ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KIỂM TRA GIỮA HỌC KÌ
MÔN
AN TOÀN ĐIỆN
Thời gian: 45 phút . Ngày thi : 21-3-2014
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Sinh viên không sử dụng tài liệu
Câu 1: Cho mạng điện 3 pha nguồn áp đối xứng như hình vẽ :
Ud=22kV
UP=220V; 50Hz
Pha A
Pha B
Pha C
1
N
2
0.2W
3
CB
>20m
Cho
đất=100
Thiếtbị 2
10m
RnđHT=4W
CB
CB
Thiếtbị 1
Utx1
Dây PEN
0.2W
0.3W
Thiếtbị 3
Utx2
5m
>40m
Rnđll=10W
Utx3
5m
Rnđll=10W
m . Thiết bị số 1,2 ,3 loại 1 pha . Dòng điện tải của 3 thiết bị như sau :
Ithiếtbị1=Ithiếtbị2=Ithiếtbị3= 50A , cos
tải
1 , bỏ qua điện trở dây nhánh nối tới các thiết bị 1 ,2 và 3 .
a . Xác định dòng trên các đoạn dây trung tính ?(chọn UA=220 00 V ; tính phân dòng qua
dây trung tính và các Rnđll ). (2,5đ)
b . Tính điện áp tiếp xúc khi người chạm tay vào vỏ thiết bị Utx1, Utx2 ,Utx3 (hiệu điện thế giữa
tay – đất tại vị trí chân người đứng) . Kết luận gì về an toàn khi Uchophép = 25 (V) ? ( 2,5 đ)
c . Giả sử dây PEN đứt giữa 1-N, bỏ qua điện trở dây PEN . Xác định lại điện áp tiếp xúc
Utx1 ; kết luận về an toàn ? Các thiết bị có hoạt động bình thường không ? Giải thích . (1đ)
Câu 2 : (4đ)
0.2W
1
2
0.2W
P
U=220V
50Hz
0
0.2W
1'
0.2W
CB
Thiếtbị 1
N
2'
CB
Cách điện giữa ruột
và vỏ kim loại thiết bị
Vị trí b
Thiếtbị 2
Người 1
Người 2
RnđHT=4W
a. Tính điện áp tiếp xúc và kết luận về an toàn khi Ucp = 25 (V). Cho dòng tải của 2 thiết bị
bằng nhau là 40A, tải trở.
b. Giả sử dây trung tính đứt giữa 0-1’ ,tính lại câu 1 .
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
MÔN
AN TOÀN ĐIỆN
Thời gian: 45 phút . Ngày thi : 21-3-2014
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Sinh viên không sử dụng tài liệu
ĐÁP ÁN
Câu 1:
Xác định dòng trên các đoạn dây trung tính ?(chọn UA=220 00 V ; tính phân dòng qua
dây trung tính và Rnđll ).
a)
50 00 (A)
0.2W
N
1
0.3W
I3
50
1200 (A)
0.2W
2
3
I1
I2
Iđất2
Iđất
50 1200 (A)
Iđất1
Vòng 1 :
Iđât1 .10-Iđất2.10-I1.0,2=0
(1)
Vòng 2 :
Iđất2.10 + Iđất.4 – I3.0,2 - I2.0,3=0
Iđât1 + I1 =50
120 0
I1 =50
(2)
120 0 - Iđât1 ; I2 = 50
180 0 - Iđât1 - Iđất2
I3 = - (Iđât1 + Iđất2 )= - Iđât
(1)
Iđât1 .10 - Iđất2.10 - (50
120 0 - Iđât1 ).0,2 = 0
(2) Iđất2.10 + (Iđất1 + Iđất2 ) .4 –(- (Iđât1 + Iđất2 )).0,2 – (50
Iđất2).0,3=0 (2’)
10,2 Iđât1 - 10 Iđất2 = 10
120 0 (1’)
4,5Iđât1 - 14,5 Iđất2 = 15
180 0 (2’)
180 0 - Iđât1 -
Iđât1 =1,325 150,56 0 (A)
Iđất2 = 0,71
-163,4 0 (A)
I3 =- Iđât = -1,89
166, 2 0 (A)
b ) Tính điện áp tiếp xúc khi người chạm tay vào vỏ thiết bị Utx1, Utx2 ,Utx3 (hiệu điện thế giữa
tay – đất tại vị trí chân người đứng) . Kết luận gì về an toàn khi Uchophép = 25 (V) ?
Utx1=- 0,2. 1,89
U tx2= 10. 0,71
166, 2 0 - 4. 1,89
0
-163,4 -
166, 2 0 -
100.0,71
163,4 0
= 8,9 -100 (V)
2π10
100 0,71
163,4 0
0
=
4,84
-163,4
(V)
2π5
U tx3= 10. 1,325
0
150,56 0 - 100 1,325 150,56 = 9,03 150,560 (V)
2π5
50 00 (A)
0.2W
N
50
0.3W
1
I3
1200 (A)
0.2W
2
Utx2
Iđất2
Uđ1
4W
3
I1
I2
Utx1
Iđất
50 1200 (A)
10W
Utx3
Iđất1
10W
Uđ2
Uđ3
Vậy cả ba người 1 ,2, 3 an toàn.
c)
Giả sử dây PEN đứt giữa 1-N. Xác định lại các điện áp tiếp xúc Utx1,2,3 ; kết luận về
an toàn ? Các thiết bị có hoạt động bình thường không ? Giải thích .
.
U PEN
N
.
.
UA YA
.
YA
.
UB YB
.
YB
.
YC
.
.
UC YC
1
5 4
0
U PEN-N =0 (V) : người 1 an toàn
Thiết bị 1, thiết bị 2 và 3 hoạt động bình thường do U PEN-N =0 , tổng dòng tải
=0, dòng chạy trong đất về N = 0 .
Câu 2 :
a) Cả 2 người chạm gián tiếp do chạm tay vào vỏ thiết bị đang rò điện .
Utx1=16V ; U tx2 =220-(80x0,2+40x0,2)=196 V . Người 1 an toàn , người 2 nguy
hiểm.
b) Utx1= U tx2 =220 V : cả hai người cùng bị nguy hiểm đến tính mạng .
- Xem thêm -