Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Безопасность жизнедеятельности. Проведение лабораторного практикума по охране труда. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 137 8 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...

Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для заземления дает весьма ощутимую экономию металла. Недостатками естественных заземлителей являются доступность некоторых из них неэлектротехническому персоналу (без допуска) и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

Если сопротивление естественных заземлителей не удовлетворяет требованиям, то используются искусственные заземлители, т. е. заземлители, специально выполняемые для целей заземления. Искусственные заземлители выполняются в виде вертикальных и горизонтальных электродов. В качестве вертикальных электродов используются стальные трубы с толщиной стенки не менее 3,5 мм, диаметром не менее 10 мм (обычно 50–60 мм) и угловая сталь с толщиной полок не менее 4 мм (обычно размеры 40×50), длиной 2,5–3 м. Горизонтальные электроды выполняются из полосовой стали размером не менее 4×12 мм или стали круглого сечения диаметром не менее 6 мм. Заземлители прокладывают на глубине 0,7–0,8 м от поверхности земли. Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяют между собой при помощи сварки.

Перед вводом заземляющих устройств в строй их испытывают: измеряют сопротивление растеканию тока, о чем должен свидетельствовать специальный протокол. В процессе эксплуатации сопротивление заземляющего устройства не остается постоянным, оно изменяется в зависимости от погодных условий и коррозии заземлителей, поэтому заземляющие устройства периодически подвергаются осмотрам и испытаниям. При этом время испытания выбирается таким образом, чтобы удельное сопротивление грунта в момент испытания было наибольшим (летом – во время наибольшего просыхания грунта, зимой – во время наибольшего промерзания).

Измерение сопротивления заземляющих устройств подстанций промышленных предприятий производится после монтажа и капитального ремонта, в первый год эксплуатации и не реже одного раза в 3 года периодически. Измерение сопротивления заземляющих устройств цеховых электроустановок осуществляется не реже одного раза в год. Порядок проведения испытаний и результаты измерений оформляются протоколом. Если изме-

Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности

ренные величины сопротивлений не отвечают требованиям, то проводят ревизию заземляющих устройств, устанавливают дополнительные заземлители.

Заземлять электроустановки необходимо в следующих

случаях:

а) всегда при напряжении 500 В и выше переменного и по-

стоянного тока;

б) при напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.

К частям, подлежащим заземлению, относятся:

а) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;

б) приводы электрических аппаратов;

в) вторичные обмотки измерительных трансформаторов и трансформаторов местного освещения на 42 В, а также их корпуса;

г) каркасы распределительных щитов, щитов управления, шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические оболочки проводов, стальные трубы электропроводки и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования;

д) металлические корпуса переносных электроприемников.

Принципиальные схемы систем заземления

В обозначения систем заземления для электроустановок напряжением до 1 кВ (сети 220/380 В) входят:

первая буква – состояние нейтрали источника относитель-

но земли:

Т – заземленная нейтраль;

I – изолированная нейтраль;

вторая буква – состояние открытых проводящих частей

относительно земли:

Т – открытые проводящие части, заземленные независимо

от отношения к земле нейтрали источника питания или какойлибо точки питающей сети;

N – открытые проводящие части, присоединенные к заземленной нейтрали источника питания.

62 63

Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...

Последующие буквы после N – совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

S – нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ разделенные проводники;

С – функции нулевого защитного и нулевого рабочего совмещенных проводников в одном проводнике (РЕN-проводник).

Принципиальные схемы:

• TN-С – система TN, в которой нулевой защитный и ну-

левой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис. 10);

• ТN-S – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой

рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 11);

• TN-С-S – система TN, в которой функции нулевого за-

щитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис. 12);

• IT – система, в которой нейтраль источника питания изо-

лирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, открытые проводящие части заземлены (рис. 13);

• TТ – система, в которой нейтраль источника питания глу-

хо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от заземленной нейтрали источника (рис. 14).

Рис. 10. Система TN-C переменного тока:

1 – заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания;

2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой

рабочий проводники совмещены в одном проводнике

Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности

Рис. 11. Система TN-S переменного тока:

1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;

2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой

рабочий проводники разделены

Рис. 12. Система TN-С-S переменного тока:

1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;

2 – открытые проводящие части. Нулевой защитный и нулевой рабо-

чий проводники совмещены в одном проводнике в части системы

Рис. 13. Система IT переменного тока:

1 – сопротивление заземления нейтрали источника питания (если

имеется); 2 – заземлитель; 3 – открытые проводящие части; 4 – зазем-

ляющее устройство. Открытые проводящие части электроустановки

заземлены. Нейтраль источника изолирована от земли или заземлена

через большое сопротивление

64 65

Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...

Рис. 14. Система ТT переменного тока:

1 – заземлитель нейтрали источника переменного тока;

2 – открытые проводящие части;

3 – заземлитель открытых проводящих частей. Открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземления, электрически независимого от заземлителя нейтрали

Приняты следующие графические обозначения проводни-

ков на схемах:

N –

– нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

PE –

– защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

PEN –

– совмещенный нулевой защитный и нулевой ра-

бочий проводники.

Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд, изображенный на рис. 15, представляет собой модель электрической сети с источником питания, электропотребителями, средствами защиты, измерительными приборами. На лицевой панели стенда изображена мнемосхема исследуемой системы, которая содержит изображение источника питания, фазных и защитных проводников, электропотребителей и выключателей. Индикация наличия фазных напряжений осуществляется тремя светодиодными индикаторами: желтым (фаза А), зеленым (фаза В) и красным (фаза С).

Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности

Рис. 15. Стенд лабораторный «Защитное заземление и зануление» БЖ 06/2М

66 67

Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...

На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие функции, представленные в таблице.

Коммутаци-

онные эле-

менты

S1 Выбор режима нейтрали S2 Трехфазный входной автомат

S3 Подключение нулевого рабочего (N) про-

водника

S4 Подключение нулевого защитного (PE)

проводника

S5 Автоматический выключатель корпуса 1 S6 Сопротивление нулевого защитного (PE)

проводника

S7 Замыкание фазного провода на корпус 1

S8 Подключение корпуса 1 к нулевому

защитному (PE) проводнику

S10 Автоматический выключатель корпуса 2 Отключение

S11 Сопротивление заземления корпуса 2 S12 Обрыв нулевого защитного (PE)

S13 Замыкание фазного провода на корпус 2 Включение

S14 Подключение корпуса 2 к нулевому

S15 Подключение корпуса 2 к заземляющему

S16 Сопротивление между корпусом 2

S17 Подключение повторного заземления

S18 Сопротивление изоляции S19 Сопротивление повторного заземления

Подключение корпуса 1 к заземляющему устройству

проводника

защитному (PE) проводнику

устройству

и нулевым проводником (N)

Назначение Примечание

миллисекундомера

Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности

Индикация токов и напряжений в моделируемой трехфазной сети, а также измерение времени срабатывания автоматического выключателя (корпус 2) осуществляется встроенными цифровыми измерительными приборами.

В качестве источника используется трехфазный трансформатор. Стенд включается трехфазным автоматом (S2 – в положении 1). При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Режим нейтрали сети изменяется переключателем S1, причем верхнее положение соответствует режиму заземленной нейтрали, а нижнее – режиму изолированной нейтрали. Нейтральная точка заземляется через сопротивление R

= 4 Ом.

C помощью переключателя S3 подключается нулевой рабочий проводник (N-проводник). Переключатель S4 предназначен для подключения нулевого защитного проводника (РЕ-проводника). Верхнее положение переключателей означает наличие пятипроводной сети, нижнее положение – трехпроводной сети.

Сопротивления фазных проводов сети и N-провода относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями R

, RВ, RС, RN. В данном стенде моделируется только актив-

ная составляющая полного сопротивления, причем используется случай симметричной проводимости проводов относительно земли (т. е. R

= RВ = RС = RN). Значения указанных сопротивлений

изменяются пятипозиционным переключателем S18 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.

Электропотребители на мнемосхеме показаны в виде их корпусов. Потребители (корпус 1 и корпус 2) являются трехфазными и подключены к сети через автоматические выключатели S5 и S10 соответственно. Положение 1 означает включение автоматов, при этом напряжение подается на потребители. Электропотребитель (корпус 3) является однофазным, выполненным по классу 1 защиты от поражения электрическим током.

Лабораторный стенд позволяет моделировать два способа защиты: защитное заземление и зануление. Подключение корпусов 1 и 2 к PE-проводнику осуществляется переключателями S8 и S14 соответственно. Правое положение переключателей озна- чает, что корпуса занулены. Сопротивление фазного провода от нейтральной точки до корпуса 2 не изменяется и имеет значение

68 69

Глава 8. Оценка эффективности действия защитного...

= 0,1 Ом, распределенное равномерно на двух участках прово-

да (между нейтральной точкой и точкой подключения корпуса 1 и между точками подключения корпусов 1 и 2). Сопротивление РЕ-проводника может изменяться с помощью трехпозиционного переключателя S6, причем сопротивления участков нейтраль – корпус 1 и корпус 1 – корпус 2 равны и принимают значения 0,1; 0,2; 0,5 Ом. Обрыв РЕ-проводника между точками подсоединения корпусов 1 и 2 имитируется с помощью переключателя S12, нижнее положение которого соответствует обрыву проводника. Повторное заземление R мощью переключателя S17. Значение сопротивления R

подключается к РЕ-проводнику с по-

изменя-

ется трехпозиционным переключателем S19 (4, 10 и 100 Ом). Пе- реходное сопротивление R

между корпусом 2 и зануляющим

пер

проводником изменяется трехпозиционным переключателем S16 и может принимать значения 0; 0,1; 0,5 Ом.

Подключение корпусов 1 и 2 к заземляющим устройствам с сопротивлениями R чателей S9 и S15 соответственно. Сопротивление заземления R

, R32 осуществляется с помощью переклю-

корпуса 1 является постоянным и равным 4 Ом. Сопротивление заземления R

корпуса 2 устанавливается с помощью трехпози-

ционного переключателя S11 (4, 10 и 100 Ом).

Замыкания фазных проводов на корпуса 1 и 2 осуществляются кнопками S7 и S13 соответственно, причем на корпус 1 замыкается фазный провод А и на корпус 2 – фазный провод В.

Лабораторный стенд имеет три измерительных прибора: цифровой вольтметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 В, цифровой амперметр с диапазоном измерения от 0 до 2000 А, цифровой миллисекундомер с диапазоном измерения от 0 до 999 мс.

Вольтметр включается в измерительные цепи через гнезда Х1–Х15, установленные в соответствующих точках схемы, с помощью гибких проводников, снабженных наконечниками. Включение амперметра в цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая на место подключения прибора. Положение ОТКЛ означает отсутствие амперметра в цепях стенда. В положении А1 измеряется ток короткого замыкания, в положении А2 – ток, стекающий с заземлителя корпуса 2, в положении А3 – ток замыкания на землю через повторное заземление РЕ-проводника.

Е. Э. Смирнова, Л. А. Гурьева. Безопасность жизнедеятельности

Миллисекундомер включается при нажатии кнопки S13, а отключается при срабатывании автоматического выключателя S10. Установка позволяет длительно сохранить режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на корпуса 1 и 2. Для возврата схемы в исходное состояние после того, как измерены все необходимые параметры, следует нажать кнопку СБРОС.

Практическая часть

Оценка эффективности действия защитного заземления

в сети с изолированной нейтралью

Для оценки следует:

1) заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в по-

ложение 0;

2) отключить N- и РЕ-проводники – перевести переключа-

тели S3 и S4 в положение 0;

3) установить значения активных сопротивлений изоляции

переключателем S18 в соответствии с заданием преподавателя;

4) убедиться в следующем:

а) переключатели S8, S14, S17, S9, S15 находятся в положении 0;

б) переключатель S12 – в положении 0;

5) включить стенд (положение S2 – 1), при этом загораются

лампы;

6) подключить корпус 2 к сети (положение автомата S10 –1),

корпус 1 отключен (положение S5 – 0);

7) произвести кнопкой S13 замыкание фазного провода В на

корпус 2;

8) вольтметром с помощью гибких проводников измерить

следующие напряжения:

а) напряжение корпуса 2 относительно земли (гнезда Х8 и Х2);

б) напряжения фазных проводов относительно земли (гнезда Х2 и Х15, Х2 и Х14, Х2 и Х13);

9) кнопкой СБРОС устранить замыкание фазного провода

на корпус 2;

10) выключить стенд (положение S2 – 0);

11) установить значение R

в соответствии с заданием пре-

подавателя;

70 71

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 137 8 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]