1539
.pdfМинистерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Кафедра «Техносферная безопасность»
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
Д |
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ |
|
|
|
|
Методические указания |
||
|
|
А |
|
||
|
|
|
к выполнению курсовой работы |
||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
С |
|
Омск • 2016 |
|
||
|
|
|
0
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
УДК 355.58 (076)
Рецензент канд. техн. наук, доц А.А. Руппель (ФГБОУ ВО «СибАДИ»)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методических указаний.
Электробезопасность [ЭлектронныйСибАДИресурс] : методические указания к выполнению курсовой работы / сост. : Д. С. Алешков,
Е. А. Бедрина. – Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2016. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Предназначены для обучающихся всех форм направлений «Техносферная безопасность», «Технология транспортных процессов» при изучении курсов «Безопасность жизнедеятельности», «Электробезопасность». Изложены цель и задача курсовой работы, содержание и оформление пояснительной записки.
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Текстовое (с мвольное) издание (1,2 МБ)
Системные требован я : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome
Редактор О.А. Соболева Издание первое. Дата подписания к использованию 29.12.2016
Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2016
2
ВВЕДЕНИЕ
Основной целью курсовой работы по дисциплине «Электробезопасность» является формирование знаний, готовность и способность личности использовать в процессе исследования, проектирования, создания и использования элементов техносферы, совокупности знаний, умений и навыков для обеспечения электробезопасности. Отклонения от допустимых условий деятельности всегда сопровождаются воздействием негативных факторов на человека, что отрицательно влияет на производительность труда, приводит к травмам и заболеваниям; вызывают отказы и аварии производственного оборудования и т.п. Учитывая вышеизложенное, вопросы обеспечения безопасности деятельности, включающие создание допустимых, комфортных условий трудаСибАДИ, безопасность технологических процессов и производств, защиту окружающей среды и человека от воздействий техносферы и чрезвычайных ситуаций, должны быть отражены и реализованы в курсовой работе. При написании курсовой работы используются нормативно-техническая документация по охране труда, промышленной безопасности, электробезопасности, научнотехническая литература, основные нормативно-технические документы, регламентирующие требования электробезопасности, литература, описывающая опасность воздействия электрического тока и электромагн тных полей в техносфере и основные методы расчета заземлен я, молн езащиты, патентные и нормативноправовые базы данных.
1. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа должна быть аккуратно оформлена согласно [9], страницы должны быть пронумерованы. Курсовая работа должна иметь введение, описательно-расчетную часть объемом 15-20 страниц, чертежи и схемы в соответствии с ГОСТ 2.721–74 ЕСКД. «Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения (с изменениями № 1, 2, 3, 4)».
2.ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
ВКУРСОВОЙ РАБОТЕ
Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в табл. 1.
2
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
Таблица 1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ва- |
|
|
|
|
|
|
|
Нап- |
Мощность |
Схема |
Тип |
ри- |
Расположение |
|
|
|
|
|
Гру |
ряже- |
трансфор- |
соедине- |
|
|
Форма заземлителя |
|
|
Рабочее место |
зазем- |
||||||
ант |
заземлителей |
|
|
|
нт |
ние в |
матора, |
ния |
|||
|
|
|
|
|
ления |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сети |
кВА |
обмоток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
3 |
|
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
В ряд |
|
|
|
|
Электрик, |
№1 |
220 |
40 |
Звезда |
TN-S |
|
|
|
|
|
помещение №1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
По контуру |
|
|
|
|
Обойщик, |
№2 |
380 |
63 |
Звезда |
TN-C |
|
|
|
|
|
помещение №2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
Шиномонтажник, |
|
|
|
Треуголь- |
|
|
В ряд |
|
|
|
|
А |
№3 |
220 |
100 |
ник |
TT |
|
|
|
|
|
|
помещение №3И |
|
|
|
||
4 |
В вершинах |
|
|
|
|
Медник, |
|
|
|
|
|
|
равнобедренно- |
|
|
б |
№4 |
380 |
160 |
Звезда |
IT |
||
|
|
|
помещение №1 |
||||||||
|
го треугольника |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
В вершинах |
|
|
|
|
Маляр, |
№5 |
220 |
250 |
Треуголь- |
TN-S |
|
квадрата |
|
|
|
|
помещение №2 |
ник |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6 |
|
Уголок стальной горячекатанный |
|
Кар юраторщик, |
|
|
|
Треуголь- |
|
||
|
В ряд |
равнополочный по ГОСТ 8509-93 |
|
№6 |
380 |
100 |
TN-C |
||||
|
|
помещение №3 |
ник |
||||||||
|
|
∟50×3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
В ряд |
|
и |
|
Вулканизаторщик, |
№7 |
220 |
160 |
Звезда |
TT |
|
|
|
|
помещение №3 |
||||||||
8 |
По контуру |
|
С |
|
|
Оператор ПЭВМ, |
№8 |
380 |
40 |
Треуголь- |
IT |
|
|
|
|
помещение №2 |
ник |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9 |
В ряд |
|
|
|
|
Токарь, |
№9 |
220 |
63 |
Звезда |
TN-S |
|
|
|
|
|
|
помещение №1 |
|
|
|
|
|
10 |
В вершинах |
|
|
|
|
Электросварщик, |
|
|
|
|
|
|
равнобедренно- |
|
|
|
|
№10 |
380 |
100 |
Звезда |
TN-C |
|
|
|
|
|
|
помещение №1 |
||||||
|
го треугольника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
Продолжение табл. 1
1 |
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
В вершинах |
|
|
|
|
Электрик, |
|
№11 |
220 |
160 |
Треуголь- |
TT |
|
квадрата |
|
|
|
|
помещение №2 |
ник |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12 |
В вершинах |
Уголок стальной горячекатанный |
|
Обойщик, |
|
|
|
|
|
|
||
|
равнобедренно- |
равнополочный по ГОСТ 8509-93 |
|
|
№12 |
380 |
250 |
Звезда |
IT |
|||
|
|
помещение №3 |
||||||||||
|
го треугольника |
∟50×3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
13 |
В ряд |
|
|
|
|
Шиномонтажник, |
№13 |
220 |
40 |
Треуголь- |
TN-S |
|
|
|
|
|
|
помещение №1 |
ник |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
14 |
По контуру |
|
|
|
|
Медник, |
|
№1 |
380 |
250 |
Треуголь- |
TN-C |
|
|
|
|
|
Д |
ник |
||||||
|
|
|
|
|
|
помещение №2 |
|
|
|
|
||
15 |
В ряд |
|
|
|
|
Маляр, |
|
№2 |
220 |
100 |
Треуголь- |
TT |
|
|
|
|
|
помещение №3 |
ник |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
16 |
В вершинах |
Уголок стальной горячекатанный |
|
|
И |
|
|
|
|
|||
|
равнобедренно- |
равнополочный по ГОСТ 8509-93 |
|
Карбюраторщик, |
№3 |
380 |
63 |
Звезда |
IT |
|||
|
|
помещение №1 |
||||||||||
|
го треугольника |
∟50×3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
17 |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В вершинах |
равнополочный по ГОСТ 8509-93 |
|
Вулканизаторщик, |
№4 |
220 |
100 |
Треуголь- |
TN-S |
|||
|
квадрата |
∟50×3 |
|
|
|
помещение №2 |
|
|
|
ник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
В вершинах |
|
|
|
|
Оператор ПЭВМ, |
|
|
|
|
|
|
|
равнобедренно- |
|
С |
|
|
№5 |
380 |
160 |
Звезда |
TN-C |
||
|
|
|
|
помещение №3 |
||||||||
|
го треугольника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
В ряд |
|
и |
|
Токарь, |
|
№6 |
220 |
250 |
Звезда |
TT |
|
|
|
|
помещение №2 |
|||||||||
20 |
|
Уголок стальной горячекатанный |
|
Электросварщик, |
|
|
|
Треуголь- |
|
|||
|
По контуру |
равнополочный по ГО Т 8509-93 |
|
№7 |
380 |
63 |
IT |
|||||
|
|
помещение №2 |
ник |
|||||||||
|
|
∟45×3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
В ряд |
|
|
|
|
Медник, |
|
№8 |
220 |
100 |
Звезда |
TN-S |
|
|
|
|
|
помещение №3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
22 |
В вершинах |
Уголок стальной горячекатанный |
|
Маляр, |
|
|
|
|
|
|
||
|
равнобедренно- |
равнополочный по ГОСТ 8509-93 |
|
|
№9 |
380 |
250 |
Звезда |
TN-C |
|||
|
|
помещение №1 |
||||||||||
|
го треугольника |
∟50×3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
Окончание табл. 1
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
23 |
В вершинах |
|
|
|
Карбюраторщик, |
№10 |
220 |
160 |
Треуголь- |
TT |
|
|
квадрата |
|
|
|
помещение №2 |
ник |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
24 |
В вершинах |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
равнобедренно- |
|
|
|
Вулканизаторщик, |
|
380 |
100 |
Звезда |
IT |
|
|
|
|
|
|
И№11 |
||||||
|
го треугольника |
|
|
|
помещение №1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
По контуру |
|
|
б |
Оператор ПЭВМ, |
№12 |
220 |
63 |
Треуголь- |
IT |
|
|
|
|
|
Д |
ник |
||||||
|
|
|
|
|
помещение №2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
5
Типы систем заземления электрических сетей в соответствии с ГОСТ 30331.2−95 «Электроустановки зданий. Ч.3. Основные характеристики» представлены в табл. 2.
Таблица 2
Типы систем заземления электрических сетей TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, IT
Первая буква – характер |
|
Вторая буква – |
|
|
Последующие буквы |
|||
|
характер заземления |
|
(если таковые имеются) – |
|||||
заземления источника |
|
|
открытых проводящих |
|
устройство нулевого |
|||
питания |
|
|
|
частей |
|
|
рабочего и нулевого |
|
|
|
|
|
электроустановки |
|
защитного проводников |
||
|
|
|
|
Т − непосредственная |
|
S − функции нулевого |
||
Т − непосредственное |
|
|
связь открытых |
|
|
|||
|
|
|
|
защитного и нулевого |
||||
присоединение одной |
|
|
проводящих частей с |
|
||||
|
|
|
рабочего проводников |
|||||
точки токоведущих |
|
|
землей независимо от |
|
||||
|
|
|
обеспечиваются |
|||||
частей источника |
|
|
характера связи |
|
|
|||
|
|
|
|
раздельными |
||||
питания к земле |
|
|
источника питания с |
|
||||
|
|
|
проводниками |
|||||
|
|
|
|
землей |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
N − непосредственная |
|
|
||
I − все токоведущие |
|
|
связь открытых |
|
|
С − функции нулевого |
||
|
|
проводящих частей с |
|
И |
||||
части изолированы от |
|
|
|
защитного и нулевого |
||||
|
|
точкой заземления |
|
рабочего проводников |
||||
земли или одна точка |
|
|
|
|||||
|
|
источника питания (в |
|
объединены в одном |
||||
|
|
|
|
|
||||
заземлена через |
|
|
|
|
Д |
|
||
|
|
системах переменного |
|
проводнике (PEN- |
||||
сопротивление |
|
|
|
|||||
|
|
тока о ычно |
|
|
проводнике) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
заземляетсяАнейтраль) |
|
|
||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
На основании |
|
сходных данных необходимо: |
||||||
1. |
Осуществ ть |
категорирование |
производственного |
|||||
|
|
и |
|
|
|
|||
|
С |
|
|
|
|
помещения по опасности поражения электрическим током согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [6,7] и данных табл. 1.
2. Указать требования обеспечения электробезопасности, предъявляемые к рабочим местам [9,15].
3. Рассчитать заземление по [7]. В качестве соединительной полосы использовать полосовую сталь
.
4. Построить потенциальные кривые группового заземлителя. Уравнение, определяющее потенциал, т.е. уравнение
потенциальной кривой для точек на поверхности земли от шарового заземлителя, имеет вид [2]
,
6
где Iз – ток замыкания на землю, А; – удельное сопротивление грунта; t – глубина заложения заземлителя, м; x – расстояние от заземлителя до рассматриваемой точки на поверхности земли, м.
Уравнение потенциальной кривой на поверхности земли от стержневого заземлителя определяется выражением [2]
,
где L – длина стержневого заземлителя, м.
У протяженного заземлителя круглого сечения (стержень, провод и т.п.), находящегося на поверхности земли и заглубленного так, что продольная ось его совпадает с поверхностью земли,
изменения потенциальной кривой |
поперек оси заземлителя |
||
определяются по формуле |
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
Д |
||
где l – длина соединительной полосы, м. |
|
||
Потенциал каждого электрода |
|
группового заземлителя |
|
|
А |
обусловленного стеканием |
|
состоит из собственного потенциала, |
|
через него тока, и потенциалов, наведенных другими электродами
сопротивление его растеканию, Ом; n – количество электродов в групповом заземлителе; – потенциал, наведенный на первом электроде одним из соседних, который определяется из уравнения
где |
собственный потенциал первого электрода, В; |
– |
|
С |
|
ток, |
стекающий через бэтот электрод в землю, A; |
– |
потенциальной кривой, соответствующей соседнему электроду, и с учетом расстояния между электродами, В.
При определении токов замыкания на землю использовать данные табл. 3 и формулы [5, 7]
|
|
Iкз = |
|
Uф |
|
, |
|
|
|
R |
|
|
|||
|
|
|
m +R |
+R |
|||
|
Rm |
|
3 |
ф |
н |
||
где |
– сопротивление одной фазы источника тока, Ом; Rф, Rн – |
||||||
3 |
сопротивление фазного и нулевого проводов от источника до потребителя соответственно, Ом.
Для большинства сетей (Rф+Rн) составляет 0,5–2 Ом. Величина сопротивления зависит от расчетной мощности.
7
Таблица 3
Сопротивление одной фазы источника тока в зависимости от мощности трансформатора и схемы соединения обмоток [5]
Мощность |
Rm, Ом при схеме соединения обмоток |
|||
трансформатора, кВА |
|
|
|
|
«звездой» |
|
«треугольником» |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
40 |
1,949 |
|
|
0,562 |
|
|
|
|
|
63 |
1,237 |
|
|
0,360 |
|
|
|
|
|
100 |
0,799 |
|
|
0,226 |
|
|
|
|
|
160 |
0,487 |
|
|
0,141 |
|
|
|
|
|
250 |
0,312 |
|
|
0,090 |
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
400 |
0,195 |
|
|
0,056 |
|
|
|
|
|
630 |
0,129 |
|
|
0,042 |
|
|
|
|
|
1000 |
0,081 |
|
|
0,027 |
|
|
|
|
|
1600 |
А |
|
|
0,017 |
0,034 |
|
|
||
|
б |
|
|
|
5. Определить максимальные значенияДнапряжений шага для человека [1, 6].
6. Оценить иопасность прикосновения человека к заземляющему проводн ку. Определить токи, протекающие через тело человека, и сравн ть х с критериальными токами [5, 6, 7].
Токи, протекающСе через тело человека в трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы
где – сопротивление тела человека, Ом; R – сопротивление
фазы, Ом; С – емкость фазы; – междуфазное напряжение, В. Токи, протекающие через тело человека в четырехпроводной
сети с глухозаземленной нейтралью при нормальном режиме работы
где – сопротивление заземления провода.
7. Выполнить чертеж электрической сети и заземления.
8
Протоколы измерений параметров производственного микроклимата в производственных помещениях, на основании которых осуществляется категорирование производственного помещения по опасности поражения электрическим током:
Измерительная лаборатория |
Аттестат аккредитации |
П Р О Т О К О Л № 1
измерений параметров микроклимата
от « »_______________ 20__ г.
1.Место проведения измерений:
2.Время проведения измерений:
3.Представитель обследуемого объекта:
4.Средства измерений: Измеритель влажности иИтемпературы ТКА-ТВ зав.влажности______ до ______ черный шар, свидетельствоДо поверке № ______ до _______.
5. Нормативно-техническая документация, в соответствии с которой проводились измерения и давалось заключение: СанПиН 2.2.4.548-96
«Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
6. Источники локального тепловыделения, |
охлаждения – отсутствуют, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
естественная вытяжная вент ляц я. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
7. Условия проведен я |
|
змерен й: теплый |
|
|
|
|
|
|
||||||
8. Результаты измерен й параметровбмикроклимата: |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
№ |
|
|
|
|
|
|
Темпера- |
Относи- |
Скорость |
||||
|
|
|
|
Кате- |
|
|
тура, оС |
тельная |
движения |
|||||
|
то- |
|
Мес- |
|
|
|
|
|
влаж- |
воздуха, |
||||
|
чки |
Профес- |
|
гория |
Высо- |
|
|
|||||||
|
|
|
то |
|
|
|
|
ность, % |
|
м/с |
||||
|
по |
сия, |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
изме- |
|
работ |
та от |
до- |
фак- |
до- |
фак- |
до- |
|
фак- |
|||
|
эс- |
должно- |
|
по |
|
|||||||||
|
ре- |
|
пола |
пу- |
ти- |
пу- |
ти- |
пу- |
|
ти- |
||||
|
ки- |
сть |
|
тяже- |
|
|||||||||
|
ния |
|
|
|
сти- |
чес- |
сти- |
чес- |
сти- |
|
чес- |
|||
|
зу |
|
|
сти |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
мая |
кая |
мая |
кая |
мая |
|
кая |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
12 |
|
|
|
Вулкани- |
|
|
|
|
0,1 |
19... |
32 |
15... |
25 |
|
|
0,3 |
|
1 |
затор- |
|
|
|
|
|
|
|
<0,1 |
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
24 |
32 |
75 |
25 |
0,3 |
||||
|
|
щик |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9