Shpory_mnoy_sdelannye

30. Причины электропоражения

Выделяются следующие основные причины электропоражения:

1.прикосновение к токоведущему проводу в низковольтных сетях или приближение на опасное расстояние к высоковольтной сети;

2.замыкание фазного токоведущего провода на металлический корпус установки (станка) и прикосновение человека к этому корпусу;

3.замыкание фазного токоведущего провода на землю и нахождение человека в непосредственной близости от места замыкания (на расстоянии менее 5 метров); электропоражение возникает в результате шагового напряжения;

4.разряд статического электричества (молнии) через тело человека;

5.несогласованные или ошибочные действия персонала.

Напряжение прикосновения – разность потенциалов двух точек: первая точка – прикосновение рукой, вторая точка – прикосновение человека ногой или второй рукой.

Шаговое напряжение – разность потенциалов точек на поверхности грунта в зоне растекания тока, на которой стоит человек.

Иногда при обрыве фазного провода и падении его на землю не происходит автоматического откл-ия провода. Провод падает на предмет. По этой причине по всей цепи происходит стекание тока в землю – ток замыкается на землю.

На рисунке использованы следующие буквенные обозначения: IЗ.З – ток замыкания на землю, А; т.А – место замыкания фазного провода на землю.

При такой схеме тока около точки А ток «растекается» по поверхности грунта. На поверхности земли образуется опасная зона – зона шагового напряжения. Форма поверхности растекания – круг. Максимальный радиус Rmax

=20 метров. Реальная опасность на расстоянии пяти метров от центра.

Взоне растекания тока вдоль любого радиуса возникают токи с различным электрическим потенциалом: максимальный электрический потенциал – около точки А, минимальный потенциал на расстоянии двадцати метров равен нулю.

Изменение величины потенциала описывается следующей формулой:

где, IЗ.З – ток замыкания на землю, А;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом∙м (зависит от вида грунта); х – место замыкания от точки А до некоторой точки В (точка измерения

потенциала).

Величина потенциала на поверхности земли вдоль радиуса изменяется по

где а – длина шага.

При анализе формулы (4.2) можно установить факторы, от которых зависит величина шагового напряжения:

1)ток замыкания на землю (напряжение сети);

2)удельного сопротивления грунта (вид грунта);

3)от расстояния х и величины шага а.

Шаговое напряжение около заземлённого устройства, выполненного по контуру, не возникает (т.Д), так как потенциалы на поверхности земли выравниваются.

Способы защиты человека в зоне действия шагового напряжения:

1)необходимо удаляться вдоль радиуса от места замыкания;

2)для выхода из опасной зоны необходимо уменьшить длину шага.

31. Классификация средств защиты от поражения эл-им током.

. Средства защиты, не допускающие прикосновение к токоведущему проводу:

1.Достаточная изоляция проводников: - повышенная - двойная

2.Скрытая электропроводка

3.Ограждение оголенных токопроводящих элементов

4.Размещение токоведущих проводников на недоступной высоте

5.Прокладка кабеля в подземных тоннелях

6.Прокладка кабеля в металлических трубах, рукавах, гибких металлических шлангах.

Оголенных проводов не допускается.

. Применение пониженного допустимого напряжения (12В; 42В), например, пульт станка.

. Для защиты от электропоражения при замыкании на корпус применять спец. Технические устройства: защитное заземление и зануление.

Защитное заземление выравнивает потенциалы корпуса и земли, уменьшая напряжение прикосновения до ПДУ.

Зануление работает по принципу защиты временем. Оно отключает поврежденное оборудование в течение десятых долей секунды.

32.Защитное заземление. Расчёт

Заземление – это преднамеренное соединение корпуса электрической машины с землей (заземляющим устройством).

Главная характеристика заземляющего устройства – величина сопротивления

R. R < Rдоп, Ом; Rдоп=40Ом.

Назначение заземления: 1) выровнять электрический потенциал корпуса электрической машины и земли за счет малого сопротивления, т.е. понизить напряжение прикосновения; 2) устранить возможность шагового напряжения на поверхности земли за счет рационального размещения заземлителей (по контуру здания).

Область применения: заземляющие устройства применяются в сетях с изолированной нейтралью источника тока, как единственное средство защиты. В сетях с заземленной нейтралью источника тока возможно применение двух защитных устройств: около источника тока (трансформатора), около производственного здания (цеха). Эти заземляющие устройства являются частью системы зануления.

Конструкция заземляющих устройств.

А

1, 1n – у каждого станка должен быть болт заземления;

2, 2n – заземляющий провод у каждого станка (диаметр не меньше диаметра фазного провода, красится в черный цвет);

3– общая заземляющая жила; 1, 2, 3 – части под землей;

4– проводник металлический который соединяет надземную с подземной частью;

5– горизонтальный заземлитель (стальная полоса), который выполняется по контуру здания, сечением 40*4, h = 1м;

6– вертикальный заземлитель (стальная труба, уголок), длина 3-12 метров, максимальный диаметр 80мм.

Количество штук определяется по расчету и зависит от вида грунта. а – расстояние между вертикальными заземлителями;

t – расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя; t = h + l/2.

L – периметр здания.

Расчет заземляющих устройств.

Цель расчета – определить количество вертикальных заземлителей, при которых расчетные сопротивления заземляющих устройств удовлетворяет неравенству R < Rдоп.

Порядок расчета:

1.Определить по ГОСТу величину Rдоп.

2.Определить по таблицам или методом измерения удельное электрическое сопротивление грунта ρ, Ом м .

3.По справочнику определить специальные коэффициенты:

-коэффициент для горизонтального заземлителя (показывает во сколько раз удельное сопротивление грунта больше чем для вертикального заземления за счет замерзания, засыхания) к1=1,5;

-коэффициенты экранирования ηв, ηг – эти коэффициенты тем меньше, чем сложнее конструкция заземляющего устройства.

4) Разработать конструкторскую схему заземляющего устройства.

5) Вычислить сопротивление растекания тока для одного вертикального заземлителя:

6. Вычислить сопротивление растекания тока от горизонтального заземлителя:

полосы, в=40мм.

7. Вычислить количество вертикальных заземлителей:

8. Уточняется чертеж заземляющего устройства.

После изготовления заземляющего устройства проводятся контрольные измерения сопротивления. Измеренное сопротивление должно удовлетворять неравенству R < Rдоп.

33. Зануление

Зануление – преднамеренное соединение металлического корпуса станка с нулевым защитным проводником (с нулевым проводом электрической сети).

Цель зануления: образовать цепь короткого замыкания (КЗ). В цепи КЗ ток мгновенно возрастает до нескольких десятков или даже сотен ампер, поэтому происходит срабатывание предохранительного устройства и неисправное электрическое оборудование отключается от питающей электрической сети. Время срабатывания – десятые доли секунды. Такое устройство защиты использует принцип “защита временем” – ток действует на человека краткрвременно.

Область применения: системы зануления применяется только в сетях с заземленной нейтралью источника тока и при наличии нулевого провода (нулевого защитного проводника).

Существует два вида сетей:

1)трехфазная четырехили пяти проводная электрическая сеть с заземлённой нейтралью трансформатора;

2)однофазная двух или трех проводная электрическая сеть с заземлённой нейтралью источника тока.

Принцип действия зануления.

При занулении искусственно создается цепь короткого замыкания на тот случай, когда происходит замыкание фазного провода на корпус.

Необходимо мгновенно отключить неисправное электрическое оборудование. Время отключения – десятые, сотые доли секунды. Быстрота срабатывания зависит от типа предохранительного устройства.

Схема системы зануления представлена на рисунке

технические характеристики кабельной сети, выбранного предохранительного устройства и защищаемого электродвигателя

3. Составить схему замещения (наиболее упрощенный вариант электрической схемы).

Сопротивление определяется по формуле:

0,011 Ом мм ;

м2

l – длина провода, м;

S– площадь, мм2.

4.Вычислить комплексное сопротивление петли (фаза 0) по формулам:

5. Вычислить ток короткого замыкания по формуле:

6. Проверить выполнение неравенства (4.5).

Если неравенство не выполняется, заменить кабель на больший типоразмер или уменьшить длину участка цепи.

34. Источники вибраций и шума:

Основными источниками вибрации и шума являются: - механические источники

1)удар – наиболее распространённый источник. Удар при обработке многолезвийным инструментом (фреза). Удар происходит в начале резания. Удар в зазорах механических передач (зубчатые → боковой зазор → удар, цепные передачи → боковой удар) Удары в машинах ударного действия – пресс, ножницы (гильотинные)

2)трение. Например: по задней поверхности режущего инструмента; в механических передачах – из-за отсутствия смазки; люфты; зазоры в механических передачах.

3)специальные механизмы, которые превращают вращательное в поступательное движение, то есть когда некоторые части работают с ускорением – кривошипно-шатунный механизм, кулисные и другие механизмы.

4)высокий износ деталей в механических передачах – из-за больших зазоров.

- электромагнитные источники – это такие в которых величина электромагнитного поля меняется или по величине, или по напряжению.

Изменение электромагнитного поля вызывают колебания механических сердечников - металопроводов, что является источником звуковых колебаний или вибраций.

- пневматические и гидравлические – основными источниками является турбулентное истечение жидкости или газа, которые сопровождаются переменой давления, которое сопровождается ударом.

В ламинарном потоке источника шума и вибрации нет.

- электроразрядные источники вибрации и шума. В начале электрического разряда температура достигает нескольких десятков тысяч градусов, происходит расширение со скоростью взрыва → колебания воздуха за счёт коэффициента объёмного расширения.

Характеристики:

Существуют следующие характеристики: f, Гц; Р, Па – звуковое давление – давление на фронте звуковой волны.

Физиологическая характеристика: LР – уровень шума или уровень звукового давления, дБ (специальная искусственная характеристика).

РХ – давление действующего шумового процесса, Па; Р0 – стандартное пороговое давление.

Р0=2·10-5 Па Аналогом для примерного представления величины Р0 является

шелест листвы в безветренную погоду, шум комара. Частота – это качественная характеристика. Уровень шума – энергетическая характеристика.

Шум относится к весьма актуальным проблемам (факторам) в механообработке. Практически нет не одного станка уровень шума которого соответствует нормам. Наиболее частое профзаболевание работников данной сферы является потеря слуха.