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 6 7 89 / 139 10 11 12 13 > Следующая >>>

Глава 9. Оценка эффективности действия зануления

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. Верхнее положение переключателей озна- чает, что корпуса занулены. Сопротивление фазного провода от нейтральной точки до корпуса 2 не изменяется и имеет значение

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

вода (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.

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

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.

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

Определение времени срабатывания автоматов защиты

тока короткого замыкания при замыкании фазного провода

на корпус при различном сопротивлении петли «фаза – нуль»

Для определения времени срабатывания следует:

1) заземлить нейтраль источника тока – перевести S1 в по-

ложение 0;

2) подключить N- и РЕ-проводники к источнику тока – пе-

реключатели S3 и S4, S12 в положение 1;

3) подключить корпуса 1 и 2 к РЕ-проводнику – переключа-

тели S8 и S14 в положение 1;

4) убедиться, что переключатели S9, S15, S17 находятся

в положении 0;

82 83

Глава 9. Оценка эффективности действия зануления

5) подключить корпуса 1 и 2 к сети – положение автоматов

S5 и S10 – 1;

6) переключателем S6 установить значение R

= 0,1 Ом;

РЕ

7) произвести замыкание фазного провода на корпус 2

кнопкой S13;

8) снять показания миллисекундомера и амперметра, при этом переключатель амперметра должен находиться в положении А1;

9) установить значения R

= 0,2; 0,5 Ом, соответственно

РЕ

произвести измерения времени и тока короткого замыкания, как в пп. 7, 8;

10) установить по заданию преподавателя фиксированное значение сопротивления R

;

РЕ

11) в соответствии с пп. 7 и 8 произвести измерения времени срабатывания и тока короткого замыкания при различных переходных сопротивлениях R

пер

;

12) отключить стенд – переключатель S2 в положение 0.

Определение распределения потенциалов вдоль

РЕ-проводника без и при наличии повторного заземления

Для определения распределения потенциалов следует:

1) установить значения R

= 0,1 Ом, R

РЕ

пер

= 0;

2) включить стенд – S2 в положение 1;

3) подключить корпуса 1 и 2 к сети – положения автоматов S5 и S10 – 1;

4) произвести замыкание фазного провода на корпус 2 кнопкой S13;

5) измерить вольтметром с помощью гибких проводников следующие напряжения:

а) напряжение нулевой точки относительно земли (гнезда

Х1 и Х2);

б) напряжения корпусов относительно земли (гнезда Х4

и Х2, Х8 и Х2, Х11 и Х2).

При измерении напряжений переключатель амперметра на-

ходится в положении ОТКЛ;

6) измерить ток короткого замыкания (положение переключателя амперметра А1) и время срабатывания;

7) нажать на кнопку СБРОС;

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

8) выключить стенд – переключатель S2 в положение 0;

9) подключить повторное заземление РЕ-проводника – пе-

реключатель S17 в положение 1;

10) установить значение R

= 4 Ом;

11) включить стенд – S2 в положение 1;

12) измерить напряжения на корпусах, напряжение нулевой точки относительно земли, а также время срабатывания и ток короткого замыкания в соответствии с пп. 4, 5, 6;

13) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А3;

14) нажать на кнопку СБРОС;

15) отключить стенд – S2 в положение 0;

16) установить значения R

= 10; 100 Ом, соответственно

произвести измерения, как в пп. 10, 11, 12;

17) выключить стенд – S2 в положение 0.

Оценка эффективности повторного заземления

при обрыве РЕ-проводника

Для оценки следует:

1) отключить повторное заземление R

от РЕ-проводника –

переключатель S17 в положение 0;

2) произвести обрыв РЕ-проводника между корпусами 1 и 2, для чего перевести переключение S12 в положение 0;

3) включить стенд – S2 в положение 1;

4) включить автоматы защиты – S5 и S10 в положение 1;

5) произвести замыкание фазного провода В на корпус 2 кнопкой S13;

6) измерить вольтметром с помощью гибких проводников следующие напряжения:

а) напряжение нулевой точки относительно земли (гнезда

Х1 и Х2);

б) напряжения корпусов относительно земли (гнезда Х4

и Х2, Х8 и Х2, Х11 и Х2).

При измерении напряжений переключатель амперметра на-

ходится в положении ОТКЛ;

7) измерить ток замыкания на землю, установив переключатель амперметра в положение А3;

8) нажать на кнопку СБРОС;

84 85

Глава 9. Оценка эффективности действия зануления

9) выключить стенд – S2 в положение 0;

10) подключить повторное заземление к РЕ-проводнику –

переключатель S17 в правое положение;

11) установить значение R

= 4 Ом;

12) включить стенд – S2 в положение 0;

13) измерить напряжения на корпусах, напряжение нулевой точки относительно земли, а также ток замыкания на землю в соответствии с пп. 5, 6, 7, 8;

14) установить значения R

= 10; 100 Ом, соответственно

произвести измерения напряжений и тока;

15) нажать на кнопку СБРОС;

16) выключить стенд – S2 в положение 0;

17) перевести все переключатели в исходное состояние.

Оформление отчета

Следует:

1) обработать результаты измерений, представив их в виде табл. 10–14.

Таблица 10

Определение времени срабатывания автоматов защиты тока

короткого замыкания при замыкании фазного провода на корпус

при различном сопротивлении петли «фаза – нуль»

Сопротивление РЕ-проводника

Переходное

сопротивление

пер

Время срабаты-

вания автомата

защиты

Ток короткого

замыкания

Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника без повторного заземления: фазный провод замкнут на корпус 2

Сопро-

тивление

РЕ-

прово-

дника R

тивление

Переходное сопро-

пер

Напряжение нулевой точ-

ки относи-

тельно земли

(гнезда Х1

и Х2)

Напряжение корпу-

сов относительно

земли

Х4

Х8

Х11

Х2

Х12

Ток короткого замыка-

ния

Таблица 11

Время сра-

батывания

автомата

защиты

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

Таблица 12

Определение распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника

при наличии повторного заземления

пер

Напряжение нулевой точ-

ки относи-

тельно земли

(гнезда Х1

и Х2)

Переходное сопро-

тивление

Оценка эффективности повторного заземления

Напряжение

нулевой точки

относительно земли

(гнезда Х1 и Х2)

Оценка эффективности повторного заземления

Переходное

сопротивле-

ние R

пер

Время сраба-

тывания

автомата

защиты

Напряжение корпу-

сов относительно

земли

Х4

Х8

Х2

Х11 и

Х12

Х2

при отключении РЕ-проводника

Напряжение корпусов

относительно земли

Х4 и Х2 Х8 и Х2 Х11 и Х12

при подключении к РЕ-проводнику

Напряжение нулевой точки относительно земли

(гнезда Х1 и Х2)

Напряжение корпусов

относительно земли

Х4

Х8

и Х2

Ток короткого замыка-

ния

Х11

и Х12

Ток за-

мыкания

на зем-

лю

Таблица 13

Ток замыкания

на землю

Таблица 14

Ток замыкания

на землю

2) представить принципиальные сх емы исследуемых режи-

мов, краткие выводы по каждому из разделов измерений.

Контрольные вопросы

1. Что такое зануление?

2. В чем суть принципа действия зануления как меры обе-

спечения электробезопасности?

3. В каких сетях используют зануление для обеспечения

электробезопасности?

86 87

Глава 9. Оценка эффективности действия зануления

4. Каково назначение нулевого защитного проводника?

5. Что и из каких соображений выбирают при проектирова-

нии зануления?

6. Для чего предназначены повторные заземлители?

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

Глава 10. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Цель работы – оценка опасности прямого прикосновения человека к фазным проводам электрических сетей напряжением до 1000 В и определение влияния активного сопротивления изоляции и емкости фазных проводов относительно земли на опасность поражения человека электрическим током при нормальном и аварийном режимах работы двух типов сети.

Содержание работы

Следует:

1) сравнить опасность прямого прикосновения человека к проводам двух- и трехфазных сетей напряжением до 1000 В – трехпроводной с изолированной нейтралью; четырехпроводной с заземленной нейтралью (параметры сетей задает преподаватель). Измерения проводятся для двух режимов работы сетей: нормального и аварийного (при замыкании одного из фазных проводов на землю);

2) определить при нормальном режиме работы для каждого типа сети зависимость тока, проходящего через тело человека при прямом прикосновении к фазному проводу, в зависимости:

− от активного сопротивления изоляции фазных и PEN-провода относительно земли при постоянном значении емкости проводов относительно земли (сеть симметричная);

− емкости фазных и PEN-провода относительно земли при постоянном значении активного сопротивлении изоляции проводов относительно земли (сеть симметричная).

Теоретическая часть

Опасность электрического тока усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение электрического тока дистанционно. Опасность выяв-

88 89

Глава 10. Анализ электробезопасности трехфазных...

ляется слишком поздно – когда человек уже поражен.

Условием поражения человека электрическим током является его прикосновение к двум точкам электрической цепи с разными потенциалами. Результат – поражение человека: электротравма или электрический удар.

Электротравма – травма, вызванная воздействием элек- трического тока или электрической дуги.

Электрический удар – электротравма, проявляющаяся в возбуждении живых тканей организма протекающим через него электрическим током. При этом наступают судороги мышц или других тканей, шок, паралич дыхания, нарушение деятельности сердца и кровообращения.

Опасность поражения человека определяется величиной тока, проходящего через тело человека. В зависимости от реакции организма на ток можно выделить его значения.

Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождении через организм ощутимые раздражения. Для тока промышленной частоты (f = 50 Гц) значение порогового ощутимого тока составляет 1 мА.

Пороговый неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Человек при этом не может самостоятельно освободиться от проводника. Величина этого тока составляет 10 мА.

Пороговый фибрилляционный ток – ток, наименьшее значение которого вызывает при прохождении через органы человека фибрилляцию сердца. Кровообращение останавливается. Сердце человека самостоятельно выйти из этого состояния не может, через несколько минут наступает смерть. Величина этого тока составляет 50 мА.

Переменный ток свыше 100 мА считается смертельным.

Степень опасности прикосновения человека к открытым неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением, зависит от вида прикосновения, вида электрической сети, режима работы сети (нормальный и аварийный).

Прикосновение может быть:

• однофазным, когда человек касается одной фазы электро-

сети;

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

А С В

из

• двухфазным, когда человек касается двух фаз электросети.

Согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), при напряжении до 1000 В применяются следующие виды электрических трехфазных сетей:

• трехпроводная с изолированной нейтралью (рис. 18, а);

• четырехпроводная с заземленной нейтралыо (рис. 18, б).

Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству.

Заземленной называется нейтраль генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление r

При нормальном режиме работа трехфазной сети с любым режимом нейтрали потенциал нулевой точки равен нулю. Между нулевой точкой (нейтралью N) и любым фазным проводом (А, В, С) действует фазное напряжение U

. Так как нулевой проводник О

в системе с заземленной нейтралью непосредственно соединен с нейтралью, то между ним и любой фазой также действует фазное напряжение. Между фазными проводами действует линейное напряжение U

Рис. 18. Виды электрических трехфазных сетей:

а – трехпроводная с изолированной нейтралью; б – четырехпроводная

с заземленной нейтралью; А, В, С – фазы; N – нейтраль; U

напряжение; U

тивление изоляции фаз (не менее 0,5 кОм); С

относительно земли; r

– линейное напряжение; – активное сопро-

– сопротивление заземления нейтрали (4 Ом)

, СВ, СС – емкости фаз

– фазное

Наибольшее распространение получили трехфазные сети, линейное напряжение которых U

= 380 В, фазное Uф = 220 В.

90 91

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 139 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]