Защита от поражения электрическим током
Определение понятий «Защитное заземление», «зануление» и «защитное отключение» даны в ГОСТ 12.1.009-75 ССБТ.
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения электрическим током.
В электрических трёхфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью с напряжением до 1000 В выполняется защитное заземление. В соответствии с
ГОСТ 12.1.030- 81 ССБТ защитное заземление должно быть выполнено в сочетании с контролем изоляции.
Главной электрической характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление RЗ , которое складывается из сопротивления растеканию тока с заземлителя в землю и сопротивления самого заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель – металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй.
Конструкцию заземления выполняют на нетоковедущих частях электроустановок и оборудования, корпусах электрических машин, трансформаторах, светильниках, каркасах распределительных щитов.
Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. При суммарной мощности источника питания 100 кВА и меньше допускают сопротивление
RЗ ≤ 10 Ом.
При прикосновении человека к корпусу заземлённого оборудования, оказавшегося под напряжением, ток однофазного напряжения распределяется по двум ветвям: первая ветвь, образуется конструкцией заземления, вторая – создаётся телом человека и определяется по формуле:
Iчел = Io ( RЗ / Rчел + RЗ )
т.е. ток проходящий через тело человека, уменьшается при снижении сопротивления защитного заземления.
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала электроустановки от высокого напряжения в случае прикосновения при пробое фазы на корпус в сети с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1000 В используют форму защиты «зануление».
Для осуществления такой защиты все токопроводящие металлические части электроустановки, которые нормально не находятся под напряжением, должны быть соединены с нулевым проводом. Основное назначение зануления заключается в обеспечении автоматического отключения участка сети: должен расплавиться плавкий предохранитель (пробка) или сработать автоматический выключатель под воздействием тока короткого замыкания.
Описание лабораторного стенда
Моделирующее устройство «СЭБ-3» позволяет решить несколько типичных задач по электробезопасности при работе с трёхфазной электрической цепью. Оно позволяет установить зависимость силы тока, проходящего через тело человека, от изменения величины сопротивления изоляции RА = RB = RC = R0 , ёмкости сети по отношению к земле СА = СВ = СС = Со , сопротивления тела человека RЧЕЛ , а также исследовать эффективность технических способов защиты (заземление, зануление).
Моделирующее устройство снабжено мнемопанелью, расположенной в передней части стенда. При включении различных цепей в измерительной схеме фиксируются параметры Iчел , Uпр , а на экране высвечиваются соответствующие им участки.
На пульте слева расположены переключатели сопротивления изоляции (RА, RB , RC) и переключатели ёмкости сети относительно земли (СА , СВ , СС).
С правой стороны расположены три группы переключателей: в первой группе – «шунтирующий», «R заземлен. нейтрали», «компенсирующий», во второй – «зануление»,
«RЗН» и «RЗВ», в третьей – «ПV», «П», и «RЧЕЛ».
В средней части лабораторного стенда установлен выключатель «устройство» и кнопка «КЗ» (короткое замыкание). Под мнемопанелью расположены: миллиамперметр А1-показывпающий силу тока проходящего через человека, амперметр А2- показывающий силу тока короткого замыкания и вольтметр VПР – показывающий величину напряжения прикосновения.
Экспериментальная часть
1.Исследуйте опасность поражения электрическим током при прикосновении человека к
корпусу электроустановки подключенной к сети с изолированной нейтралью ~ 380 В.
Данные запишите в соответствующую таблицу.
1.1. при изменении сопротивления изоляции сетевого провода:
RА = RB = RC = Rо и СА = СВ = СС = 0.
для этого:
- подайте электропитание на стенд;
- переведите тумблер «Устр» в верхнее положение;
- нажатием кнопки «КЗ» имитируя короткое замыкание на корпус электромеханизма;
- переключатель RЧЕЛ установите в положение 1 (это соответствует 1 кОм)
- последовательно устанавливая переключатели RА , RB , RC в положения 1,2,3,4,5 снять
показания по миллиамперметру и вольтметру и записать в таблицу;
- сняв показания, переведите переключатели RА , RB , RC в положение «0» -это
соответствует условию « ∞ ».
1.2. при изменении ёмкости сети относительно земли:
СА = СВ = СС = Со и RА = RB = RC = ∞ .
для этого:
- первые три пункта предыдущего задания считаются исполненными в течение всей
работы;
- переключатели RА , RB , RC остаются в положении «0», что соответствует условию
« ∞ » ;
- последовательно устанавливая переключатели СА , СB , СC в положения 1,2,3,4,5
снять показания по миллиамперметру и вольтметру и записать в таблицу .
- сняв показания, переведите переключатели СА , СB , СC в положение «0».
2..Исследуйте опасность поражения электрическим током при прикосновении человека
к корпусу электроустановки подключенной к сети ~ 380 В с глухозаземлённой
нейтралью. Данные запишите в соответствующую таблицу.
СА = СВ = СС = Со и RА = RB = RC = ∞ (положение 0) .
(изменяется сопротивление тела человека)
для этого:
- переведите тумблер «RЗАЗЕМЛ НЕЙТР.» в верхнее положение, что соответствует заземлению
нейтральной точки (нейтрали) источника;
- последовательно устанавливая переключатель « RЧЕЛ» в положения 1,2,3,4,5
снять показания по миллиамперметру и вольтметру и записать в таблицу.
Исследование эффективности защитного заземления электроустановки.
3.1. СА = СВ = СС = Со и RА = RB = RC = ∞ (положение 0).
(заземляющая конструкция электроприбора в исправном состоянии)
для этого:
- переведите тумблер « RЗН » в верхнее положение, т.е. сопротивление заземления в
норме, не более 4 Ом.
- последовательно устанавливая переключатель « RЧЕЛ» в положения 1,2,3,4,5
снять показания по миллиамперметру и вольтметру и записать в таблицу.
- переведите тумблер « RЗН » в нижнее положение.
- переведите тумблер « RЧЕЛ» в положение «0».
3.2. СА = СВ = СС = Со и RА = RB = RC = ∞ (положение 0).
(заземляющая конструкция электроприбора в неисправном состоянии).
- переведите тумблер « RЗВ » в верхнее положение, т.е. сопротивление заземления выше
нормы, более 4 Ом ;
- последовательно устанавливая переключатель « RЧЕЛ» в положения 1,2,3,4,5
снять показания по миллиамперметру и вольтметру и записать в таблицу;
- переведите тумблер « RЗВ » в нижнее положение;
- переведите тумблер « RЧЕЛ» в положение «0».
Исследование эффективности защитного зануления.
СА = СВ = СС = Со и RА = RB = RC = ∞ (положение 0).
- установите тумблеры «Шунт» и «Занул» в нижнее положение, т.е. отключите защиту;
- установите тумблер « RЧЕЛ» в положение «1».Снять показания по миллиамперметру
А1, амперметру А2 и вольтметру, показания записать в таблицу;
- переведите тумблер «Занул» в верхнее положение, т.е. включите защиту. Снять
показания по миллиамперметру А1, амперметру А2 и вольтметру, данные записать в
таблицу;
- переведите тумблер «Шунт» в верхнее положение, снимите показания, данные занесите в
таблицу.
- Заключительная часть:
Верните тумблеры и переключатели лабораторного стенда в исходное положение:
- «RЧЕЛ», «RА , RB , RC», «СА , СВ , СС» - в положение «0» ;
- «RЗАЗЕМЛ НЕЙТР.», « RЗН », « RЗВ », «Занул», «Устр» - перевести в нижнее положение, т.е.
отключить;
- снять электропитание со стенда.
- На основании выполненных опытов:
а) постройте графики зависимостей IЧЕЛ = f (Ro ); IЧЕЛ = f (Сo ); IЧЕЛ = f (RЧЕЛ ).
б) сделайте выводы об опасности электропоражения в системах с изолированной нейтралью, с глухозаземлённой нейтралью, назовите способы защиты.
Приложения 1, 2, 3, 4, 5
- Исследование опасности поражения электрическим током при прикосновении
человека к корпусу электроустановки (трёхфазной сети) с изолированной нейтралью.
При СА = СВ = СС = Со и RA = RB = RC = Ro
(изменяется сопротивление изоляции сетевого провода)
Режим
нейтрали
| Rчел
кОм
| Со
мкФ
| Ro
кОм
| Iчел
мА
| UПР
В
|
Изолированная
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При СА = СВ = СС = СО и RA = RB = RC => ∞
(изменяется емкостное сопротивление сетевого провода)
Режим
нейтрали
| Rчел
кОм
| Со
мкФ
| Ro
кОм
| Iчел
мА
| UПР
В
|
Изолированная
|
| 0,25
| ∞
|
|
|
| 0,35
| ∞
|
|
|
| 0,75
| ∞
|
|
|
| 1,0
| ∞
|
|
|
| 1,5
| ∞
|
|
|
- Исследование опасности поражении поражения электрическим током при прикос-
новении человека к корпусу электроустановки (трёхфазной сети) с глухозаземлённой
нейтралью.
При RA = RB = RC => ∞ и СА = СВ = СС = СО
(изменяется сопротивление тела человека)
Режим
нейтрали
| Rчел
кОм
| Со
мкФ
| Ro
кОм
| Iчел
мА
| UПР
В
|
Глухозаземлённая
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
- Исследование эффективности защитного заземления электроустановки.
RЗН – сопротивление заземления в норме (не более 4 Ом ).
Режим
нейтрали
| Rчел
кОм
| Со
мкФ
| Ro
кОм
| Iчел
мА
| UПР
В
|
Глухозаземлённая
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
RЗВ – сопротивление заземления выше нормы (более 4 Ом ).
Режим
нейтрали
| Rчел
кОм
| Со
мкФ
| Ro
кОм
| Iчел
мА
| UПР
В
|
Глухозаземлённая
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
|
| ∞
|
|
|
- Исследование эффективности защитного зануления.
При RA = RB = RC => ∞ и СА = СВ = СС = СО
Положение
тумблеров
| RЧЕЛ
кОм
| Ro
кОм
| Co
мкФ
| IЧЕЛ
мА
| UПР
В
| IКЗ
А
| Шунт – выкл
Зануление - выкл
|
|
∞
|
|
|
|
| Шунт – выкл
Зануление – вкл
|
|
∞
|
|
|
|
| Шунт – вкл
Зануление - вкл
|
|
∞
|
|
|
|
|
- Построить графики зависимости:
1. Iчел = ƒ (Ro) 2. Iчел = ƒ (Co) 3. Iчел = ƒ (Rчел).
Контрольные вопросы
- В чём заключается опасность электрического тока ?
- В чём проявляются внешние поражения организма человека от воздействия электрического тока?
- Какие поражения организма относятся к внутренним?
- Какие факторы влияют на исход поражения человека электрическим током?
- В чём заключается опасность этих факторов?
- Что называется защитным заземлением? Где оно применяется?
- Что называется занулением, защитным отключением? Где они применяются?
- Чем отличается зануление от защитного заземления?
- Какую величину принимают за расчётное сопротивление организма человека?
- При каких значениях Ro и Со создаются наиболее опасные условия для человека в сетях с изолированной нейтралью?
- Какие факторы действуют на человека при прикосновении к сети с изолированной нейтралью?
- От чего зависит величина тока, проходящего через тело человека, в сетях с изолированной нейтралью?
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|