|
|
Принцип работы и описание конструкции радиоизотопного концентратомера ПРИЗ-2.12 Кафедра № 15 “Техносферной безопасности»
Рейтинг за работу Преподаватель Кривенко В.П.
Отчет По лабораторной работе №3
«ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ»
По курсу: «Безопасность жизнедеятельности»
Работу выполнили Студенты гр. 3858 Батталов Р.Р. Николаев Д.В. Селиванов А.А Шварцман А.И.
Санкт-Петербург 2012г. Цель работы. Изучение основных схем трёхфазных электрических сетей переменного тока до 1000 В и опасностей, возникающих при прикосновении человека к одной из фаз, исследование факторов, определяющих опасность поражения человека электрическим током, методов теоретического и экспериментального исследования сопротивления тела человека, изоляции электрических сетей и проводов, ознакомление с защитными функциями заземляющих и зануляющих устройств, обеспечивающих электробезопасность при работе с электроустановками, методами их исследования, нормами, приборами и методикой контроля.
Воздействие электрического тока на организм человека.
Многообразное воздействие электрического тока на организм человека приводит к электротравмам, которые условно подразделяют на электрический удар и местные электротравмы (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмия). Исход поражения человека электрическим током зависит от величины тока, протекающего через тело человека, продолжительности воздействия, частоты тока, пути протекания тока через человека и индивидуальных особенностей организма. Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение (напряжение прикосновения) также влияют на исход поражения, так как они определяют величину тока, проходящего через человека. Напряжение прикосновения – напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Сухая неповреждённая кожа имеет сопротивление 10-100 кОм. При протекании электрического тока в теле человека происходят сложные биофизические процессы. Для разработки средств защиты от поражения электрическим током в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 установлены предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека. Нормы установлены при условии прохождения тока через тело человека по пути рука-рука или рука-ноги. Стандарт предусматривает нормы для электроустановок при нормальном и аварийном режимах работы. При нормальном режиме работы регламентируются род и частота тока, наибольшие допустимые значения напряжения прикосновения Uпр и тока Iчел, проходящего через человека. При аварийном режиме регламентируются частота и род тока, продолжительность воздействия и предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и тока, протекающего через человека. Сопротивление тела человека – величина нелинейная, меняется в широких пределах и зависит от следущих факторов: состояния кожи (сухая, влажная, повреждённая и т.п.); плотности контакта; площади контакта; величины тока, проходящего через человека; величины приложенного напряжения; времени воздействия тока на человека. Наибольшим электрическим сопротивлением в теле человека обладает верхний пороговый слой кожи. Для защиты человека от поражения электрическим током применяют защитное заземление, зануление совместно с защитным отключением, а также надёжную изоляцию токоведущих частей оборудования. Защитное заземление – преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с землей или её эквивалентом. Оно обеспечивает снижение напряжения прикосновения при пробое изоляции на корпус до безопасного значения и применяется в сетях напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000В как с изолированной так и с заземленной нейтралью. Для обеспечения безопасности защитное заземление должно иметь сопротивление, во много раз меньше сопротивления тела человека. Тогда основная часть тока замыкания будет протекать через заемлитель, при этом Iчел и Uпр будут малы и опасности при прикосновении к заземлённому корпусу не возникает. Зануление обеспечивает защиту человека за счет отключения аварийной электроустановки от сети при замыкании на корпус и применяется в сетях напряжением до 1000В с глухим заземлением нейтрали. Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей металлических нетоковедущих частей (рис.9). Оно превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, вызывающее срабатывание защитного отключения (плавкий предохранитель, АЗС и т.п.). Защитное отключение должно отключить повреждённую фазу от корпуса оборудования.
Описание лабораторной установки. Для эксперементального исследования опасностей поражения человека электрическим током созданы два лабораторных стенда. В первом стенде смоделирована электрическая схема замещения тела человека, схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью, схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной и заземлённой нейтралью, работающая в аварийном режиме, схема непрерывного контроля состояния изоляции сети, схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью для исследования изоляции. На стенде представлены различные марки проводов летательных аппаратов и силовых сетей для исследования изоляции. Для исследования защитных функций заземляющих и зануляющих устройств в лабораторных условиях применён второй стенд, в котором смоделированны явления растекания тока в земле, различные варианты измерения сопротивления заземляющих устройств, цепь фаза-нуль и участок земли, удельное сопротивление грунта которого необходимо измерить. Принцип работы и описание конструкции радиоизотопного концентратомера ПРИЗ-2. Концентратомер ПРИЗ-2 предназначен для определения концентрации нерадиоактивной пыли в окружающей атмосфере непосредственно на рабочих местах производственных помещений и промплощадках. Работа прибора основана на определении массы задержанной фильтром пыли по степени ослабления потока бета-излучения, прошедшего через фильтр до и после отбора пробы пыли. Концентрация пыли в воздухе определяется по отношению массы пыли на фильтре к объему прошедшего через фильтр воздуха. Функциональная схема прибора представлена на рис.1. Запыленный воздух с помощью микронагнетателя 10, управляемого схемой регулировки расхода 9, засасывается через воздухозаборную трубку 1 и фильтрующую ленту 12 в камеру разряжения 4. Частицы пыли осаждаются на фильтрующей ленте 12 (НЭЛ-3-25), которая намотана на ведомой катушке 11 и ведущей катушке 6. Перемещение источника бета-излучения 2, фильтрующей ленты 12 и воздухозаборной трубки 1 осуществляет механизм перемещения 3. Излучение, прошедшее через фильтр, регистрируется счетчиком 5 и измеряется с помощью усилителя-формирователя 8 и блока обработки 7.
Модель электрической схемы замещения тела человека Электрическая схема замещения тела человека показана на вертикальной панели стенда и рис.1. В схему исследования включен звуковой генератор Г3-33 и милливольтметр В3-38 с шунтом. Клеммы подключения приборов (1,2,3) выведены на горизонтальную панель стенда. Соединение приборов показано на рис.20.
1. Генератор сигналов типа Г3-33: 1 – плавная установка частоты; 2 – потенциометр установки выходного уровня; 3- ступенчатая установка частоты; 4 – выходные гнёзда синусоидального сигнала; 5 – переключатель амплитуды выходного сигнала; 2. Милливольтметр В3-38: 1 – индикатор; 2 – выключатель сети; 3 – переключатель пределов измерений; 4 – вход. 4. Стенд
Генератор сигналов типа Г3-33 представляет собой источник синусоидальных электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты. Частота устанавливается по диапазону переключателем 3 «Множитель». Амплитуда выходного напряжения регулируется потенциометром 2 «Рег. Выхода». Милливольтметр В3-38 предназначен для измерения напряжения переменного тока синусоидальной формы. Вольтметр обеспечивает измерение среднеквадратического напряжения синусоидальной формы от 0,1 мВ до 300В в диапазоне частот от 20 Гц до 5 МГц. Модель трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью Исследуемая схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью показана на рис.21
Одной из фаз, в зависимости от положения переключателя П2, меняя значение Rчел, можно исследовать изменение величины тока, протекающего через человека при прикосновении его к одной из фаз, а меняя значение Rиз фаз (Rа, Rб, Rc) – зависимость тока через человека Iчел от изменения сопротивления изоляции фаз. Все регулировочные элементы схемы вынесены на горизонтальную панель стенда, там же размещён миллиамперметр. Модель трёхфазной сети переменного тока с изолированной и заземлённой нейтралью
На рис.22 представлена схема трёхфазной сети переменного тока, которая с помощью выключателя В1 моделируется в сеть с изолированной нейтралью (В1 «Выкл») или в сеть с глухозаземлённой нейтралью (В1 «Выкл»). Выключателем В2 можно моделировать замыкание одной из фаз на землю, т.е. работа схемы превращается в аварийный режим. Меняя значение Rчел, R0 и Rзам, исследуется величина тока через человека Iчел при нормальном и аварийном режиме работы схемы. На горизонтальной панели стенда расположены все регулируемые элементы схемы, выключатели и миллиамперметр. Схема непрерывного контроля сопротивления изоляции. Исследуемая схема непрерывного контроля сопротивления изоляции придставлена на рис.23.
Схема состоит из вентильных диодов VD, килоомметра магнитоэлектрической системы PR, исполнительного реле K, регулировочных сопротивлений R1 и R2, переключателей П1 и П2. Потенциометр R2 с помощью переключателя П2 подключается к одной из фаз исследуемой сети. По килоомметру потенциометром R2 устанавливается требуемое значение полного сопротивления изоляции, а потенциометром R1 – ток срабатывания реле, фиксируемый загоранием сигнальной лампочки. После настройки схемы переключатель П2 устанавливается в положение «Выкл». Модель трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью для исследования сопротивления изоляции Схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью показана на вертикальной панели стенда. Сопротивление изоляции отдельных фаз сети относительно земли обозначенысоответственно Rа, Rб, Rc. На горизонтальной панели стенда находятся клеммы А, Б и С, соединённые с соответствующими фазами сети и клемма «Земля». Исследование проводов В правой части стенда расположены исследуемые провода марок БПВЛ, БПВЛЭ, БПТ-250, ПР и АПР. На горизонтальной панели стенда расположены клеммы, к которым подключены провода. Измерение изоляции проводов производится мегомметром М1102.
Мегомметр типа М1102 В лабораторной работе для измерения сопротивления изоляции используется переносной мегомметр М1102. Мегомметр состоит из генератора переменного тока с ручным приводом, выпрямителя, измерительного механизма и вспомогательных элементов. Измерительным механизмом является магнитоэлектрический логометр. Шкала мегомметра проградуированна непосредственно в единицах сопротивления. Выбор диапазона измерения производится тумблером. Конструктивно мегомметр оформлен в виде переносного прибора (рис.24).
На лицевой панели прибора расположены клеммы 1 для подключения соединительных проводов, измерительный прибор 2, переключатель пределов измерений4. Сбоку на корпусе прибора имеется ручка привода генератора 3. Мегомметр имеет два диапазона измерения 0-1000 кОм и 0-500МОм. Напряжение на разомкнутых зажимах в диапазоне измерения «МΩ» составляет 500±50В. Основная погрешность в рабочей часте шкалы не превышает ±1% от длинны шкалы. При подготовке мегомметра к работе необходимо выполнить следующие операции: 1. Проверить исправность мегомметра. В исправном мегомметре при вращении ручки генератора и замкнутых зажимах стрелка должна установиться на отметке «∞» шкалы «МΩ», если переключатель находится в положении «МΩ», и на отметке «0» той же шкалы, если переключатель находится в положении «кΩ». 2. Установить переключатель диапазонов измерения в положение «кΩ» или «МΩ» в зависимости от величины измеряемого сопротивления. Подключить прибор к исследуемой сети, как показано на рис.25.
3. Произвести отсчёт по соответствующей шкале, плавно вращая ручку генератора по часовой стрелке с номинальной скоростью. ВНИМАНИЕ! При вращении рукоятки не касайтесь оголённых проводов, присоединённых к зажимам мегомметра.
Модель зоны растекания тока Для эксперементального исследования явлений, сопровождающихрастекание тока от заземлителя, используется модель зоны растекания. В состав модели зоны растекания входят: диск из токопроводящей бумаги с наложенными электродами и вспомогательными рейками, облегчающими измерение расстояние от центра диска; вольтметр постоянного тока с большим входным сопротивлением; источник постоянного напряжения. Центральный электрод моделирует одиночный заземлитель. Кольцевой электрод моделирует зону нулевого потенциала. В состав модели входит также несколько дополнительных элементов: электроды, щупы вольтметра, колодки для фиксации щупов вольтметра на заданном расстоянии друг от друга; модель группы электроаппаратов, заземлённых на общую шину. Применение этих элементов описано в методике исследований. Токопроводящая бумага моделирует грунт с постоянным удельным сопротивлением ρ. Модель зоны растекания имеет закон распределения потенциала в зоне растекания.
где φх – потенциал в точке измерения; φз – потенциал заземлителя; х – расстояние от центра модели; r1 – радиус внутренней окружности кольцевого электрода; r0 – радиус центрального электрода. Этот закон растекания отличается от рассмотренного закона растекания тока полусферического заземлителя, однако все явления, сопровождающие растекание тока через заземлитель, успешно моделируются на качественном уровне, а при правильном выборе масштаба преобразования и способов представления результатов измерения можно получать количественные зависимости, характерные для реальных заземлителей. Модель заземляющего устройства Модель заземляющего устройства и измерительная схема для изучения метода амперметра-вольтметра содержит имитаторы заземлителя, вспомогательного электрода и зонда (см.рис.12). Вспомогательный электрод и зонд обозначены соответственно Rв и Rз. На горизонтальной панели стенда расположены клеммы Rx, Rв и Rз для соединения их с точками 1, 2, 3 измерительной схемы. Здесь же расположен выключатель стеи ВК1 и регулировочное сопротивление R для измерения напряжения источника тока; Модель заземляющего устройства, исследуемого прибором МС-08, также содержит заземлитель, вспомогательный электрод и зонд (см. рис.13). Клеммы для подключения прибора МС-08 расположены на горизонтальной панели стенда. Модель заземляющего устройства, исследуемого методом «трёх земель», содержит имитаторы заземлителя (Rх) и двух вспомогательных электродов (Ry и Rz) (см. рис.14). Здесь же расположены амперметр и вольтметр. Для подключения измерительной схемы на горизонтальную панель выведены клеммы Rx, Ry, Rz, соединённые с соответствующими испытуемыми заземлителями. Выключатель ВК1 служит для подачи напряжения в измерительную схему. Модель цепи фаза-нуль Модель трёхфазной сети переменного тока с глухозаземлённой нейтралью и устройством для измерения сопротивления цепи «фаза-нуль» состоит из участкатрёхфазной четырёхпроводной сети, электродвигателя, выключателей сети П1 и П2, заземлителя нейтрали Rо, выключателя имитации короткого замыкания ВК2 (см. рис.15). В цепь «фаза-нуль» включены амперметр, вольтметр и понижающий трансформатор Тр1 с выключателем ВК1. Выключатели П1, П2, ВК1 и ВК2 расположены на горизонтальной панели стенда. Модель для исследования удельного сопротивления грунта Модель участка земли для исследования удельного сопротивления грунта методом четырёх электродов имитирует участок земли с контрольными электродоми А. В, С, Д, к которым подключается измеритель заземления МС-08 (см. рис.16). На горизонтальной панели расположены клеммы А, В, С, Д, соединённые с соответствующими электродами, и переключатель ПК для имитации изменения расстояния между электродами. Инструкция по работе с прибором МС-08 Принцип действия прибора основан на методе амперметра-вольтметра. Ток и напряжение измеряются магнитоэлектрическим логометром. Прибор снабжён генератором постоянного тока с ручным приводом. Постоянный ток генератора с помощью прерывателя преобразуется в переменный. Шкала прибора проградуированна в омах. На лицевой панели расположен показывающий прибор и переключатель пределов измерений. Сбоку на корпусе прибора имеется ручка привода генератора и потенциометр калибровки. Прибор имеет три предела измерения: от 0 до 1000, от 0 до 100 и от 0 до 10 Ом. Погрешность прибора не более 1,5% при сопротивлении зонда до 1000 Ом. Скорость вращения ручки генератора должна быть в пределах 90-150 об/мин. Измеритель заземления располагают в непосредственной близости от испытуемого устройства и присоединяют клеммы Е1, I1, Е2, I2 к соответствующим точкамисследуемой схемы. Все соединения проводят изолированным проводом. Перед измерением производят компенсацию сопротивления зонда. Для этого переключатель рода работ устанавливают в положение «регулировка» и, вращая ручку генератора со скоростью около 120 об/мин, ручкой потенциометра калибровки устанавливают стрелку прибора на красную отметку шкалы. После компенсации сопротивления зонда переключатель ставят в положение «измерение х 1», т.е. на предел 1000 Ом, и производят замер, вращая ручку генератора. При незначиельном отклонении стрелки прибора последовательно переходят на шкалы «х 0,1» - 100 Ом и «х 0,01» - 10 Ом. Отсчёт производят по шкале в омах с учётом множителя. Делается не менее трёх измерений и за измеренную величину принимается среднее арифметическое этих измерений.
12 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
