4.6. Контрольні запитання

1. Поясніть призначення мегомметра?

2. Який принцип роботи мегомметра ?

3. Як вимірюється опір ізоляції обмоток статора?

4. Як вимірюється опір ізоляції якірної обмотки і обмотки збудження двигуна постійного струму?

5. Яким повинен бути опір ізоляції високовольтної кабельної лінії ?

6. Які заходи з безпеки при експлуатації мегомметра ?

7. Як здійснюється перевірка стану ізоляції обмоток електродвигунів після їх монтажу або ремонту ?

8. В чому полягає конструктивна відмінність кабелів від проводів та шнурів ?

9. Як вимірюється опір ізоляції силових трьох і чотирьохжильних кабелів ?

Тест-перевірка знань теоретичних положень по темі:”Вивчення мегомметра та перевірка стану ізоляції машин постійного, змінного струму, силових трьох і чотирьохжильних кабелів ”

Варіант -завдання	№ запитання
01	1, 6, 9
02	2, 5, 8
03	3, 4, 7
04	4, 2, 6
05	5, 6, 8
06	6, 7, 8
07	7, 8, 9
08	8, 1, 2
09	9, 2,3
10	8, 3, 4
11	7, 4, 5
12	6, 1, 3
13	5, 1, 4
14	4, 9, 2
15	3, 5, 9

Лабораторна робота №5

Заземлюючі пристрої та їх профілактичні випробування

5.1 Мета роботи: визначення опору заземлення внутрішнього і зовнішнього контурів та перевірка надійності приєднання електрообладнання і апаратів до контуру заземлення.

5.2 Програма роботи

1. Вивчення приладу для вимірювання контурів заземлення.

2. Профілактичні випробування зовнішнього контуру заземлення.

3. Профілактичні випробування внутрішнього контуру заземлення.

4. Перевірка надійності приєднання електрообладнання і апаратів до контуру заземлення.

5.3. Теоретичні положення

Заземлюючі пристрої згідно ПТЕ повинні задовольняти вимогам, які забезпечують безпеку людини та захист електрообладнання і апаратів електроустановок, а також забезпечують відповідні експлуатаційні режими роботи мережі.

Всі металеві частини електрообладнання та апаратів електроустановок, які можуть опинитися під напругою в зв'язку з пошкодженням ізоляції, повинні бути заземлені.

Металеві та інші провідні частини електроустановок, які нормально не знаходяться під напругою, можуть короткочасно або тривало опинитися під напругою внаслідок порушення ізоляції. Дотику людини до них може привести до травми від дії електричного струму, а інколи до смерті.

Засобом захисту людини від ураження електричним струмом є захисне заземлення, тобто приєднання частин електроустановок, які нормально не знаходяться під напругою, до заземлюючих засобів.

Заземлюючі пристрої - це сукупність заземлювача і заземлюючих провідників.

Заземлювач - це провідник (електрод), або сукупність з'єднаних між собою провідників (електродів), які знаходяться в контакті з землею.

Заземлюючий провідник - це провідник, який з'єднує частини, які потрібно заземлити, з заземлювачем.

Суть захисного заземлення, як засобу захисту від ушкодження електричним струмом, полягає в наступному: від частини електроустановки, яка опинилася внаслідок порушення ізоляції під напругою, "стікає" в землю електричний струм. Величина напруги на цій частині електроустановки відносно точок зони розтікання електричного струму і величина напруги відносно точок землі поза зоною розтікання будуть залежати від значень цього струму замикання на землю і опору розтіканню струму (при наявності заземлюючого пристрою - від .опору заземлення). Розподіл напруги в зоні розтікання буде, крім цього, залежатиме від питомого, опору землі, а також від кількості і розташування елементів заземлювача.

При замиканні на землю небезпечною є напруга дотику U_дот, тобто напруга між двома точками дотику людини до них. Наприклад, робітник доторкнувся до корпусу електричного апарату, а ногами стоїть на відстані 0.8м від цього корпусу (див. рис.6.1). Небезпеку в зоні розтікання створює і напруга кроку U_кр, тобто напруга між двома точками землі в зоні розтікання при одночасному дотиканні їх ногами людини (див. рис.5.1).

Значення U_дот і U_кр, коли інші умови незмінні, будуть прямо пропорційні значенню струму замикання на землю.

Зменшення опору заземлення, за рахунок раціонального розміщення або збільшення кількості елементів заземлюючих засобів, приводить до зниження напруги дотику і кроку.

Найбільші допустимі значення напруги U_дот і U_кр залежать від ряду умов: тривалості дії електричного струму, типу струму, його частоти, опору на шляху струму, який йде через тіло людини, опору в місці дотику та ін. (див. рис.5.1).

Для електричних установок, які працюють в електричних мережах напругою понад 1000В з глухо заземленою нейтраллю (з великими струмами замикання на землю), встановлення норми тільки для опору заземлення виявляється або нераціональним, або в окремих випадках недостатнім для забезпечення безпечних напруг дотику та кроку. Тому для цих електроустановок нормується не тільки опір заземлення, а й обов'язкові вимоги що до розташування елементів заземлюючою пристрою з метою вирівнювання потенціалів.

Рис. 5.1 - Напруга дотику та кроку

Крім цього для цих електроустановок заземлюючі пристрої можна виконувати безпосередньо за нормами для напруги дотику (напруга кроку при цьому не досягає небезпечних значень).

В більшості випадків не підлягають заземленню частини електроустановок, які можуть опинитися під напругою внаслідок порушення ізоляції, номінальною напругою до 42В змінного струму і до 110В постійного незалежно від класу приміщення згідно ступеню небезпеки. Заземлення електроустановок, з метою забезпечення безпеки людини, не використовують тоді, коли використані інші заходи які забезпечують безпеку: захисне відключення, роздільні трансформатори, вирівнювання потенціалів, подвійна ізоляція або занулення.

Занулення широко використовують в електроустановках напругою до 1000В. Занулення - це з'єднання частин електроустановки з глухозаземленою нейтраллю генератора або трансформатора (в мережах трифазного струму), з глухозаземленим виводом (коли є джерело однофазного струму), з глухозаземленою середньою точкою (в трипровідних мережах постійного струму). Провідник, який здійснює це з'єднання - це нульовий захисний провідник.

В якості нульових захисних провідників використовують в першу чергу нульові робочі провідники (нульовий провід), спеціально передбачені для цього провідники, а також металеві конструкції, стальні труби електропроводок, алюмінієві оболонки кабелів та інші провідники, які вказані в ПУЕ.

Треба враховувати, що заземлення "занулених" частин електроустановок підвищує рівень безпеки електроустановок, а тому рекомендується для випадків, коли виконання заземлення не є важким.

Для деяких режимів роботи електричної мережі через елементи заземлюючого пристрою може протікати електричний струм. До цих режимів відноситься замикання фази на землю в мережах з ізольованою нейтраллю. Тому заземлюючий пристрій для цих режимів повинен бути розрахованій на тривале протікання струму.

Кожний елемент електрообладнання або електроустановки повинен бути під'єднаний паралельно до заземлювача, або заземлюючого контуру з допомогою окремого заземлюючого провідника.

Категорично забороняється послідовне під'єднання до заземлюючого провідника декількох частин установок обладнання.

Заземлення або занулення обладнання, яке часто демонтують, або яке встановлено на рухомих частинах і піддається струсу та вібрації, повинно виконуватися гнучким провідником. Приєднання заземлюючих провідників до заземлювача, заземлюючого контуру і до заземлювальних конструкцій робиться зварюванням, а до корпусів апаратів, машин, опор повітряних ліній електропередач - зварюванням або надійним болтовим з'єднанням.

Вимірювання опору заземлюючих пристроїв згідно ПТЕ, проводять не рідше ніж один раз на рік.

При цьому використовують або метод амперметра-вольтметра, або спеціальний прилад - вимірювач заземлення.

Для вимірювання за допомогою методу амперметра-вольтметра через досліджуваний заземлюючий пристрій (контур) на допоміжний заземлювач пропускають струм в межах 30-50А. Вольтметр включають між контуром і зондом (заземлювачем), який має нульовий потенціал. Він вимірює спад напруги в контурі заземлення. Опір заземлення визначають згідно закону Ома:

R_з =U/ I , Ом (6.1)

де U - спад напруги в досліджуваному контурі заземлення;

І - струм , який проходить через контур.

Для цього методу потрібен катодний або електронний вольтметр з великим опором, який підключають через трансформатор напруги, коли вимірювання ведеться в малих межах.

Як джерело струму використовують трансформатор з ізольованою нейтраллю, або два зварювальних трансформатори.

Для вимірювання опору контуру заземлення з допомогою вимірювача заземлення величину опору отримують зразу в Омах.

Крім випробувань контурів заземлення обов'язково треба проводити перевірку надійності під'єднання до нього електрообладнання та апаратів.

Заземлення в будь-який час року повинно задовольняти наступні вимоги:

- в установках напругою понад 1000В зі струмами замикання на землю більше 500А (заземлена нейтраль) опір заземлення заземлюючого пристрою повинен бути не більше 0,5 Ом;

- в установках з малими струмами замикання на землю (ізольована нейтраль) напругою до 1000В опір заземлюючого пристрою повинен не перевищувати 4 Ом (10 Ом, якщо сумарна потужність усіх цехових трансформаторів не перевищує 1000 КВА)

- в установках з малими струмами замикання на землю (ізольована нейтраль) напругою понад 1000В, опір R_з повинен мати таку величину, щоб при протіканні розрахункового струму замикання на землю І_з, абсолютний потенціал контуру заземлення U_з був не більше 125В у випадку , коли заземлення працює одночасно на високу і низьку сторони, тобто:

U_з = I_з*R_з<125В;

а якщо воно працює лише на високу сторону, то

U_з = I_з*R_з<250В.

В першому випадку R_з не повинен бути більше ніж 4 Ом (10 Ом, якщо сумарна потужність усіх цехових трансформаторів не перевищує 1000 КВА).

Опір кожного повторного заземлення нульового проводу повинен бути не більше 10 Ом.