Цель: обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Учебный материал: лекция
Защитные оболочки и ограждения. Безопасное расположение токоведущих частей
Для защиты от случайного прикосновения к неизолированным токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние они располагаются на недоступной высоте или в недоступном месте. Если эти части доступны для человека, они закрываются временными или стационарными, сплошными или сетчатыми ограждениями, обеспечивающими частичную защиту от прикосновения. Токоведущие части могут заключаться в оболочки (корпуса). При этой защите должны быть соблюдены все установленные правилами изоляционные расстояния между человеком, ограждением или оболочкой и токоведущими частями.
Изоляция токоведущих и нетоковедущих частей и рабочего места
Различают следующие виды изоляции токоведущих частей: рабочая, дополнительная, усиленная, двойная.
Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу и защиту электроустановок от поражения электрическим током
Дополнительная изоляция предусмотрена наряду с рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.
Двойной называется изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной. Материалы, используемые для рабочей и двойной изоляции имеют различные свойства, что делает маловероятным одновременное их повреждение.
Усиленная изоляция - это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как двойная, но конструктивно выполненная так, что каждую из составляющих изоляции испытать нельзя,
Изоляция рабочего места предусматривает изоляцию пола, настила, площадки, металлических деталей в области рабочего места, потенциал которых отличается от потенциалов токоведущих частей, и прикосновение к которым является предусмотренным или возможным.
Изоляция нетоковедущих частей осуществляется путем покрытия частей изоляционными материалами (лаками, красками).
Малое напряжение
Малое напряжение применяется для питания ручного электроинструмента, ручных светильников в помещениях особой и повышенной опасности и т.д. Малым называется номинальное напряжение не более 50 В переменного тока и не более 110 В постоянного тока.
Сигнализация, блокировка, знаки безопасности
Сигнализация (звуковая, световая) применяется в дополнение к другим средствам и способам защиты. Она предупреждает о наличии напряжения на электроустановке. Имеются устройства, сигнализирующие об опасности недопустимого приближения к токоведущим частям под напряжением.
Блокировка (механическая и электрическая) исключает доступ к токоведущим частям, пока с них не снято напряжение, либо обеспечивается автоматическое снятие напряжения при появлении возможности, прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям.
Маркировка - это надписи, буквенно-цифровые и цветовые обозначения элементов, устройств, проводов (например, нулевой защитный проводник должен иметь голубую расцветку), введенные для их легкого распознавания.
Плакаты и знаки безопасности относятся к электрозащитным средствам. По назначению делятся на предупреждающие («Стой Напряжение», «Испытание. Опасно для жизни », «Не влезай. Убьет!»), запрещающие («Не включать. Работают люди», «Стой! Без средств защиты проход запрещен»), предписывающие («Работать здесь», «Влезать здесь»), указательные («Заземлено»). По характеру применения плакаты могут быть постоянные и переменные. Перечень, размеры, форма, места и условия применения плакатов и знаков безопасности регламентированы правилами применения.
Контроль изоляции
Контроль изоляции может быть периодическим, непрерывным, и приемосдаточным. Поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне уменьшает вероятность замыканий на землю, на корпус и поражение людей электрическим током.
В сети, с изолированной нейтралью непрерывный контроль обязателен. Для этого используют метод трех вольтметров (рисунок 3.9).
Недостаток этого способа заключается в том, что при одновременном ухудшении состояния изоляции всех фаз в одинаковое количество раз этот метод не пригоден.
Периодическая проверка производится путем измерения сопротивления изоляции мегаомметром. Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли. В электроустановках напряжением до 1000 в оно должно быть не ниже 0,5 Мом. Более подробно материал разбирается на лабораторных занятиях.
· а) при неисправном состоянии изоляции показания всех вольтметров одинаковы и равны фазному напряжению: Ul = U2 = U3 = 220В;
· б) при замыкании одной из фаз на землю, например L2, U2=0; U1 = U3 = 380В, т.е. показания всех вольтметров изменились.
Защитное заземление
Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковёдущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рисунок 3.10).
Защитное заземление эффективно в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (полюсом). Принцип действия защитного заземления заключается в том, что человек, касающийся корпуса оборудования, находящегося под напряжением за счет короткого замыкания фазы L2 на корпус, оказывается включенным параллельно заземлителю с сопротивлением защитного
заземления R3, имеющим значительно меньшее сопротивление, чем тело человека Rч. В результате большая часть тока замыкания на землю пойдет через заземлитель (рисунок 3.10,а).
При отсутствии заземлителя весь ток IКЗ пойдет через тело человека, что может привести к его поражению (рисунок 3.10,б). Для уменьшения напряжения на заземлителе, сопротивление защитного заземления R3 нормируется. В электроустановках напряжением до 1000 В оно должно быть не более 4 Ом. Значение R3 зависит также от мощности источника питания, удельного сопротивления- грунта и эксплуатируемого оборудования. Для заземления используют искусственные и естественные заземлители. Естественные заземлители - это находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие металлические конструкции и коммуникации зданий и сооружений, за исключением взрыво- и пожаро- опасных (нефтепроводы и др.) Использование протяженных и разветвленных заземлителей позволяет снизить R4 и выровнять потенциалы. Искусственные заземлители представляют собой совокупность собственно заземлителей и заземляющих проводников, называемыми заземляющим устройством.
Схема заземляющего устройства показана на рисунке 3.11
Расчет заземляющего устройства приведен в [16]. Требования к заземляющему устройству и его элементам, классификация и области применения заземляющего устройства подробно рассматриваются на лабораторных занятиях.
|
Зануление
В электроустановках напряжением до 1 кВ при использовании трех проводных сетей с заземленной нейтралью защитное заземление не обеспечивает защиты людей от поражения электрическим током (рисунок 3.12).
В этом случае при к.з. фазы на корпус ток IКЗ может оказаться недостаточным для срабатывания защиты (например, предохранителя) и человек, прикоснувшись к поврежденному корпусу, окажется под напряжением. Оно будет тем больше, чем больше R3. Следовательно, величину R3 необходимо уменьшать, что потребует громоздкого и дорогого заземляющего устройства. Поэтому в четырех проводных сетях с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом применяют зануление.
Зануление - это преднамеренное соединение корпуса оборудования (нетоковедущей части) с нулевым защитным проводником. В момент короткого замыкания фазы на корпус образуется петля «фаза-нуль», т.е. получается однофазное короткое замыкание. Под действием Iкз срабатывает защита (предохранитель, автомат), и поврежденная часть электроустановки отключается. Чем быстрее произойдет отключение, тем эффективнее защитное действие зануления. Пока поврежденная часть электроустановки находится под напряжением, прикосновение ко всем корпусам, включая исправные, опасно. Для надежного отключения: электроустановки нужно, чтобы IКЗ был достаточной величины, т.е. сопротивление цепи «фаза-нуль» мало. Необходимо выполнение условия; IКЗ? 3Iн, где: IН - ток номинальной плавкой вставки (FU).
Домашнее задание:
1. Внимательно изучить конспект, а при возникновении вопросов задать его преподавателю.
2. В конспекте записать дату и тему лекции
3. По желанию сделать презентацию на тему лекции.
4. Учебник А.С.Касаткин, М.В.Немцов. – 8-е изд., испр.-М.: Издательский центр «Академия», 2003.-544 с.