В устройствах заземления и зануления:
Uпр. = j3 - j = j3 - (1 - ) = j3· α
0 < α ≤ 1
Uприкосновения тем меньше, чем ближе электроустановки расположены к заземлителю.
Выносная и контурная схемы заземлений. 1-я схемы более безопасна, т.к.электроустановка ближе к заземлителю. Выносная схема м. применяться в случаях: 1)если удельное сопротивление грунта по контуру велико, а на определенном расстоянии оно гораздо меньше rпеска»7*104Ом*см rглины»0,4*104Ом*см 2)при необходимости заземления оборудования, устанавливаемого в существующее здание, а по близости заземляющего устройства нет.
26. Защитные меры в электроустановках. Назначение и принципиальная схема работы защитного отключения в эл.установках
Согласно ГОСТ 21.1.019-79* электробезопасность электроустановок обеспечивается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями. Все меры обеспечения электробезопасности сводятся к трем путям: 1)недопущение прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением; 2)снижение напряжения прикосновения; 3) уменьшение продолжительности воздействия электрического тока на пострадавшего. К техническим способам относятся следующие, предусмотренные ПУЭ: 1)применение надлежащей изоляции и контроль за ее состоянием; 2)обеспечение недоступности токоведущих частей; 3)автоматическое отключение электроустановок в аварийных режимах - защитное отключение; 4)заземление или зануление корпусов электрооборудования; 5) выравнивание потенциалов; 6)применение разделительных трансформаторов; 7)защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую; 8)компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю; 9)применение низких напряжений. Принцип действия защитного отключения. Это преднамереное автоматическое отключение эл. установки от питающей сети в случае опасности поражения эл. током. Условия, при которых выполняется заземление или зануление в соответствии с требованиями ПУЭ-85. 1)В малоопасных помещениях 380 В и выше переменного тока 440 В и выше постоянного тока 2)В особо опасных помещениях, помещениях с повышенной опасностью и вне помещений 42 В и выше переменного тока 3)110 В и вышепостоянного тока 4)При всех напряжениях во взрывоопасных помещения. Заземляющие устройства бывают естественными (используются конструкции зданий) в этом случае нельзя использовать те элементы, которые при попадании искры приводят к аварии (взрывоопасные). Искусственные — контурное и выносное защитное заземляющее устройство.
27. Цель и применение заземления электромашин. Выносное и контурное заземление. Принцип расчёта заземляющего устройства
В ЭУ переменного и постоянного тока защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление - это заземление металлических частей нормально не находящихся под напряжением электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Так корпуса электрических машин , трансформаторов, светильников и др. нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Если корпус не заземлен, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. При заземлении корпуса ток через тело человека при его прикосновении к корпусу будет тем меньше, сем меньше ток замыкания на землю и сопротивление цепи заземления и чем ближе человек стоит к заземлителю. Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство. Заземляющее устройство - это совокупность проводников к заземлителю. Заземлитель - это проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя в первую очередь необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). В качестве искусственных заземлителей применяют стальные стержни из уголка. В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок. Поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры. Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем. Контурная схема более безопасна, т.к. ЭУ ближе к заземлению, выносная схемы м. применяться в сл. случаях: 1) если удельное сопротивление грунта по контуру велико, а на определенном расстоянии оно гораздо меньше 2) при необходимости заземления оборудования, устанавливаемого в существуемые здания, а по близости заземляющего устройства нет.
Расчёт заземляющего устройства
1) Rз – сопротивление растекания тока через трубу. Если Rз <= Rнорм, то расчёты закончены. Rнорм = 4 Ом
2) Сколько нужно труб без учёта экранирования (n’): n’ = Rз / Rнорм
3) к-т экранирования для заземлителя ηз.
4) nфакт = n’ / ηз
5) длина соединительной полосы: 1,05*А*n = ln
6) R полосы
7) η для полосы
8) Rзу = (Rз*Rполосы) / (Rполосы* ηз*n+Rз* ηполосы) <= Rнорм
28. Характеристика организма как проводника электрического тока. О чего зависит его проводимость?
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит действия:
· термическое: проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства
· электролитическое: выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава
· механическое: приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови
· биологическое: проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе — от частоты колебаний.
Ток, проходящий через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека. Величина последнего определяется в основном сопротивлением рогового слоя кожи, составляющим при сухой коже и отсутствии повреждений сотни тысяч Ом. Если эти условия состояния кожи не выполняются, то ее сопротивление падает до 1 кОм. При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи падает еще больше, что приводит к более тяжелым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких сотен Ом и существенной роли не играет.
На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведен в табл. (путь тока рука — нога, напряжение 220 В)
Ток, мА | Переменный ток, 50 Гц | Постоянный ток |
0.6...1.5 | Начало ощущения, легкое дрожание пальцев | Ощущений нет |
2,0...2,5 | Начало болевых ощущений | То же |
5,0.-7,0 | Начало судорог в руках | Зуд, ощущение нагрева |
8,0...10,0 | Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов | Усиление ощущения нагрева |
20,0...25,0 | Сильные судороги и боли, неотпус-кающий ток, дыхание затруднено | Судороги рук, затруднение дыхания |
50,0...80,0 | Паралич дыхания | То же |
90,0... 100,0 | Фибрилляция сердца при действии тока в теч, 2-3 с, паралич дыхания | Паралич дыхания при длительном протекании тока |
300,0 | То же, за меньшее время | Фибрилляция сердца через 2 - 3 с, паралич дыхания |
Значение тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие.
Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, при 10 с и менее - 6 мА. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим.
Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко повышается ток за счет уменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм.
Род и частота токов в значительной степени определяют исход поражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20—100 Гц.