Файл: Власов Николай Павлович Шифр 2111 од 061 Проверил доцент Козменков Олег Николаевич Самара 2023 Содержание задача.docx
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
= 145,85 Ом
Коэффициент, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию тока ног человека
α2 =
= 
= 0,8669
Определяем напряжение прикосновения:
Uпр = φз α1 α2= 1055,5·0,53·0,8669 = 492 В
Зная напряжение прикосновения и сопротивление тела человека, определяем ток, проходящий через тело человека (поражающий):
Ih = Uпр/Rh = 492/950 = 0,52 А
Ответ:Uпр= 492 В; Ih = 0,52 А. По полученным результатам делаем вывод о том, что в момент прикосновения к проводу через тело человека протекал фибриляционный ток.
6. Задача 6
На опору, через которую проходит электрическая линия 35 кВ произошло замыкание фазного провода, при этом ток с опоры в землю стекает через ее фундамент, представляющий собой бетонный параллелепипед, который будем считать токопроводящим и заменим металлическим полушаром. Два человека оказались в зоне шагового напряжения (рис. 5). Определить шаговое напряжение для первого человека и напряжение прикосновения для второго человека с учетом сопротивления основания, на котором стоят люди, а также потенциал стойки забора к которой прикоснулся человек.
Исходные данные:
Шифр 061
Диаметр диска эквивалентного площади подошвы одной ноги d1 = 0,17 м
Расстояния: x1 = 2,5 м; x2 = 3 м; b = 0,6 м
Длина шага человека a = 0,65 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека Rh = 950 Ом
Значение тока стекающего на землю Iз = 18 А
Решение
Рисунок 5 ‒ Схема аварийной ситуации, когда произошло замыкание фазного провода на опору электрической сети и два человека оказались в зоне шагового напряжения, где 1 ‒ опора электрической сети, 2 ‒ фундамент опоры, 3 ‒ металическая стойка забора.
Начало формы
Расчет Iз ведется по эмпирической формуле
Iз =
= 
= 21 А
где
= 210 км – протяженность ЛЭП 35кВ
– длина кабельной линии, принимаем 
0 км
= 35 кВ ‒ линейное напряжение.
Определим напряжение прикосновения для второго человека. Оно будет определяться как разность потенциалов двух точек: одной ‒ на поверхности земли в зоне растекания тока на расстоянии (х2+b), другой ‒ на металлической стойке забора, находящегося на расстоянии x2.
Сопротивление растеканию основания, на котором стоит человек можно определить следующим образом
Rн =
= 
= 1029,4 Ом
Полагая, что ступни ног отстоят одна от другой на расстоянии шага, и считая поэтому, что их поля растекания токов не влияют одно на другое, получим искомое сопротивление растеканию основания, т.е. сопротивление растеканию обеих ног человека.
Rосн = Rн /2 = 1029,4/2 = 514,7 Ом
Определим коэффициент напряжения прикосновения
α2 =
= 
= 0,65
Напряжение прикосновения для второго человека будет равно
Uпр2 =
= 
= 58,9 В
Определим напряжение шага первого человека, оно будет определяться как разность потенциалов двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся на расстоянии шага одна от другой и на которых стоит человек.
Uш1 =
= 
= 45,2 В
Если учитывать падение напряжения в сопротивлении основания, то разность потенциалов между двумя точками, на которых стоит человек, делится между сопротивлением тела человека и последовательно соединенным с ним сопротивлением растеканию основания Rосн1, на котором он стоит.
В данном случае сопротивления основания складываются из двух последовательно соединенных сопротивлений растеканию ног человека:
Rосн1= 2Rн = 2·1029,4 = 2058,8 Ом
Определим коэффициент напряжения шага
β2 = Rh/( Rh +Rосн1) = 950/(950 + 2058,8) = 0,316
Следовательно, напряжение шага для первого человека с учетом сопротивления основания:
Uш1 =
β2= 
0,316 = 14,3 В
Определим потенциал стойки
φстойки =
= 390 В
Ответ: Uш1 = 14,3 В; φстойки = 390 В; Uпр2 = 58,9 В
7. Задача 7
Группа людей выполняла работы на ВЛ 35 кВ, произошел обрыв провода и падение его в водоем. В результате аварии люди оказались под напряжением (рис. 6). Требуется определить значения напряжения прикосновения для людей 1 – 3 и напряжение шага для человека 4 с учетом сопротивления основания каждого пострадавшего. Форму водоема следует принять в виде полусферы диаметром D.
Исходные данные:
Шифр 061
Суммарная длина ЛЭП L = 84 км
Расстояние от опоры до человека а = 0,6 м
Расстояние от человека до водоема b = 2 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека Rh = 950 Ом
Приблизительный диаметр водоема D = 5 м
Диаметр диска эквивалентного площади подошвы одной ноги d = 0,17 м
Ток однофазного замыкания на землю Iз = 57 А
Решение
Рисунок 6 ‒ Группа людей, оказавшихся под напряжением при аварии на ВЛ 35 кВ
Суммарная длина электрической сети:
L = Lв + Lк = 84 км
Ток однофазного замыкания на землю, который может быть определен из выражения
Iз =
= 
= 56 А
Определим Uпр1 человека, находящегося на металлической опоре и касающегося оборванного провода
Uпр1 =
= 
= 806,8 В
Определим Uпр2 и Uпр3 людей, стоящих около опоры и держащихся за нее
Подошвы обуви человека, создающие контакт с основанием, можно уподобить дисковому заземлителю, лежащему на поверхности земли.
Rосн = 1,5ρ = 1,5·350 = 525 Ом
Коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания
α2 = = 
= 0,644
Определим напряжение шага человека, стоящего около пруда
Uпр2 =
= 
= 41,5 В
Uпр3 =
= 
= 52,5 В
Если площадь подошвы одной ноги принять равной 0,0225 м2, то диаметр d эквивалентного ей диска, будет равен 0,17 м, а сопротивление растеканию тока составит
Rосн = ρ/2d = 350/(2·0,17)= 1029,4 Ом
Вторая нога находится в воде. Коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растекания тока основания в этом случае:
β2 = = 
= 0,4799
Напряжение шага
Uпр4 = 
= 
= 116 В
Ответ:Uпр1 = 806,8 В; Uпр2 = 41,5 В; Uпр3 = 52,5 В; Uпр4 = 116 В
8. Задача 8
Для устранения неисправности человек залез на перевернутую бочку и был поражен электрическим током (рис. 7). Определить значение тока, прошедшего через тело пострадавшего. Емкости проводов относительно земли незначительны, ими можно пренебречь. Обувь у пострадавшего сырая, т.е. сопротивление обуви равно нулю. Дно металлической бочки эквивалентно круглой пластине на поверхности земли.
Исходные данные:
Шифр 061
Линейное напряжение Uл = 220 В
Диаметр бочки D = 0,5 м
Сопротивления изоляции проводов относительно земли, измеренные сразу же после несчастного случая r = 3890 Ом
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека
Rh = 950 Ом
Решение
Рисунок 7 ‒ Схема несчастного случая, при котором человек залез на перевернутую бочку и был поражён электрическим током
Решение
Емкости проводов относительно земли незначительны, ими можно пренебречь. Обувь у пострадавшего сырая, т.е. сопротивление обуви равно нулю. Дно металлической бочки эквивалентно круглой пластине на поверхности земли.
Вычислим сопротивление одиночного заземлителя растеканию тока в однородном грунте
Rз =
= 
= 350 Ом
Учитывая, что мокрая металлическая бочка и сырыя обувь - проводники, при расчете их сопротивлениями пренебрегают. При равенстве сопротивлений изоляции и отсутствии емкостей, и, следовательно, при Y=1/r и Z=r, ток, проходящий через человека, в действительной форме определяется
UФ =
= 
= 127 B
Ih =
Учитывая, что последовательно с сопротивлением человека включено сопротивление заземлителя
Ih =
= 
= 0,04 А = 40 мА
Ответ: Ih = 40 мА
9. Задача 9
Определить потенциалы электродов φгр (рис. 8).
Исходные данные:
Шифр 061
Значение тока, стекающего на землю Iз = 28 А
Расстояние между центрами трех одинаковых полушаровых электродов S = 5 м
Радиус электродов r = 0,03 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Число электродов n = 3 шт.
Решение
Рисунок 8 ‒ Схема расположения электродов
Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, у них равны:
сопротивление растеканию тока
Коэффициент, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию тока ног человека
α2 =
= = 0,8669Определяем напряжение прикосновения:
Uпр = φз α1 α2= 1055,5·0,53·0,8669 = 492 В
Зная напряжение прикосновения и сопротивление тела человека, определяем ток, проходящий через тело человека (поражающий):
Ih = Uпр/Rh = 492/950 = 0,52 А
Ответ:Uпр= 492 В; Ih = 0,52 А. По полученным результатам делаем вывод о том, что в момент прикосновения к проводу через тело человека протекал фибриляционный ток.
6. Задача 6
На опору, через которую проходит электрическая линия 35 кВ произошло замыкание фазного провода, при этом ток с опоры в землю стекает через ее фундамент, представляющий собой бетонный параллелепипед, который будем считать токопроводящим и заменим металлическим полушаром. Два человека оказались в зоне шагового напряжения (рис. 5). Определить шаговое напряжение для первого человека и напряжение прикосновения для второго человека с учетом сопротивления основания, на котором стоят люди, а также потенциал стойки забора к которой прикоснулся человек.
Исходные данные:
Шифр 061
Диаметр диска эквивалентного площади подошвы одной ноги d1 = 0,17 м
Расстояния: x1 = 2,5 м; x2 = 3 м; b = 0,6 м
Длина шага человека a = 0,65 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека Rh = 950 Ом
Значение тока стекающего на землю Iз = 18 А
Решение
Рисунок 5 ‒ Схема аварийной ситуации, когда произошло замыкание фазного провода на опору электрической сети и два человека оказались в зоне шагового напряжения, где 1 ‒ опора электрической сети, 2 ‒ фундамент опоры, 3 ‒ металическая стойка забора.
Начало формы
Расчет Iз ведется по эмпирической формуле
Iз =
= = 21 Агде
= 210 км – протяженность ЛЭП 35кВ
– длина кабельной линии, принимаем 0 км = 35 кВ ‒ линейное напряжение.Определим напряжение прикосновения для второго человека. Оно будет определяться как разность потенциалов двух точек: одной ‒ на поверхности земли в зоне растекания тока на расстоянии (х2+b), другой ‒ на металлической стойке забора, находящегося на расстоянии x2.
Сопротивление растеканию основания, на котором стоит человек можно определить следующим образом
Rн =
= = 1029,4 ОмПолагая, что ступни ног отстоят одна от другой на расстоянии шага, и считая поэтому, что их поля растекания токов не влияют одно на другое, получим искомое сопротивление растеканию основания, т.е. сопротивление растеканию обеих ног человека.
Rосн = Rн /2 = 1029,4/2 = 514,7 Ом
Определим коэффициент напряжения прикосновения
α2 =
= = 0,65Напряжение прикосновения для второго человека будет равно
Uпр2 =
= = 58,9 ВОпределим напряжение шага первого человека, оно будет определяться как разность потенциалов двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся на расстоянии шага одна от другой и на которых стоит человек.
Uш1 =
= = 45,2 ВЕсли учитывать падение напряжения в сопротивлении основания, то разность потенциалов между двумя точками, на которых стоит человек, делится между сопротивлением тела человека и последовательно соединенным с ним сопротивлением растеканию основания Rосн1, на котором он стоит.
В данном случае сопротивления основания складываются из двух последовательно соединенных сопротивлений растеканию ног человека:
Rосн1= 2Rн = 2·1029,4 = 2058,8 Ом
Определим коэффициент напряжения шага
β2 = Rh/( Rh +Rосн1) = 950/(950 + 2058,8) = 0,316
Следовательно, напряжение шага для первого человека с учетом сопротивления основания:
Uш1 =
β2= 0,316 = 14,3 ВОпределим потенциал стойки
φстойки =
= 390 ВОтвет: Uш1 = 14,3 В; φстойки = 390 В; Uпр2 = 58,9 В
7. Задача 7
Группа людей выполняла работы на ВЛ 35 кВ, произошел обрыв провода и падение его в водоем. В результате аварии люди оказались под напряжением (рис. 6). Требуется определить значения напряжения прикосновения для людей 1 – 3 и напряжение шага для человека 4 с учетом сопротивления основания каждого пострадавшего. Форму водоема следует принять в виде полусферы диаметром D.
Исходные данные:
Шифр 061
Суммарная длина ЛЭП L = 84 км
Расстояние от опоры до человека а = 0,6 м
Расстояние от человека до водоема b = 2 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека Rh = 950 Ом
Приблизительный диаметр водоема D = 5 м
Диаметр диска эквивалентного площади подошвы одной ноги d = 0,17 м
Ток однофазного замыкания на землю Iз = 57 А
Решение
Рисунок 6 ‒ Группа людей, оказавшихся под напряжением при аварии на ВЛ 35 кВ
Суммарная длина электрической сети:
L = Lв + Lк = 84 км
Ток однофазного замыкания на землю, который может быть определен из выражения
Iз =
= = 56 АОпределим Uпр1 человека, находящегося на металлической опоре и касающегося оборванного провода
Uпр1 =
= = 806,8 ВОпределим Uпр2 и Uпр3 людей, стоящих около опоры и держащихся за нее
Подошвы обуви человека, создающие контакт с основанием, можно уподобить дисковому заземлителю, лежащему на поверхности земли.
Rосн = 1,5ρ = 1,5·350 = 525 Ом
Коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания
α2 =
= = 0,644Определим напряжение шага человека, стоящего около пруда
Uпр2 =
= = 41,5 ВUпр3 =
= = 52,5 ВЕсли площадь подошвы одной ноги принять равной 0,0225 м2, то диаметр d эквивалентного ей диска, будет равен 0,17 м, а сопротивление растеканию тока составит
Rосн = ρ/2d = 350/(2·0,17)= 1029,4 Ом
Вторая нога находится в воде. Коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растекания тока основания в этом случае:
β2 =
= = 0,4799Напряжение шага
Uпр4 = = = 116 ВОтвет:Uпр1 = 806,8 В; Uпр2 = 41,5 В; Uпр3 = 52,5 В; Uпр4 = 116 В
8. Задача 8
Для устранения неисправности человек залез на перевернутую бочку и был поражен электрическим током (рис. 7). Определить значение тока, прошедшего через тело пострадавшего. Емкости проводов относительно земли незначительны, ими можно пренебречь. Обувь у пострадавшего сырая, т.е. сопротивление обуви равно нулю. Дно металлической бочки эквивалентно круглой пластине на поверхности земли.
Исходные данные:
Шифр 061
Линейное напряжение Uл = 220 В
Диаметр бочки D = 0,5 м
Сопротивления изоляции проводов относительно земли, измеренные сразу же после несчастного случая r = 3890 Ом
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Сопротивление тела человека
Rh = 950 Ом
Решение
Рисунок 7 ‒ Схема несчастного случая, при котором человек залез на перевернутую бочку и был поражён электрическим током
Решение
Емкости проводов относительно земли незначительны, ими можно пренебречь. Обувь у пострадавшего сырая, т.е. сопротивление обуви равно нулю. Дно металлической бочки эквивалентно круглой пластине на поверхности земли.
Вычислим сопротивление одиночного заземлителя растеканию тока в однородном грунте
Rз =
= = 350 ОмУчитывая, что мокрая металлическая бочка и сырыя обувь - проводники, при расчете их сопротивлениями пренебрегают. При равенстве сопротивлений изоляции и отсутствии емкостей, и, следовательно, при Y=1/r и Z=r, ток, проходящий через человека, в действительной форме определяется
UФ =
= = 127 BIh =
Учитывая, что последовательно с сопротивлением человека включено сопротивление заземлителя
Ih =
= = 0,04 А = 40 мАОтвет: Ih = 40 мА
9. Задача 9
Определить потенциалы электродов φгр (рис. 8).
Исходные данные:
Шифр 061
Значение тока, стекающего на землю Iз = 28 А
Расстояние между центрами трех одинаковых полушаровых электродов S = 5 м
Радиус электродов r = 0,03 м
Удельное сопротивление земли ρ = 350 Ом·м
Число электродов n = 3 шт.
Решение
Рисунок 8 ‒ Схема расположения электродов
Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, у них равны:
сопротивление растеканию тока