Лекции. Лекция 7.Электромонтер. Орг техн.пров.электрообор.. Способы измерения сопротивления, мощности и работы
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
План урока по дисциплине: « Орг-я технологии проверки электрообор-я » Общепрофессиональный цикл. Профессия: Электромонтёр. Преподаватель: Пабундук А.Т. Лекция № 7. Тема: Способы измерения сопротивления, мощности и работы. . СТРУКТУРА УРОКА - комбинированный (90 минут). Организационная часть. Постановка цели урока. Актуализация знаний. Изучение нового материала. Закрепление изученного материала на данном занятии. Подведение итогов занятия. Домашнее задание. 1. Образовательная цель – обучение основным понятиям по предмету. 2. Развивающая цель – развитие аналитических и творческих способностей обучающихся. 3. Воспитательная цель – воспитание научной творческой организации труда и целенаправленности к конечному результату. ХОД УРОКА. ИЗМЕРИТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ Чтобы проверить рабочее состояние электрокабеля, необходимо определить сопротивление изоляционного материала. Есть разные способы измерить сопротивление с учетом их абсолютной величины, точности. В этих целях используют спецустройства для замеров. Для определения исправности либо неисправности цепей и некоторых фрагментов, нужно знать, как использовать прибор для измерения сопротивления. СОДЕРЖАНИЕ[Свернуть] Зачем измерять сопротивление Какие есть приборы для измерения электрического сопротивления Омметр Мегаомметр Мультиметр В каких единицах измеряется сопротивление Как правильно использовать приборы для измерения сопротивления Меры безопасности при измерении ЗАЧЕМ ИЗМЕРЯТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ Изоляция является защитой провода от прохождения электротока сквозь него. Во время работы электрических установок их конструкция подвергнется влиянию внешних факторов, старению и изнашиванию в процессе нагревания. Это отрицательно отразится на функциональности оборудования, потому необходимо периодически измерять сопротивления изоляции провода.  Прибор для измерения сопротивленияЧтобы измерить сопротивление, требуется иметь спецразрешение. Электропровод испытывают лишь спецкомпании и организации, имеющие квалифицированных специалистов. Они проходят обучение и получают необходимый разряд по электрической безопасности. Важно! Проведение замеров требуется, чтобы своевременно обнаруживать повреждения в технике. Изоляция имеет важное значение в безопасности работ с оборудованием. Когда провод имеет повреждения, то установка будет опасна во время работы, так как появляется риск возгорания. Когда вовремя проверить провод на исправность изоляции, это предупредит такие проблемы: преждевременную поломку техники; короткое замыкание; удар током; различные аварии.  Измерение сопротивленияПотому крайне важно измерять показатели сопротивления изоляционного материала провода. КАКИЕ ЕСТЬ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ Часто возникает вопрос, как называются приборы для измерения сопротивления. Чтобы измерить электрическое сопротивление, используются следующие приборы: Омметр. Это прибор спецназначения, который предназначен, чтобы определить сопротивление электротока. Мегаомметр. Измерительное устройство, которое предназначено, чтобы измерять большие показатели сопротивления. Отличием от омметра станет то, что при замерах в цепь будет подаваться высокое напряжение. Мультиметр. Электроприбор, который способен измерить разные показатели электроцепи, включая сопротивление. Есть 2 разновидности: цифровой и аналоговый. ОММЕТР Ремонт проводки, электро- и радиотехнических изделий предполагает проверку целостности кабелей и поиск нарушения контактов в соединениях. В некоторых ситуациях сопротивление равняется бесконечности, в других — 0. Важно! Измерять сопротивление в цепи с помощью омметра, чтобы избежать поломки, допустимо лишь при обесточивании проводов.  Измерение сопротивления омметромДо замеров сопротивления омметром требуется приготовить измеритель. Требуется: Зафиксировать переключатель изделия в позицию, которая соответствует наименьшему замеру величины сопротивления. Затем проверяется функциональность омметра, поскольку бывают плохие элементы питания и устройство способно не функционировать. Соединяются окончания щупов друг с другом. В омметре стрелка устанавливается точно на 0, когда это не произошло, возможно покрутить рукоятку «Уст. 0». Если изменений нет, заменяются батарейки. Чтобы прозвонить электроцепь, возможно использовать прибор, где сели батарейки и стрелка не ставится на 0. Сделать вывод о целостности электроцепи возможно по отклонению стрелки. Омметр должен показывать 0, вероятно отклонение в десятых омов. После проверки изделие готово к функционированию. Когда коснуться окончаниями щупов проводника, то в ситуации с его целостностью, устройство показывает нулевое сопротивление, иначе показания не поменяются.  Использование омметраМЕГАОММЕТР Чтобы измерить электросопротивление в диапазоне мегаомов, применяется устройство мегаомметр. Принцип функционирования устройства основывается на использовании закона Ома. Для реализации такого закона в изделии, понадобятся: генератор постоянного тока; головка для измерений: клеммы, чтобы подключить измеряемое сопротивление; резисторы для работы измерительной головки в рабочем диапазоне; переключатель, который коммутирует резисторы. Важно! Реализация мегаомметра нуждается в минимальном количестве элементов. Подобные изделия исправно функционируют длительное время. Напряжение в аппаратах будет выдавать генератор постоянного тока, величины которого разнятся. Измерение сопротивления мегаомметром Работы на электрооборудовании с таким устройством несут повышенную опасность в результате того, что устройство будет вырабатывать высокое напряжение, возникает риск травматизма. Работы с мегаомметром производит персонал, который изучил руководство по использованию устройства, правила техники безопасности во время работ в электрооборудовании. Специалист должен иметь группу допуска и время от времени проходить проверку на знание правил работы в установке. МУЛЬТИМЕТР Мультиметры бывают универсальными и специализированными, предназначенными в целях выполнения одного действия, однако проводимого по максимуму точно. В устройстве омметр считается лишь элементом прибора, его нужно включить в необходимый режим. Мультиметры нуждаются в определенных навыках применения — необходимо знать об их правильном подключении и интерпретировании готовых сведений. На вид цифровое и аналоговое устройства легко различить: в цифровом информация выводится на монитор цифрами, в аналоговом циферблат проградуирован и на показатели указывает стрелка. Цифровой мультиметр более прост в применении, поскольку тут же покажет готовые данные, а показания аналогового нужно расшифровывать. Во время работы с подобными приспособлениями, нужно учесть, что в цифровом мультиметре присутствует индикатор разрядки источника питания — когда силы тока аккумулятора не хватает, он перестанет функционировать. Аналоговый в подобном случае ничего не показывает, а просто выдает ошибочные сведения. Важно! Для бытового использования подходит любое устройство, на шкале которого указывается достаточный предел измерения сопротивления.  Измерение мультиметромВ КАКИХ ЕДИНИЦАХ ИЗМЕРЯЕТСЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ Электросопротивление — противодействие, оказываемое проводником проходящему сквозь него электротоку. Главной единицей измерения в системе СИ станет ом, в системе СГС спецпоказатель отсутствует. Сопротивление (зачастую обозначено буквой R) считается, в некоторых пределах, постоянным показателем для конкретного проводника. R — сопротивление; U — разница электропотенциалов на окончаниях проводника в вольтах; I — ток, который протекает меж концов проводника под воздействием разницы потенциалов, замеряется в амперах.  Измерение сопротивленияКАК ПРАВИЛЬНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ Относительно технологии замеров, применять приборы требуется по указанной методике: Выводят людей из проверяемого места электрической установки. Говорится об опасности, вывешиваются спецплакаты. Снимается напряжение, обесточивается в полной мере щит, кабель, принимаются меры от случайной подачи напряжения. Проверяется отсутствие напряжения. Заранее заземляются выводы испытываемого объекта, устанавливаются щупы для измерений, снимается заземление. Такую процедуру проводят во время каждого нового замера, так как смежные элементы накапливают заряд, вносят отклонения в показания и несут риск для жизни. Монтаж и снятие щупов производят за изолированные ручки в перчатках. Делается акцент на том, что изоляция провода до проверки сопротивления очищается от загрязнения. Проверяется изоляция провода между фазами. Данные заносят в протокол измерений. Отключаются автоматы, УЗО, лампы и светильники, отсоединяются нулевые кабели от клеммы. Производится замер всех линий по отдельности между фазами. Данные также вносятся в протокол. При выявлении изъянов разбирается измеряемая часть на элементы, находится дефект и устраняется.По завершении испытания с помощью переносного заземления снимается остаточный заряд с помощью короткого замыкания, разряжаются щупы.  Использование приборовМЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ Даже когда возникла необходимость в бытовых условиях провести измерения сопротивления изоляции провода, перед использованием мегаомметра нужно ознакомиться с требованиями по безопасности. Главные правила: Удерживать щупы лишь за изолированный и ограниченный упорами участок. До подсоединения изделия отключается напряжение, нужно удостовериться, что рядом нет людей (вдоль всего измеряемого участка, когда речь о проводах). До подсоединения щупов снимается остаточное напряжение посредством подключения переносного заземления. Отключается тогда, когда щупы установлены. После каждого замера снимается со щупов остаточное напряжение, соединяются оголенные участки. По завершении замеров к жиле подключается переносное заземление, снимается остаточный заряд. Работы проводятся в перчатках. Правила несложные, однако от них будет зависеть безопасность работника.  Требования к безопасностиЧтобы оценить функциональность электропровода, проводки, требуется замерять сопротивление изоляционного материала. В этих целях используются специальный измерительные приборы. Они будут подавать в измеряемую электроцепь напряжение, после чего на мониторе будут выданы данные. Мощность электрического тока Работа электрического тока в цепи определяется по формулам: A = UqA=Uq и A = UItA=UIt. Но часто, кроме самой работы, нам важна скорость ее выполнения. В механике у нас была такая величина — мощность. Содержание Мощность тока и ее связь с напряжением и силой тока Единицы измерения мощности тока Кратные единицы мощности Измерение мощности электрического тока Мощность, потребляемая некоторыми приборами Упражнения Что называют мощностью? Как рассчитать мощность? Мощность — это физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она была совершена. Она определяется по формуле: N = \frac{A}{t}N=tA. На данном уроке мы рассмотрим мощность как величину, характеризующую работу именно электрического тока. Кратные единицы мощности На практике часто используют кратные единицы мощности для удобства. К ним относятся гектоватт (гВт), киловатт (кВт) и мегаватт (МВт). 1 гВт = 100 Вт 1 кВт = 1000 Вт 1 МВт = 1000 000 Вт Измерение мощности электрического тока Мощность электрического тока напрямую зависит от напряжения и силы тока в цепи. Соответственно, для того, чтобы определить мощность тока, нам понадобится два прибора: амперметр и вольтметр. Умножив показания этих приборов друг на друга, мы получим численное значение мощности. Также для измерения мощности напрямую существуют специальные приборы — ваттметры (рисунок 1). Они непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи. Мощность, потребляемая некоторыми приборами В таблице 1 представлены значения мощности для некоторых приборов. Для бытовых приборов она всегда указывается в паспорте каждого устройства.
Работа электрического токаСодержание Работа электрического тока и напряжение Работа электрического тока и сила тока Единицы измерения работы тока Измерение работы тока на практике Пример задачи Упражнения Упражнение №1 Упражнение №2 Упражнение №3 На прошлых уроках мы уже упоминали о том, что электрическое поле обладает некоторой энергией. Значит, оно способно совершить какую-то работу. Эту работу называют работой электрического тока. А теперь вспомним уже известное нам определение механической работы. Она определяется силой, действующей на тело, и расстоянием, на которое это тело перемещается: A = FsA=Fs. Если мы перенесем эти знания на электрические явления, то сможем сказать, что работа тока — это работа электрических сил, которые перемещают заряженные частицы в проводнике. Но если мы будем использовать формулу A = FsA=Fs для каждой частицы, то последующие расчеты будут невероятно сложными. Ведь тогда нам нужно будет знать и точное количество заряженных частиц, и точное расстояние, которое они прошли под действием сил электрического поля. Мы пойдем другим путем. Он будет гораздо проще и понятнее. На данном уроке мы дадим определение работы электрического тока через другие электрические величины (силу тока, напряжение, электрический заряд). Также мы научимся рассчитывать работу электрического тока, используя полученные знания. Работа электрического тока и напряжение Чему равно электрическое напряжение на участке цепи? Вспомним определение этой величины. Мы говорили, что напряжение на концах проводника (участка цепи) равно работе, которая совершается при прохождении по этому проводнику заряда, равному 1 \space Кл1 Кл: U = \frac{A}{q}U=qA. Как через напряжение и электрический заряд, прошедший через участок цепи, выразить работу электрического тока на этом участке? Используя формулу электрического напряжения, выразим работу электрического тока. A = UqA=Uq. Чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд (количество электричества), прошедший по нему. Работа электрического тока на определенном участке цепи может быть рассчитана по формуле: Работа электрического тока и сила тока Как выразить работу тока через напряжение, силу тока и время? Мы уже установили, что работу электрического тока можно рассчитать по формуле: A = UqA=Uq. А чему равен электрический заряд qq? Вспомним определение силы тока: I = \frac{q}{t}I=tq. Выразим отсюда электрический заряд: q = Itq=It. Подставим полученное выражение в формулу для расчета работы электрического тока: A = UqA=Uq, A = UItA=UIt. Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа: A = UItA=UIt.  ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ РАБОТ 15 Января 2018  Меры безопасности, которые необходимо соблюдать при проведении измерительных работ. Сложные системы энергоснабжения и нагрузки постоянно подвержены риску возникновения переходных процессов, связанных с перегрузками по напряжению. При проведении измерительных работ пренебрежение этими рисками может привести к катастрофическим последствиям. Наиболее серьезные последствия несут переходные процессы в мощных цепях с большими токами. Однако это вовсе не означает, что неосторожная работа с бытовым электрооборудованием совершенно безопасна. При переходном процессе происходит неконтролируемый всплеск напряжения, достигающий нескольких тысяч вольт, что во много раз превышает номинальное напряжение измерительного прибора. В лучшем случае при этом приходят в негодность входные цепи прибора. В худшем – специалист, проводящий измерения, получает серьезные травмы. Что происходит при проведении измерительных работ в момент возникновения выброса напряжения в линии электропитания? Этот выброс создает дуговой разряд внутри мультиметра – между входными зажимами. В случае, если защитное устройство отсутствует или неисправно, происходит короткое замыкание между измерительными зажимами через прибор и измерительные провода. Ток короткого замыкания может достигать нескольких тысяч ампер. Этот ток протекает через возникшую цепь, формируя дугу. Этот процесс уже невозможно не заметить: с характерным хлопком возникает ударная волна высокого давления, а на наконечниках измерительных щупов, сгорающих под воздействием короткого тока, появляются ярко-синие вспышки. В случае, если работающий с прибором человек в этот момент притянул обе руки к себе, инстинктивно пытаясь защититься от опасности, возникают уже две дуги: между объектом измерения и каждым из щупов мультиметра. Иногда эти дуги соединяются в одну. Температура этой дуги составляет около 600°C, и по мере того, как дуга подпитывается током короткого замыкания, окружающий воздух перегревается, образуя сгусток плазмы и ударную волну. В этот момент вероятность получения смертельных ожогов чрезвычайно велика. Удар током не менее опасен: паралич мышц при 10 мА; паралич органов дыхания со смертельным исходом при 30 мА; фибрилляция желудочков и остановка сердца при 75 – 250 мА в течение 5 секунд. Как обезопасить себя во время проведения измерительных работ? Учитывать категорию безопасности измерительного прибора и выполняемых работ (а также репутацию аттестационного агентства, проводившего оценку категории прибора). Проведение измерений мультиметром CAT II на оборудовании, относящемся к CAT III, чревато выходом из строя предохранителей измерительных зажимов. При этом безопаснее выбрать прибор с большей категорией защиты Использовать только проверенные предохранители. Никогда не заменять пришедшие в негодность предохранители несоответствующего типа. Использовать приборы, полностью изолирующие человека от источников напряжения: двойная изоляция, закрытые разъемы и т.д. Соблюдать личную технику безопасности, и даже при работе с отключенным напряжением действовать так, будто напряжение есть Заземление и зануление электрооборудования. Исполнения зануления. Монтаж устройств защитного заземления Общие сведения При повреждении изоляции электрооборудования различные его металлические нетоковедущие части могут случайно оказаться под напряжением, создавая опасность поражения человека электрическим током. Прикасаясь к оборудованию с поврежденной изоляцией, человек становиться проводником для тока в землю. Токи от 0,05 А опасны для человека, а токи 0,1 А смертельны. Значение тока, проходящего в землю, зависит от электрического сопротивления тела человека и напряжения поврежденной установки. Сопротивления тела человека колеблется в широких пределах: от нескольких сотен до тысяч Ом, поэтому опасность для его жизни и здоровья могут представлять установки и с относительно небольшим напряжением по отношению к земле. Напряжением относительно земли при замыкании на корпус является напряжение между этим корпусом и точками земли, находящиеся вне зоны растекания токов в земле, но не ближе 20 метров от этой зоны. Одной из основных мер защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к установкам, случайно оказавшиеся под напряжением, является устройство защитного заземления. Заземление - это преднамеренное электрическое соединение какой-либо части установки с землей, выполняемое при помощи заземлителей и заземляющих проводников. Заземлитель - это металлический проводник или группа проводников, заложенных в грунт. Заземляющий проводник - это металлический проводник, соединяющий заземляемые части электроустановки с заземлителями. Заземляющим устройством называют совокупность заземлителей и заземляющих проводников. Безопасность людей достигается только в том случае, если заземляющие устройство будет иметь во много раз меньшее сопротивление, чем наименьшее сопротивление тела человека. Сопротивлением заземляющего устройства называется сумма сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников, и оно должно быть в пределах, определенных предварительным расчетом. Максимально допустимое сопротивление заземляющих устройств определяется напряжением установки, значениями токов замыкания на землю, наличием нейтрали и некоторыми другими условиями и устанавливаются действующими ПУЭ (правила устройства электроустановок). Ток замыкания на землю - ток, проходящий через землю в месте замыкания. Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции металлические нетоковедущие части электрооборудования заземляют. Комплекс мер и технических устройств, предназначенных для этой цели, называют защитным заземлением. Защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей под средством заземляющих проводников и заземлителей нетоковедущих металлических частей электроустановок (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов трансформаторных подстанций и т.п.). Задача защитного заземления заключается в создании между металлическими конструкциями или корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления; при однофазных замыканиях на землю или на корпус токопроводящих поврежденных частей электроустановок такое соединение обеспечивает снижения тока до значения, не угрожающие жизни и здоровью человека, так как электрическое сопротивление его тела во много раз выше сопротивления металлического проводника, соединенного с землей. Замыкание на землю — это случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки непосредственно с землей или с ее конструктивными частями, не изолированы от земли. Защитное заземление принимают во всех сетях с изолированной нейтралью и в сетях с напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью. В последних точки однофазного замыкания протекают через землю и вызывают отключение аварийного участка.  Рисунок 1. − Схема трехфазной сети с изолированной нейтралью (а) и режимы ее работы при прикосновении человека к линейному проводу (б); заземление одного линейного провода и прикосновение человека к другому (в); прикосновение человека к линейному проводу в системе с заземленной нейтралью (г) и в системе с заземленными нейтралью и другими линейными проводом (д) В сети с глухозаземленной нейтралью электроприемники получают питание от обмоток источника тока, соединенных в звезду, нулевая точка которых надежно соединена с землей. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. Заземление нейтрали. В ПУЭ указывается, что городские электрические сети свыше 1000 В должны выполняться трехфазными с изолированной нейтралью, а распределительные сети в новых городах трехфазными четырехпроводными с наглухо заземленной нейтралью при напряжении 380/220 В. Однако распространены также сети с напряжением 220/127 В с изолированной нейтралью, в которых применяются пробивные предохранители. Обмотки силовых трансформаторов отечественного производства с напряжением 110 кВ и выше также рассчитываются на работу с заземленной нейтралью, так как они имеют неполную изоляцию нулевых выводов. Рассмотрим, зачем в сетях до 1000 В заземляют нейтраль, по каким причинам иногда отдают предпочтение изолированной нейтрали и для чего служат пробивные предохранители. На рис. 1 показаны вторичные обмотки трансформатора Тр, питающего четырехпроводную сеть напряжением 380/220 В, нейтраль которой изолирована. Пусть в рассматриваемый момент изоляция совершенно исправна. Тем не менее три сопротивления R,соединенные в звезду, нейтралью которой является земля, условно показывают не совершенство изоляции проводов, которая в какой-то степени все же проводит ток. Три конденсатора С, соединены в звезду, нейтралью которой также служит земля, условно изображают электрическую емкость проводов относительно земли, что в электроустановках переменного тока весьма важно, так как емкость проводит переменный ток. Какие же напряжения действуют в рассматриваемой электроустановке? Между линейными проводами напряжение 380 В, а между каждым линейным проводом и нейтралью трансформатора - 220 В, так как земля оказалась нейтралью соединений звезд из трех равных сопротивлений R и трех равных емкостей С. Если же линейным проводом относительно нейтрали трансформатора имеет такое же напряжение, как и относительно земли, то между нейтралью трансформатора и землей напряжение равно нулю, но, конечно, только если сеть не нагружена либо нагрузка всех фаз одинакова. Рисунок 2. − Работа схемы трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью при прикосновении человека к токопроводящему проводу (а), заземления (б) и занулении (в) электродвигателя Прикосновение человека, стоящего на земле, к одному из линейных проводов небезопасно, так как через несовершенную изоляцию провода и тело человека пройдет ток (рис. 2). Сила этого тока, а следовательно, и степень опасности определяются значениями сопротивлений, емкостей конденсаторов и фазным напряжением. В этом случае человек находится под напряжением 220 В. Но что произойдет, если один из линейных проводов заземлится, а человек, стоящий на земле, прикоснется к другому линейному проводу? Из рис. 3 видно, что человек окажется теперь не под фазным, а под линейным напряжением 380 В, что значительно опаснее. В сетях с заземленной нейтралью человек, стоящий на земле и прикоснувшийся к линейному проводу, попадает под фазное напряжение. Если при этом заземляется другой линейный провод, то предохранитель перегорит, но повышения напряжения с фазного до линейного не произойдет. Прикосновение к токопроводящему элементу в сети с глухозаземленной нейтралью очень опасно, так как при этом образуется замкнутая цепь, по которой под действием напряжения с фазы А через тело человека, обувь, пол, землю и заземление нейтрали течет поражающий ток. Опасно также прикосновение к электроприемнику, в котором произошло замыкание на заземленный корпус. Кроме обеспечения минимального сопротивления заземляющего устройства, важно также обеспечить равномерное распределения напряжения вокруг защищаемого аппарата и по всей площади электроустановки. Максимальный потенциал (U3) имеют заземлитель, соединенный с корпусом поврежденного аппарата, и грунт, соприкасающийся с заземлителем. По мере удаления от заземлителя потенциал на поверхности земли падает, достигая постепенно нулевого значения. Сопротивления грунта на этом расстоянии называется сопротивлением растеканию. Человек, прикасающийся к корпусу аппарата с поврежденной изоляцией, оказывается под напряжением, значение которого определяется падением потенциала на участке между точкой прикосновения его к аппарату и точкой касания земли ногами. Это напряжение называется напряжением прикосновения (Uприк). Между ступнями человека, приближающегося к поврежденному аппарату, также будет разность потенциалов, называемая напряжением шага (Uшаг), значение которого зависит от ширины шага и расстояния до места повреждения. Напряжение шага и напряжение прикосновения возникает, если в заземленной сети происходит однофазное замыкание на землю. Пусть через вертикальный заземлитель З (рис. 3.), расположенный в точке 0, в землю течет ток однофазного замыкания. По мере удаления от заземлителя плотность тока и вызываемое им падение напряжения непрерывно уменьшается, т.е. если в точке 0 максимальный потенциал, то потенциал в точке грунта, расположенной далее 20 м от заземлителя, практически равен нулю. Изменение потенциала грунта в зависимости от расстояния от точки 0 характеризуется кривой АМ. Разделив расстояние 0М на отрезки длиной 0,8 м (средняя ширина шага человека), по этой кривой легко узнать, под какое напряжение попадает человек, находящийся на определенном расстоянии от заземлителя. Например, если ноги идущего человека находятся на расстоянии 1,6 и 2,4 м от заземлителя, то потенциалы грунта характеризуются точками В и Г кривой АМ, а отрезок ВЖ в определенном масштабе определяет разность потенциалов, т.е. напряжение. Напряжение, под которым может оказаться человек, идущий в зоне растекания по земле тока однофазного замыкания, называют напряжением шага. Это напряжение уменьшается по мере удаления от заземлителя (ВЖ<БЕ<АД) и на расстоянии более 20 м от заземлителя оно практически исчезает. Поражения людей из-за появления напряжения шага в случае однофазного замыкания на землю очень редки вследствие малых значений этого напряжения. Но если это напряжение возникает при падении на землю оборвавшегося провода воздушной линии, оно может достигать больших значений. В таких случаях выходить из зоны действия напряжения шага следует, используя сухие доски, листы пластика и другие изоляционные материалы, а при их отсутствии - мелкими шагами. Опасно также напряжение, возникшее при работе защитного заземления, в режиме однофазного замыкания на землю. Если через заземлитель в землю течет ток I3, то на сопротивление заземляющего устройства R3 он создает падения напряжения I3 R3, т.е. напряжения прикосновения. Прикасаясь в этом случае к корпусу аппарата с поврежденной изоляцией, человек может попасть либо под полное напряжение I3 R3, либо под его часть. Наиболее опасны случаи, когда приемник с поврежденной изоляцией и человек, прикоснувшиеся к нему, находятся на расстояниях более 20 м от заземлителя, и если человек стоит непосредственно на земле в сырой подбитой гвоздями обуви. |