5

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Н.А.Сорокин

Исследование безопасности трехфазных электрических сетей переменного тока напряжением до 1000 в

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Ухта 2002

УДК 658.382.3:621.3

С 65

Сорокин Н.А. Исследование безопасности трехфазных электрических сетей переменного тока напряжением до 1000 В : Методические указания. - Ухта: УГТУ. 1996. - 20 с., ил.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности" для студентов всех специальностей.

В методических указаниях с помощью лабораторного стенда анализируется опасность поражения током в различных электрических сетях при нормальном режиме работы, исследуется эффективность заземления, зануления и компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Содержание указаний соответствует рабочим учебным программам.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой БЖДиВ от 15.06.96 г. пр. №6.

Рецензент Голубев Е.Б., зав. кафедрой ЭАТП, доцент Редактор Гуревич А.А.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 1996 г., позиция 73.

Подписано в печать 08.07.96 г. Компьютерный набор.

Объем 20 м.п.л. Тираж 10 экз. Заказ №11

©Ухтинский индустриальный институт. 1996

169400,Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Множительное бюро СТЦ “Комибизнес”

Содержание

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ 3

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 3

НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В 3

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 3

2. АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ В РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 6

2.1. Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью 7

2.2. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью 9

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНЫХ МЕР 10

3.1. Зануление 10

3.2. Защитное заземление 11

3.3. Компенсация емкостных токов замыкания на землю 12

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 14

4.1.Анализ опасности поражения током 15

4.2. Оценка эффективности защитных мер 16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 18

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 18

Цель работы: исследование опасности поражения электрическим током в трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением до 1000 В при нормальном режиме работы, оценка эффективности заземления, зануления и компенсации емкостных токов замыкания на землю.

1. Общие сведения

Электроустановкой называется комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.

Электростанция - энергоустановка, предназначенная для производства электрической энергии, состоящая из строительной части, оборудования для преобразования электрической энергии и вспомогательного оборудования.

Электрическая подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, устройств управления и вспомогательных устройств.

Линия электропередачи - электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии.

Электрическая сеть - совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии.

Нейтраль - общая точка соединенных в звезду обмоток (элементов) электрооборудования.

Заземлитель - проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Рабочее заземление - заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Электрическая сеть с заземленной нейтралью - электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого, все или часть из них, соединены непосредственно или через устройство с малым сопротивлением по сравнению с сопротивлением нулевой последовательности.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Электрическая сеть с изолированной нейтралью - электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого не присоединены к заземляющим устройствам или присоединены к ним через устройства измерения, защиты, сигнализации с большим сопротивлением.

Замыкание на землю - случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.

Ток замыкания на землю - ток, стекающий в землю через место замыкания.

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) /1/ на:

электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

При работе электроустановок возможно замыкание на корпус - случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимся под напряжением.

Согласно ПУЭ /1/ для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов. Кроме того, в дополнение к заземлению может применяться компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю.

В данной работе исследуются эффективности защитного заземления и зануления, а также компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Защитное заземление - заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Область применения защитного заземления и зануления во многом определяется характеристикой помещения.

Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

Особо сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически (более 1 суток) +35°С (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т.п.).

Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1.Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

а) сырости или токопроводящей пыли;

б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

в) высокой температуры;

г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, - с другой.

2.Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

а) особой сырости;

б) химически активной или органической среды;

в) одновременно двух или более условий повышенной опасности.

3.Помещения, без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

Заземление и зануление электроустановок следует выполнять /1/:

1)при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех установках;

2)при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока - только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

К частям, подлежащим заземлению и занулению относятся, в основном, /1/:

1)корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

2)приводы электрических аппаратов;

3)вторичные обмотки измерительных трансформаторов и др.