Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Проведение лабораторного практикума по охране труда. Учебное пособие
.pdf
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
2) включить стенд – перевести S2 в положение 1;
3) произвести измерения токов в теле человека I
, IhB, IhC
hA
(соответственно положению переключателя S15 – А, В, С) с помощью миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя миллиамперметра – А1;
4) выключить стенд (положение S2 – 0).
5. Определение изменения тока, проходящего через цепь
тела человека при прямом прикосновении человека к фазному
проводу сети в зависимости от активного сопротивления
изоляции фазных проводов относительно земли при заданной
емкости фазных проводов относительно земли для двух
типов сетей при нормальном режиме работы сети
Для определения следует:
1) снять зависимость I
R
= RBE = RCE = R при СAE = СBE = СCE = С;
AE
= f (R).
hA
2) изолировать нейтраль – перевести переключатель S1 в по-
ложение 0.
Отключить PEN-провод – перевести переключатель S3 в по-
ложение 0.
Перевести переключатель S12 в положение 0;
3) установить переключатель S15 в положение А;
4) установить значения сопротивления тела человека R
(в соответствии с заданием преподавателя) переключателем S13.
При этом ручка регулятора резистора R
должна находиться в по-
h
ложении 0;
5) установить значения емкостей проводов относительно
земли (переключателями S7–S11) в соответствии с заданием преподавателя, например, С
= СВЕ = ССЕ = С = 0. Перед включением
АЕ
стенда установить начальные значения сопротивлений утечки;
6) включить стенд (S2 в положении 1);
7) произвести измерения тока I
в теле человека с помощью
hA
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения активного
сопротивления фазных проводов относительно земли R
= R
= R (переключатели S6–S10): 1; 2,5; 10; 25; 100 кОм.
СЕ
= RВЕ =
АЕ
Положение переключателя миллиамперметра при измерени-
ях – А1;
h
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
8) выключить стенд (перевести S2 в положение 0).
Заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в поло-
жение 1.
Подключить PEN-провод – перевести переключатель S3
в положение 1.
Перевести переключатель S12 в положение 0;
9) повторить пп. 2–5, дополнительно выставив значения
С
= С (переключатель S5);
PEN
10) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
11) произвести измерения тока I
в теле человека с помощью
hA
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения активного
сопротивления фазных проводов и PEN-провода относительно
земли R
= RBE = RCE = R
AE
= R (переключатели S5–S11): 1; 2,5;
PEN
10; 25; 100 кОм;
12) отключить стенд – перевести S2 в положение 0.
6. Определение изменения тока, проходящего через цепь
тела человека при прямом прикосновении к фазному проводу
сети, в зависимости от емкости фазных проводов
относительно земли при заданном значении активного
сопротивления изоляции фазных проводов относительно
земли для двух типов сети при нормальном режиме работы
сети
После выполнения пп. 1–3 п. 5 следует:
1) установить значения активного сопротивления фазных
проводов относительно земли (переключатели S6–S10) в соответствии с заданием преподавателя, например, R
АЕ
= R
ВЕ
= R
СЕ
=
= R = 10 кОм;
2) включить стенд (перевести S2 в положение 1);
3) произвести измерения тока I
в теле человека с помощью
hA
миллиамперметра, устанавливая поочередно значения емкости
= С
= С
фазных проводов относительно земли С
АЕ
ВЕ
= С (пере-
СЕ
ключатели S7–S11): 0; 0,02; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5 мкФ.
Положение переключателя миллиамперметра при измерени-
ях – А1;
4) выключить стенд (перевести S2 в положение 0);
5) снять зависимость I
= R
= R
R
AE
BE
CE
= R
= R = const, выполняя действия аналогично
PEN
= f (С), С
hА
АЕ
= С
ВЕ
= С
СЕ
= С
= С при
PEN
действиям пп. 1–4 для сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме работы сети.
102 103
Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...
Оформление отчета
Отчет должен включать:
1) цель работы;
2) полученные результаты в виде таблицы
Ток, проходящий через
№
п/п
Параметр, влияющий на ток,
проходящий через человека
1 Сопротивление человека, кОм:
Rh = 1
Rh = 2,5
Rh = 5
Rh = 10
Rh = 20
2 Активное сопротивление
изоляции, кОм:
RAE = RBE = RCE = 1
RAE = RBE = RCE = 2,5
RAE = RBE = RCE = 10
RAE = RBE = RCE = 25
RAE = RBE = RCE = 100
3 Емкость фаз, мкФ:
С
= C
= C
АЕ
С
= C
АЕ
С
= C
АЕ
С
= C
АЕ
С
= C
АЕ
= 0,1
ВЕ
СЕ
= C
= 0,25
ВЕ
СЕ
= C
= 0,5
ВЕ
СЕ
= C
= 1,0
ВЕ
СЕ
= C
= 2,5
ВЕ
СЕ
4 Режим работы сети, Ом:
нормальный
аварийный: Rзм =10
Rзм =100
Rзм =1000
человека, мА, при режиме
изолированная заземленная
нейтрали
3) графики зависимости величины тока, проходящего
через человека:
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
– от сопротивления тела человека;
– активного сопротивления изоляции;
– емкости фаз;
4) выводы об опасности поражения электрическим током
в трехфазных сетях с изолированной и заземленной нейтралями
на основании анализа полученных результатов;
5) схемы сетей с изолированной и заземленной нейтралями.
Контрольные вопросы
1. Что такое трех- и четырехпроводные сети?
2. В каких случаях применяются трех- и четырехпроводные
сети?
3. Что такое нормальный и аварийный режим работы сетей?
4. Как влияет на величину тока, проходящего через человека, сопротивление изоляции (емкости) проводов в трех- и четырехпроводных сетях?
5. Каково значение защитных электротехнических средств
при эксплуатации трех- и четырехпроводных сетей? Значение
сопротивления подошвы обуви и пола?
6. Под какое напряжение попадает человек в трех- и четырехпроводных сетях в аварийном режиме работы?
7. Какая из сетей (трех- и четырехпроводная) более опасна
при нормальном и аварийном режиме работы?
8. К какому фазному проводу трехпроводной сети прикосновение опаснее, если провода имеют различные сопротивления
изоляции относительно земли?
104 105
Глава 11. ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ
УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
Цель работы – оценка работоспособности устройства защитного отключения (УЗО), реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток в сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.
Содержание работы
Следует:
1) определить уставку (уставка – выставленный порог срабатывания какого-либо защитного устройства, в данном случае
устройства защитного отключения (УЗО) подачи электроэнергии
в сети) и время срабатывания УЗО.
Сделать заключения об их соответствии первичным крите-
риям электробезопасности;
2) определить работоспособность УЗО совместно с занулением;
3) сделать выводы об эффективности защитного отключения сети при заданных параметрах УЗО и сети в зависимости от
типа применяемого оборудования и условий поражения человека электрическим током.
Теоретическая часть
Устройства защитного отключения (УЗО) используются
для защиты пользователей электроприборов от поражения электрическим током, обусловленного неисправностью или токами
утечки в установке. Даже относительно малые токи представляют опасность. Типовыми причинами неисправности являются
поврежденная изоляция, грязь, влага.
Для защиты человека при прямом и косвенном прикосновении к токоведущим частям за счет снижения времени воздействия тока успешно используются быстродействующие устройства защитного отключения. УЗО является одним из наиболее
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
эффективных электрозащитных средств. Количество УЗО, установленных на самых разных объектах, увеличивается.
В основе действия защитного отключения как способа защиты лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека.
В ГОСТ 12.1.038–82 (с изменениями от 01.07.88) «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» определены предельно допустимые значения (ПДЗ) переменного тока частотой 50 Гц, проходящего через
тело человека в производственных (табл. 17) и бытовых (табл. 18)
электроустановках, в зависимости от времени воздействия.
Таблица 17
ПДЗ переменного тока в производственных электроустановках
t, с 0,01–0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
I, мА
t, с 0,01–0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
I, мА 220 200 100 70 55 50 40 35 30 27 25 2
650 400 190 160 140 125 105 90 75 65 50 6
ПДЗ переменного тока в бытовых электроустановках
Св.
1,0
Таблица 18
Св.
1,0
Принцип действия УЗО
Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
Основные функциональные блоки УЗО представлены
на рис. 23.
Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1.
Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как
правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах.
106 107
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
Рис. 23. Структура УЗО
Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую кон-
тактную группу с механизмом привода.
Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд (рис. 24) позволяет моделировать источник питания сети; трехфазный потребитель электроэнергии,
подключенный к сети с использованием устройства защитного
отключения, реагирующего на дифференциальный (остаточный)
ток, два типа сети: трехфазную трехпроводную с изолированной
нейтралью и трехфазную четырехпроводную с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.
Стенд включается автоматом S2 (положение переключателя
автомата 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Значения активных сопротивлений (R
R
) и емкостей (САЕ, СВЕ, ССЕ, С
РЕN
) фазных проводов А, В, С
РЕN
, RВЕ, RСЕ,
АЕ
и PEN-провода относительно земли могут изменяться с помощью переключателей S4–S10 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Рис. 24. Стенд лабораторный «Электробезопасность трехфазных сетей переменного тока» БЖ 06/1М
108 109
Глава 11. Оценка работоспособности устройства защитного...
Переключатель S3 предназначен для подключения PENпровода.
Переключатель S1 используется для изменения режима нейтрали исследуемой сети: положение 0 – изолированная нейтраль;
положение 1 – заземленная нейтраль. Значение сопротивления
заземления нейтрали, установленного на стенде, равно 4 Ом.
Переключатели S12, S14 служат для моделирования аварийных режимов работы исследуемых сетей. Положение О переключателя S12 соответствует нормальному режиму работы сети.
Положения А, В, С переключателя S12 соответствуют замыканию фазных проводов А, В, С на землю; при этом сопротивление растеканию тока в месте замыкания на землю R
может
зм
принимать различные значения.
Изменяя положение переключателя S14, можно выставить
различные значения (10, 100; 1000 Ом) сопротивления растеканию тока R
Тело человека имитируется в схеме стенда резистором R
.
зм
h
который может подключаться к каждому проводу сети или к проводу сети на стороне трехфазного потребителя электроэнергии,
подключенного к сети через УЗО.
Переключатель S15 предназначен для моделирования прямого прикосновения человека к токоведущей части (проводу исследуемой сети). Положение О переключателя S15 – человек не
касается фазного провода сети. Положения А, В, С, PEN-переключателя S15 – человек касается соответственно фазных проводов
А, В, С или PEN-провода. Положение УЗО переключателя S15 –
человек касается фазного провода на стороне трехфазного потребителя электроэнергии при нажатой кнопке S16.
Значение сопротивления тела человека может быть задано
дискретно (1, 5, 10 кОм) с помощью переключателя S13 либо
плавно в пределах от 0 до 100 кОм с помощью переменного резистора R
ключателем S13 при положении 0 ручки резистора R
. Установка значений Rh 1, 5, 10 кОм производится пере-
h
.
h
Трехфазный потребитель электроэнергии показан на лицевой панели стенда в виде корпуса, подключенного к сети
с помощью УЗО, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток.
,
Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности
Корпус трехфазного потребителя электроэнергии может
быть занулен с помощью переключателя S18 (положение 1).
С помощью кнопки S17 моделируется замыкание фазного
провода на корпус. При нажатой кнопке S17 загорается красный
индикатор на корпусе трехфазного потребителя электроэнергии.
На лицевой панели УЗО расположены кнопки ПУСК (при
нажатии этой кнопки трехфазный потребитель подключается
к сети и загорается красный индикатор на лицевой панели
УЗО), СТОП (отключение трехфазного потребителя от сети);
КОНТРОЛЬ (оперативный контроль УЗО).
Значения активных сопротивлений изоляции (R
и емкостей (С
, СBE, СCE) фазных проводов относительно земли
АE
, RBE, RCE)
АE
в зоне защиты УЗО установлены на стенде и не меняются в процессе выполнения работы.
В правой части лицевой панели стенда размещены индикаторы трех цифровых приборов: миллисекундомера, миллиамперметра и вольтметра.
Миллисекундомер предназначен для измерения времени
срабатывания (мс) УЗО; кнопка СБРОС обнуляет показания
миллисекундомера; миллисекундомер срабатывает при нажатой
кнопке S16.
Миллиамперметр предназначен для измерения тока (мА)
в теле человека – положение А1 и уставки УЗО – положение А2.
Миллиамперметр имеет четыре предела измерения.
Вольтметр предназначен для измерения напряжений (В)
фазных проводов А, В, С относительно земли; подключение
вольтметра к фазным проводам осуществляется с помощью переключателей А, В, С.
Практическая часть
Определение уставки и времени срабатывания
устройства
Для определения следует:
1) установить значение параметров сети с заземленной нейтралью (переключатели S4–S11) в соответствии с заданием преподавателя. Для этого переключатель S1 перевести в правое по-
110 111
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]