Электробезопасность учебное пособие. Методические указания для выполнения лабо раторных работ по дисциплине Основы электробезопасности в электро энергетике
 Скачать 2.62 Mb.
|
|
Применяемые приборы и оборудование Работа выполняется на учебном стенде, электрическая схема которо- го приведена на рисунках 20 и 21. Схема включает модель человека А3, модели питающей электрической сети А1 и электроприёмника с рабочей изоляцией А2, автоматический выключатель А11. Стенд позволяет моде- лировать возможные случаи поражения человека электрическим током при прямом и косвенном прикосновении к частям электрооборудования, ока- завшегося под напряжением. Все измерения проводятся при помощи блока мультиметров Р1. Порядок выполнения работы Ознакомьтесь со схемой стенда и убедитесь, что устройства, ис- пользуемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. Соедините аппаратуру в соответствии со схемой соединений на ри- сунке 20. Убедитесь, что выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl питающей электрической сети, отключен. 93 Рисунок 20 – Схема для определения силы тока, проходящего через тело челове- ка при прямом прикосновении к частям электрооборудования, находящимся под напряжением: а) путь тока в теле человека «рука - рука»; б) путь тока в теле человека «рука - ноги». 94 Рисунок 21 – Схема для определения силы тока, проходящего через тело челове- ка при косвенном прикосновении к частям электрооборудования, находящимся под напряжением: а) путь тока в теле человека «рука - рука»; б) путь тока в теле человека «рука - ноги». 95 Включите автоматические выключатели и устройство защитного от- ключения в однофазном источнике питания G1. Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Рl. Активизи- руйте используемые мультиметры. Включите выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl. Включите автоматический выключатель А11. При этом должна заго- реться индикаторная лампа модели электроприемника А2. Смоделируйте: а) прямое прикосновение человека к частям, находящимся под напряжением, соединением конца проводника «П», с гнездом фазы «L» электроприемника А2, как это показано на рисунке 20; б) косвенное прикосновение человека к частям электрооборудова- ния, находящимся под напряжением, соединением конца проводника «П», с гнездом электроприёмника А2, как это показано на рисунке 21. С помощью амперметра и вольтметра блока мультиметров Рl из- мерьте ток через тело человека и напряжение прикосновения. Сравните полученные результаты с предельно допустимыми значениями и сделайте вывод об опасности поражения электрическим током. По завершении эксперимента отключите выключатель А11 и автома- тические выключатели однофазного источника питания G1, выключатели «ПИТАНИЕ» модели Аl питающей электрической сети и «СЕТЬ» блока мультиметров Рl. Вид обуви человека и тип пола, на котором он стоит, можно варьи- ровать, проводя эксперименты с другими сопротивлениями стеканию тока с ног человека в землю. Результаты измерений занесите в таблицы 6 и 7. 96 Таблица 6 - Результаты экспериментам при прохождении тока через орга- низм человека по пути «рука – рука». Прямое прикосновение Косвенное прикосновение U, B I, A U, B I, A 1 кОм 10 кОм 100 кОм Таблица 7 - Результаты экспериментам при прохождении тока через орга- низм человека по пути «рука – нога». Прямое прикосновение Косвенное прикосновение U, B I, A U, B I, A 1 кОм 10 кОм 100 кОм Контрольные вопросы 1. Какое воздействие оказывает электрический ток на тело человека? 2. Что такое прямое прикосновение? 3. Что такое косвенное прикосновение? 4. Что такое напряжение шага? 5. Что такое напряжение прикосновения? 6. Какие факторы влияют на исход поражения электрическим током? 7. Перечислите пороговые значения тока. 8. От каких факторов зависит сопротивление тела человека? 9. Как влияют продолжительность воздействия электрического тока на сопротивление тела человека? 10. Как влияет частота тока на сопротивление тела человека? 11. Какие «петли тока» наиболее опасны для человека? 12. Как классифицируются помещения в отношении опасности пораже- ния человека электрическим током? 97 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 «МЕРЫ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ» Цель работы: познакомиться со средствами и способами защиты людей от поражения электрическим током; изучить принцип действия защитных мер. Применяемые приборы и оборудование Работа выполняется на учебном стенде, электрическая схема которо- го приведена на рисунках 22 – 25. Схема включает модель человека А3, модели питающей электрической сети А1, электроприёмника с рабочей изоляцией А2, участка электрической сети А7 и заземлителя А8; устрой- ство защитного отключения А5, автоматический однополюсный выключа- тель А11. Стенд позволяет моделировать технические способы защиты че- ловека от поражения электрическим током при повреждении изоляции электроприёмников; при прямом и косвенном прикосновении к частям электроустановки, находящимся под напряжением. Все измерения прово- дятся при помощи блока мультиметров Р1. Порядок выполнения работы Ознакомьтесь со схемой и убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. Соедините аппаратуру в соответствии со схемой соединений рисун- ки 22 – 25. Убедитесь, что выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl питаю- щей электрической сети, отключен. Включите автоматические выключатели и устройство защитного от- ключения в однофазном источнике питания G1. 98 Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Рl, если прибо- ры используются в эксперименте. Активизируйте используемые мульти- метры. Включите выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl. Включите автоматический выключатель Аll. При этом должна заго- реться индикаторная лампа модели электроприемника А2. Смоделируйте: 1) Нарушение изоляции электроприёмника А2 соединением кон- ца проводника «П» с гнездом, как показано на рисунке 22 и изучите дей- ствие устройства автоматического отключения. Сделайте вывод об эффек- тивности работы автоматического выключателя при сверхтоках. Рисунок 22 – Схема для выявления защитного действия устройства автоматического отключения питания при сверхтоках. 2) Повреждение изоляции электроприёмника А2 соединением конца проводника с гнездом, как показано на рисунках 23 (а, б) и изучите действие защитного заземления. 99 Можно варьировать вид обуви человека, тип пола и сопротивление заземлителя. С помощью амперметра и вольтметра измерьте ток через тело чело- века и напряжение прикосновения. Сопоставьте измеренные значения то- ков и напряжений и сделайте вывод о действии защитного заземления. Рисунок 23 – Схема действия защитного заземления: а) без защитного заземления; б) с защитным заземлением. 3) Прямое прикосновение человека к частям электрооборудова- ния, находящимся под напряжением, втыканием конца проводника «П», в гнездо «L» электроприёмника А2, как это показано на рисунках 25 (а, б). Проанализируйте эффективность действия устройства защитного отклю- чения (УЗО) и сделайте вывод. 100 По завершении эксперимента отключите выключатель А11 и автома- тические выключатели однофазного источника питания G1, выключатели «ПИТАНИЕ» модели Аl питающей электрической сети и «СЕТЬ» блока мультиметров Рl. Рисунок 24 – Схема выявления защитного действия зануления: а) без зануления электроприёмника; б) с занулением электроприёмника. 101 Рисунок 25 – Схема для выявления действия устройства защитного отключения: а) без УЗО; б) с УЗО. 102 Контрольные вопросы 1. С какой целью выполняют заземление электроустановок? 2. Какой принцип действия зануления? 3. В чём отличие защитного заземления и зануления? 4. Перечислите меры защиты от поражения электрическим током при прямом прикосновении. 5. Перечислите меры защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении? 6. В чём различие между автоматическими выключателями и устрой- ствами защитного отключения? 7. Что такое дифференциальный ток? 103 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 «ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ В ЭЛЕКТРОУСТА- НОВКАХ ДО 1 кВ С РАЗНЫМИ СИСТЕМАМИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ» Цель работы: экспериментальным путём изучить эффективность работы защитных устройств от поражения электрическим током при аварийных ситуациях, возникающих при эксплуатации электроустановок. Применяемые приборы и оборудование Работа выполняется на учебном стенде, электрическая схема которо- го приведена на рисунках 26 – 43. Схема включает модель человека А3, модель питающей электрической сети А1, электроприёмник с рабочей изо- ляцией А2, два заземлителя А8 и А12; устройство защитного отключения А5, автоматический однополюсный выключатель А11. Стенд позволяет моделировать способы защиты человека от поражения электрическим то- ком в электроустановках с различными системами заземления. Все изме- рения проводятся при помощи блока мультиметров Р1. Порядок выполнения работы Ознакомьтесь со схемой и убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. Соедините аппаратуру в соответствии со схемой соединений рисун- ки 15 -. Убедитесь, что выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl питающей электрической сети, отключен. Включите автоматические выключатели и устройство защитного от- ключения в однофазном источнике питания G1. 104 Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Рl, если прибо- ры используются в эксперименте. Активизируйте используемые мульти- метры. Включите выключатель «ПИТАНИЕ» модели Аl. Включите автоматический выключатель А11. При этом должна заго- реться индикаторная лампа модели электроприемника А2. Последовательно проведите следующие эксперименты. 1) Изучите работу защиты от поражения электрическим током в электроустановках с системой заземления TN-C при заземленных корпусах электроприёмников. а) Соберите электрическую схему согласно рисунку 26. Экспери- ментальным путём определите целесообразность (нецелесообразность) применения УЗО в электроустановках с системой заземления TN-C. Сде- лайте вывод. б) Соедините блоки в соответствии со схемой на рисунке 27. Из- мерьте напряжение прикосновения и ток через тело человека при прямом прикосновении. в) Смоделируйте повреждение основной изоляции электроприём- ника класса I в соответствии со схемой на рисунке 28 путём соединения перемычек П1 и П2 с гнездами электроприёмника А2. С помощью ампер- метра и вольтметра измерьте ток через тело человека и напряжение при- косновения. По величине тока судите о наличии или отсутствии защиты при повреждении основной изоляции электроприёмника. Сделайте вывод. г) Смоделируйте повреждение основной изоляции электроприём- ника класса I в соответствии со схемой на рисунке 29 путём соединения конца проводника «П» в гнездо электроприёмника А2. Оцените степень защиты. Сделайте вывод. 105 2) Изучите работу защиты от поражения электрическим током в электроустановках с системой заземления TN-C при незаземлённых корпу- сах электроприёмников. Соберите электрическую схему. Выявите работу устройства защитного отключения при: а) моделировании прямого прикосновения человека к частям, находящимся под напряжением, путём втыкания конца проводника «П» в гнездо фазы «L» электроприёмника А2 (рисунок 30). б) моделировании повреждения основной изоляции электропри- ёмника класса I, путём соединения перемычек П1 и П2 с гнездами элек- троприёмника А2 (рисунок 31). в) моделировании повреждения основной изоляции электропри- ёмника класса I, путём втыкания конца проводника «П» в гнездо электро- приёмника А2 (рисунок 32). Оцените степень защиты. Сделайте выводы. 3) Изучите работу защиты от поражения электрическим током в электроустановках до 1 кВ с системами заземления TN-S и TN-C-S. а) Смоделируйте прямое прикосновение человека к частям, нахо- дящимся под напряжением, путём соединения конца проводника «П» с гнездом фазы «L» электроприёмника А2 (рисунки 33, 34). б) Смоделируйте повреждения основной изоляции электроприём- ника путём соединения перемычек П1 или П2 с гнездами электроприёмни- ка А2 (рисунки 35, 36). в) Смоделируйте повреждение основной изоляции электроприём- ника класса I, путём втыкания конца проводника «П» в гнездо электропри- ёмника А2 (рисунки 37, 38). г) Выявите работу УЗО при ошибочном присоединении нулевых защитного и рабочего проводников (рисунки 39, 40). 106 По завершении экспериментов сравните результаты и сделайте вы- вод о надёжности работы УЗО в электроприёмниках с системами заземле- ния TN-S и TN-C-S. 4) Изучите работу защиты от поражения электрическим током в электроустановках с системой заземления TT. а) Смоделируйте прямое прикосновение человека к частям, нахо- дящимся под напряжением, путём соединения конца проводника «П» с гнездом фазы «L» электроприёмника А2 (рисунок 41). б) Смоделируйте повреждения основной изоляции электроприём- ника путём втыкания перемычек П1 или П2 в гнезда электроприёмника А2 (рисунок 42). в) Смоделируйте повреждение основной изоляции электроприём- ника класса I, путём соединения конца проводника «П» с гнездом электро- приёмника А2 (рисунки 43). По завершении экспериментов сделайте вывод о надёжности защиты в электроустановках с системой заземления TT. 107 Рисунок 26 – Схема для подтверждения нецелесообразности применения УЗО в электроустановках с системой заземления TN-C. 108 Рисунок 27 – Схема для подтверждения отсутствия защиты при прямом прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением в электроустановках с системой заземления TN-C. 109 Рисунок 28– Схема моделирования работы защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках с системой заземления TN-C (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом). 110 Рисунок 29 – Схема моделирования работы защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках с системой заземления TN-C (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 10). 111 Рисунок 30 – Схема для выявления действия защиты при прямом прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением в электроустановках с системой заземления TN-C. 112 Рисунок 31 – Схема моделирования работы защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках с системой заземления TN-C (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом) 113 Рисунок 32 – Схема моделирования работы защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках с системой заземления TN-C (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом) 114 Рисунок 33 – Схема для выявления действия защиты при прямом прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением в электроустановках до 1 кВ с системой заземления TN-S 115 Рисунок 34 – Схема для выявления действия защиты при прямом прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением в электроустановках до 1 кВ с системой заземления TN-С-S 116 Рисунок 35 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN-S (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом) 117 Рисунок 36 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN-C-S (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом) 118 Рисунок 37 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN- S (снижение сопротивления изоляции фазы до 10 кОм) 119 Рисунок 38 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN-C-S (снижение сопротивления изоляции фазы до 10 кОм) 120 Рисунок 39 – Схема для выявления действия защиты при ошибочном присоединении нулевых рабочего и защитного проводников в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN-S 121 Рисунок 40 – Схема для выявления действия защиты при ошибочном присоединении нулевых рабочего и защитного проводников в электроустановках до 1000 В с системой заземления TN-С-S 122 Рисунок 41 – Схема для выявления действия защиты при прямом прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением в электроустановках с системой заземления TТ. 123 Рисунок 42 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TТ (уменьшение сопротивления изоляции фазы до 15 кОм или – нулевого провода до 10 Ом) 124 Рисунок 43 – Схема для выявления действия защиты при повреждении рабочей изоляции электроприёмника класса I в электроустановках до 1000 В с системой заземления TТ (снижение сопротивления изоляции фазы до 10 кОм) 125 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Правила устройства электроустановок [Электронный ресурс]. – 6-е изд. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2002 г. – URL http://base.garant.ru/3923095/ (дата обращения: 15.09.2014) 2. Правила устройства электроустановок [Текст]. – 7-е изд. – М.: ЭНАС, 2012. – 552 с. – (Нормативная база). 3. Сенигов П.Н. Электробезопасность в системах электроснабжения [Текст]: Руководство по выполнению базовых экспериментов. − Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2007. – 81 с. 4. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭЭУ). Приказ от 24.07.2013 г. № 328н [Электронный ресурс] //Министерство труда и социальной защиты РФ. URL http://www.rosmintrud.ru/docs/mintrud/orders/161 (дата обращения: 16.12.2014). 5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей [Текст]. – М.: ЭНАС, 2013. – 280 с. – (Нормативная база). 6. Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики Российской Федерации: Сборник нормативных и инструктивных документов [Текст]. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2003. – 184 с. 7. Бубнов В.Г. Инструкция по оказанию первой помощи при несчаст- ных случаях на производстве [Текст] / В.Г. Бубнов, Н.В. Бубнова. – М.: ГА- ЛО БУБНОВ, 2007. – 112 с. 8. Маньков В. Д., Заграничный С. Ф. Опасность поражения человека электрическим током и порядок оказания первой помощи при несчастных случаях на производстве [Текст]: Практическое руководство. 9-е изд., испр. и дополн / В.Д. Маньков, С.Ф. Заграничный – СПб: НОУ ДПО «УМИТЦ «Электро Сервис», 2008. – 84 с. 9. ГОСТ Р 50462-92. Идентификация проводников по цветам или цифровым обозначениям [Текст]. – Москва: Изд-во стандартов, 1994. – 7 с. 126 10. СО 153-34.03.603-2003. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках [Текст]. – Москва, 2003. – 76 с. 11. ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89). Степени защиты, обеспечиваемые оболочками [Электронный ресурс]. – Москва: Изд-во стандартов, 1997. – URL http://tehnorma.ru/gosttext/gost/gost_3230.htm (дата обращения: 21.01.2015). 12. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации [Текст]. – СПб: Издательство ДЕАН, 2012. – 336 с. |