Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000 В
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 |
5. Результаты измерений величин поражающих токов и сопротивлений.
Таблица
| Номер режима работы стенда | Показания миллиамперметра, мА (Iч) | Показания вольтметра, В | Сопротивления, Ом | Результат работы УЗО | ||||||
| Rч | RN | RA | RВ | RС | R3 | Rп | ||||
6. Составить схемы (Рис. 1).
7. Выводы и рекомендации по обеспечению электробезопасности (по каждому режиму работы).
8. Подпись преподавателя.
9. Решить ситуационные задачи.
Рис. 3
Ситуационные задачи
Задача 1. Человек коснулся оголенного провода, находящегося под напряжением (фаза В, Рис. 3). В это же время произошло замыкание фазы А этой же электросети на землю.
Определить напряжение прикосновения Uпр. и поражающий ток через человека, если:
1. Напряжение сети (фазное) составляло Uф.=220 В.
2. Ток замыкания на землю I3 составлял, А (по вариантам): 10; 15; 20; 30; 40; 50.
3. Электрическое сопротивление тела человека равнялось, Ом (по вариантам): 10000; 5000; 2000; 1000; 500.
4. Электрическое сопротивление заземления Rз источника питания равнялось, Ом (по вариантам): 60; 30; 15; 6; 0,5.
Оценить опасность поражения электрическим током, пользуясь критериями электробезопасности. Отключится ли электросеть УЗО в данной ситуации?
Задача 2. Человек коснулся фазного оголенного провода, находящегося под напряжением 220 В. Одновременно в электросети с изолированной нейтралью произошло замыкание на землю другого фазного провода.
Определить напряжение прикосновения и поражающий ток через человека, если:
1. Напряжение между этими фазами составляло UА= 380 В переменного тока частотой 50 Гц.
2. Электрическое сопротивление в месте замыкания фазного провода на землю составляло Rз, Ом (по вариантам): 10; 30; 100; 200; 1000.
3. Сопротивление тела человека Rч=1000 Ом.
4. Сопротивление пола Rп, где стоял человек, равнялось 80 Ом, а сопротивление обуви Rоб -150 Ом.
Оценить опасность поражения электрическим током и дать рекомендации по допустимой величине уставки по току утечки устройства защитного отключения (УЗО).
Вопросы для самопроверки
1. Понятие о защитном отключении.
2. Что является датчиком тока утечки на землю?
3. Почему УЗО по току утечки не реагирует на нагрузки в фазных проводах?
4. Какова величина уставки по току утечки УЗО?
5. При каких аварийных режимах УЗО не отключит электросеть?
6. Сработает ли УЗО по току утечки на землю, если человек коснулся непосредственно токоведущей части?
7. Каковы основные элементы УЗО по току утечки и каково их назначение?
8. В чем отличие УЗО по току утечки от ранее применяемых в электросетях напряжением до 1000 В?
Литература (13, 35, 58, 59, 64, 65).
Лабораторная работа №6
Исследование электромагнитных излучений
Цель работы: ознакомиться с новыми гигиеническими нормативами электромагнитных излучений (шведским стандартом), принятыми в РФ с 01.01.1997 г.; знать опасность для здоровья человека электромагнитного смога, возникающего в окружающей природной среде в эпоху новейшей цивилизации и защиту от его воздействия.
Общие сведения
Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой особую форму материи. Оно может существовать в виде движущегося со скоростью 3×108 м/с электромагнитного излучения (ЭМИ) – электромагнитной волны.
Электромагнитные волны – это взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрических и магнитных полей, количественной характеристикой которых являются напряженность электрического поля Е (В/м) и напряженность магнитного поля Н (А/м), которые отражают силовые свойства ЭМП.
Электрические и магнитные поля можно считать независимыми друг от друга. Величины Е и Н – векторные, их колебания происходят во взаимоперпендикулярных плоскостях.
ЭМИ характеризуются плотностью потока энергии (Вт/м2, мкВт/см2) в диапазоне частот 300 мГц – 300 ГГц. От этого зависит время пребывания человека на рабочем месте:
| Плотность потока энергии | Время пребывания | Примечание | |
| Вт/м2 | мкВт/см2 | ||
| до 0,1 | до 10 | полный рабочий день (до 8 часов) | - |
| от 0,1 до 1,0 | от 10 до 100 | не более 2 часов | в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м2 (10 мкВт/см2) |
| от 1,0 до 10,0 | от 100 до 1000 | не более 20 мин. | при условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м2 (10 мкВт/см2) |
ЭМП характеризуются плотностью магнитного потока (В) – магнитной индукцией. Магнитная индукция определяется по формуле:
(1)
где Ф – поток магнитной индукции, Вб (Вебер);
S – площадь, м2;
В – магнитная индукция, Тл (Тесла);
m - магнитная проницаемость (магнитная постоянная m0=4p×10-7 Гн/м (Генри/м));
Н – напряженность магнитного поля, А/м.
В настоящее время в странах Европы приняты требования шведских стандартов, которые в 20 раз жестче существующих в РФ ГОСТов. В России эти нормы приняты с 01.01.1997 г.
Например, в соответствии с СанПин 2.2.2.542-96 (гигиенические требования к видеодисплейным терминалам; персональным ЭВМ и организации работы), введенными с 01.01.1997 г. к параметрам излучений дисплеев предъявляются следующие требования:
Наименование параметров:
1. Напряженность ЭМП, в 50 см вокруг дисплея по электрической составляющей не более (В/м):
а) в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц-2,5В (Н – не более 0,2 А/м);
б) в диапазоне частот 2 кГц-400 кГц-2,5В (Н – не более 0,02 А/м).
2. Плотность магнитного потока (магнитная индукция) в 50 см вокруг дисплея, не более (нТл):
а) в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц-250 (нТл);
б) в диапазоне частот 2 кГц-400 кГц-25 (нТл).
3. Поверхностный электростатический потенциал, не более (В) – 500.
Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гамма-излучением - одной физической природы.
Источники ЭМП и классификация ЭМИ:
Естественными источниками ЭМП являются: атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик, электрические и магнитные поля Земли.
Искусственными источниками ЭМП являются: линии электропередач, распределительные устройства, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, все высоковольтные электроустановки.
Источниками ЭМП радиочастот являются: мощные радиостанции, антенны, генераторы, радары, измерительные и контролирующие приборы, высокочастотные приборы в медицине и в быту.
Источниками электростатического поля и ЭМИ в широком диапазоне частот являются ПЭВМ (персональные компьютеры) и видеодисплейные терминалы (ВДТ) на электронно-лучевых трубках.
Источниками ЭМИ повышенной опасности в быту являются: микроволновые печи, телевизоры, мобильные телефоны, электроплиты, грили, электроутюги, электронагревательные приборы, холодильники, электрические чайники и электросамовары, переносные компьютеры и т.д.