Безопасность жизнедеятельности конспект лекций (стр. 8 из 9)

· за подготовку рабочего места;

· за соблюдение расчетом установленных ПМБ;

· за полноту инструктажа л/с расчета;

· за обеспечение работающих защитными средствами и предохранительными приспособлениями.

Лекция 13: Анализ условий безопасности в заземленных электрических сетях.

Вопросы:

1. Анализ условий безопасности в одно- и трехфазных заземленных электрических сетях.

2. Анализ условий безопасности в зоне замыкания тока на землю.

== Вопрос 1 ==

Анализ условий безопасности в одно- и трехфазных заземленных электрических сетях.

R₀ — рабочее заземление электрической сети (не большее 40 Ом).

;

Пусть человек касается 2-го провода (не как на рис.) Тогда он не попадет под напряжение прикосновения, т.к. второй провод — нулевой рабочий проводник (в случае отсутствия нагрузки в сети).

Пусть человек касается 1-го фазного провода. Тогда, согласно нашему алгоритму, определяем вид сети, вид включения, замыкаем цепь тока (через пострадавшего потечет ток).

Пример: пусть напряжение U = 36 В, тогда

Поэтому для обеспечения безопасности обслуживающего персонала необходимо использовать средства защиты и тогда эта формула принимает вид:

;

Пусть в сеть включена нагрузка:

Вариант 1.

Если человек касается нулевого провода:

- напряжение падения на человеке – напряжение прикосновения;

;

Падения напряжения в сети должны быть не более 5% на каждый провод. Допустим, что напряжения на проводах 1 и 2 равны (U_с = 220 В, U_d = 220 В – 0,05U_с, U_a = 0). Если человек коснется второго провода в точке С, то он попадет под напряжение, равное 5% от U_c.

Пример: пусть напряжение U = 220 В, тогда: U_a = 0 В;

U_с = 11 В;

U_d = 210 В;

U_е = 220 В.

Вариант 2.

Рассмотрим аварийный режим, т.е. R_н ® 0 (короткое замыкание). В этом случае U_ed = U_ac = 110 В.

Рассмотрим трехфазную 4-проводную электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью.

Человек касается фазового провода С.

U_ф < U_пр < U_лин;

;

В общем случае:

;

== Вопрос 2 ==

Анализ условий безопасности в зоне замыкания тока на землю.

Электрическим замыканием на землю называется случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей ЭУ с землей или с металлическими нетоковедущими частями не изолированными от земли.

Во всех случаях, кроме двухфазного прикосновения (см. варианты включения человека в электрическую сеть), в цепи тока через человека участвует земля. Одна из точек касания или обе находятся на поверхности земли. При этом ток, проходящий через человека зависит от тока замыкания на землю. Т.к. размеры электродов, их форма могут быть различными, а также состав и электрические свойства грунта неоднородны, то и закон распределения потенциала в земле имеет сложную зависимость.

С целью упрощения картины растекания тока замыкания в земле сделаем два допущения:

¨ заземлитель имеет полушаровую форму;

¨ грунт однородный, удельная проводимость (r) и сопротивление грунта в любой точке постоянны.

=

=

;

Т.е.

— потенциал заземления.

Примеры удельных сопротивлений:

— r _земли = r _глины = 40 Ом/м (при влажности 20%);

— r _{грунт.вод} = 20-70 Ом/м;

— r _меди = 1,72´10^-8 Ом/м (a = 0,0039⁰ С^-1 — температурный коэффициент);

— r _{алюминия} = 2,6´10^-8 Ом/м (a = 0,0004⁰ С^-1);

— r _железа = 5´10^-8 Ом/м.

На расстоянии более 20 м человек находится в зоне неизменного потенциала.

Анализ условий безопасности в зоне растекания тока в земле:

1. Находится вблизи ЭУ А₁ и не касается ее;

2. Находится вблизи А₁ и еще ближе к месту электрического замыкания на землю;

3. Находится вблизи электрического замыкания на землю и касается ЭУ А₂;

4. Находится вблизи ЭУ А₃ и касается ее;

5. Находится вблизи ЭУ А₃ и не касается ее;

Замыканием на корпус называется случайное электрическое соединение токоведущих частей ЭУ с нетоковедущими частями (с корпусом) в результате повреждения или старения изоляции.

Напряжение шага — напряжение между двумя точками, обусловленными растеканием тока замыкания в земле при одновременном касании их ногами человека.

Напряжение прикосновения — напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю при одновременном касании их человеком.

Лекция 14: Анализ эффективности применения защитного заземления в электрических сетях.

Вопросы:

1. Классификация технических средств и способов защиты.

2. Анализ эффективности применения защитного заземления в заземленных электрических цепях.

3. Анализ эффективности применения защитного заземления в электрических сетях изолированных от земли.

== Вопрос 1 ==

Классификация технических средств и способов защиты.

Токоведущие части размещаются на недоступной высоте в тех случаях, когда их изоляция и ограждение нецелесообразны или невозможны. Поэтому провода воздушных линий подвешены над землей на высоте более 6 м для линий напряжением менее 1000 В, и не менее 7 м для линий напряжением до 110 кВ. Внутри производственных зданий не огражденные токоведущие части прокладываются на высоте более 3,5 м.

Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи специальными контакторами, расположенными на дверях ограждений, дверцах кожухов.

Механические блокировки применяются в рубильниках, пускателях и т.д.

Звуковая и световая сигнализации применяются в большинстве случаев одновременно и являются наиболее распространенными и доступными.

Цветовое обозначение токоведущих частей предназначается для легкого распознавания токоведущих частей, для удобства обслуживания, для предотвращения травматизма л/с. Например, для переменного трехфазного тока:

- шина А - желтый;

- шина В - зеленый;

- шина С - красный;

- нулевая рабочая шина - голубой;

- нулевая защитная шина - продольные полосы желтого и зеленого цветов.

Двойная изоляция состоит из рабочей и дополнительной. Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу. Дополнительная предусматривается дополнением к рабочей для защиты от замыкания в случае повреждения рабочей изоляции.

Контроль сопротивления изоляции — измерение активного сопротивления R изоляции с целью предупреждения замыкания на корпус. В сетях с изолированной нейтралью R_{изоляции} определяется током замыкания на землю, поэтому периодически производится замер R_{изоляции}.

Применение малых напряжений. Наибольшая безопасность для человека достигается при напряжении до 10 В, т.к. при таком напряжении ток, проходящий через тело человека не превышает 1 мА.

== Вопрос 2 ==

Анализ эффективности применения защитного заземления в заземленных электрических цепях.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут находится под напряжением.

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу или другим металлическим частям ЭУ, оказавшимися под напряжением (для изолированных сетей).

Область применения — сети напряжением до 1000 В переменного тока, изолированные от земли или сети напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.

Рабочее заземление — заземление в какой-либо точке токоведущих частей ЭУ, необходимое для обеспечения нормальной работы ЭУ.

Схема замещения:

U_зм = U_ф – U₀ = U_ф – I_зм´R₀ = U_ф -

;