Tài liệu 50_dapan_21 3 14

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 .