BETARPIŠKO PRISILIETIMO PRIE ĮTAMP„ TURINČIŲ DALIŲ TYRIMAS

Darbo tikslas:

Ištirti elektros srovės pavojingum¹, betarpiškai prisilietus prie įtamp¹ turinčių dalių ir išsiaiškinti atskirų faktorių ytak¹ pavojingumo laipsniui.

Darbo eiga:

1. Prisilietimas prie dviejų fazių (linijinės įtampos)

Sujungti bandymo schem¹, kaip parodyta 1 paveiksle. Prijungti laboratorinio stendo maitinimo laid¹ prie  ~ 220 V, 50 Hz maitinimo šaltinio. Įjungti stendo ( Netz / power, žalias) jungiklį ir įjungti automatinį išjungiklį (automat¹).

1 pav. Tarpfazinio (linijinio) betarpiško prisilietimo schema

Nustatyti, ar žmogui gresia pavojus (jeigu šviečia šviesos diodas) ir išmatuoti prisilietimo įtampos bei srovės, tekančios per žmogų vertes:

Ar žmogui gresia pavojus?

Prisilietimo įtampa  U_T ?

Srovė, tekanti per žmogų  I

Rezultatas:

Išmatuoti dydžiai: U_T=381 V;

I 150 mA;

U_N=220 V;

R_P=2,4 kW

Srovė, tekanti per žmogų skaičiuojama pagal toki¹ formulź:

mA.

čia - maitinimo tinklo (linijinė, fazinė) įtampa, V;

- ekvivalentinė žmogaus rankų varža, Ω.

2. Prisilietimas prie vienos fazės (fazinės įtampos)

Šiuo atveju žmogus priliečia, pvz. šilumos radiatorių, kuris betarpiškai susijźs su žeme (įžemintas) ir vien¹ elektros sistemos fazinį laid¹ (fazź). Sujungti 2 pav. parodyt¹ bandymo schem¹

2 pav. Fazinio betarpiško prisilietimo schema

Viena ranka žmogus yra sujungtas su faze L1, o kita ne su faze L2, tačiau su šilumos radiatoriumi ir kartu žeme E_F.

Nustatyti, ar žmogui gresia pavojus (jeigu šviečia šviesos diodas) ir išmatuoti prisilietimo įtampos bei srovės, tekančios per žmogų vertes:

Ar žmogui gresia pavojus?

Prisilietimo įtampa  U_T ?

Srovė, tekanti per žmogų  I

Rezultatas:

Išmatuoti dydžiai: U_T=220 V;

I 93 mA;

U_N=220 V;

R_P=2,4 kW

mA.

Srovė taip pat yra silpnesnė už pirmo eksperimento srovės vertź. Kad ir kaip bebūtų ši srovė daug stipresnė už 25mA vertź, todėl žmogus yra pavojuje.

Pakeisti žmogaus rankų varž¹ R_P = 510Ω ir nustatyti, ar žmogui gresia pavojus (jeigu šviečia šviesos diodas) ir išmatuoti prisilietimo įtampos bei srovės, tekančios per žmogų vertes:

Ar žmogui gresia pavojus?

Prisilietimo įtampa  U_T ?

Srovė, tekanti per žmogų  I

Rezultatas:

Išmatuoti dydžiai: U_T=224 V;

I 430 mA;

U_N=220 V;

R_P= W

mA.

Prisilietimo įtampa yra tokia pati kaip ir praėjusiuose bandymuose. Tačiau srovė yra didesnė, nes ji priklauso nuo rankų prisilietimo varžos, todėl žmogui gresia didesnis pavojus nei anksčiau.

3. Laiko faktorius

Ankstesniuose bandymuose buvo laikoma, jog srovė per žmogų tekėjo ilg¹ laik¹, t. y., mažiausiai 1 sekundź. 25 mA ar stipresnė srovė yra pavojinga gyvybei. Tačiau pavojus žmogaus gyvybei priklauso ne tik nuo srovės stiprio, bet ir nuo laiko, per kurį tekėjo ši srovė. Per trump¹ laiko tarp¹ žmogus gali priimti sroves, kurios neviršyja 25 mA vertės. 3 pav. iliustruoja ryšį tarp srovės stiprio, laiko, per kurį teka srovė bei pavojų žmogui.

3 pav. Elektros srovės pavojingumo priklausomybė

nuo srovės stiprio ir laiko, per kurį teka srovė

Panaudojant 3 pav. diagram¹, nustatyti maksimalų laiko tarp¹, per kurį 3 užduotyje išmatuota srovė turėtų būti atjungta, kad būtų užkirstas kelias pavojui. Būtina naudoti tikr¹sias elektros sistemos vertes, kurios užrašytos skliaustuose.

Rezultatas:

3 užduotyje srovės stipris tikrojoje sistemoje siekė 93 mA vertź. Pagal 3 pav. diagram¹ – maksimali laiko vertė turi būti apytiksliai iki 190 ms, kad išvengti rimtesnių, pavojų gyvybei gresiančių, situacijų.

4 pav. Maksimalios laiko vertės nustatymas

Šis pavyzdys rodo, jog žmogui netyčia prisilietusiam prie elektros tinklų dalių turinčių įtamp¹, galima išvengti pavojaus, akimirksniu išjungus įtamp¹. Šiuo principu pagrįstas automatinių išjungiklių veikimas, kuriuose atsiradus srovės padidėjimui per labai trump¹ laik¹ automatiškai išjungiama įtampa.

Ilgiausiai srovė gali tekėti per žmogų 0,2 s. 

Išvados:

Taigi kaip žmogumi tekės srovė su įtampa lemia labai daug veiksnių: ar žmogus laikosi prie įžeminto daikto, koks jo rankų drėgnumas, ir t.t. Šiaip ar taip kintamos srovės tinkluosesrovė negali višyti 0,5 mA ribos, nes tada gali kilti grėsmė žmogaus gyvybei. O jeigu jau taip atsitiko, kad per žmogų teka gyvybei gresianti srovė, reikia kad ji tekėtų kuo trumpenį laik¹.