ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

6.2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Система стандартов безопасности труда определяет электробезопасность как систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электрического поля и статического электричества.

Действия электрического тока на организм.

Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия. Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-химических составов.

Действие электрического тока приводит к электротравмам: -местные электротавмы -общие электротравмы (электрические удары).

Местные электротавмы - это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Местные электротравмы:

электрические ожоги

электрические знаки

металлизация кожи

механические повреждения

электроофтальмия.

Электрические ожоги - вызваны протеканием тока через тело человека

(токовый или контактный ожог), а также воздействием электрической дуги на тело (дуговой ожог). В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии электрического тока в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электрической дугой, носят, как правило, тяжелый характер (омертвление пораженного участка кожи, обугливание и сгорание тканей).

Электрические знаки - это четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5 мм на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безболезненны, и лечение их заканчивается, как правило, благополучно.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.

Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Обычно болезнь продолжается несколько дней. В случае поражения роговой оболочки глаз лечение оказывается более сложным и длительным.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышд. Различают следующие четыре степени ударов:

Судорожное сокращение мышц без потери сознания

Судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с
сохранившимся дыханием и работой сердца

Потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания
(либо того и другого вместе)

клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Защита от поражения электрическим током

Применение малого напряжения. В целях уменьшения опасности
поражения электрическим током применяют номинальное напряжение
не более 42 В. Ток малого напряжения получают от понижающих
трансформаторов. Защита от случайного перехода высокого
напряжения (380,200,127 В) на обмотку низкого напряжения (40,12 В)
осуществляется путем заземления вторичной обмотки и корпуса
понижающего трансформатора.

Электрическая изоляция токоведущих частей. С течением времени в
условиях химически-активной среды или в других неблагоприятных
условиях эксплуатации электроизоляционные свойства изоляции
снижаются, поэтому сопротивление ее необходимо периодически
контролировать. Изоляцию подразделяют на рабочую (обеспечивает
нормальную работу электроустановки и защиту от поражения
электрическим током); дополнительную (дополнительную к рабочей на
случай повреждения рабочей изоляции); усиленную (улучшенную
рабочую); двойную (состоящую из рабочей и дополнительной
изоляции).

Оградительные устройства. Устройства, предотвращающие
прикосновение или приближение на опасное расстояние. К
токоведущим частям в случаях, когда провода или токоведущие части
электрооборудования не могут иметь изоляции, размещают на
расстоянии, недоступном для соприкосновения с ними человека
(например, вверху), применяют также защитные ограждения,
изготовленные из трудно-сгораемых или несгораемых материалов.

Предупредительная сигнализация, блокировка. Звуковой сигнал и
красный свет лампы предупреждает о появлении опасности, например

напряжения в электроустановках, зеленый свет предупреждает об опасности. Запрещающие плакаты предназначены для запрещения оперирования коммутационными аппаратами (например: "Не включать - работают люди!")

Для исключения ошибочных соединений и лучшей ориентации в электрических цепях электроустановки, провода и кабели имеют маркировочную окраску в виде цифровых и буквенных обозначений и отличительную окраску. Блокирующие устройства защищают от электротравматизма путем автоматического разрыва электрической цепи перед тем, как рабочий может оказаться под напряжением. Так, при снятии защитного ограждения установки, находящейся под напряжением, контакты разъединяются, отключая установку. Средства защиты и предохранительные приспособления. Средства защиты и предохранительные приспособления предназначены для защиты персонала от электротравм при работе на электроустановках. Защитные средства подразделяют на вспомогательные (очки, противогазы), ограждающие (временные переносные щиты и заземлители, изолирующие прокладки) и изолирующие, которые в свою очередь, подразделяют на основные и дополнительные. Основные защитные средства способны длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки и ими можно прикасаться к токоведущим частям оборудования.

Компенсация токов на землю. В данном случае между нейтралью и землей включают компенсационную катушку. Этот вид защиты применяют одновременно с защитным заземлением. Выравнивание потенциалов. Выравнивание потенциалов - метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым можно одновременно прикасаться или на которых может одновременно стоять человек. Практически для этого устраивают контурное заземление, те располагают заземлители по контуру вокруг заземляющего оборудования.

Электрическое разделение сетей - разделение их на отдельные
электрические не связанные между собой участки с помощью
разделяющего трансформатора. Такой трансформатор предназначен
для отделения приемника энергии от первичной электрической цепи и
сети заземления. Опасность заключается в том, что сети большой
протяженности имеют большую емкость относительно земли и
небольшие сопротивления изоляции.

Зануление, превращения замыкания на корпус электроустановки в
однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает
токовая защита и отключает поврежденный участок.

Защитное отключение - это быстродействующая защита,
обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при
возникновении в ней опасности поражения током.

Защитное заземление.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030 "Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление." Защитное заземление должно обеспечить защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение земли или ее эквивалента (заземлителей) и металлических частей электроустановки, не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под таковым в случае возникновения пробоя в электрооборудовании. Благодаря наличию защитного заземления между корпусом защищаемой установки и землей создается замкнутая электрическая цепь достаточно малого сопротивления. При замыкании какой-либо фазы на корпус заземленного электродвигателя

образуется цепь замыкания через точку замыкания и заземляющее устройство. Человек, случайно коснувшийся в это время корпуса, включится в цепь замыкания параллельно цепи заземляющего устройства. Человек при этом подвергается воздействию разности потенциалов, которая возникает в цепи тока замыкания параллельно цепи заземляющего устройства. Человек при этом подвергается разности потенциалов, которая возникает в цепи тока замыкания на землю между точками прикосновения и является частью напряжения по отношению к земле. Заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, каркасы распределительных щитов, Щитов управления, металлические конструкции распределительных устройств, металлические оболочки кабелей, стальные трубы электропроводок. Заземляющее устройство - это проводник, соединяющий заземленные элементы электроустановок с соединительной полосой, находящейся в земле и объединяющей заземлители, которые могут быть естественными и искусственными. В качестве заземлителя примем стержень, диаметром 0,06 м , находящийся на глубине 0,5 м под землей.

РАСЧЕТ:

Исходные данные:

Размещение заземлителей : по контуру

Количество заземлителей - 20

Длина заземлителя L=2м

Диаметр заземлителя d=0,06M

Расстояние между заземлителями а=1,0м

Ширина полосы Ь=0,05м

Глубина заложения полосы h=0,5м

Удельное сопротивление грунта р-40 Ом*м

Сопротивление растекания тока одиночного заземлителя:

Общее сопротивление растекания тока, без учета проводимости соединительной полосы:

Rз=R/(n*η₃)=12,2/(20*0,55₃)=1,1

где η₃- коэффициент экранирования заземлителей = 0,52...0,58 Длина соединительной полосы:

L_n=1,05*n*a=1,05*20*1=21

Сопротивление растекания тока соединительной полосы:

Сопротивление заземляющего устройства:

η_n – коэффициент использования соединительной полосы = 0,27

Максимальное значение сопротивления при наибольшем просыхании или промерзании грунта:

Вывод: Заземляющее устройство может быть использовано на проектируемой автоматизированной линии и может также использоваться для заземления электроустановок и оборудования напряжением до 1000В, т.к. согласно требованиям ГОСТ 12.1.030 сопротивление заземляющего устройства в стационарных сетях напряжением до 1000В с изолированной нейтралью должно быть не более 10 Ом.

Похожие работы

Общие сведения о слесарном деле

Скачать

116674

7

3

... ; проверять надёжность крепления молотка на рукоятке; удалять пыль и окалину с разметочной плиты только щёткой, а с крупных плит – метлой. РУБКА МЕТАЛЛА 15.Общие сведения Рубкой называется слесарная операция, при которой с помощью режущего (зубила, крейцмейселя и др.) и ударного (слесарного молотка) инструмента с поверхности заготовки (детали) удаляются лишние слои металла ...

Корпус гидрозамка

Скачать

75654

10

6

... места, %; Тотд - время на отдых и личные потребности, %; К - коэффициент, учитывающий тип производства; Кз - коэффициент, учитывающий условия сборки. Для общей сборки гидрозамка норма времени: =1,308 мин. Расчет потребного количества сборочных стендов и коэффициентов его загрузки Найдем расчетное количество сборочных стендов , шт. =0,06 шт. Округляем в большую сторону СР=1. ...