Трофимов Н.А., Оценка Н.И. эффективности действия защитного заземления в электроустановках - файл n1.doc

Трофимов Н.А., Оценка Н.И. эффективности действия защитного заземления в электроустановках
скачать (84.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc297kb.14.12.2006 17:09скачать

n1.doc


Ми­ни­стерство образования и науки РФ



Пермский государственный технический университет

Кафедра безопасности жизнедеятельности
Оценка эффективности действия

защитного заземления в электроустановках
Методические указания к учебно-исследовательской

лабораторной работе


Пермь 2004

УДК 658.382



Оценка эффективности действия защитного заземления в электроустановках: Метод. указания по выполнению учебно-исследовательской лабораторной работы /Сост. Н.А. Трофимов, Н.И. Захаров; Перм. гос. техн. ун-т.- Пермь, 2004. - c.

Приведены необходимые теоретические сведения о растекании электрического тока в земле и действии защитного заземления, нормирование параметров защитного заземления, методах и аппаратуре для измерения сопротивления заземляющего устройства. Дана принципиальная электрическая схема лабораторного стенда и указан порядок выполнения лабораторной работы.

Методические указания могут быть использованы для выполнения лабораторной работы студентами всех специ­альностей университета.
Рецензент: к.т.н доцент Л.М. Веденеева


 Пермский государственный

технический университет, 2004

  1. Цель и содержание лабораторной работы:


Целью работы является изучение принципа действия защитного заземления, приобретение навыков измерения различными методами сопротивления заземляющего устройства и оценка эффективности защитного заземления.

В содержание работы входят:



  1. Теоретическая часть


2.1. Общие сведения
Технический прогресс сопровождается повышением энерговооруженности людей во всех сферах их жизнедеятельности. При этом расширяется номенклатура используемых электроустановок, представляющих собой любое сочетание взаимосвязанного электрооборудования в пределах данного пространства или помещения

Под электрооборудованием понимается любое оборудование для производства, передачи, распределения или потребления электрической энергии, например: машины, трансформаторы, аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники.

Электрический ток, протекая через организм человека и оказывая тепловое (термическое), электролитическое и биологическое воздействие, может вызывать серьезные последствия для здоровья. И хотя электротравмы (травмы, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги) составляют лишь незначительную часть общего травматизма, количество смертельных электротравм в общем смертельном травматизме велико.

Действие на организм человека электрического тока одних и тех же параметров зависит от окружающей обстановки и состояния самого организма: электрический ток не вызывающий заметного воздействия на организм человека в одних условиях, может привести даже к смертельному исходу в других. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что он не может быть обнаружен при помощи наших органов чувств.

Защита людей от поражения электрическим током в условиях производства и быту достигается различными способами, одним из которых является защитное заземление.
2.2. Назначение, сущность и область применения

защитного заземления.
Защитное заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим поражающим током при косвенном прикосновении с открытыми проводящими частями электроустановки и сторонними проводящими частями, не являющимися частями электроустановки (например, металлоконструкции здания, металлические газовые сети, водопровод, трубы отопления и т.п. и неэлектрические аппараты, полы и стены из неизоляционного материала), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Под поражающим током понимается ток, проходящий через тело человека, характеристики которого могут обусловить патофизиологические воздействия или вызвать травму.

Под открытой проводящей частью понимается нетоковедущая часть, доступная прикосновению человека, которая может оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом, например, с неизолированным от земли водоемом (в дальнейшем - землей), открытых проводящих частей электроустановки и сторонних проводящих частей, не являющихся частями электоустановки (в дальнейшем – открытых проводящих частей), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

В зависимости от типа систем токоведущих проводников (для переменного тока – однофазные двух- и трехпроводные, двухфазные трех- и пятипроводные и трехфазные четырех и пятипроводные и для постоянного тока – двух- и трехпроводные) по ГОСТ Р 50571.3-94 подразделяются на следующие типы: TN, TT и IT.

Буквенные обозначения здесь имеют следующий смысл.

Первая буква – характер заземления источника питания:

T - непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле;

I – все токоведущие части изолированы от земли или одна точка заземлена через сопротивление.

Вторая буква – характер заземления открытых проводящих частей электроустановки:

T – непосредственная связь открытых проводящих частей с землей, независимо от характера связи источника питания с землей;

N – непосредственная связь открытых проводящих частей с точкой заземления источника питания (в системах переменного тока обычно заземляется нейтраль).

Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок с глухозаземленной нейтралью должны, как правило, иметь систему защитного заземления типа TN.

Система защитного заземления типа TT применяется в электроустановках напряжением до 1 кВ только в тех случаях, когда условия электробезопасности не могут быть обеспечены системой защитного заземления типа TN.

Электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью должны, как правило, иметь систему защитного заземления типа IT при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части.

Соединение открытых проводящих частей с землей осуществляется с помощью заземляющего устройства, представляющего собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Под заземлителем понимается проводник (электрод) или совокупность электрически соединенных между собой проводников, находящихся в контакте с землей или её эквивалентом, например, с неизолированным от земли водоемом.

Под заземляющим проводником понимается защитный проводник, соединяющий заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) заземлители подразделяются на естественные и искусственные.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

Искусственные заземлители могут быть выполнены из черной или оцинкованной стали или меди с профилем сечения: круглым, прямоугольным, угловым, трубным и многопроволочным медным канатным. В соответствии с ПУЭ в зависимости т вида материала и профиля сечения устанавливаются диаметры, площади поперечного сечения и толщины стенок (у труб) заземлителей

Количество, геометрические размеры и способ расположения заземлителей должны обеспечивать при данном сопротивлении грунта необходимую величину сопротивления защитного заземления.

Согласно ГОСТ Р 50571.3-94 и ПУЭ защитное заземление необходимо выполнять:

  1. при номинальном напряжении более 50 В переменного тока и более 120 В постоянного (выпрямленного) тока – во всех электроустановках;

  2. при номинальном напряжении выше 25 В переменного тока и выше 60 В постоянного (выпрямленного) тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках;

  3. при номинальном напряжении до 25 В переменного тока и до 60 В постоянного тока – только во взрывоопасных зонах и электросварочных установках.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

  1. сырость, когда относительная влажность воздуха превышает 75 %; такие помещения называют сырыми;

  2. высокая температура, когда температура воздуха под воздействием различных тепловых излучений постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +350 С; такие помещения называются жаркими;

  3. токопроводящая пыль, когда по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин и аппаратов и т.п.; такие помещения называют пыльными;

  4. токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

  5. возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п. с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

  1. особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

  2. химически активная или органическая среда, когда постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

  3. одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Остальные помещения относятся к помещениям без повышенной опасности.

Защитному заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и т.п., приводы электрических аппаратов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков, шкафов и т.п.; металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; электрооборудование, установленное на движущихся частях, станков, машин и механизмов и т.п.


    1. Растекание электрического тока в земле.


При заземлении одной из фаз электроустановки на заземленный корпус электрооборудования ток замыкания растекается в земле с элементов заземляющего устройства. При этом возникает опасность поражения человека током, так как между корпусом оборудования и землей, а также между отдельными точками грунта, где могут находиться люди, возникают напряжения. Чтобы определить степень опасности поражения людей электрическим током при замыкании на землю, т.е. величину тока, проходящего через человека, находящегося вблизи места замыкания на землю или касающегося заземленного корпуса электрооборудования, рассмотрим закон распределения потенциалов на поверхности земли при растекании в ней тока.

Форма заземлителя может быть очень сложной. Состав, а сле-довательно, электрические свойства земли, как правило, неоднороден, особенно если учесть слоистое строение земли. Поэтому закон распределения потенциалов в электрическом поле заземлителя описывается сложной зависимостью.

Чтобы упростить картину электрического поля и его анализ, сделаем следующие допущения: заземлитель имеет форму полусферы; земля однородная и изотропная; удельное сопротивление земли во много раз больше удельного сопротивления материала заземлителя (металла).

Если другой электрод находится достаточно далеко, то линии тока вблизи исследуемого заземлителя направлены по радиусам от его центра. При этом линии тока перпендикулярны как к поверхности самого заземлителя, так и к любой полусфере в земле, концентричной с ним (рис.2.1.).

Стекающий с заземлителя ток создает в грунте с удельным электрическим сопротивлением ? элект­рическое поле напряжен­ностью E. Величину этой напряженности можно определить на основании закона Ома:




(2.1.)


где j - плотность электрического тока в зоне растекания в земле.


Поскольку земля однородна и изотропна, ток распределяется по поверхности концентрических полусфер равномерно.

Поэтому плотность тока в любой точке, находящейся на расстоянии Х от заземлителя, определяется как отношение тока замыкания на землю Iз к площади поверхности полушара радиусом X



(2.2)



Эта поверхность является эквипотенциальной. Выделив на расстоянии Х от заземлителя элементарный слой толщиной dx, получим падение напряжения в этом случае:


Рисунок 2.1. Растекание тока замыкания на землю через полусферический заземлитель






(2.3)


Потенциал произвольно выбранной точки А , т.е. ее напряжение относительно другой бесконечно удаленной точки, обладающей пулевым потенциалом, найдется из выражения




(2.4)


Решая самостоятельно уравнения (2.1) – (2.4), получим




(2.5)



Если приравнять






то получим уравнение гиперболы







Такое распределение потенциалов объясняется формой проводника – земли, поперечное сечение которого возрастает пропорционально квадрату расстояния от центра заземлителя.

Точки, лежащие на поверхности земли, имеют тем меньший потенциал, чем дальше они находятся от заземлителя: в пределе потенциал удаленных точек грунта стремится к нулю. Часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю, называется зоной нулевого потенциала или относительной землей. Плотность тока в относительной земле также может быть принята равной нулю.

Принято считать, что относительная земля в зависимости от свойств грунта начинается с расстояния 10-20 м от заземлителя, так как на этом расстоянии и далее потенциал грунта не превышает нескольких процентов от потенциала заземлителя.

Таким образом, при полушаровом заземлителе потенциал точек на поверхности земли изменяется по гиперболе. Если пренебречь точками, расположенными в непосредственной близости от заземлителя, полученная зависимость может быть с некоторым приближением использована для изучения поля растекания и при других заземлителях (стержень, уголок или труба).

Во всех случаях максимальный потенциал будет иметь сам заземлитель. На поверхности заземлителя, где расстояние от центра равно , потенциал или напряжение заземлителя относительно земли




(2.6)



здесь - сопротивление растекания тока.

Если какая-либо точка электрической цепи оказывается в контакте с заземлителем, вследствие чего через заземлитель протекает ток , потенциал заземлителя сообщается и данной точке. Это обстоятельство, благодаря которому в результате контакта с заземлителем любая точка электрической цепи может снизить свой потенциал (напряжение относительно земли) до величины , используется для целей безопасности. Мера защиты такого рода называется защитным заземлением.
2.4.Определение величины тока

замыкания на землю
Замыканием на землю называется случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

Током замыкания на землю называется ток, проходящий в землю через место замыкания.

Величина тока замыкания на землю в общем случае зависит от режима нейтрали (изолированная или глухозаземленная нейтраль), мощности, протяженности и конструкции сети (воздушная или кабельная), состояния изоляции и емкости проводов и т.п.

Некоторые параметры электрических сетей в процессе их эксплуатации изменяются. Поэтому определить величину тока замыкания на землю аналитическим путем довольно трудно. На практике обычно величину тока замыкания на землю определяют путем измерения с помощью амперметра, включенного в заземляющий проводник непосредственно через трансформатор тока (рис.2.2).

Рисунок 2.2. Схема измерения
величины тока замыкания на
землю



2.5. Напряжение прикосновения и шага
Напряжение прикосновения – напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека.

Для человека, стоящего на земле и касающегося заземленного корпуса, оказавшегося под напряжением (рис.2.3), напряжение прикосновения



(2.7)


где и –соответственно величины потенциалов руки и ног.

Так как человек касается корпуса, то потенциал корпуса (напряжение его относительно земли)







На рисунке 2.3 показаны два корпуса потребителей (1 и 2), присоединенных к заземлителю . Потенциалы всех корпусов одинаковы, так как корпуса электрически связаны между собой заземляющим проводником, сопротивление которого мало. Для упрощения анализа падением напряжения

в заземляющих проводниках ввиду его малости будем пренебрегать и считать, что Uк = Uз ,т.е. напряжение корпуса и заземлителя относительно земли равны между собой.

К
Рисунок 2.3. Напряжение прикосновения между проводящей частью (корпусом) и землей
ак видно на рис.2.3, потенциалы ног человека зависят от его местоположения относительно заземлителя. По мере удаления от заземлителя потенциалы ног человека уменьшаются (?1 > ?2).

Следовательно, по мере удаления от заземлителя напряжение прикосновения в соответствии с выражением (2.7) возрастает (Uпр2>Uпр1) и у корпуса потребителя, находящегося за пределами зоны растекания тока, оно равно напряжению корпуса относительно земли, потому что человек стоит на земле, где потенциал ног равен нулю.

В общем случае напряжение прикосновения может быть определено из выражения



(2.8)

Где ?1 - коэффициент напряжение прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой (зависимость от формы и конфигурации заземлителя и положения точки, в которой он определяется относительно заземлителя), ?1 = 0,1…0,75;

?2 коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополни-тельных сопротивлениях цепи человека (сопротивление обуви и сопротивление опорной поверхности ног растеканию тока или сопротивление пола).

Напряжение шага – напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

Человек, находящийся в зоне растекания, оказывается под напряжением шага, если его ноги находятся в точках А и В с разными потенциалами (рис. 2.4):



(2.9)


Как видно из рисунка 2.4 по мере удаления от заземлителя величина напряжения шага уменьшается (Uш1 > Uш2). Человек, находящийся вне зоны растекания тока замыкания на землю, вообще не попадает под напряжение шага, так как потенциалы обеих ног человека равны нулю.

В общем случае напряжение шага так же, как и напряжение прикосновения, может быть выражено через напряжение заземлителя:



(2.10)


где ?1 - коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой, ?1 = 0,10…0,15;

?2 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях цепи человека (сопротивление обуви и сопротивление пола).
2.6. Нормирование параметров защитного заземления.
Электробезопасность будет достигнута, если напряжение, под которым человек может оказаться, прикасаясь к заземленным открытым проводящим частям (напряжение прикосновения) или только стоя на земле, не прикасаясь к открытым проводящим частям (шаговое напряжение), не будет превышать допустимых значений напряжений.

В соответствии с выражениями (2.6.), (2.8.) и (2.10.) можно нормировать значения ?1, ?2, ?1, ?2, Iз и Rз. Значения ?1, ?2, ?1 и ?2 зависят от многих порой трудно учитываемых факторов. Поэтому в соответствии с ПУЭ нормируются значения Rз с учетом токов замыкания на землю Iз, рабочего напряжения установок U и мощности источников тока.

Сопротивление заземляющего устройства защитного заземления типаTN, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должны быть не более 2,4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Сопротивление заземляющего устройства R защитного заземления типа IT должно соответствовать условию:



(2.11)


где Uпр - напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 В в помещениях без повышенной опасности и 25 В в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках для переменного тока;

I - полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение R < 4 Ом. Допускается R до 10 Ом, если соблюдено выше приведенное условие, а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВ·А, в том числе суммарная мощность генераторов и трансформаторов, работающих параллельно.

Сопротивление заземляющего устройства защитного заземления типа ТТ должно соответствовать условию:



(2.12)


Где - суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, Ом;

- ток срабатывания защитного устройства, А.


2.7. Измерение величины сопротивления заземляющего

устройства.
Сопротивление заземляющего устройства складывается из сопротивления земли растеканию тока в объеме между заземлителем и точками земли с нулевым потенциалом, а также переходного сопротивления от заземлителя к земле и сопротивления заземляющих проводников. Два последних сопротивления обычно очень незначительны (порядка сотых долей) и при расчете не учитываются.

Сопротивление заземляющего устройства является его важнейшим параметром, поэтому измерение должно выполнятся весьма тщательно. Сопротивление заземляющего устройства должно измеряться в периоды наименьшей проводимости земли: зимой при наибольшем его промерзании, летом при наибольшем его просыхании.

Из всех известных методов измерения сопротивления заземляющих устройств наибольшее распространение получили:

  1. методы, определяющие сопротивление заземляющего устройства по величине растекающегося электрического тока и падению напряжения на заземляющем устройстве. Наиболее известен среди методов данной группы метод амперметра-вольтметра. При измерении этими методами используются приборы типа МС-07 или МС-08;

  2. компенсационные методы, основанные на уравновешивании падений напряжений на заземляющем устройстве и заданном колиброванном сопротивлении. используются приборы типа М 1103, М 416, М 417,РНИ и др.

Все перечисленные методы независимо от принципа, положенного в основу измерения, базируются на измерении параметров электрической цепи, создаваемое в земле через заземляющее устройство, вспомогательный заземлитель и зонд (рисунок 2.5.)

В
Рисунок 2.5. Схема измерения сопротивления заземляющих устройств методом амперметра-вольтметра
спомогательный заземлитель (токовый электрод Т) необходим для создания замкнутой цепи электрического тока в земле. Для определения падения напряжения на заземляющем устройстве необходим еще один заземлитель, помещенный в зону нулевого потенциала в земле. Такой заземлитель получил название зонда или потенциального электрода П.

При измерении величины сопротивления заземляющего устройства методом амперметра-вольтметра измеряют ток в цепи заземляющее устройство – токовый электрод и напряжение между заземляющим устройством и потенциальным электродом (рисунок 2.5) и вычисляют сопротивление заземляющего устройства из выражения





(2.13)

Независимо от применяемого метода для получения достоверных результатов измерения необходимо соблюдение двух условий:

  1. между заземляющим устройством З и токовым электродом Т должна иметься зона нулевого потенциала БВ. Несоблюдение этого условия и помещение токового электрода Т в зону растекания тока с заземляющего устройства привело бы к взаимному экранированию заземлителей и искажению результатов измерения;

  2. потенциальный электрод П должен помещаться в зону нулевого потенциала (хотя и необязательно между З и Т ).Только при соблюдении этого условия можно измерить полное падение напряжения на заземляющем устройстве.

Выполнение условий, обеспечивающих точное измерение, не встречает затруднение при измерении сопротивления одиночного уединенного заземлителя, так как зона нулевого потенциала лежит в радиусе 20 м от заземлителя. При измерениях сопротивления сложных заземляющих устройств расстояние между электродами выбираются по наибольшей диагонали заземляющего устройства (рисунок 2.6)


Рисунок 2.6. Схема распределения измерительных электродов


3. Правила безопасности при выполнении работы


  1. К выполнению лабораторной работы допускаются лица, прошедшие инструктаж по безопасности.

  2. Основным опасным производственным фактором является повышенное значение напряжения в электрической цепи, поскольку все оборудование стенда работает от сети переменного тока напряжением 380/220 В.

  3. Перед включением стенда ознакомиться с данными методическими указаниями.

  4. Выполнять только те измерения, которые указаны в методических указаниях.

  5. При поломке переключателей или появлении признаков пробоя изоляции или утечки токов на корпус (появление запаха, дыма, ощущение легкого покалывания в кончиках пальцев, касающихся корпуса или переключателя стенда и др.) немедленно обесточить стенд с помощью красной кнопки аварийного отключения.

  6. После аварийного отключения стенда сообщить ведущему занятия преподавателю или лаборанту об аварийном выключении стенда и его причинах.

  7. Никаких самостоятельных действий по устранению неисправности стенда не предпринимать.

  8. Повторное включение стенда может быть произведено лишь с разрешения преподавателя, ведущего занятия.

  9. По окончании необходимых измерений стенд привести в исходное состояние (обесточить, переключатели поставить в исходное положение и т.д.)

  10. В случае даже кратковременного ухода всех студентов стенд обесточить.




Рисунок 2. 7. Принципиальная электрическая схема стенда



4. Экспериментальная часть
Работа выполняется на стенде, принципиальная электрическая схема которого приведена на рисунке 2.7.

Стенд позволяет определить величину тока замыкания на землю, исследовать характер изменения величины потенциалов точек земли в зоне растекания тока и измерять величину сопротивления защитного заземления методом амперметра-вольтметра и компенсационным методом.
4.1.Определение величины тока заземления на землю
1. Переключатель ПЗ «I замык.» - «Контр. заземл.» поставить в положение «I замык.».

2. Переключатель П2 «Растекание тока» - «I замык.» поставить в положение «I замык.».

3. Автоматом « Ав.» включить стенд. Загорание сигнальной лампы «Сеть » свидетельствует о подаче напряжения на стенд.

4. Переключателем «Уст. варианта» установить номер варианта, который высвечивается на индикаторе «Вариант». Номер варианта соответствует порядковому номеру лабораторных занятий.

5. Нажать кнопку «Кз».

6. Снять показания с амперметра «А».
4.2.Исследование характера изменения величины

потенциалов точек земли в зоне растекания тока
1. Переключатель П2 «Растекание тока» - «I замык.» установить в положение «Растекание тока».

2. Переключателем «Перекл.точек» включить замерную точку 1. Номер замерной точки высвечивается на индикаторе «Точка».

3. Последовательно переводя переключатель П1 «Перекл.точек» в положения 1,2,…7, снять показания с вольтметра VI и занести их в табл.4.1.

Таблица 4.1.

Результаты замеров и расчетов


Потенциалы точек земли, В

Расстояние точек земли от заземлителя, м

1

2

3

4

5

6

7

х1

х2

х3

х4

х5

х6

х7












































4. Переключатель «Перекл.точек» вернуть на первую точку.

5. Переключатель П2 «Растекание тока» - «I замык.» установить в положение «I замык.».

6. Расстояния х1,…х7 определить по формуле (2.5.), приняв удельное сопротивление грунта ? в соответствии с вариантом выполняемой работы по табл. 4.2., и занести в табл. 4.1. Величину тока замыкания на землю Iз принять равной величине, определенной экспериментально в первом опыте.

Таблица 4.2.

Удельное сопротивление земли

Номер вари-анта

Слой земли

?, Ом · м

1

Песок умеренно влажный

80

2

Глина

40

3

Песок умеренно влажный

64

4

Песок сильно влажный

53

5

Песок умеренно влажный

65

6

Песок умеренно влажный

72

7

Глина

40











4.3. Измерение величины сопротивления защитного

заземления методом ампера-вольтметра

1. Переключатель ПЗ «I замык.» - «Контр.заземл.» установить в положение «Контр.заземл.»

2. Снять показания вольтметра «V2» и амперметра «А» и записать в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

Результаты замеров и расчетов

Метод измерения

Показания

Величина сопротивления защитного заземления

вольтметра, В

амперметра, А














3. Определить величину сопротивления заземляющего устройства по формуле (2.13.) и занести в табл. 4.3.
4.4. Измерение величины сопротивления защитного

заземления компенсаторным методом
Замер производится с помощью прибора М 416, установленного в нижней части стенда.

1. Проверить правильность подключения прибора М416 к клеммам Rз, Rп, Rв стенда (схема подключения на стенде рядом с прибором).

2. Произвести замер сопротивления защитного заземления в соответствии с порядком работы на приборе, приведенном на стенде рядом с ним.

3. Полученный результат записать в табл. 4.3.


4.5.Оценка эффективности защитного заземления



1. Рассчитать величины силы тока, протекающего через человека, прикоснувшегося к оказавшемуся под напряжением корпусу оборудования, при разных значениях сопротивления изоляции.

Сила тока, протекающего через человека, при отсутствии или неисправности защитного заземления определяется из выражения



(2.14)

где - фазное напряжение сети, В;

- сопротивление тела человека, равное 1000 Ом;

- сопротивление изоляции сети, Ом.
Сила тока, протекающего через человека, прикоснувшегося к корпусу заземляющего оборудования, определяется из выражения




(2.15)

Расчеты производятся при , равном 500, 250, 50 и 10 кОм.

2. Определить и соответственно по формулам (2.6.) и (2.8.), приняв равной единице, а - любое в вышеуказанных приделах, и сравнить последнее с предельно допустимым уровнем напряжения прикосновения
5.Содержание отчета


  1. Наименование лабораторной работы.

  2. Цель работы.

  3. Результаты измерений и расчетов в таблицах и необходимые расчетные формулы.

  4. Закон (график) распределения потенциалов на поверхности земли.

  5. Графическая зависимость силы тока, протекающего через человека, от сопротивления изоляции сети при наличии и отсутствии защитного заземления.

  6. Выводы об эффективности защитного заземления на основе анализа полученных результатов.

  7. Индекс группы и подписи членов бригады


6.Список литературы


  1. Электробезопасность в машиностроении / Б.А. Князевский, А.И. Ревякин, Н.А. Чекалин, Л.Е. Трунковский – м.: Машиностроение, 1980.

  2. Правила устройства электроустановок / М-во энергетики РФ – 7-е изд. – М.: Энергосервис, 2002.

  3. ГОСТ Р 50571.1-93 Электроустановки зданий. Основные положения

  4. ГОСТ Р 50571.2-94 Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики.

  5. ГОСТ Р 50571.3-94 Электроустановки зданий Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током.





Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации