электроустановкой1. Ток короткого замыкания в 3-х фазной 4-х проводной сети с подключенной электроустановкой определяется по формуле:Iкз = Iкз
Проверим, удовлетворяет ли полученный ток короткого замыкания условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя при значениях 20,30,50,100 А.Условие Iкз ≥ 3Iн, где Iн - ток плавкой вставки 61.1 А ≥ 60 А (при Iн = 20А)61.1 А ≥ 90 А (при Iн = 30А)61.1 А ≥ 150 А (при Iн = 50А)61.1 А ≥ 300 А (при Iн = 100А)Условия для перегорания плавкой вставки выполняется только при значении Iн = 20А.2. Определим напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент замыкания.а) без повторного заземления нулевого провода;Рис.3. Схема трехфазной четырехпроводной сети при замыкании на корпус, без повторного заземления нулевого провода
Напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент короткого замыкания определяется по формуле: б) с повторным заземлением нулевого провода.Рис.4. Схема трехфазной четырехпроводной сети при замыкании на корпус, с повторным заземлением нулевого провода.3. От трехфазной четырехпроводной сети питаются две электроустановки. Определить напряжение на корпусах электроустановок ЭУ1 и ЭУ2, ток через тело человека при замыкании фазного провода А на корпуса ЭУ1 и фазного провода В на корпус ЭУ2 и обрыве нулевого провода (ДО И ПОСЛЕ МЕСТА ОБРЫВА).а) без повторного заземления нулевого проводаРис.5. Схема трехфазной четырехпроводной сети с двумя электроустановками без повторного заземления нулевого провода При случайном обрыве нулевого защитного провода и замыкания фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли «оборванного» участка нулевого защитного провода и всех, присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети Uф.Тогда U1= Uф = 220 В. Если на корпус, подключенный к нулевому проводу до места его обрыва, произошло замыкание, то в цепи появится ток однофазного короткого замыкания, который при правильном подборе плавкой вставки предохранителя приведет к ее пробою, и произойдет отключение электроустановки.Значит U2= 0 В.б) с повторным заземлением нулевого проводаРис.6. Схема трехфазной четырехпроводной сети с двумя электроустановками с повторным заземлением нулевого проводаТок замыкания на землю будет равен:Потенциал корпуса, подключенного к нулевому проводу после места обрыва, будет равен потенциалу повторного заземления:
Потенциал корпуса, подключенного к нулевому проводу до места обрыва, будет равен потенциалу нейтральной точки источника:Рассчитаем токи, проходящие через тело человека, в данных случаях:
Какими способами можно воспользоваться, чтобы освободить пострадавшую от действия электрического шока?Исходные данные:Rh, Ом-2000lм-7 σ Ом· м-150r0-4Rh- сопротивление тела сотрудницы по пути "нога-нога".l - длина провода, лежащего на землеσ - удельное сопротивление грунтаr0 - сопротивление заземления нейтралиЛиния электропередачи- трехфазная четырехпроводная с заземленной нейтралью, фазное напряжение - 220В. Диаметр провода- 14 мм. Расстояние от конца провода, которого коснулась нога до второй ноги- 0,7 м.РешениеНога, которая касается провода, имеет потенциал φn.Для определения потенциала провода φn необходимо, прежде всего, найти сопротивление Rр растекания тока с участка этого провода, лежащего на земле,В сети с заземленной нейтралью основная часть тока замыкания на землю в данной ситуации проходит через сопротивление Rр и сопротивление заземления нейтрали rо.Таким образом,где Е - фазное напряжение сети, ВПотенциал φn определяется по формулеПотенциал ноги, стоящей на земле, определяется из выражения для распределения потенциалов протяженного заземлителя круглого сечениягде х - расстояние от середины участка провода, лежащего на земле, до второй ноги; мРазность между потенциалами ног – (напряжение шага)Uи=φп-φхUи=53,72-2,73=50,99Явления, возникающие от соприкосновения с электрическим током, зависят от ряда условий, среди которых главную роль играют свойства электрического тока и функциональное состояние самого организма. Свойства электрического тока определяются характером тока (постоянный или переменный), напряжением и частотой его, направлением, длительностью действия. Постоянный ток действует быстрее, чем переменный, но переменный опаснее постоянного при относительно небольшом его напряжении и низкой частоте, так как сопротивление тканей переменному току слабее, чем постоянному. Увеличение частоты периодов уменьшает вредное действие тока. Высокочастотные токи не опасны и применяются в лечебных целях.
а) без повторного заземления нулевого провода;б) с повторным заземлением нулевого провода.2.Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя: Iкз ≥ 3Iн,где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20,30,50,100 А).3. От трехфазной четырехпроводной сети питаются две электроустановки. Определить напряжение на корпусах электроустановок ЭУ1 и ЭУ2, ток через тело человека при замыкании фазного провода А на корпуса ЭУ1 и фазного провода В на корпус ЭУ2 и обрыве нулевого провода (ДО И ПОСЛЕ МЕСТА ОБРЫВА)а) без повторного заземления нулевого провода;б) с повторным заземлением нулевого провода.4. Определить напряжение прикосновения на корпусе установки и ток через тело человека при замыкании одной из фаз на землю Исходные данные:Rповт-4Rпетли фаза-нзп-3.6Rнзп-2.8Rзм-75Uф = 220 ВUл = 380 ВRo= 4 OмРис. 2 Схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенной электроустановкой1. Ток короткого замыкания в 3-х фазной 4-х проводной сети с подключенной электроустановкой определяется по формуле:Iкз = Iкз
Проверим, удовлетворяет ли полученный ток короткого замыкания условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя при значениях 20,30,50,100 А.Условие Iкз ≥ 3Iн, где Iн - ток плавкой вставки 61.1 А ≥ 60 А (при Iн = 20А)61.1 А ≥ 90 А (при Iн = 30А)61.1 А ≥ 150 А (при Iн = 50А)61.1 А ≥ 300 А (при Iн = 100А)Условия для перегорания плавкой вставки выполняется только при значении Iн = 20А.2. Определим напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент замыкания.а) без повторного заземления нулевого провода;Рис.3. Схема трехфазной четырехпроводной сети при замыкании на корпус, без повторного заземления нулевого провода
Напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент короткого замыкания определяется по формуле: б) с повторным заземлением нулевого провода.Рис.4. Схема трехфазной четырехпроводной сети при замыкании на корпус, с повторным заземлением нулевого провода.3. От трехфазной четырехпроводной сети питаются две электроустановки. Определить напряжение на корпусах электроустановок ЭУ1 и ЭУ2, ток через тело человека при замыкании фазного провода А на корпуса ЭУ1 и фазного провода В на корпус ЭУ2 и обрыве нулевого провода (ДО И ПОСЛЕ МЕСТА ОБРЫВА).а) без повторного заземления нулевого проводаРис.5. Схема трехфазной четырехпроводной сети с двумя электроустановками без повторного заземления нулевого провода При случайном обрыве нулевого защитного провода и замыкания фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли «оборванного» участка нулевого защитного провода и всех, присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети Uф.Тогда U1= Uф = 220 В. Если на корпус, подключенный к нулевому проводу до места его обрыва, произошло замыкание, то в цепи появится ток однофазного короткого замыкания, который при правильном подборе плавкой вставки предохранителя приведет к ее пробою, и произойдет отключение электроустановки.Значит U2= 0 В.б) с повторным заземлением нулевого проводаРис.6. Схема трехфазной четырехпроводной сети с двумя электроустановками с повторным заземлением нулевого проводаТок замыкания на землю будет равен:Потенциал корпуса, подключенного к нулевому проводу после места обрыва, будет равен потенциалу повторного заземления:
Потенциал корпуса, подключенного к нулевому проводу до места обрыва, будет равен потенциалу нейтральной точки источника:Рассчитаем токи, проходящие через тело человека, в данных случаях:
-
Без повторного заземления нулевого провода для корпусов, подключенных к нулевому проводу после места обрыва:
-
Для корпусов, подключенных к нулевому проводу до места обрыва:
-
C повторным заземлением нулевого провода для корпусов, подключенных к нулевому проводу после места обрыва и до места обрыва.
Какими способами можно воспользоваться, чтобы освободить пострадавшую от действия электрического шока?Исходные данные:Rh, Ом-2000lм-7 σ Ом· м-150r0-4Rh- сопротивление тела сотрудницы по пути "нога-нога".l - длина провода, лежащего на землеσ - удельное сопротивление грунтаr0 - сопротивление заземления нейтралиЛиния электропередачи- трехфазная четырехпроводная с заземленной нейтралью, фазное напряжение - 220В. Диаметр провода- 14 мм. Расстояние от конца провода, которого коснулась нога до второй ноги- 0,7 м.РешениеНога, которая касается провода, имеет потенциал φn.Для определения потенциала провода φn необходимо, прежде всего, найти сопротивление Rр растекания тока с участка этого провода, лежащего на земле,В сети с заземленной нейтралью основная часть тока замыкания на землю в данной ситуации проходит через сопротивление Rр и сопротивление заземления нейтрали rо.Таким образом,где Е - фазное напряжение сети, ВПотенциал φn определяется по формулеПотенциал ноги, стоящей на земле, определяется из выражения для распределения потенциалов протяженного заземлителя круглого сечениягде х - расстояние от середины участка провода, лежащего на земле, до второй ноги; мРазность между потенциалами ног – (напряжение шага)Uи=φп-φхUи=53,72-2,73=50,99Явления, возникающие от соприкосновения с электрическим током, зависят от ряда условий, среди которых главную роль играют свойства электрического тока и функциональное состояние самого организма. Свойства электрического тока определяются характером тока (постоянный или переменный), напряжением и частотой его, направлением, длительностью действия. Постоянный ток действует быстрее, чем переменный, но переменный опаснее постоянного при относительно небольшом его напряжении и низкой частоте, так как сопротивление тканей переменному току слабее, чем постоянному. Увеличение частоты периодов уменьшает вредное действие тока. Высокочастотные токи не опасны и применяются в лечебных целях.