Описания лабораторных работ / Описание лаб2 БЖД

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ» В Г. СМОЛЕНСКЕ

кафедра «Физика»

Лабораторная работа №2

Контроль состояния изоляции электроустановок

Задание и описание к лабораторной работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

Смоленск 2015

УДК 502.3 (076.5) О-62

Допущено Учебно-методическим советом в качестве лабораторного практикума для студентов филиала

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, обучающихся по всем направлениям подготовки бакалавров

Подготовлено на кафедре физики

Рецензент Доктор технических наук, профессор Панченко С.В.

Лабораторная работа № 2 «Контроль состояния изоляции электроустановок». Белалов В. Р. Задание и описание к лабораторной работе «Контроль состояния

изоляции электроустановок» [Электронный ресурс] / В. Р. Белалов, А. И. Лазарев, А. Ф. Богатырев. Электрон. текстовые дан. – Смоленск : филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, 2015. – Режим доступа: URL https://sites.google.com/site/physicasbmpei/studentu/bezopasnost-ziznedeatelnosti

Лабораторный практикум содержит описание лабораторной работы по методике проведения периодического контроля изоляции электроустановок.

© филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, 2015

2

Цель работы: Ознакомиться с методом периодического контроля изоляции электроустановок.

1. Теоретическая часть

Контроль изоляции – измерение ее активного или омического сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыкания на землю и коротких замыканий.

Следует отметить, что сигнализацию о замыканиях на землю без измерения сопротивления изоляции нельзя назвать контролем изоляции. Состояние изоляции В значительной мере определяет степень безопасности эксплуатации электроустановок. Сопротивление изоляции в сетях в изолированной нейтралью определяет ток замыкания на землю, а значит и ток через человека при прикосновении к фазному проводу. В сетях напряжением выше 1000 В снижение сопротивления изоляции почти всегда приводит к глухому замыканию на землю. Глухое замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью опасно тем, что нетоковедушие части, которых человек может касаться в процессе работы, оказываются под напряжением, а напряжение исправных фаз относительно земли возрастает до линейного.

При заземленной нейтрали ток замыкания на землю и ток через человека не зависят от сопротивления изоляции. Но при плохом состоянии изоляции часто происходят ее повреждения, что приводит к глухим замыканиям и коротким замыканиям.

Чтобы предотвратить замыкания на землю и другие повреждения изоляции, при которых возникает опасность поражения людей электрическим током, а также выходит из строя оборудование, необходимо проводить испытания повышенным напряжением и осуществлять контроль сопротивления изоляции, который может быть периодическим и непрерывным.

Под периодическим контролем изоляции понимают измерение ее сопротивления в установленные правилами сроки, а также в случае обнаружения дефектов. Сопротивление изоляции электрических цепей, не находящихся под напряжением, обычно измеряют специальными приборами – мегаомметрами.

Измерение должно производиться на отключенной установке. При таком измерении можно определить сопротивление изоляции отдельных участков сети, электрических аппаратов и др.

Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли и между каждой парой фаз на каждом участке между двумя последовательно установленными аппаратами защиты. Сопротивление изоляции каждого участка в сетях напряжением до 1000 В должно быть не ниже 0,5 МОм на фазу. Для электрических аппаратов и машин нормы устанвливаются соответствующими нормативными правовыми актами.

2. Конструкция мегаомметра и правила пользования им

Периодический контроль осуществляется мегаомметром (в установках U < 1000 В

– типа М503М, М1102, М4100/4, в установках U > 1000 В – типа МС-06). Получивший наибольшее распространение для установок U < 1000 В мегаомметр типа М4100/4 состоит из генератора постоянного тока, имеющего ручной привод (скорость вращения ручки прибора – 120 об/мин), логометра магнитоэлектрической системы и добавочных резисторов (рис.1). Прибор имеет два зажима «линия» МΩ и КΩ и зажим «земля» 3. Зажимы «линия» МΩ и «земля» 3 присоединяются соответственно к объекту и земле (корпусу) при измерении rиз относительно земли (корпусу), либо присоединяются к электрическим цепям, между которыми измеряется rиз. Мегаомметр позволяет измерить омическое сопротивление изоляции.

3

Мегаомметры для установок U < 1000 В выпускаются на следующие величины выходного U: 100, 250, 500 и 1000 В. Напряжение мегаомметра должна быть выше в 2-3 раза номинального напряжения электроустановки, что позволяет одновременно с замером rиз проверить и электрическую прочность изоляции.

Контроль изоляции мегаомметром производится на обесточенной электроустановке. Поскольку выходное U мегаомметра может привести к поражению электрическим током, контроль изоляции производится только лицом электротехнического персонала в помещениях с повышенной опасностью не реже 1 раза в 6 месяцев, а в помещениях без повышенной опасности – не реже 1 раза в год.

Сопротивление изоляции нелинейно – оно зависит от приложенного напряжения (рис.2). Поэтому измерительное напряжение должно быть не ниже 100 В.

Однако, наряду с измерением сопротивления изоляции мегаомметром производится и испытание на электрическую прочность. Поэтому измерительное напряжение выбирают не ниже номинального напряжения электроустановки, а часто в 2- 3 раза больше. Измеренное таким образом сопротивление изоляция отдельных участков в цепи не может служить критерием безопасности, так как ток замыкания на землю определяется сопротивлением изоляции всей сети относительно земли. В результате таких измерений выявляются участки с дефектной изоляцией, требующие профилактических мероприятий.

Чтобы получить представление о сопротивлении изоляции всей сети, измерение надо производить под рабочим напряжением с подключенными потребителями (рис.3). Это возможно в сетях с изолированнойнейтралью.

Из схемы замещения (рис.3б) следует, что прибор покажет общее сопротивление изоляции всей сети, т.е.:

rиз ra rb rc . ra rb rb rc ra rc

Судить об исправности изоляции по результатам измерений под напряжением можно лишь путем сопоставления с данными предыдущих измерений. Если результаты ряда измерений совпадает, изоляция исправна.

Постоянный контроль изоляции – измерение сопротивления изоляции под рабочим напряжением в течение всего времени работы электроустановок с помощью специальных приборов. Отсчет сопротивления производится по шкале прибора. При снижении сопротивления изоляции прибор подает звуковом (световой) сигнал.

Прибор постоянного контроля изоляции (ПКИ) должен удовлетворять следующим требованиям:

а) должен показывать только активное или омическое сопротивление изоляции фаз относительно земли не зависимо от емкости;

б) колебания напряжения сети не должны влиять на точность показания прибора;

e) должен быть достаточно надежным; г) должен осуществлять самоконтроль;

д) сопротивление внутренних цепей прибора должно быть значительно выше полного сопротивления фаз относительно земли (не ниже100 кОм).

В практике применяют приборы постоянного контроля изоляции двух типов: на постоянном оперативном токе и вентильные.

Значительный интерес представляют устройства, работающие на постоянном оперативном токе от постороннего источника. Обычно в качестве такого источника применяется понизительный трансформатор с выпрямителями, собранными по схеме двухполупериодного выпрямления. В цепи нагрузки таких схем кроме выпрямленного

4

тока постороннего источника энергии проходит также переменный ток, вызванный напряжением контролируемой сети. К приборам, работающим с использованием этого принципа, следует отнести контактные мегаомметры типов МКН-380М и МКН-380М1, предназначенные для непрерывного контроля сопротивления изоляции сетей переменного тока напряжением до 380 В, частотой 50 Гц с изолированной или заземленной через пробивной предохранитель нейтралью, а также для сигнализации при снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня.

3.Порядок проведения работы

3.1.В распределительном ящике выключить рубильник, повесить на рукоятку рубильника предупредительный плакат «Не включать – работают люди».

3.2.Надеть защитные очки, открыть крышку ящика и с помощью изолирующих клещей вынуть из гнезд предохранители 1, 2, 3. С помощью указателя напряжения проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях схемы.

3.3.Отсоединить от сети жилы кабеля Каб.1 с помощью штеккерных разъемов, находящихся на панели управления. С помощью мегаомметра измерить сопротивление изоляции жил Каб.1 относительно земли и между фазами. Результаты измерений занести в табл.1.

3.4.Отсоединить от сети жилы Каб.2 на панели управления с помощью штеккерных разъемов. Измерить сопротивление изоляции Каб.2 относительно земли и между фазами. Результаты измерений занести в табл.1.

3.5.Отключить цепь катушки пускателя от сети, вынув предохранитель на колодке, при этом цепь катушки отключается от фазы; от фазы она отключается незамкнутыми контактами кнопки «Пуск». Измерить сопротивление изоляции цепи катушки пускателя относительно земли. Щуп мегаомметра «линия» устанавливается на верхней губке зажима предохранителя. Результаты – в табл.1.

3.6.Измерить сопротивление изоляции обмоток двигателя С1-С3 относительно земли и между собою на выводах. Результаты – в табл.1.

3.7.Собрать схему стенда. Используя защитные очки и изолирующие клещи, вставить предохранители 1, 2, 3. 3акрыть крышку распределительного ящика. Снять предупредительный плакат, включить рубильник.

Литература

1.Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Издание 7-ое. (утв. Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204)

2.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). (утв. Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 № 6)

3.ГОСТ Р 50571.16-2007 (МЭК 60364-6:2006) Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания. (утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27.12.2007 № 594-ст)

Контрольные вопросы

1.В какие сроки производится периодический контроль изоляции?

2.Каким должно быть напряжение мегаомметра в сравнении с напряжением электрической сети?

3.К каким зажимам мегаомметра подключается объект при измерении межфазной изоляции?

4.Какой персонал производит контроль изоляции мегаомметром?

5.Какое сопротивление измеряется мегаомметром?

5

6.В какие сроки производится измерение сопротивления изоляции в помещениях без повышенной опасности и в особо опасных помещениях?

7.С какой скоростью необходимо вращать рукоятку мегаомметра?

8.По каким параметрам оценивается пригодность к эксплуатации кабелей?

9.Из каких основных частей состоит мегаомметр?

10.Когда применяется постоянный контроль изоляции?

6

Таблица 1.

7