Под термином «электробезопасность» понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Обоснование и теоретическая разработка этой системы и её отдельных узлов — очень важная часть работ при создании объектов в любой отрасли промышленности.
Поэтому электробезопасность можно резделить на множество подразделов — в сельском хозяйстве, на производстве, в горной промышленности, в зданиях и сооружениях, в передвижных установках и т.д. Тем не менее, все эти подразделы основываются на общих требованиях, фундаментальных основах электробезопасности.
Фундаментальные требования и основы электробезопасности регламентируются различными Правилами.
Первые в России Правила и нормы электробезопасности сформулированы ещё в начале 20-го века комиссией, созданной третьим электротехническим съездом.
Сегодня учёт мер электробезопасности на этапе проектирования объектов производится Правилами устройства электроустановок — ПУЭ, а в период функционирования — Правилами эксплуатации электроустановок потребителей — ПЭЭП.
Если на этапе разработки электроустановки проектная документация согласовывается с надзорными органами, которые требуют неуклонного соблюдения Правил, то в период эксплуатации соблюдение даже заложенных в проект мер электробезопасности зависит непосредственно от конкретных лиц, задействованных в обслуживании электроустановки.
И эти сотрудники часто не считают необходимым выполнять требования Правил электробезопасности.
Нашего современника, с детства окруженного техникой, плакатными страшилками не остановишь.
И может быть только один способ эффективной профилактики электротравматизма — прививание сознательного отношения к мерам электробезопасности, в фундаменте которого — понимание электротехнологическим персоналом сути физических процессов и мер, помогающих избежать поражающего действия электрического тока.
электробезопасность ток молниезащита заземление
1. Условия поражения человека электрическим током
Непосредственно соприкосновение с токоведущими частями установок, находящимися под напряжением, связано с опасностью поражения током. При этом степень опасности и возможность поражения электрическим током зависят от того, каким образом произошло прикосновение человека к проводникам, находящимся под напряжением.
Управление электробезопасностью
... зарубежных и отечественных разработчиков Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей. Техническая эксплуатация электроустановок Потребителей может осуществляться по специальным правилам, установленным в отраслях. Отраслевые правила не должны противоречить этим Правилам технической эксплуатации электроустановок и Межотраслевым правилам охраны труда при работе ...
Возможны два случая прикосновений:
1) к двум линейным проводам одновременно;
2) к одному линейному проводу.
Двухфазное прикосновение.
Iч= =
где Iч— ток, протекающий через тело человека, в А; Uл— линейное напряжение установки в В; Uф— фазовое напряжение в В; Rч— сопротивление человека в Ом.
В сети с линейным напряжением 380 В и при сопротивлении тела человека 1000 Ом через человека будет проходить ток, равный Iч =380/1000= 0,38 А
опасным для жизни человека
Однофазное прикосновение
Нейтрали генераторов и трансформаторов могут быть выполнены либо глухозаземленными, либо изолированными от земли. Глухозаземленной называется нейтраль генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, трансформаторы тока и т. д.).
Изолированной называется нейтраль, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление (например, компенсационные катушки, трансформаторы напряжения и т. д.).
Однофазное прикосновение в сети с глухозаземленной нейтралью.
сопротивлением тела Rч, сопротивлением Rп пола и почвы на участке от ступней ног до заземляющего устройства, сопротивлением обуви Roби сопротивлением заземления нейтрали источника тока R0:
- Рассмотрим наиболее неблагоприятный случай. Предположим, что человек, прикоснувшийся к одной фазе, стоит на сыром грунте или на проводящем (металлическом или земляном) полу;
- его обувь также проводящая — сырая или имеет металлические гвозди. Следовательно, можно принять Rп = 0 и Rоб = 0.
Поскольку сопротивление заземления нейтрали R0, как правило, равно 4 Ом, им без ущерба для точности подсчета можно пренебречь. В результате формула примет вид
При линейном напряжении Uл = 380 В через тело человека будет протекать ток, равный
Такой ток опасен для жизни.
Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью
где Rиз— сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли в Ом.
В наиболее неблагоприятном случае, когда человек стоит на проводящем полу и имеет проводящую обувь, т. е. при Rп= 0 и Rоб= 0, формула значительно упростится:
Общие требования обустройстве электросетей
Опасность воздействия емкостного тока.
Емкость тока зависит от конструкции сети (воздушная или кабельная), напряжения и сечения проводов. При равных условиях (одинаково высоком напряжении, например, в 10 кВ) емкость жилы подземного кабеля среднего сечения относительно земли значительно больше емкости одной фазы относительно земли воздушной линии (соответственно, 0,2*10-6 Ф/км и 0,0045*10-6 ч 0,005 X 10-6 Ф/км).
Общее выражение для емкостного тока, протекающего через тело человека
где jчc — емкостное сопротивление одной фазы, выраженное в символической форме (здесь чc = 1/(щ*C)—реактивное сопротивление емкости, где щ = 2рf— угловая частота переменного тока; f — частота тока в Гц; С—емкость фазы по отношению к земле в Ф).
Измерение сопротивления заземления
... Клеммы подключения Исследуемая схема трёхфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью показана на рис.21 В лабораторной работе для измерения сопротивления изоляции используется переносной мегомметр М1102. ... провода, пробое изоляции с замыканием фазы на корпус или на землю (аварийный режим) возможно поражение человека электрическим током при касании корпуса электроаппарата или попадании ...
При значительной емкости сети, которая имеет место в разветвленных и протяженных кабельных сетях, величина тока, протекающего через тело человека, может оказаться опасной для жизни. В таких случаях электрические системы с изолированной нейтралью в отношении безопасности полностью теряют преимущества перед системами с заземленной нейтралью и их следует рассматривать как равноценные. Но для сетей малой и средней протяженности однофазное прикосновение менее опасно для систем с изолированной нейтралью.
2. Общие меры безопасности
Средства коллективной защиты, заключающиеся в обеспечении недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это применение оградительных, блокировочных, сигнализирующих устройств, знаков безопасности. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям электрооборудования необходимо обеспечить их недоступность. Это достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.
Защитное заземление — это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей. Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В. и не более 10 Ом для остальных сетей).
Различают 2 типа заземления: выносное и контурное. Выносное заземление характеризуется тем, что его заземлитель (элемент заземляющего устройства, непосредственно контактирующий с землей) вынесен за пределы площадки, на которой установлено оборудование. Контурное заземление состоит из нескольких соединенных заземлителей, размещенных по контуру площадки с защищаемым оборудованием. Такой тип заземления применяют в установках выше 1000 В. В электроустановках до 1000 В сечение заземляющего проводника должно быть не менее 4 ммІ. Заземлять электрические приборы строго запрещено на батареи отопления и водопроводные трубы, поскольку при контакте с ними ничего не подозревающий человек получит травму. На рис. 1 приведена принципиальная схема защитного заземления:
Рис. 1. Принципиальная схема защитного заземления:1 — заземляемое оборудование, 2 — заземлитель защитного заземления, 3 — заземлитель рабочего заземления, R3 — сопротивление защитного заземления, RO — сопротивление рабочего заземления.
Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно считается основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях. Смысл зануления состоит в том, что оно превращает замыкание фазы на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате которого срабатывает защита (перегорает предохранитель), отключая поврежденный участок сети. Принципиальная схема зануления приведена на рис. 2:
- Рис. 2. Принципиальная схема зануления:1 — корпус однофазного приемника тока;2 — корпус трехфазного приемника тока;3 — предохранители;4 — заземлители;
- Iк — ток однофазного короткого замыкания;
- Ф — фазный провод;
- Uф — фазное напряжение;
- HР — нулевой рабочий проводник;
- HЗ — нулевой защитный проводник;
- КЗ — короткое замыкание
К устройствам защитного отключения относятся приборы, обеспечивающие автоматическое отключение электроустановок при возникновении опасности поражения током. Они состоят из датчиков, преобразователей и исполнительных органов.
Поверка электронного вольтметра В7-26 по напряжению постоянного тока
... МОм. В данном курсовом проекте будет произведена поверка вольтметра В7−26 по параметру напряжению переменного тока. 1. Теоретическая часть. 1.1 Назначение прибора Вольтметр универсальный В7−26 предназначен для измерения постоянного, ...
Малое напряжение — это напряжение не более 42 В., применяемое в цепях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. В производстве чаще используют сети напряжением 12 В. и 36 В. Для создания таких напряжений используют понижающие трансформаторы.
Изоляция — это слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструкция из непроводящего материала, с помощью которых токоведущие части отделяются от остальных частей электрооборудования. Выделяют следующие виды изоляции:
- рабочая. Это электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током.
- дополнительная. Это электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.
- двойная. Это изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.
- усиленная. Это улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такую же защиту от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.
Основными изолирующими средствами защиты служат: изолирующие штанги, изолирующие измерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, диэлектрические галоши, коврики и т.д. К общим мерам защиты от статического электричества можно отнести общее и местное увлажнение воздуха.
3. Заземление, зануление и защитное отключение. Общие положения
Существуют следующие способы защиты, применяемые отдельно или в сочетании друг с другом: защитное заземление, зануление, защитное отключение, электрическое разделение сетей разного напряжения, применение малого напряжения, изоляция токоведущих частей, выравнивание потенциалов.
В электроустановках (ЭУ) напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в ЭУ постоянного тока с изолированной средней точкой применяют защитное заземление в сочетании с контролем изоляции или защитное отключение.
В этих электроустановках сеть напряжением до 1000 В, связанную с сетью напряжением выше 1000 В через трансформатор, защищают от появления в этой сети высокого напряжения при повреждении изоляции между обмотками низшего и высшего напряжения пробивным предохранителем, который может быть установлен в каждой фазе на стороне низшего напряжения трансформатора.
В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или заземленной средней точкой в ЭУ постоянного тока применяется зануление или защитное отключение. В этих ЭУ заземление корпусов электроприемников без их заземления запрещается.
Защитное отключение применяется в качестве основного или дополнительного способа защиты в случае, если не может быть обеспечена безопасность применением защитного заземления или зануления или их применение вызывает трудности
При невозможности применения защитного заземления. зануления или защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок.
Защитное заземление
Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.
Защитное заземление и зануление электроустановок
... напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, ... нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками. заземление электроустановка ток Основные системы заземления К системе ...
Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут быть одиночными или групповыми. Заземлитель имеет характеристики, обусловленные стеканием по нему тока в землю.
Зануление
Заземление нейтрали источника тока имеет целью понизить напряжение на корпусах оборудования и на нулевом проводе, с которым эти корпуса соединены, до безопасного значения при замыкании фазного проводника на землю, при этом создается путь для тока Iф-з (рис. 4.12).
Нулевой защитный проводник предназначен для увеличения тока короткого замыкания lk c целью воздействия этого тока на защиту. Увеличение lк происходит за счет уменьшения сопротивления току при наличии нулевого провода по сравнению с тем, если бы ток шел через землю.
Повторное заземление нулевого провода предназначено для снижения напряжения на корпусах оборудования при замыкании фазы на корпус как при исправном, так и при оборванном нулевом проводе.
Зануление в электроустановках до 1000 В применяется в 4-проводных сетях с глухозаземленной нейтралью трансформатора ипи генератора, в сетях с заземленным выводом источника однофазного тока, в сетях с заземленной средней точкой источника постоянного тока. Зануление выполняется в тех же случаях, что и защитное заземление.
Устройство защитного отключения
Чувствительный элемент может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный ток. В качестве выключателей могут применяться контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели с независимым расцепителем, специальные выключатели для УЗО.
Назначение УЗО — защита от поражения электрическим током путем отключения ЭУ при появлении опасности замыкания на корпус оборудования или непосредственно при касании тоговедущих частей человеком.
УЗО применяется в ЭУ напряжением до 1000 В с изолированной или глухозаземленной нейтралью в качестве основного или дополнительного технического способа защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем применения заземления или зануления или если заземление или зануление не могут быть выполнены по некоторым причинам.
УЗО обязательно для контроля изоляции и отключения ЭУ при снижении сопротивления изоляции в ЭУ специального назначения, например, в подземных горных выработках (реле утечки).
Примером УЗО является защитно-отключающее устройство типа ЗОУП-25, предназначенное для отключения и включения силовых трехфазных цепей при напряжении 380 В и токе 25 А в системах с глухозаземленной нейтралью, а также для защиты людей при касании токоведущих частей или корпусов оборудования, оказавшихся под напряжением.
Электрическое разделение сетей
Заземление электроустановки
При неповрежденной изоляции металлический корпус электроустановки не находится под напряжением относительно земли. Если же изоляция повреждена, то на любой из частей электроустановки, нормально не находящейся под напряжением, может появиться напряжение 220 В относительно земли и, хотя видимых признаков опасности нет, прикасаться к аварийной электроустановке смертельно опасно. На случай такой ситуации токопроводящие части электроустановки, нормально не находящиеся под напряжением, заземляют, соединив их электрическим проводником с заземлителем — устройством в виде нескольких стальных стержней (электродов) длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или проволокой на сварке.
Техника высоких напряжений (2)
... Uрасч, кВ, связана с остающимся напряжением Uoct. Uрасч.п = 1,1? Uoct +15 где Uoct. -- напряжение, кВ, соответствующее току координации. Для трансформатора 1150 кВ Uoct = 2600 ... 1): В формуле: индуктивность спуска длиной . ; крутизна тока молнии. Принимаем максимальное значение крутизны тока молнии - ; ток молнии. Данный параметр определяется по специальным вероятностным кривым в зависимости от ...
Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек, прикоснувшись к заземленной части аварийной установки, но это напряжение, вопреки бытующему мнению, далеко не равно нулю. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу установки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но вполне ощутимо человеком. Для уменьшения этого напряжения необходимо принимать меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, что связано с увеличением количества электродов и стоимости заземляющего устройства.
Другая функция заземления, как это ни парадоксально, — увеличение аварийного тока замыкания на землю. При плохом заземлителе с высоким сопротивлением относительно земли ток замыкания может оказаться недостаточным для срабатывания защитной аппаратуры: предохранителей, автоматических выключателей. При малом токе замыкания защита «не заметит» аварийного тока, и установка останется включенной, представляя опасность для людей и животных. Чем больше ток аварии, тем быстрей и надёжней защита отключит аварийную установку и тем скорее после повреждения изоляции пропадет напряжение на ее корпусе.
Расчет заземления
Формула расчета сопротивления заземления одиночного вертикального заземлителя:
где: с — удельное сопротивление грунта (Ом*м)
L — длина заземлителя (м)
d — диаметр заземлителя (м)
T — заглубление заземлителя (расстояние от поверхности земли до середины заземлителя) (м)
р — математическая константа Пи (3,141592)
ln — натуральный логарифм
Зануление электроустановки
При повреждении изоляции зануленного электрооборудования цепь аварийного тока замыкания имеет малое сопротивление, равное сумме сопротивлений фазного и нулевого проводов сети. Ток в этом случае значительно больше, чем при использовании только заземления, и защитная аппаратура сработает эффективнее. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Роль нулевого провода электрической сети жизненно важна. При его обрыве все зануленное электрооборудование за точкой Обрыва не только лишается защиты, но и становится опасным в эксплуатации: на всех зануленных посредством этого провода корпусах появится напряжение, так как они через остаток нулевого провода и хотя бы один включенный (но неработающий, так как провод оборван) потребитель оказываются подключенными к фазному проводу с напряжением 220В относительно земли. В связи с этим недопустима установка в нулевой провод внутренней сети помещения предохранителей и автоматических выключателей, которые разрывали бы его при срабатывании (рис. 9).
Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы ...
... токи. Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Их применение дает возможность пользоваться одними и теми же приборами со стандартными пределами измерения для измерения самых различных напряжений и токов. Измерительный трансформатор тока преобразует измеряемый большой ток ...
Чтобы уменьшить напряжение на зануленных корпусах оборудования, выполняют повторные заземления нулевого провода на линии электропередачи через каждые 200 м магистральной линии, на ее концевых опорах и на опорах, с которых выполнены вводы в здания. Если электрическая установка расположена вне здания, то ближайшее повторное заземление нулевого провода должно находиться на расстоянии не более 100 м от нее. Сопротивление каждого заземлителя, используемого для повторного заземления нулевого провода должно быть не более 30 Ом, а за счет многочисленности таких заземлителей на магистральной линии их общее сопротивление еще меньше и не должно превышать 10 Ом.
Повторные заземления нулевого провода, уменьшающие сопротивление между нулевым проводом и землей, полезны еще и потому, что снижают напряжение на зануленном корпусе установки в период от момента повреждения ее изоляции до срабатывания защиты.
В сети 380/220 В недопустимо применять только заземление одних аппаратов и зануление других, так как в случае повреждения изоляции заземленного аппарата на нулевом проводе и зачтенном оборудовании может появиться напряжение. Заземленный корпус аппарата должен иметь металлическое соединение и с нулевым проводом сети.
4. Защитное отключение и раздельные трансформаторы
Отключение защитное — электрозащитная мера, основанная на применении быстродействующих коммутационных аппаратов, отключающих питание электроустановки при возникновении в ней утечки тока на землю, или на защитный проводник, которое могло быть вызвано непреднамеренным включением человека в электрическую цепь .
Устройства, реализующие отключение защитное, согласно действующему государственному стандарту называются устройствами защитного отключения — УЗО. Устройство защитного отключения (сокр. УЗО; более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокр. УЗО?Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) — механический коммутационный аппарат или совокупность элементов, которые при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения при определённых условиях эксплуатации должны вызвать размыкание контактов. Может состоять из различных отдельных элементов, предназначенных для обнаружения, измерения (сравнения с заданной величиной) дифференциального тока и замыкания и размыкания электрической цепи (разъединителя).
Основная задача УЗО — защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения.
Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока. Если баланс токов нарушен, то УЗО немедленно размыкает все входящие в него контактные группы, отключая таким образом неисправную нагрузку. Измерительный трансформатор — это электрический трансформатор, на первичную обмотку которого воздействует измеряемый ток или напряжение, а вторичная, понижающая, включена на измерительные приборы и реле защиты. Измерительные трансформаторы применяют главным образом в распределительных устройствах и в цепях переменного тока высокого напряжения для безопасных измерений силы тока, напряжения, мощности, энергии. С помощью измерительных трансформаторов можно измерять различные значения электрических величин электроизмерительными приборами. Различают измерительные трансформаторы напряжения (для включения вольтметров, частотомеров, параллельных цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле напряжения) и измерительные трансформаторы тока (для включения амперметров, последовательных цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле тока).
Расчет электрической цепи постоянного тока и напряжения
... различные методы определения токов, напряжений и узловых потенциалов. Проверить на практике законы Ома, законы Кирхгофа, баланс мощностей. контурный ток напряжение электрический ... в виде трансформаторов, выпрямителей и инверторов, которые позволяют рационально передавать электроэнергию на дальние расстояния ... ЭДС и приемником с одним и тем же током. Узлом называется место или точка соединения ...
Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях измерения и контроля. Применение трансформаторов напряжения позволяет изолировать цепи вольтметров, частотомеров, электрических счётчиков, устройств автоматического управления и контроля и т.д. от цепи высокого напряжения и создаёт возможность стандартизации номинального напряжения контрольно-измерительной аппаратуры. Трансформаторы напряжения подразделяются на трансформаторы переменного напряжения и трансформаторы постоянного напряжения. Первичная обмотка трансформатора переменного напряжения состоит из большого числа витков и подключается к цепи с измеряемым напряжением параллельно. К зажимам вторичной обмотки с числом витков во много раз меньшим подсоединяют измерительные приборы или контрольные устройства. Так как внутреннее сопротивление последних относительно велико, трансформатор работает в условиях, близких к режиму холостого хода, что позволяет (пренебрегая потерями напряжения в обмотках) считать напряжения на первичной и вторичной обмотках пропорциональными количеству витков в обмотках.
Зная коэффициент трансформации можно по результатам измерения низкого напряжения во вторичной обмотке определять высокое первичное напряжение.
Измерительные трансформаторы тока предназначены для измерения и контроля больших токов с использованием стандартных измерительных приборов и устройств автоматического управления и контроля. Одновременно трансформаторы тока служат для изоляции аппаратуры от потенциала сети, в которой производится измерение. Трансформаторы тока подразделяются на трансформаторы переменного тока и трансформаторы постоянного тока.
Первичная обмотка трансформатора переменного тока состоит из одного или нескольких витков провода относительно большого сечения и включается последовательно в цепь измеряемого тока. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков провода сравнительно малого сечения; к ней подключают приборы и устройства с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением (амперметры, счётчики, реле и т.п.).
Отличительной особенность трансформаторов тока — независимость тока в первичной обмотке от режима работы вторичной обмотки (практически она короткозамкнута).
Это позволяет, при известном коэффициенте трансформации, определять большой ток в первичной обмотке, измеряя относительно слабый ток во вторичной.
Трансформаторы тока классифицируют по назначению (измерительные, защитные, промежуточные, лабораторные), способу установки (наружные, внутренние, встроенные в электрические аппараты и машины, накладные, надеваемые на проходные изоляторы, переносные), числу ступеней (одноступенчатые, каскадные), способу крепления (проходные, в том числе электроизмерительные клещи, опорные), числу витков первичной обмотки (одновитковые, или стержневые, многовитковые), рабочему напряжению (низкого напряжения, высокого напряжения), виду изоляции обмоток (с сухой, бумажно-масляной, компаундной изоляцией).
Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы ...
... 100 Так же как и трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 1800. ... то он по отношению к земле находится под потенциалом Uф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на ... трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, ...
5. Молниезащита зданий и сооружений. Основные положения
громозащимта
Для зданий и сооружений угрозами вследствие непосредственного контакта канала молнии с поражаемыми объектами являются возможность возгорания либо разрушения, а также повреждение чувствительного оборудования вследствие сопутствующего молнии импульсного электромагнитного поля.
Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя система молниезащиты. Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. Система внешней молниезащиты, организованная по принципу молниеприёмной сетки, проектируется индивидуально под каждое конкретное здание.
В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам на заземление.
Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта. Состав внешней молниезащиты: Молниеотвод (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
Токоотво ды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
Заземли тель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду.
Внутренняя система молниезащиты. Внутренняя система грозозащиты состоит из шины выравнивания потенциалов, которая объединяет все протяженные металлоконструкции дома, в частности соединяет нейтраль электросети с контуром заземления, экраны телевизионных кабелей, трубы водоснабжения и отопления с контуром заземления, громоотводы и металлоконструкции с контуром заземления.
Задачи и функции внутренней молниезащиты
Искро-образование возникает в тех случаях, когда при прохождении тока молнии через проводник (токоотводящий спуск) возникает высокая разница потенциалов между металлическими или электрическими токопроводящи-ми частями установки.
В особой защите нуждается оборудование электропитания, проводной и радиосвязи, так как через систему заземления и выравнивания потенциалов поддерживается прямая связь между наружным молниеотводом и электропроводкой в доме. Чтобы предотвратить повреждение внутри строительного сооружения, необходимо применить выравнивание потенциалов в соответствии со стандартом DIN V VDE V 0185 часть 3:2002-11. Для этого при помощи устройства контурного заземления следует связать следующие конструкции:
- Металлические конструкции здания
- Металлические трубы коммуникаций
- Наружные токопроводящие части
- Оборудование электропитания, проводной и радиосвязи.
6. Способы молниезащиты
Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром).
На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии».
Состоит из трёх связанных между собой частей:
- молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.
Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:
R=1,732 x h,
где h — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.
Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).
7. Заземлители и защита от заноса высоких потенциалов
Молниезащита представляет собой комплекс защитных устройств, предусмотренных СН 305-77. Нормами установлены три категории устройств молниезащиты в зависимости от взрывной и пожарной опасности, вместимости, огнестойкости и назначения защищаемых объектов, а также с учетом средней грозовой деятельности в год в географическом районе расположения объекта.
Объекты I и II категорий защищают от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции, от заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации.
Объекты III категории защищают от прямых ударов молний и от заноса высоких потенциалов через надземные металлические коммуникации, а установки с корпусами из железобетона или синтетических материалов и плавающие крыши — и от электростатической индукции.
Наиболее опасен прямой удар молнии, когда возникает непосредственный контакт молнии с объектом, сопровождающийся протеканием через него тока молнии. Защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами, воспринимающими молнию и отводящими ее ток в землю.
Защитное действие молниеотвода основано на том, что молния поражает наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Следовательно, сооружение не будет поражено молнией, если оно находится в зоне защиты молниеотвода. Зона защиты молниеотвода — часть пространства, примыкающая к молниеотводу, которая обеспечивает защиту сооружения от прямых ударов молнии с достаточной степенью надежности (99%).
Быстрые изменения тока молнии порождают электромагнитную индукцию — наведение потенциалов в незамкнутых металлических контурах, создающее опасность искрения в местах сближения этих контуров. Это называется вторичным проявлением молнии.
Возможен также занос наведенных молнией высоких электрических потенциалов в защищаемое здание по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям. Защита от электростатической индукции достигается путем присоединения металлических корпусов электрооборудования к защитному заземлению или к специальному заземлителю.
Для защиты от заноса высоких потенциалов подземные металлические коммуникации при вводе в защищаемый объект присоединяют к заземлителям защиты от электростатической индукции или электрооборудования. Молниеотводы состоят из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Существует два типа молниеотводов: стержневой и тросовый. Они могут быть отдельно стоящие, изолированные и не изолированные от защищаемого здания или сооружения (рис. 86, а-в).
Стержневые молниеотводы представляют собой один, два или больше вертикальных стержней, устанавливаемых на защищаемом сооружении или вблизи него. Тросовые молниеотводы — один или два горизонтальных троса, каждый закрепленный на двух опорах, по которым прокладывают токоотвод, присоединенный к отдельному заземлителю; опоры тросового молниеотвода устанавливают на защищаемом объекте или вблизи него
Рис. 86. Виды молниеотводов и их защитные зоны:
- а — стержневой одиночный;
- б — стержневой двойной;
- в — антенный;
- 1 — молниеприемник;
- 2 — токоотвод, 3 — заземление
В качестве молниеприемников используют круглые стальные стержни, трубы, стальной оцинкованный трос и др.Токоотводы выполняют из стали любой марки и профиля сечением не менее 35 мм2. Все части молниеприемников и токоотводов соединяют сваркой.
Заземлители бывают поверхностные, углубленные и комбинированные, изготовленные из стали различного сечения или труб. Поверхностные заземлители (полосовые, горизонтальные) укладывают на глубине 1 м и более от поверхности земли в виде одного или нескольких лучей длиной до 30 м. Углубленные заземлители (стержневые вертикальные) длиной 2-3 м забивают в грунт на глубину 0,7-0,8 м (от верхнего конца заземлителя до поверхности земли).
Сопротивление заземлителя для каждого отдельно стоящего молниеотвода не должно превышать для молниезащиты зданий и сооружений I и II категорий — 10 Ом и III категории — 20 Ом.
Вывод
Электробезопасность всегда была и остается одной из важнейших проблем в электроэнергетике.
Тревожная тенденция роста количества электропоражений по сравнению с прошлым десятилетием обусловлена не только проблемами в электрохозяйстве предприятий и организаций (недостаточно высокий профессионализм электротехнического персонала, несоблюдение норм и правил работы в электроустановках, неудовлетворительное техническое состояние электроустановок и др.), но и рядом объективных причин.
Одной из таких причин является дробление крупных и средних предприятий с хорошо налаженной энергослужбой и отлаженным электрохозяйством на множество мелких коммерческих организаций, в которых штат электротехнического персонала недоукомлектован, а иногда или отсутствует, или функционирует на правах совместителей.
Вследствие этого из-за ограниченной численности инспекторского состава органов Ростехнадзора в значительной степени ослаблен контроль технического состояния электроустановок и организации их безопасного и рационального обслуживания — со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.
Например, в системе Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по городу Москве (бывшее ФГУ «Мосгосэнергонадзор») на более чем 3300 предприятий и организаций г. Москвы имеется всего 15 (!) инспекторов.
Тем не менее благодаря внедрению информационно-вычислительной системы Ростехнадзора проводится большая и результативная работа по анализу причин электропоражений на объектах, подконтрольных органам Ростехнадзора, что позволяет разрабатывать меры по их предупреждению и устранению. Усилена работа по обучению и проверке знаний норм и правил работы в электроустановках руководящих работников и специалистов энергослужб предприятий (организаций).
В последние годы наблюдается некоторое снижение количества случаев электропоражений на указанных объектах, но оно все еще остается на непозволительно высоком уровне.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/pravila-ekspluatatsii-elektroustanovok-elektroinstrumentov-i/
1. Охрана труда и электробезопасность: Ю. Д. Сибикин — Москва, 2010 г.- 408 с.
2. Справочник по молниезащите: Р. Н. Карякин — Москва, Энергосервис, 2005 г.- 880 с.
3. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий: Ю. Д. Сибикин, М. Ю. Сибикин — Санкт-Петербург, Академия, 2004 г.- 240 с.
4. Электробезопасность: Р. А. Кисаримов — Москва, РадиоСофт, 2011 г.- 336 с.
