- •Федеральное агентство по образованию
- •©Ухтинский государственный технический университет, 2006
- •Содержание
- •1 Общие сведения
- •1.1 Принцип действия защитного заземления
- •1.2 Расчёт и испытание защитного заземления
- •Результирующее сопротивление искусственного группового заземлителя
- •2 Порядок выполнения работы
- •2.1 Исследование зависимости напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, от сопротивления заземления
- •2.2 Расчёт и испытание защитного заземления
- •2.2.1 Определение удельного сопротивления грунта
- •2.2.2 Расчёт защитного заземления
- •2.2.3 Испытание заземляющего устройства
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Федеральное агентство по образованию
Ухтинский государственный технический университет
Кафедра промышленной безопасности и охраны окружающей среды
Исследование защитного заземления электроустановок
Методические указания к лабораторной работе
по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех специальностей
Ухта 2006
УДК 621.315.028
П 64
Потапов, Ю.А. Исследование защитного заземления электроустановок. [Текст]: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей / Ю.А. Потапов, Н.А. Сорокин, А.И. Сынков. – 2-е изд. испр. и доп. – Ухта: УГТУ, 2006. – 13 с.
Исследование защитного заземления электроустановок. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей.
Методические указания к лабораторной работе «Исследование защитного заземления электроустановок» рассмотрены и одобрены кафедрой ПБ и ООС протокол № 1 от 05.09.2006 г.
Рецензент: Кейн О. П., к.т.н., доцент кафедры ПБ и ООС.
Редактор: Нор Е. В., к.т.н., доцент кафедры ПБ и ООС.
В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.
План 2006 г., поз. .
Подписано в печать 2006 г.
Объём 13 стр. Тираж 50 экз. Заказ № .
©Ухтинский государственный технический университет, 2006
169300, г. Ухта, ул. Первомайская, 13
Отдел оперативной полиграфии УГТУ.
169300, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13
Содержание
-
1
Общие сведения ……………………………………..…………..…..
4
1.1
Принцип действия защитного заземления ..……………………….
4
1.2
Расчёт и испытание защитного заземления ………..……………...
6
2
Порядок выполнения работы ……………………………………….
9
2.1
Исследование зависимости напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека, от сопротивления заземления ..…………………………………………………………………..
9
2.2
Расчёт и испытание защитного заземления ……………………….
10
Контрольные вопросы ………………………………………………
12
Литература …………………………………………………………..
13
Цель работы: Изучить область применения, методы расчёта и испытания защитного заземления.
1 Общие сведения
1.1 Принцип действия защитного заземления
Электроустановками называется совокупность электрических машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии. При их работе возможно электрическое замыкание на корпус – случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.
Большой процент электротравм, вызванных воздействием электрического тока, имеет место при прикосновении человека к металлическим частям или корпусам электроустановок, случайно оказавшимся под напряжением вследствие неисправности изоляции. При этом человек оказывается под напряжением прикосновения – напряжением между двумя точками цепи тока, которых одновременно он касается.
Тяжесть электротравмы зависит от тока, физиологического состояния организма, продолжительности воздействия тока, пути тока в организме и производственных условий.
Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения, называется ощутимым.
Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение ощутимого тока (для переменного частотой 50 Гц – 0,6…1,6 мА).
Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.
Пороговый неотпускающий ток - наименьшее значение неотпускающего тока (для переменного тока частотой 50 Гц – 5,3…24,6 мА). Пороговый неотпускающий ток условно можно считать безопасным для человека, поскольку он не вызывает немедленного его поражения.
Фибрилляционный ток –электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию (беспорядочное сокращение и расслабление мышечных волокон) сердца.
Пороговый фибрилляционный ток – наименьшее значение фибрилляционного тока (для переменного тока частотой 50 Гц – 50…367 мА).
Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются ПУЭ на:
электроустановки выше 1кВ 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 1кВ с глухозаземленной нейтралью;
электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, с целью обеспечения электробезопасности.
При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазовым напряжением Uф. В этом случае ток, проходящий через человека,
,
где Rч – сопротивление тела человека;
Rсиз – сопротивление средств индивидуальной защиты.
При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземлённой установке.
Заземление должно быть выполнено в электроустановках напряжением выше 1000 В во всех случаях, а также в электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.
Заземление электроустановок следует выполнять [1]:
при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках;
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 относятся, в основном, [1]:
корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;
приводы электрических аппаратов;
вторичные обмотки измерительных трансформаторов и др;
каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съёмные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;
металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы на которых укреплены кабели и провода, а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;
металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т.п. Вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;
металлические корпуса передвижных и переносных электроприёмников;
электрооборудование, размещённое на движущихся частях станков, машин и механизмов.
Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов, протекающих через тело человека, предназначенные для проектирования способов и средств защиты людей, при взаимодействии их с электроустановками, нормируются [2]. При аварийном режиме производственных электроустановок напряжением до 1000 В предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и тока, протекающего через тело человека при продолжительности воздействия более 1 с, соответствующего отпускающему (переменному, частотой 50 Гц) току.
Uпр = 20 В и Jчел = 6 мА.