Лабораторная работа 2 ЛЭТИ БЖД. lab02 лучшая. Отчёт по лабораторной работе 2 Исследования условий электробезопасности в трехфазных четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью
 Скачать 4.53 Mb.
|
|
Ф  едеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)» (СПБГЭТУ) Кафедра ВТ ОТЧЁТ по лабораторной работе № 2 «Исследования условий электробезопасности в трехфазных четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью» Выполнили: 1 2 3 Преподаватель: Маловский Санкт-Петербург 2012 Оглавление Цель работы 4 Исследуемые закономерности. 4 Общие сведения 4 Измерения и расчёты 6 Оценка напряжений при однофазном прикосновении 6 Оценка опасности заземления корпусов электроприемников. 7 Изучение принципа действия зануления. 7 Вывод 11 Цель работыЦель работы – изучить способы защиты от поражения током. Исследуемые закономерности.В работе количественно оценивается напряжение, под которым окажется человек при однофазном прикосновении к исправной и неисправной сети, изучаются опасности, возникающие при заземлении корпусов приемников электроэнергии, изучаются принципы действия зануления корпусов и рассматриваются различные случаи выноса опасного потенциала при неправильном выполнении зануления. Общие сведенияТрехфазные четырехпроводные сети с заземленной нейтралью — наиболее часто применяемый в народном хозяйстве вид электрических сетей. Такие сети имеют большое экономическое преимущество: наряду с трехфазными приемниками напряжением 380 В (станки, насосы, вентиляторы и пр. силовое оборудование) от них могут получать питание без применения трансформаторов и однофазные приемники напряжением 220 В (сети освещения, переносные потребители и т. п.). С точки зрения электробезопасности данная сеть является не лучшей, так как в ней может создаваться целый ряд опасных ситуаций. Именно в таких сетях возникает большинство электротравм. К наиболее опасным относится режим однофазного прикосновения, когда человек касается какой-либо токоведущсй части (нарушает правила техники безопасности) или корпуса приемника электроэнергии, не зная о том, что в нем есть неисправность типа замыкания фазы на корпус (здесь он правил техники безопасности не нарушает). Такой режим показан на рис. 1, где через а, b, с, 0 обозначены фазные провода и нулевой провод сети, R0 — сопротивление заземления нейтрали 0 источника электроэнергии, rа, rb, rс— сопротивления изоляции фаз, Rh = l кОм — сопротивление тела человека, O1—точка с потенциалом земли. В сетях напряжением 380/220 В согласно действующим нормам R<4 Ом, т. е. всегда сопротивление R0существенно меньше сопротивлений изоляции фаз. Поэтому в этих сетях токами утечки через изоляцию можно пренебречь, полагая, что в основном контур тока Ih проходящего через тело человека, замыкается через сопротивление R0. Тогда в этом контуре напряжение, приложенное к телу человека (напряжение прикосновения) будет так как Rh>>R0, т. е. в сетях с глухим заземлением нейтрали сопротивление изоляции не ограничивает величину напряжения прикосновения. Ток через тело человека в режиме однофазного прикосновения всегда будет опасным для жизни: Если в сети есть неисправности изоляции типа замыканий на землю, то опасность режима однофазного прикосновения возрастает. В качестве примера на рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для случая прикосновения человека к фазе а при замыкании фазы с на землю через сопротивление Rзам. Здесь напряжение смещения нейтрали определяется выражением и соответственно напряжение прикосновения будет т. е. опасность режима возрастает по сравнению с (1). Защитное заземление корпусов приемников электроэнергии, выполненное с соблюдением требований к заземляющему устройству (Rэ<4 Ом), из-за влияния цепи заземления нейтрали R0в этих сетях оказывается неэффективным (рис.3): т. е. всегда напряжение прикосновения к корпусу неисправного приемника будет больше допустимого; при этом опасные потенциалы относительно земли появляются и на нулевом проводе. Опасность режима существенно повышается, когда в качестве заземлителей используют батареи отопления, водопроводные трубы или другие металлические конструкции, случайным образом связанные с землей (R3>100 Ом). Действенной мерой защиты от поражения током в режиме замыкания фазы на корпус является зануление — электрическая связь корпуса с нулевым проводом. При занулении замыкание фазы на корпус приводит к однофазному короткому замыканию. Ток короткого замыкания Iк. 3, протекающий по петле «фаза—нуль», должен вызывать срабатывание максимальной защиты и отключение поврежденного приемника. В случае неправильного выполнения зануления могут возникнуть различные опасные для жизни людей ситуации, изучаемые в настоящей лабораторной работе. Измерения и расчётыНачальные условия: Uc=25 Ub=25 Ua=25 Rзам1=50 (Ом) Rзам2=100 (Ом) Rз1=4 (Ом) Rз2=100 (Ом)   Общий вид схемы Начальная установка схемы Оценка напряжений при однофазном прикосновении   Начальная установка схема Схема измерений при замкнутой фазе   5 кОм 150 кОм При изменении сопротивления изоляции проводов напряжения прикосновения к фазе не меняется.   50 Ом 100 Ом При замыкании фазы с на землю происходит перекос фаз, а отсюда и увеличения напряжения на человеке при увеличении сопротивления перекос сводится к минимуму, и соответственно увеличится напряжение на человеке. Оценка опасности заземления корпусов электроприемников.  Схема измерений при замкнутой фазе   Rз=4 Ом Rз=100 При заземлении установки происходит деление напряжения между R0 и Rз при этом напряжение прикосновения было равным половине фазного. При увеличении сопротивления заземления человек оказывается под линейным напряжением фазы, что является опасным для человека. Изучение принципа действия зануления.
 Схема измерений При замыкании переключателя S4 возникает короткое замыкание, так как показано на рисунке. Соответственно срабатывает система защиты F, и мы наблюдаем отключение стенда. Вынос потенциала при неисправном или неправильно выполненном занулении.  Неисправность 1  Схема измерений Мы убедились, что при увеличении сопротивления проводника R система защиты не срабатывает, а отсюда следует, что присутствую опасные напряжения на корпусах электроприемниках, и напряжение прикосновения немного меньше чем напряжения фазы, что является опасным для человека. Неисправность 2   Схемы измерений Мы смогли наблюдать в этом эксперименте, что введение повторного заземления привело к увеличению напряжения прикосновения к уровню фазного. И появилось напряжение на занулении. Неисправность 3   Rз=4 Ом Rз=100 Ом В этом эксперименте мы убедились, что при увеличении сопротивления заземления напряжение прикосновения уменьшается. Неисправность 4   Схемы измерений   Rповт – выключено Rповт - включено В этом эксперименте мы убедились, что при отсутствии R0 оно полностью компенсируется сопротивлением человека, так как при включении Rповт , общее сопротивлениеделится между Rч и Rповт по закону Ома. Отсюда и произошло уменьшение напряжения прикосновения. ВыводОценка напряжений при однофазном прикосновении При изменении сопротивления изоляции проводов напряжения прикосновения к фазе не меняется. При замыкании фазы с на землю происходит перекос фаз, а отсюда и увеличения напряжения на человеке при увеличении сопротивления перекос сводится к минимуму, и соответственно увеличится напряжение на человеке. Оценка опасности заземления корпусов электроприемников. При заземлении установки происходит деление напряжения между R0 и Rз при этом напряжение прикосновения было равным половине фазного. При увеличении сопротивления заземления человек оказывается под линейным напряжением фазы, что является опасным для человека. Изучение принципа действия зануления. При замыкании переключателя S4 возникает короткое замыкание, так как показано на рисунке. Соответственно срабатывает система защиты F, и мы наблюдаем отключение стенда. Вынос потенциала при неисправном или неправильно выполненном занулении. Неисправность 1 Мы убедились, что при увеличении сопротивления проводника R система защиты не срабатывает, а отсюда следует, что присутствую опасные напряжения на корпусах электроприемниках, и напряжение прикосновения немного меньше чем напряжения фазы, что является опасным для человека. Неисправность 2 Мы смогли наблюдать в этом эксперименте, что введение повторного заземления привело к увеличению напряжения прикосновения к уровню фазного. И появилось напряжение на занулении. Неисправность 3 В этом эксперименте мы убедились, что при увеличении сопротивления заземления напряжение прикосновения уменьшается. Неисправность 4 В этом эксперименте мы убедились, что при отсутствии R0 оно полностью компенсируется сопротивлением человека, так как при включении Rповт , общее сопротивлениеделится между Rч и Rповт по закону Ома. Отсюда и произошло уменьшение напряжения прикосновения. |