bjd
.pdf16. Организационные меры обеспечения электробезопасности: обучение, проверка знаний, аттестация, условия производства работ в действующих электроустановках.
а) наряд или устное распоряжение с записью в журнал; в наряде указывают состав бригады, квалификацию по ТБ, меры электрозащиты, лицо ответственное за безопасность;
б) допуск бригады к работе (дежурный указывает отключенный участок и показывает, что напряжение отсутствует указателем или рукой);
в) надзор за бригадой во время работы; г) оформление переходов (на другие участки) и окончание работы.
17. Предложите в дополнение к защитному заземлению второй технический метод, обеспечивающий повышение уровня электробезопасности эксплуатации электроустановки в сети с изолированной нейтралью.
Приведите общую принципиальную схему.
Защитное отключение.
Защитное отключение (а.з.о.) – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека током.
В основе З.О. лежит принцип ограничения времени протекания тока через человека. Наибольшее распространение получили З.О. с I уст = 30мА,
tоткл = 30мс.
Основные требования к а.з.о.
а) быстродействие tоткл ≤ tдоп, где tдоп ≤ |
50 |
|
|
Ih.доп. |
|||
|
|||
время отключения а.з.о. складывается из времени срабатывания прибора |
|||
з.о. (реле 0,02 ÷ 0,05с) и времени срабатывания собственного автомата |
|||
(0,06с электромагнитного и 0,2 ÷ 0,5с теплового) tоткл = t р + tотк.а. ; |
|||
б) надежность, т.е. отсутствие отказов, а также ложных срабатываний; в) высокая чувствительность, т.е. способность реагировать на малые
изменения входного сигнала; г) селективность – отключение только аварийного участка;
д) самоконтроль, а.з.о. могут применятся в сетях любого напряжения с любым режимом нейтрали (больше – до 1000В).
Принцип построения схем а.з.о. зависит от типа входного сигнала, поступающего к датчику:
-напряжение на корпусе (прямого действия);
-напряжение нулевой последовательности (косвенного действия);
-ток нулевой последовательности (косвенного действия);
-ток замыкания на землю (прямого действия);
-комбинированные.
Применяется в СССР:
-в передвижных устройствах;
-как дополнительная мера к защите заземления и заземления;
-в электроинструментах.
Пример: удар током от прикосновения к троллейбусу (если есть утечка на корпус).
Ежегодно от этого гибнет около 50 человек.
1ая Схема а.з.о. (вх. сигнал – напряжение на корпусе). Схема осуществляет защиту от глухих замыканий на землю и пригодна для сетей с изолированной и заземленной нейтралью, любого напряжения.
Такие схемы могут применятся только совместно с заземлением или другими мерами защиты. Напряжение срабатывания U3 = 20 ÷ 60В, при этом I p
воздействует на реле Ph , нормально – замкнутые контакты K1 которого
размыкаются и отключают МП.
Достоинства - простая. Недостатки:
5)нет контроля исправности и самоконтроля;
6)I уст зависит от Rвсп ;
7)трудности с селективностью при общем заземлении;
8)требуются вспомогательные заземления.
2ая Схема а.з.о. (входной сигнал – ток нулевой последовательности). В этой схеме датчиком является трансформатор тока нулевой последовательности ТТНЛ. Первичная обмотка ТТНЛ – три фазных провода (1), вторичная обмотка (2) намотана на кольцевом магнитопроводе (3).
Схема а.з.о. по току н.п. а) принципиальная б) ТТНП
Схемы этого типа осуществляют защиту от глухих ( I у > 30мА) или неполных ( I у =10мА) замыканий на землю.
Назначение – обеспечить безопасность при прикосновении и заземлении или занулении корпуса при попадании ан него фазы или при прикосновении к токоведущим частям электроустановки.
В нормальном режиме геометрическая сумма токов трех фаз равна нулю
∙ |
|
∙ |
|
∑I |
= 0. При замыкании на корпус симметрия токов нарушается ∑I |
¹ 0 . |
|
Реле тока Т срабатывает при |
Iср =10мА и отключается с помощью МП |
||
оборудованное М.
Схема имеет:
6)высокое быстродействие;
7)чувствительность;
8)обеспечивает селективность;
9)не зависит от сопротивления заземления;
10) пригодность для схем с заземленной и изолированной нейтралью
( <1000B, >1000B ).
18. Охарактеризуйте понятия и укажите пороговые значений ощутимого, неотпускающего и фибрилляционного токов частоты 50 Гц.
Электрический шок - тяжелая нервнорефлекторная реакция организма на чрезмерное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шок длится от десятка секунд до суток.
Токи поражения (ГОСТ 12.1.009-76)
Электрические токи подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.
∙Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий ощутимые раздражения при прохождении через организм человека
∙Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека непреодолимое судорожное сокращение мышц руки, в которой зажат проводник, находящийся под напряжением.
∙Фибрилляционный ток – вызывает при прохождении через организм
фибрилляцию сердца.
Пороговый ток – наименьшее значение тока вызывающий соответствующую
реакцию. Пороговые значения различны для переменного и постоянного тока. Кроме того, они неодинаковы для различных людей.
Сердце: фибрилляция - нарушение ритмичности сокращения мышцы, что приводит к
нарушению подачи крови и кислорода к органам
100мА - среднее значение переменного фибрилляционного тока
~5мин - клиническая смерть, в теч. этого времени можно оказать помощь; >5мин - необратимые нарушения, приводящие к смерти.
19. Изложите классификацию помещений по степени опасности поражения электрическим током.
Классификация помещений по электробезопасности: 1 класс: Помещения с повышенной опасностью.
Признаки (один из): -токопроводящий пол; -повышенная влажность (от 75%); -температура от 35град. длительно;
-возможность одноврем. прикосновения к металлическим нетоковедущим частям электроустановки и заземленным коммуникациям;
-токопроводящая пыль в помещении.
2 класс: Помещения особо опасные.
Признаки (один из):
-100% влажность (насыщенный пар); -химически активная среда;
наличие 2-х м более признаков помещения 1-го класса. 3 класс: Помещения без повышенной опасности.
Признак:
-отсутствие признаков 1-го и 2-го классов.
20. Привести электрическую принципиальную схему зануления с повторным заземлением. Найти ток через человека при прикосновении к корпусу электроприбора,
оказавшегося под напряжением?
Повторные заземлители.
Применяют для снижения напряженности на корпусе относительно земли в момент прохождения тока к.з. и особенно при обрыве нулевого защитного проводника. Повторное заземление выполняют путем заземления нулевого защитного проводника на вводе здания и на концах питающей ЛЭП. Общее сопротивление повторных заземлителей нулевого защитного проводника должно быть:
Rп ≤ 5 −10 − 20Ом, (при U лин = 660 − 380 − 220В)
Повторное и рабочее заземления действуют как делитель напряжения. При замыкании фазы на корпус и отсутствии обрыва ток через
человека при использовании повторного заземлителя
Ih = |
Iк.з.Zн.п. |
= |
Rп |
|
R0 + Rп |
||
|
Rh |
||
При обрыве нулевого защитного проводника
Ih = |
Uф |
= |
R |
|
п |
||
|
|
|
|
|
Rh |
|
R0 + Rп |
Рис.23. Схема зануления а) принципиальная; б) замещения.
21. Привести электрическую принципиальную схему зануления. Сравнить напряжения на корпусе поврежденного электроприбора: а) при отсутствии зануления и повторного заземления; б) при наличии только зануления; в) при наличии только повторного заземления
г) при наличии зануления и повторного заземления.
Зануление.
Зануление применяют в сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000В.
Назначение зануления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим частям, оказывающимся под напряжением.
Принцип действия защиты занулением заключается в автоматическом отключении поврежденного участка и одновременно – в снижении φ3
корпуса на время, пока не сработает отключающий аппарат (max токовая защита).
Рис.23. Схема зануления а) принципиальная; б) замещения.
Основные требования к занулению – обеспечить надежное и быстрое
(доли секунды) срабатывание защиты для отключения поврежденного оборудования. Для этого необходимо обеспечить условие:
Iк.з. ³ k × Iном ,
где Iном - номинальный ток плавного предохранителя или ток установки
(срабатывания) автоматического отключения аппарата; k – коэффициент надежности срабатывания.
Нормирование зануления (ГОСТ 12.1.030 - 81):
а) Сопротивление нулевого проводника
Zн.п. ≤ 2Zф,
б) сопротивление рабочего заземлителя
R0 ≤ 2 − 4 − 8Ом, (при Uном = 660 − 380 − 220В соответственно)
в) коэффициент надежности:
-для плавких выключателей k ³ 3 ;
-для автоматических выключателей с электромагнитным расцепителем (осечкой) к = 1,25 −1,4 .
Расчет зануления.
Заключается в выборе нулевого защитного проводника с сопротивлением, обеспечивающим требуемый ток короткого замыкания и выборе отключающего аппарата, время срабатывания которого tоткл. ≤ tдоп .
Ток к.з. в комплексной форме
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
Uф |
|
|
|
|
|
|
= |
|
Uф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
I к.з. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ZT |
+ ZФ + Zн.п. + xф.−н.п. |
|
ZT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
ZT |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 + Zп |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
- |
сопротивление трансформатора |
комплексное |
(принимается из |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
таблицы). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В расчетах допустимо использовать формулу: Iк.з. == |
|
|
|
Uф |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
ZT |
|
+ |
|
Zп |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Z |
п |
|
(R + R |
)2 |
+ (x + x |
н.п. |
+ x |
|
)2 , |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф |
н.п. |
|
|
|
ф |
|
|
|
ф.−н.п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где Rф и Rн.п. по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = ρ× |
|
l |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ρ - удельное сопротивление проводника для Cu – 0,018 |
Ом× мм2 |
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|||
|
|
|
|
|
Ом× мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
для Al – 0,028 |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
l – длина проводника (м); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
S – |
сечение проводника ( мм2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
xф |
и |
xн.п. - для медных и алюминиевых проводников сравнительно малы |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( ≈ 0,0156 |
Ом |
), ими можно пренебречь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
км |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
xф.−н.п. - взаимное индуктивное сопротивление петли |
«фаза – |
нулевой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
проводник» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
xф.−н.п. |
= ωM = ω |
µr µ0 |
l ln |
2D |
, µ0 |
= |
4π10 |
−7 |
Гн |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
π |
d |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|||||
В практических расчетах удельное взаимное индуктивное сопротивление
x' |
= 0,6 Ом км |
ф.−н.п. |
|
xф.−н.п. = 0,6l Ом, где l − (в км)
При прокладке нулевых проводов кабелем или в стальных трубах xф.−н.п.
можно пренебречь.
Без защитного зануления U k =Uф ; с занулением U k = Iк.з. Zн.пр. .
Для выбранного нулевого защитного проводника ток через человека
Ih = |
Iк.з. |
|
Zн.пр. |
|
|
= |
Iк.з.Rн.пр. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Rh |
|
|
Rh |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Время отключения поврежденного участка цепи |
tоткл. ≤ |
50 |
||||||||
Ih |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
