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1、电气安全课后习题第一章1-6 如图 1-12 所示半球型接地体，其接地电阻计算公式为 ，式中02rdR 为土壤电阻率， 为半球形接地体的半径。设 =314m， =0.25m。0r若接地电流 I=30A，试完成如下计算：图 1-12（1）试计算距接地点 o 点 10m 和 50m 处的地面电位（以无穷远大地为零电位） 。（2）若要地面电位低至 1.2V，则需距接地点 o 点多远距离？（3）距接地点 o 点 10m 和 10.8m 处的地面电位差是多少？解: 将土壤电阻看成一层层圆心球壳串联而成（见图 1） ，图 1 从接地电阻构成角度理解地电位则自接地点（o 点）至距接地点 r 处的土壤电阻为)
2、1(2d2000 rrrrR(1).接地处电阻值 (自接地点至大地处的总电阻) 25.012341200rr自接地点至距地 10m，50m 处的接地电阻分别为： 19)502.1(34)1(2).()(050010rR（距离增加 40m，电阻只增加 4，可见接地电阻主要由接地点附近土壤电阻构成。 ）按等效电阻图计算： I10R ER50Ro50UU100U10m50m接地点对无穷远大地电位电压为： V602300IRU距接地点 10m，50m 处地面对地电位分别为： )(30)1920(3)( 5505011 RI（分析电压下降速率与位置的关系）(2).距接地点 r 处地面电位为: )1(2)
3、( 0rRIRIUrr 若 V.1r则 2.1)(20rRI解得： r=1250(m)(3).距接地点 10m 到 10.8m 之间的跨步电压为 )V(1)8.01(2)()(108.10 8.108.108.10 IRIIU（另： ，对比思考一下 ） 。)(46).(8.1IU1-7 如图 1-13 所示，将工频交流电源通过两个接地体接地，忽略电源内阻抗和线路阻抗，试计算接地电流和电源两端（N、W 点）的对地电压，以无穷远大地为参考电位。图 1-13解: )(7.151042ARUI )V(1570.1563472R21 IUUI1R R2ERU1 2UR第三章3-6 如图 3-58 所示
4、220V TT 系统，试判断固定式设备发生碰壳故障时，熔断器能否在 5s 内熔断（参阅表 3-13） 。图 3-58解:接地故障电流 ,dI5.27)A(5.2740FUrdENIRI查表 3-12，410A 熔体 5s 熔断的最小电流倍数 为 4.5 倍,故能在 5s 内esK熔断。3-7 如图 3-59 所示 220V TN 系统，手握式设备处相线与保护线短路时，短路回路相保阻抗为 440m,试计算熔断器能否在 0.4s 内动作（参阅表 3-13） 。解:接地故障电流 为相保单相短路电流 ，用相保阻抗法计算。dI )1(kI图 3-59105)A(50142FUrd 3p)1(kd IZI
5、查表 3-13，410A 熔体 0.4s 内熔断的最小电流倍数 为 8，故能在 0.4sesK内熔断。3-10 如图 3-62 所示标称线电压 380V 的 IT 系统，查阅表 3-8，不考虑本设备本身的对地泄漏电流，试回答以下问题：（1）设备 1 或设备 2 接地时，故障设备外壳预期接触电压分别是多少？是否有电击危险？（2）设备 1 或设备 2 接地时，剩余电流保护电器 RCD1、RCD2 、RCD3 所测得的剩余电流分别是多少？（3）设备 3 额定电压为 220V，通过一台 380/220V 变压器向其供电。若设备 3发生碰壳故障，情况与设备 1、2 碰壳会有不同吗？请就这个问题做一个专题
6、研究报告图 3-62解:计算全网接地故障电流。查表 3-8，得单相交联聚乙烯电缆正常对地泄漏电流为：回路 WL1：截面积 35mm2, mA95.4/k3m15.0I回路 WL2：截面积 50mm2, 63./.回路 WL3：截面积 25mm2, 7./k293.0I电网任何一点接地的接地故障电流均为： )mA(46)7.63.95.4(3321d IIIC（1）设备 1、2 碰壳接地时,外壳对地电压分别为:)V(69.015463E2d2t1t RIU（2）设备 1 接地时,RCD1,2,3 测得的剩余电流分别为： )mA(2067.31)(315.43res21res IIIIC（3）设备 3 碰壳，并不改变一次侧各相对地电压关系，因此对系统其余部分无影响。就设备 3 本身而言，相当于在 IT 系统中构造了另一个电压等级的局部IT 系统，设备 3 碰壳接地故障电流大为减小，更安全。
