2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. Внимательно изучить содержание и порядок проведения лабораторной работы, а также безопасные приемы ее выполнения.

2.2. Подготовить к работе рабочее место, убрать посторонние предметы. Приборы и оборудование разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание.

2.3. Проверить исправность оборудования и приборов.

3. Требования безопасности во время работ

3.1 Точно выполнять все требования методических указаний и преподавателя при проведении лабораторной работы, без его разрешения не выполнять самостоятельно никаких работ.

3.2. Не прикасаться к находящимся под напряжением элементам электрической цепи, к корпусам стационарного электрооборудования, не производить переключений в цепи до отключения источника тока.

3.3. Не оставлять без надзора не выключенные электрические устройства и приборы.

4. Требования безопасности в аварийных случаях

4.1. При обнаружении неисправности в работе электрических устройств, находящихся под напряжением, повышенном их нагревании, появлении искрения, запаха горелой изоляции и т.д. немедленно отключить источник электропитания и сообщить об этом преподавателю.

4.2. При получении травм сообщить об этом преподавателю, который должен немедленно оказать первую помощь пострадавшему и сообщить администрации учреждения, при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.

5. Требования безопасности по окончании работы

5.1. Отключить стенд и привести в порядок рабочее место.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Основные термины

Заземление– преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземляющий проводник– проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Защитное заземление– заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Рабочее (функциональное) заземление– заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Замыкание на землю– случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

Заземляющее устройство представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель– проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Искусственный заземлитель– заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Естественный заземлитель– сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

Зона нулевого потенциала(относительная земля) – часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

Зона растекания(локальная земля) – зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.

Напряжение на заземляющем устройстве– напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Напряжение прикосновения– напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Напряжение шага – напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, обусловленное растеканием тока замыкания на землю.

Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Электрозащитная функция заземляющего устройства состоит в ограничении до допустимых пределов напряжения, под которое может попасть человек, прикоснувшийся к заземленному корпусу электроустановки (конструктивным металлическим частям, нормально не находящимся под напряжением), во время замыкании фазы на корпус или землю.

Важнейшей характеристикой заземляющего устройства (ЗУ) является его сопротивление

, (1)

где – сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю (сопротивление заземлителя);

–сопротивление заземляющих проводников в исправных ЗУ ().

Сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю формируется всей зоной растекания тока. В соответствии с законом Ома сопротивление заземлителя

, Ом, (2)

где – напряжение на заземлителе;

–ток, протекающий через ЗУ.

По мере удаления от заземлителя потенциал в земле сравнительно быстро убывает, и на расстоянии, примерно равном 20 большим диагоналям контура заземляющего устройства, он становится меньше 2% потенциала на центральном электроде. Это будет зона нулевого потенциала. Аналогично изменится потенциал и вблизи заземляющего устройства питающего трансформатора.

Характерным примером возникновения зоны растекания тока и потенциалов на поверхности грунта является достаточно распространенная ситуация обрыва и замыкания на землю провода высоковольтной воздушной линии электропередачи. Эквивалентная схема замещения такого режима приведена на рис.1.

Рис.1. Зоны растекания тока в сети с глухо-заземленной нейтралью при замыкании на землю: ток замыкания;– фазное напряжение;– падение напряжения на рабочем заземлении;– падение напряжения в месте замыкания относительно зоны нулевого потенциала; ЗОП – зона нулевого потенциала; ЗУ – заземляющее устройство.

Для случая точечного контакта в месте замыкания плотность тока j определяется по формуле

А/м², (3)

где – расстояние от точки замыкания;

I_зам - ток замыкания на землю.

Напряженность поля в некоторой точке на расстоянииот места замыкания

В/м, (4)

где– удельное сопротивление грунта.

Напряжение в этой точке определяется выражением

, В, (5)

Зависимость напряжения от расстояния приведена на рис.1, б.

Так как сопротивление ЗУ меньше сопротивления замыкания, то и падение напряжения на нем меньше, чем в месте замыкания, т.е. .

Сопротивление растеканию тока в грунте может быть рассчитано по формуле

Ом, (6)

где L– основной геометрический размер электрода;

С– коэффициент, значения которого приведены в табл.1.

Таблица 1