Общие сведения. Методические указания к лабораторной работе

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Ухта 2002

УДК 658.382.3: 621.3

С 65

Сорокин Н.А. Исследование безопасности трехфазных электрических сетей переменного тока напряжением до 1000 В: Методические указания. - Ухта: УГТУ. 1996. - 20 с., ил.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине " Безопасность жизнедеятельности" для студентов всех специальностей.

В методических указаниях с помощью лабораторного стенда анализируется опасность поражения током в различных электрических сетях при нормальном режиме работы, исследуется эффективность заземления, зануления и компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Содержание указаний соответствует рабочим учебным программам.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой БЖДиВ от 15.06.96 г. пр. №6.

Рецензент Голубев Е.Б., зав. кафедрой ЭАТП, доцент Редактор Гуревич А.А.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 1996 г., позиция 73.

Подписано в печать 08.07.96 г. Компьютерный набор.

Объем 20 м.п.л. Тираж 10 экз. Заказ №11

© Ухтинский индустриальный институт. 1996

169400, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Множительное бюро СТЦ “Комибизнес”

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.............................................................................. 4

2. АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ В РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ....................................................................... 7

2.1. Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью 9

2.2. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью. 10

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНЫХ МЕР........................... 11

3.1. Зануление..................................................................................... 11

3.2. Защитное заземление.................................................................. 12

3.3. Компенсация емкостных токов замыкания на землю................ 13

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ................................................ 15

4.1.Анализ опасности поражения током........................................... 16

4.2. Оценка эффективности защитных мер....................................... 18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................... 19

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ................................................................... 20

Цель работы: исследование опасности поражения электрическим током в трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением до 1000 В при нормальном режиме работы, оценка эффективности заземления, зануления и компенсации емкостных токов замыкания на землю.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электроустановкой называется комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.

Электростанция - энергоустановка, предназначенная для производства электрической энергии, состоящая из строительной части, оборудования для преобразования электрической энергии и вспомогательного оборудования.

Электрическая подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, устройств управления и вспомогательных устройств.

Линия электропередачи - электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии.

Электрическая сеть - совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии.

Нейтраль - общая точка соединенных в звезду обмоток (элементов) электрооборудования.

Заземлитель - проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Рабочее заземление - заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Электрическая сеть с заземленной нейтралью - электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого, все или часть из них, соединены непосредственно или через устройство с малым сопротивлением по сравнению с сопротивлением нулевой последовательности.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Электрическая сеть с изолированной нейтралью - электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого не присоединены к заземляющим устройствам или присоединены к ним через устройства измерения, защиты, сигнализации с большим сопротивлением.

Замыкание на землю - случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.

Ток замыкания на землю - ток, стекающий в землю через место замыкания.

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) /1/ на:

электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

При работе электроустановок возможно замыкание на корпус - случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимся под напряжением.

Согласно ПУЭ /1/ для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов. Кроме того, в дополнение к заземлению может применяться компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю.

В данной работе исследуются эффективности защитного заземления и зануления, а также компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Защитное заземление - заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Область применения защитного заземления и зануления во многом определяется характеристикой помещения.

Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

Особо сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически (более 1 суток) +35°С (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т.п.).

Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

а) сырости или токопроводящей пыли;

б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

в) высокой температуры;

г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, - с другой.

2. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

а) особой сырости;

б) химически активной или органической среды;

в) одновременно двух или более условий повышенной опасности.

3. Помещения, без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

Заземление и зануление электроустановок следует выполнять /1/:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех установках;

2) при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока - только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

К частям, подлежащим заземлению и занулению относятся, в основном, /1/:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов и др.