Общие сведения
Одним из основных профилактических средств защиты людей от поражения электрическим током является защитное заземление. Оно представляет собой преднамеренное соединение с землей какой-либо части электроустановки не находящейся под напряжение. Заземлению подлежат изолированные от токоведущих частей металлические корпуса аппаратов, механизмов, машин, трансформаторов, каркасы электрических щитов, шкафов и др.
Совокупность соединенных между собой заземлителей и заземляющих проводников называется заземляющим устройством.
Электрическое сопротивление заземляющего устройства должно быть значительно меньше сопротивления тела человека. В электроустановках и электросетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и суммарной мощностью источников питания более 100 кВ сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом; при суммарной мощности источников питания 100 кВ и меньше допустимо сопротивление 10 Ом.
Сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.
Конструктивно заземляющее устройство представляет собой совокупность вертикальных заземлителей (электродов), соединенных между собой полосовым горизонтальным заземлителем и находящихся в земле (грунте) на глубине не менее 0,5 м.
В качестве вертикальных заземлителей используются металлические элементы в виде стержней, труб, уголков, тавра и др.
В качестве полосового заземлителя используются, как правило, металлическая полоса сечением 12х4; 14х4; 16х4 и др.
Соединение вертикальных заземлителей и полосы производится только сваркой, другие виды соединений в соответствии с ПУЭ не допускаются.
1.1 Воздействие электрического тока на организм
Проходя через организм человека, электрический ток может вызывать термическое, электролитическое, биологическое действие.
Термическое действие проявляется в виде ожогов, нагрева крови, плазмы и т.д.
Электролитическое действие тока характеризуется изменением физико-химического состава крови.
Биологическое действие проявляется в сокращение сердечной мышцы и спазме легких. Воздействие электрического тока приводит к электротравме (электрические ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения) или электрическому удару.
Электробезопасность представляет собой систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Экспериментальная часть
Исследование сопротивления заземляющего устройства производится на установке, показанной на рисунке 7.1.
Рис. 7.1- Схема лабораторной установки
А – бак с водой; Б – заземлители;
В, Г – электроды; Д – измерительный прибор
Установка состоит из бака А с проводящей средой, имитирующей землю, заземлителей Б, потенциального В и вспомогательного Г электродов и измерительного прибора Д типа М - 416. В качестве проводящей среды используется вода.
Заземлители изготовлены из нержавеющей стали диаметром 3, 4 и 5 мм и длиной 300 мм. Конструкция крепления электродов на баке предусматривает перемещение и фиксацию их как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях с шагом 50 мм. Этим достигается изменение глубины погружения заземлителеи (S) и расстояния между ними (а). Для отсчета первоначальной глубины погружения на боковой стенке бака имеется миллиметровая линейка.
Прибор М - 416 (измеритель сопротивления заземления- см. рисунок 7.2) предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлений, а также может быть использован для определения удельного сопротивления грунта. Предел измерения от 0,1 до 1000 Ом. Питание прибора - гальванические сухие батареи 4,5 В (3 элемента типа «Марс-373» ). Схема подключения зажимов прибора к заземлителям показана на его крышке.
Рис. 7.2.- Прибор М - 416
Порядок подготовки прибора М-416 к работе.
2.1. Перед началом измерений убедиться в исправности прибора. С этой целью необходимо установить прибор на ровной поверхности и открыть крышку.
2.2. Переключатель «П» (рисунок 7.2) установить положение «контроль 5 Ом», нажать кнопку К и вращением ручки Р «реохорд» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда при этом должно быть показано 5±0,4 Ом.
2.3. Собрать схему (рисунок 7.1.).
2.4. К зажимам 1 и 2 прибора подключать замеряемое сопротивление, к зажимам 3 и 4 – вспомогательные электроды.
2.5. Определить величину сопротивления заземляющего устройства. Для этого переключатель «П» установить в положение 1. Нажать кнопку «К» и, вращая ручку «Р» реохорда, добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю. Результат измерения равен показателю шкалы реохорда. Если при этом измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом (стрелка индикатора не приближается к нулю), то переключатель установить в положение (5, 20, 100) и проделать вновь замер сопротивления. Результат измерения равен произведению показателя шкалы реохорда на соответствующий множитель (5; 20; 100).