Федеральное агентство по образованию

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе

«Оценка эффективности действия защитного заземления

при аварийных режимах работы электроустановок»

Выполнили ст.гр. ДПМ-03

Ивукова Л.

Киселева Е.

Никулин Ю.

Проверил преподаватель Бердышев О.В.

Пермь, 2007

Цель работы:

Изучить принцип действия защитного заземления, оценить его эффективность в аварийных режимах работы трехфазной трехпроводной сети напряжением до 1000 В и научиться измерять его сопротивление.

Работа выполняется на стенде, принципиальная электрическая схема которого показана в приложении. Стенд позволяет определить величину тока замыкания на землю, исследовать характер изменения величины потенциалов точек земли в зоне растекания тока и измерять величину сопротивления защитного заземления методом амперметра-вольтметра и компенсационным методом.

Определение тока замыкания на землю

Положение переключателей стенда в режиме измерения тока однофазного замыкания на землю: П₄/I; П₃/«I замык.»; П₂/«I замык.»

Подав напряжение и нажав кнопку «К_з» получаем ток замыкания на землю 3А.

Результаты измерений и расчетов:

Исследование характера изменения величины потенциалов точек почвы в зоне растекания тока

В соответствии с вариантом 6 удельное сопротивление песка умеренно влажного . Показания вольтметра записаны в табл. 1:

табл. 1

Потенциалы точек земли, В							Расстояние точек земли от заземлителя, м
1	2	3	4	5	6	7	х1	х2	х3	х4	х5	х6	х7
281	173	115	68	38	24	18	0.12	0.20	0.30	0.51	0.90	1.43	1.91

Расстояние точек почвы от заземлителя определяется по формуле:

рис. 1 Распределение потенциалов на поверхности грунта

Измерение величины сопротивления защитного заземления методом амперметра-вольтметра и компенсационным методом

табл. 2

Метод измерения	Показания		Величина сопротивления защитного заземления
	Вольтметра	Амперметра
Амперметр-вольтметр	190	19
Компенсаторный			9,25

Оценка эффективности защитного заземления

Сила тока, протекающего через человека, при отсутствии или неисправности защитного заземления определяется по следующему выражению

где U_Ф – фазное напряжение сети, В;

R_Ч – сопротивление тела человека, равное 1000 Ом;

R_ИЗ – сопротивление изоляции сети, Ом.

Сила тока, протекающая через человека, прикоснувшегося к корпусу заземленного оборудования, определяется по выражению

табл. 1

Сопротивление изоляции сети, RИЗ, кОм	IЧ без заземления, А	IЧ с заземлением, A
500	0.001133	0.000003504
250	0.002253	0.000007008
50	0.010755	0.000035036
10	0.043846	0.000175048

рис. 1 Графическая зависимость силы тока, протекающего через человека, от сопротивления изоляции сети при наличии и отсутствии защитного сопротивления

Напряжение заземлителя относительно земли находится по формуле:

Напряжение прикосновения определяется из выражения:

где α₁=0,75 – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой;

α₂=1 – коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях цепи человека (сопротивление обуви и сопротивление опорной поверхности ног растеканию тока или сопротивление пола).

Вывод

Заземляющее устройство позволяет существенно снизить силу тока, протекающего через человека при поражении, что в свою очередь, уменьшает вероятность травмирования людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Проведенный эксперимент показывает эффективность защитного заземления

Приложение

Принципиальная электрическая схема стенда