M04498.pdf Техника безопасности

21

зачинені. Біля замків дверей закріплені таблички із забороною відкривати двері, якщо в шафі буде напруга 10 кВ («вимкнути – перевірити – заземлити»

– це правило майбутній спеціаліст-електрик має запам'ятати та завжди дотримуватися такої послідовності дій при виконанні ремонтних робіт в електроустановках).

Для перевірки відсутності напруги треба відчинити двері нижнього відсіку, де підключено кабель, який може бути під напругою. Небезпеку також являє внутрішній бік верхніх дверей, де на шпильках виконано монтаж оперативних кіл напругою 220 В. При проведенні робіт усередині шафи оперативні кола також повинні бути вимкненні (відкрити кришку монтажної панелі над верхніми дверима та вимкнути рубильник оперативних кіл – при вимкнутих автоматах ББ та ОБ на лицьовому боці шафи).

При ввімкнутих заземлюючих ножах шинного та лінійного роз'єднувачів, знятій напрузі оперативних кіл, можна виконувати роботи усередині шафи. На даху роботи проводять, якщо знято напругу зі збірних шин та накладено на них переносні заземлення (при умові заземлення шинних роз'єднувачів усіх приєднань).

Щоб запобігти порушенню послідовності операцій приводами вимикача та роз'єднувачів використовують механічні та електромагнітні блоківки:

-на роз'єднувачах механічна блоківка встановлена між валами головних та заземлюючих ножів: коли увімкнуті одні – інші увімкнути неможливо. Крім цього, приводи головних та заземлюючих ножів на лицьовій панелі встановлені зустрічно:

-не можна роз'єднувачем розривати струм навантаження – треба спочатку вимкнути вимикач. Така послідовність досягається двома засобами (обидва є на шафі КСО-272 в лабораторії, а в діючих електроустановках використовується один з двох):

а) ручки фіксаторів на приводах роз'єднувачів накривають ковпачками червоного кольору з перемичкою між приводами обох

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

22

роз'єднувачів, а на валу привода вимикача встановлено два ексцентрикових диски. Між дисками та перемичкою встановлено штангу. Коли вимикач вимкнутий, то ковпачки легко підіймаються і можна оперувати роз'єднувачами, а коли вимикач увімкнутий, то штанга утримує ковпачки і оперувати роз'єднувачами не можна;

б) замість механічних фіксаторів на приводах роз'єднувачів встановлюють фіксатори з електричною розеткою, куди оперативна напруга 220 В підводиться за допомогою допоміжних контактів привода вимикача: якщо вимикач вимкнутий, то коло розетки замкнуте і електромагнітним ключем можна звільнити важіль привода роз'єднувача, якщо ж вимикач увімкнутий, то на розетку напруга не подається.

В електричній схемі передбачені елементи контролю послідовності подачі команд оператором: якщо вимикач вимкнений, то замкнене коло вмикання (контакт Q1 рис. 1.1 методичних вказівок до лабораторних робіт з дисципліни «Електричні станції та підстанції»), а якщо вимикач увімкнений, то замкнене коло вимикання (контакт Q2). Крім цього передбачене блокування команди на повторне вмикання, якщо в головному колі (10 кВ) є коротке замикання – на штовхачі електромагніту вимикання (YAT) встановлено перемикаючий контакт SQS (в інших модифікаціях приводів використовується спеціальне двообмоткове реле KBS). У початковому положенні замкнене коло котушки контактора КМ, а коли вимикач увімкнеться на коротке замикання, то коло релейного захисту без витримки часу віддасть команду на вимикання. Замість кола котушки контактора контакт SQS замкне коло електромагніту вимикання (доки оператор не відпустить важіль ключа керування). До пристроїв безпеки належить також коло трансформатора струму нульової послідовності: при пошкоджені ізоляції однієї фази кабелю вказівне реле КНЗ включить сигнальну лампу та передасть інформацію на звуковий сигнал оператору – в місці пошкодження ізоляції кабелю з'явиться небезпечна напруга, тому треба вимкнути лінію в найкоротший час.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

23

Шафа КСО-272 з'єднана з нульовим захисним провідником (занулення), чим забезпечується миттєве вимикання кола 220 В оперативного струму при пошкодженні ізоляції проводів цього кола.

Шафа КРУ2-10-20. На відміну від попередньої шафи, ця має двобічне обслуговування – у відсіки збірних шин, силових роз'ємів та кабелів ЛЕП доступ можливий після зняття металевих задніх стінок. Відсіки вимикача та релейний мають металеві двері (нижні – двостулкові). Таким чином усе електричне обладнання надійно захищене (бокові стінки передбачені лише на крайніх шафах секції збірних шин) від дотику як до елементів головного кола, так і оперативних. Ще одна суттєва відмінність: маломасляний вимикач ВМПП-10 встановлено на спеціальному візку. Він з'єднується із схемою (збірними шинами та кабелем ЛЕП) силовими роз'ємами. Застосування візка збільшує безпеку та зручність обслуговування КРП, дозволяє швидко замінити візок з пошкодженим вимикачем на візок із справним вимикачем на час ремонту чи профілактичного огляду, заміни масла. На візку розташований також і привод (пружинний – звідси друга літера П у позначенні серії) із усіма деталями та апаратами. З релейною шафою, куди вводиться живлення кіл керування та сигналізації, привод з'єднується також роз'ємами (багатоштирьовими). Щоб зменшити можливість ураження електричним струмом оперативних кіл (~220 В) при викочуванні візка, розетка роз'єму змонтована на нерухомій частині, а вилка зі штирями – на візку.

Крім небезпеки з боку електричного струму, можливі механічні пошкодження рухомими елементами привода (в умовах експлуатації всі рухомі частини закриті металевою кришкою, яка в лабораторному зразку знята для кращого вивчення деталей).

Головна вимога безпеки: не торкатися руками ніяких рухомих деталей, крім кнопок місцевого керування.

Контактні частини силових роз'ємів не розраховані на розмикання струму – це своєрідні роз'єднувачі, які можна розмикати лише, коли вимикач

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

24

розірве коло струму. На приводі для виконання цієї вимоги встановлена блоківка, яка не дозволяє переміщувати візок при увімкнутому вимикачеві – спеціальний механізм фіксує візок у робочому чи контрольному положеннях.

З переміщенням візка пов'язаний ще один механізм безпеки – коли візок з вимикачем виходить із шафи (на спеціальну раму – шафа піднята над рівнем підлоги), металеві шторки закривають доступ до силових роз'ємів (як до збірних шин, так і до відсіку кабелів, де також встановлені трансформатори струму). У відсік вимикача виведено важіль привода заземлювача, який встановлено у відсіку кабелів (перед трансформаторами струму). Вмикаються заземлюючі ножі за допомогою важеля червоного кольору. При увімкнутому заземлювачі не можна поставити візок з вимикачем на місце (не пускає привод заземлювача).

Надійний контакт рами візка із шафою забезпечують мідні підпружинені пластини – щітки. Вся шафа мідною шиною приєднана до нульового провідника у ввідній шафі силової мережі (занулення при пошкодженні ізоляції оперативних кіл автомат – у релейній шафі або на стенді – вимкне напругу).До елементів безпеки належить також система контролю ізоляції кабельної лінії.

Шафа КМ-1Ф. Це найбільш сучасна конструкція з новими маломасляними вимикачами – колонковими (ВК, ВКЕ). Компонувальна схема (тобто основні принципи розміщення елементів) схожа на шафи попередньої серії, але більш компактна (тому їх звуть «малогабаритні», але точніше – з маломасляними вимикачами, хоча останнім часом почали використовувати й вакуумні вимикачі в шафах цієї серії – ШВВЕ). Крім вимикачів ця серія комплектується також іншими трансформаторами струму (ТОЛ-10, ТЛМ-10, ТЛШ-10 замість ТПЛ-10, ТЛК-10) та напруги (НОЛ, ЗНОЛ замість НОМ, НТМИ).

Елементи безпеки аналогічні попередній серії, лише мають конструктивні відмінності та розташування. Так, шторки, які автоматично закривають доступ до високої напруги при викоченому візку зроблені з

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

25

ізоляційного матеріалу, заземлюючі ножі та їх привод розташовані на металевій підлозі шафи, там також закріплена шина заземлення візка (вся шафа занулена). Блокування переміщення візка при увімкнутому вимикачеві здійснюється фіксатором з педаллю. Лише вимкнувши вимикач, можна натиснути педаль і за допомогою спеціального важеля викотити візок у контрольне положення. Перед викочуванням візка за межі шафи потрібно відокремити роз'єми оперативних кіл. Деталі привода заземлювача не дозволяють поставити візок з вимикачем на місце при увімкнутому заземленні струмоведучих деталей кабельного відсіку.

Завдання на підготовку до лабораторної роботи

Вивчити блоківки, які використовуються в шафах КРП [1, стор. 18-20, 70-77; 2, стор. 553-567].

Контрольні запитання для самоперевірки і контролю

1.У чому полягає перевага комплектних розподільних пристроїв перед збірними?

2.Назвіть та покажіть блоківки, що не дозволяють виконувати операції роз'єднувачами (або переміщення візка з вимикачем) при увімкнутому вимикачеві?

3.Поясніть принцип роботи блоківок від багаторазового вмикання на коротке замикання?

4.Перелічіть та покажіть усі блоківки, які є в шафі КСО-272.

5.Перелічіть та покажіть усі блоківки, які є в шафі КРУ2-10-20.

6.Перелічіть та покажіть усі блоківки, які є в шафі КМ-1Ф.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

26

Вказівки з техніки безпеки

З метою детального вивчення елементів та складання схем, апарати встановлені на лицевій панелі стендів. Усі дослідження відбуваються при небезпечній для життя напрузі 220 та 380 В змінного струму та 220 В випрямленого струму. Металеві корпуси шафи КРП – занулені, що створює небезпеку одночасного дотику до шафи та струмоведучого провідника або до труб системи опалення. Додаткову небезпеку створюють рухомі елементи приводів масляних вимикачів і візок, з вимикачем. Вмикання та вимикання вимикачів супроводжуються різкими звуками, які можуть перелякати студентів, що знаходяться у лабораторії, тому перед вмиканням та вимиканням вимикача потрібно попередити усіх студентів.

Порядок виконання лабораторної роботи

Шафа КСО-272. Знайти та випробувати блоківки, які не дозволяють одночасно вмикати головні та заземлюючі ножі роз'єднувачів; оперувати ножами роз'єднувачів при увімкнутому вимикачеві; запобігають багаторазовому вмиканню на коротке замикання.

Шафа КРУ2-10-20. Знайти та випробувати блоківки, які не дозволяють подати сигнал на вмикання вимикача при послабленій пружині або якщо візок не зафіксований у робочому чи контрольному положеннях; викотити візок при увімкнутому вимикачеві. Викотити візок і переконатися, що металеві шторки закрили доступ до силових роз'ємів. Знайти та перевірити у роботі привод заземлюючих ножів, переконатися, що неможливо повернути візок у робоче положення при увімкнутому заземлювачеві.

Шафа КМ-1Ф. Знайти та випробувати блоківки, які не дозволяють увімкнути вимикач при послабленій пружині або якщо візок не зафіксований у робочому чи контрольному положеннях; не дозволяють викотити візок при увімкнутому вимикачеві; запобігають багаторазовому вмиканню на коротке

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

27

замикання. Викотити візок і переконатися, що шторки з ізоляційного матеріалу закрили доступ до силових роз'ємів. Знайти та перевірити у роботі привод заземлюючих ножів, переконатися, що неможливо повернути візок у робоче положення при увімкнутому заземлювачеві. Знайти елементи дугового захисту і випробувати його роботу.

Література

1. Дорошев К.И. Эксплуатация комплектных распределительных устройств 6-220 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336 с.

2. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

28

Лабораторна робота №3

ДОСЛІДЖЕННЯ НЕБЕЗПЕКИ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ ТРИФАЗНОГО СТРУМУ

Мета роботи: експериментальна оцінка небезпеки електричної мережі трифазного струму шляхом дослідження впливу параметрів мережі на величину струму, що протікає крізь тіло людини, дослідження захисного заземлення в електроустановках напругою до 1000 В шляхом оцінки впливу параметрів заземлення на результат ураження людини електричним струмом.

Загальні відомості

Слід, перш за все, виділити два види електричних мереж з ізольованою нейтраллю:

1)трифазна трипровідна з ізольованою нейтраллю;

2)трифазна чотирипровідна з ізольованою нейтраллю.

Найбільше розповсюдження на виробництві отримала перша мережа. На рис. 3.1 зображена мережа з ізольованою нейтраллю.

Необхідно пам'ятати, що під час роботи з електромережами при дотику до струмопровідних провідників або металевих неструмопровідних частин, які випадково опинилися під напругою в результаті пошкодження ізоляції, величина струму, що проходить крізь тіло людини, а отже, наслідок поразки електричним струмом залежить від режиму нейтралі, умов дотику та параметрів електричної мережі.

Можливі такі умови ураження людини електричним струмом:

-однополюсний дотик;

-двополюсний дотик.

Слід пам'ятати, що чинником небезпеки ураження людини електричним струмом згідно з ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ є «повышенное значение

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

29

напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека». Знаючи цю напругу, можна завжди оцінити струм, що проходить крізь тіло людини.

Рисунок 3.1 - Мережа з ізольованою нейтраллю

Однополюсний дотик. Дотик людини до однієї з фаз виникає у багато разів частіше, ніж двополюсний дотик. Найбільш загальним випадком однополюсного дотику є дотик людини до однієї з фаз чотирипровідної мережі з ізольованою нейтраллю. Струм Ih, що проходить крізь тіло людини, дорівнює

де Uh - напруга, додана до тіла людини; U - фазна напруга в мережі;

Y – повна провідність ізоляції фази відносно землі;

Y0 – повна провідність ізоляції нейтралі відносно землі; Gh - провідність тіла людини.

Слід пам'ятати, що формула (3.1) справедлива для мережі, у якій повні провідністі ізоляції усіх фаз рівні між собою.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

30

Для трифазної трипровідної мережі з ізольованою нейтраллю (рис.3.1) можна припустити, що Y0 = 0. Переходячи від повних провідностей фаз та тіла людини відповідно до повного опору фаз z та опору тіла людини Rh, одержуємо

де Rh – повний опір тіла; Rч – опір тіла людини;

Rпп – опір підстилаючої поверхні; Rоб – опір взуття.

Необхідно мати на увазі, що у формулі (3.2) повний опір z – комплексна величина, що визначається паралельним сполученням ємності фази C відносно землі та активного опору ізоляції фази r та рівняється

де хс - ємнісний опір ізоляції фази;

ω– кругова частота струму, ω = 2∙π ∙f, де f = 50 Гц.

Уразі аналізу небезпеки електричних мереж слід пам'ятати, що:

а) у мережах напругою до 1000 В у разі малої довжини мережі ємністю фаз відносно землі можна зневажити, прийняти z = r , при цьому величина струму, що проходить крізь тіло людини, буде визначатися

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com