Сакулин В.П., Эмиров И.Х. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

электродвигателя, кожух магнитного пускателя, рубильника и т.д.) будут

находиться под опасным для жизни человека напряжением.

Особую опасность представляет обрыв нулевого провода. В этом

случае аварийный участок не отключится и человек окажется под

напряжением, близким к фазному 220 В.

Для характеристики опасности поражающего тока и напряжения

прикосновения для человека существуют критерии электробезопасности,

определяемые по ГОСТ 12.1.038-88 (Система стандартов безопасности

труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения

прикосновения и токов для человека) составляют следующие величины.

Величины предельно допустимых значений токов и напряжения

прикосновения (при неаварийном режиме работы электроустановок)

приведены в таблице 1.

Таблица 1

Предельные величины токов и напряжений

Род тока U

ПР

, В I, мА

Переменный, 50 Гц 2,0 0,3

Переменный, 400 Гц 3,0 0,4

Постоянный 8,0 1,0

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения Uпр и

поражающего тока I допустимы не более 10 минут в сутки. При

неблагоприятных микроклиматических условиях их следует снизить в три

раза.

Пороговая (предельно допустимая) величина напряжения

прикосновения и отпускающего тока, при которой человек

самостоятельно может разорвать цепь поражения током в установках

напряжением до 1000LВ, не должна превышать (при времени действия

тока более 1 с) величин указанных в таблице 2.

Таблица 2

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ОТПУСКАЮЩИХ ТОКОВ И НАпряжений

Род тока U

ПР

, В I, мА

Переменный, 50 Гц 20 6

Переменный, 400 Гц 36 8

Постоянный 40 15

При аварийном режиме работы электроустановок пороговые

значения нефибрилляционного тока представлены в таблице 3.

Пороговая (наименьшая) величина напряжения прикосновения U

ПР

и поражающего тока I, мА, при которой еще не наступает фибрилляция

сердца:

Таблица 3

Переменный ток, частотой 50 Гц

Продолжительность

воздействия тока,

t, с

0,01-

0,08 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Напряжение

прикосновения, U

ПР

, В

Сила тока, I, мА

550

650

160

190

135

160

120

140

105

125

105

Переменный ток, частотой 400 Гц

продолжит. возд.

тока, t, с

0,01-

0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

ПР

, В; I, мА 650 500 400 330 250 200 170 140 130 110 100

Постоянный ток

ПР

, В; I, мА 650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И

ОБОРУДОВАНИЕ

ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Для определения поражающего тока

в электрических сетях 0,38 кВ используется стенд (рис. 1), на лицевой

панели которого представлена мнемоническая схема трехфазной

четырехпроводной сети, смоделированной на напряжение 220/24 В.

Электрическое сопротивление тела человека имитируется

постоянным резистором 1000 Ом, сопротивление R

по

пола и обуви

переменным резистором – SB11 в пределах от 0 до 5100 Ом.

Электрические сопротивления элементов схемы составляют, Ом:

- заземление на подстанции R

при положениях переключателя SB1: 1-4,

2-10, 3-100;

- повторных заземлений нулевого провода, R

п1,

п2

при положениях

переключателей SB3, SB5: 1-10, 2-24, 3-100;

- защитного заземления R

электродвигателя М1 при положениях

переключателя SB7: 1-10, 2-24, 3-100.

Для измерения величины поражающего тока через человека

используется миллиамперметр магнитоэлектрической системы РА,

встроенный в лицевую панель стенда.

SB2

SB4

SB1

SB3

SB5

QF1

HL1-HL3

FU1-FU3

п1

п2

QF2

QF3

SB6

SB8

SB9

XS3

М1

М2

XS1

XS2

SB7

SB11

по

Рис. 1

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Первый аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус

электродвигателя М2 (см. Рис. 1.) и обрыв защитного нулевого

провода N

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется

в следующем порядке. Отключить тумблер SB8, включить

электродвигатель М2 выключателем QF3. Тумблер SB10 включить в

положение 2. Включить тумблер SB9, имитирующий замыкание фазы на

корпус электродвигателя М2. Переключатели SB1, SB3, SB5 по указанию

преподавателя включить в одно из трех положений. Переменным

резистором SB11 установить сопротивление R

по

и измерить его величину,

подключив ампервольтомметр (тестер) переносный к штепсельным

разъемам XS2. Отключить тестер от разъема XS2. Показания записать в

таблицу 4.

Включить тумблеры SB2, SB4. Показать собранную схему

преподавателю, после чего включить выключатель QF1. Показание

миллиамперметра РА, сопротивления R

, R

п1

, R

п2

, R

по

, R

, U

пр

записать в

таблицу 4. Измерения произвести для 3-4 значений R

по.

Определить величину напряжения прикосновения при

сопротивлении тела человека R

1000 Ом.

Произвести перерасчет величин поражающего тока и напряжения

прикосновения на напряжение сети 220 В. Расчетные величины I

ч. р

п.р

, а также фазное напряжение стенда U

ст

. записать в таблицу 5.

Привести схему в исходное положение: выключатели QF1, QF3 и

тумблер SB9 отключить. Напряжение фазное U

ст

(см. Табл. 5)

определяется по вольтметру РV. Для этого (с другой стороны стенда)

тумблер SB19 включить в положение «без АЗО», переключить SB17 – на

фазу «А», SB16 – на . После измерения включить SB17 на N .

2. Второй аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус

электродвигателя М2 при исправных нулевом защитном проводе и

сети зануления.

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется

в следующем порядке.

Включить тумблеры SB8, SB9. Тумблер SB10 включить в

положение 2. Сопротивление R

по

оставить таким же, что и при первом

аварийном режиме. Тумблеры SB1, SB3 по указанию преподавателя

включить в одно их трех положений. Показать собранную схему стенда

преподавателю и только в его присутствии кратковременно включить

выключатель QF1. Записать в таблицу 4 показание миллиамперметра и

сразу же отключить выключатель QF1.

По указанию преподавателя измерение поражающего тока через

человека может быть произведено при включении переключателей SB1,

SB3, SB5 поочередно на все три положения. Величины сопротивлений R

п1

, R

п2

, R

по

, R

, поражающего тока, U

пр

записать в таблицу 4.

Определить величины напряжения прикосновения. Произвести

перерасчет величины тока и напряжения прикосновения на напряжение

сети 200 В. Расчетные величины I

ч. р

., U

пр.р,

а также фазное напряжение

стенда записать в таблицу 5.

Привести схему в исходное положение: отключить выключатели

QF1, QF3, тумблеры SB8, SB9.

3. Третий аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус

электродвигателя М1, не соединено с защитным нулевым проводом

сети (корпус электродвигателя М1 не занулен, но присоединен к

защитному заземлению с сопротивление R

). Электродвигатель М2

занулен (тумблер SB8 включен).

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется

в следующем порядке. Включить тумблеры SB6, SB8. Включить

выключатель QF2. По указанию преподавателя переключатель SB7

включить в одно из трех положений. Включить тумблер SB10 в

положение 2. Включить переключатели SB1, SB3, SB5 в одно из трех

положений (по указанию преподавателя).

Включить кратковременно выключатель QF1, QF3. Показания

миллиамперметра, сопротивлений R

, R

п1

, R

п2

, R

по

и U

пр

записать в

таблицу 4.

Измерения поражающего тока произвести при включении

тумблеров SB1, SB3, SB5 поочередно на все три положения, а также при

отключении тумблеров SB2, SB4.

Привести схему в исходное положение: включить тумблеры SB2,

SB4, отключить тумблеры SB6, SB8. Отключить выключатели QF1, QF2.

Произвести пересчет величин поражающего тока и напряжения

прикосновения на напряжение сети 220 В.

Расчетные величины I

ч. р

., U

пр.р,

а также фазное напряжение стенда

ст

. записать в таблицу 5.

4. Четвертый аварийный режим.

Человек коснулся открытой токоведущей части, находящейся под

напряжением (в электросети электродвигателя М2).

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется

в следующем порядке.

Включить тумблер SB10 в положение 1.

Включить выключатели QF1, QF3.

Измерение поражающего тока произвести при различных значениях

сопротивления R

по

, при включении переключателей SB1, SB3, SB5

поочередно на все три положения, при отключении поочередно

тумблеров SB2, SB4. Показания миллиамперметра, рассчитанную

величину напряжения прикосновения, сопротивления, R

по

, R

п1

, R

п2

записать в таблицу 4.

Произвести пересчет величин поражающего тока и напряжения

прикосновения на напряжение сети 220 В.

Расчетные величины I

ч. р

.р

, фазное напряжение стенда записать в

таблицу 5.

Для первых трех аварийных режимов выполнить расчет

напряжений прикосновения с учетом эффекта выравнивания

потенциалов при наличии контурного заземляющего устройства. Для

этого ввести коэффициент напряжения-прикосновения L

пр

, равный:

пр

= U

пр.р/

где U

пр.р

напряжение прикосновения расчетное, приведенное к

напряжению сети 220 В;

– полное напряжение на заземляющем устройстве для каждого из

первых трех аварийных режимов, В.

При расчетах L

пр

принять равным: 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; (по

указанию преподавателя).

Напряжение прикосновения определить по формуле:

B.,Lnpp.Unpp.npU 



(1)

и записать в таблицу 5.

По лабораторной работе составляется отчет, делаются выводы и

рекомендации по улучшению условий электробезопасности.

Таблица 4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ВЕЛИЧИН НАПРЯЖЕНИЙ ПРИКОСНОВЕНИЯ,

ПОРАЖАЮЩИХ ТОКОВ И СОПРОТИВЛЕНИЙ

Аварийный

режим

Показания

миллиамперметра,

Напряжение

прикосновения,

В (U

пр

)

Сопротивления, Ом

п1

п2

по

Первый

Второй

Третий

Четвертый

Таблица 5

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПОРАЖАЮЩИХ ТОКОВ, НАПРЯЖЕНИЙ ПРИКОСНОВЕНИЯ,

ПРИведенных к фазному напряжению сети 220 В

Аварийный

режим

Iч, мА

пр

, В L

пр

ВрпрU ,.



ст

, В

Первый

Второй

Третий

Четвертый

Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по

прилагаемой ниже форме:

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

АЩИТНОЕ

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

ЗАНУЛЕНИЕ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

1.Фамилия и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее

выполнения.

2.Институт, специальность (специализация), курс.

3.Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).

4.Применяемые приборы и оборудование.

Название

Тип

прибора

Номер

прибора

Завод-

изготовитель

Дата

выпуска

Оборудование

1 2 3 4 5 6

5.Результаты измерений величин напряжений прикосновения,

поражающих токов и сопротивлений внести в таблицу (форма таблицы

4), а результаты расчетов поражающих токов, напряжений

прикосновения, приведенных к фазному напряжению сети 220 В внести

в таблицу (форма таблицы 5).

6.Начертить график величин поражающих токов и времени их действия

(показан на стенде).

7.Выводы и рекомендации по обеспечению электробезопасности (по

каждому аварийному режиму).

8.Подпись преподавателя.

9.Решить ситуационные задачи.

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

Задача 1. В момент включения вычислительной машины (ПЭВМ)

оператор был поражен электрическим током вследствие пробоя

(повреждения) изоляции электрической фазы провода на корпус ПЭВМ.

Корпус ПЭВМ не был занулен, т.е. отсутствовал нулевой защитный

провод.

Определить величину поражающего тока I

, проходящего через

человека и напряжение прикосновения U

пр

., если фазное напряжение

сети U

. составляет 220 В при частоте переменного тока 50 Гц.

Оценить опасность поражения электрическим током для случаев:

1.Человек стоял на деревянном полу. Электрическое сопротивление

пола принять равным (по вариантам): 2000 Ом; 450 Ом; 1800 Ом; 950

Ом; 150LОм; 280 Ом;

2.В момент включения оператор одной рукой держался за трубы системы

водоснабжения, а другой касался корпуса ПЭВМ. Электрическое

сопротивление водопроводной трубы, проложенной в земле,

составляло (по вариантам): 10 Ом; 2,5 Ом; 4 Ом; 0,8 Ом; 2,8 Ом; 35 Ом.

Для п. 1, 2 принять: а) электрическое сопротивление тела человека

=1000 Ом; б) электрическое сопротивление обуви оператора

составляло (по вариантам): 4000 Ом; 2000 Ом; 400 Ом; 200 Ом; 100 Ом;

50 Ом; в) питающая электрическая сеть имеет заземленную нейтральную

точку источника питания; электрическое сопротивление нейтрали

источника питания составляло (по вариантам): 50 Ом; 30 Ом; 10 Ом; 40

Ом; 20 Ом; 0,5 Ом.

При решении задачи рекомендуется использовать закон Ома для

участка сети и ГОСТ 12.1.038-88 (Предельно допустимые величины

напряжения прикосновения и поражающего тока для человека), а также

учебное пособие: Сакулин В.П., Подвигин Г.П., Эмиров И.Х.,

«Безопасность жизнедеятельности». – СПб.: СПбГАСЭ, 2002 г.

Как изменятся условия электробезопасности, если корпус ПЭВМ

будет занулен?

Задача 2. Человек, проходя мимо провода воздушной линии

электропередачи, оборванного и лежащего на земле, оказался под

напряжением шага. Потенциал, под которым оказалась ближайшая к

проводу нога человека составлял 50 В, а вторая нога оказалась под

напряжением 20 В.

Определить напряжение шага и величину поражающего тока,

проходящего через человека, если электрическое сопротивление его

составляло R

800 Ом, а обуви – 100 Ом.

Оценить опасность поражения электрическим током. Указать

правила поведения человека, попавшего в такую ситуацию и выхода его

из опасной зоны. На какое расстояние должен удалиться человек от

провода, чтобы обеспечить для себя полную безопасность.

Как оказать первую помощь человеку, если в результате

судорожного сокращения мышц ног он упал на землю вблизи провода: а)

при напряжении 380//220 В; б) при напряжении выше 1000 В.

Задача 3. Проанализировать опасность поражения электрическим

током при обслуживании электромонтером сетей освещения (Рис. 2, а, б).

Укажите опасные варианты подключения к электросети ламп

накаливания.

Определите напряжение прикосновения и поражающего тока через

человека, коснувшегося металлического корпуса светильника, у которого

нулевой провод оборван (Рис. 2, а), если: напряжение сети U=220 В;

электрическое сопротивление тела человека R

=1000 Ом; электрическое

сопротивление нити лампы в разогретом состоянии R

=400 Ом.

Оцените опасность электропоражения для жизни человека и дайте

рекомендации по исключению подобной ситуации.

ИС

. 2 С

ХЕМЫ

ПОДКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЛАМП

НАКАЛИВАНИЯ

а) 1 – фазный провод сети напряжением 220 В; 2 – нулевой провод сети;

3 – металлический корпус светильника; 4 – место обрыва нулевого провода;

б) 5 – выключатель; 6 – цоколь (центральный контакт) патрона лампы

накаливания; 7 – рубашка (винтовая часть) патрона.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Какова предельная величина отпускающего тока для человека

(переменный ток, частота 50 Гц)?

2.От чего зависит величина нефибилляционного тока для человека?

3.Каково назначение защитного заземления в электроустановках

напряжением до 1000 В?

4.Для чего зануляются корпуса электроустановок в сети напряжением до

1000LВ с заземленной нейтралью источника питания?

5.Каково значение повторного заземления нулевого провода?

6.Какой самый опасный аварийный режим, воспроизводимый на стенде?

7.Почему корпуса электроустановок подлежат обязательному

занулению?

8.Чем опасен обрыв нулевого защитного провода?

ЛИТЕРАТУРА (12, 32, 35, 52, 60, 64, 65).