Федеральное агенство по ОБРАЗОВАНИю РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_______________

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Методические указания к лабораторной работе № 3

по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

ПЕНЗА 2001

УДК 658.382.3

О 93

В работе рассмотрена методика измерения и оценки сопротивления и изоляции электрических сетей, приведены расчеты токов при однофазном включении человека в электрическую цепь.

Методические указания адресованы студентам старших курсов всех специальностей и форм обучения.

Ил. 7, табл. 7, библиогр. 3 назв.

Составители: канд. техн. наук Д. П. Грузин.

Научный редактор: В. И. Симакин, заведующий кафедрой «Экология и безопасность жизнедеятельности», канд. техн. наук, доцент

Рецензент: В. С. Арбузов, профессор, академик МАНЭБ

Методические указания

к лабораторной работе № 3

по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

Измерение сопротивления изоляции проводов электрических сетей

Цель работы – ознакомить студентов с требованиями, предъявляемыми к электрической изоляции проводов и научить измерять сопротивление изоляции проводов электросетей и электроприёмников мегомметром типа М4100/3.

I теоретическая часть

1.1 Общие сведения

Все токоведущие части электрической сети, находящиеся под напряжением, должны быть надежно изолированы от земли. Однако любой провод сети имеет некоторое проводящее соединение с землёй и другими проводами через сопротивление изоляции.

Сопротивлением изоляции или сопротивлением утечки называется сопротивление провода по отношению к земле или другому проводу. Например, сопротивление изоляции по отношению к земле складывается из сопротивления самого провода и последовательно включённых участков пути тока на землю:

• сопротивления изоляции (изоляторов) R_из;

• сопротивления воздушного слоя R_вс:

• сопротивления пола R_пл:

• сопротивления почвы R_пч:

• переходного сопротивления и т.д. R_пер.

Под действием разности потенциалов между проводом и землёй по этой цепочке сопротивлений протекает ток утечки. Сопротивление изоляции проводов по отношению к земле на схеме изображается в виде сосредоточенных сопротивлений R₁ и R₂, хотя в действительности они распределены по всей длине проводов (рис.1).

R₁,₂ – сопротивление изоляции между 1 и 2 проводом складываются из сопротивления изоляции R_из и сопротивления воздушного слоя – R_вс (для воздушной линии электропередачи выполненной проводом в изоляции).

Рис. 1

Хорошая изоляция всей электроустановки во всех её частях является основным требованием безопасности, предъявляемым к электроустановкам. Только исправная изоляция выполняет свою защитную функцию от возможности поражения током, от чрезмерных утечек токов и от пожара. От сопротивления изоляции в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью зависит величина тока через человека J_h (рис.1), т.к. в цепь тока последовательно с сопротивлением человека – R_h, включается сопротивление изоляции провода относительно земли – R₁.

.

Повседневный опыт эксплуатации промышленных электроустановок убеждает в том, что сопротивление изоляции на предприятиях в некоторых случаях не удовлетворяет существующим нормам. Неудовлетворительное состояние изоляции может вызываться неизбежным старением естественным с течением времени под действием влаги, едких паров, газа, пыли, повышенной температуры, а также в результате перегрузок в электросетях и механических повреждений. Разрушение изоляции проводов кабелей электросети может привести к возникновению тока короткого замыкания, который в несколько раз превышает рабочий ток, и на участке короткого замыкания происходит пожар, если не сработает защита.

Безопасность и безаварийность работы электроустановок промышленных предприятий обеспечивается правильным выбором проводов и кабелей с учётом условий эксплуатации и окружающей среды, доброкачественным контролем сопротивления изоляции и т.д.

В зависимости от характеристики окружающей среды помещения признаются:

• сухими – при относительной влажности воздуха до 60%;

• влажными – при относительной влажности воздуха 60-75 %;

• сырыми – при относительной влажности воздуха свыше 75% в течении длительного времени;

• особо сырыми – при относительной влажности около 100 % (в этих помещениях потолки, стены, полы покрыты влагой);

• жаркими – при температуре выше +35 °С в течении длительного времени;

• пыльными – при выделении пыли в таком количестве, что она оседает на провода и проникает внутрь машин, аппаратов и т.д.;

• с химически активной средой – при выделении паров, действующих разрушающе на изоляцию проводов;

• взрывоопасными – при выделении горючих газов, паров, пыли в количестве, могущем образовывать взрывоопасные смеси;

• пожароопасными – при хранении и применении горючих веществ.

Электропроводки могут быть открытыми (по стенам, потолкам, колоннам зданий) и скрытыми (положенными под штукатуркой, под полом, в замкнутых каналах, коробках, заложенными в строительные конструкции и т.д.).

В зависимости от металла жилы провода выпускаются медные и алюминиевые. Для экономии меди применяют в большинстве случаев алюминиевые провода. В обозначении марки провода буква А позволяет их отличить от медных проводов. Медные провода прочнее алюминиевых, а поэтому во взрывоопасных помещениях (наиболее опасных классов В-1, В-1а) применяют только медные провода.

Провода изготавливают голыми и изолированными. Голые провода, как правило, применяют при прокладке на улице, а также для троллей кранов внутри помещения.

Если провода имеют резиновую изоляцию, то в марках проводов ставится Р, при полихлорвиниловой изоляции - В, при нефритовой - Н. Кабель обычно выпускают с изоляцией из пропитанной бумаги, в резиновой или полихлорвиниловой изоляции.

В помещениях сухих, жарких и пыльных применяются кабели с бумажной изоляцией; влажных, сырых, особо сырых, с химически активной средой и на улице прокладывают кабели с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией.

Во взрывоопасных и пожароопасных помещениях используют кабели с бумажной или резиновой изоляцией.

В помещениях с химически активной средой часто применяют кабели с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке (не бронированные), например, марки СРГ (свинцовый резиновый) гибкий трёхжильный кабель и т.п.