Описания лабораторных работ / Описание лаб2 БЖД
.pdfМИНИСТЕРСТВО 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.
Наименование |
Норма |
|
Заключение о |
||
Rиз, МОм |
пригодности к |
||||
участков схемы |
Rиз, МОм |
||||
|
эксплуатации |
||||
|
|
|
|
||
|
Кабель 1 |
0,5 |
|
|
|
1. |
Ч - З |
- // - |
|
|
|
2. |
Б – З |
- // - |
|
|
|
3. |
К – З |
- // - |
|
|
|
4. |
К – Ч |
- // - |
|
|
|
5. |
К – Б |
- // - |
|
|
|
6. |
Б – Ч |
- // - |
|
|
|
|
Кабель 2 |
0,5 |
|
|
|
1. |
Ч - З |
- // - |
|
|
|
2. |
Б – З |
- // - |
|
|
|
3. |
К – З |
- // - |
|
|
|
4. |
К – Ч |
- // - |
|
|
|
5. |
К – Б |
- // - |
|
|
|
6. |
Б – Ч |
- // - |
|
|
|
|
Катушка |
0,5 |
|
|
|
|
пускателя |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
Обмотка |
100 |
|
|
|
|
двигателя |
|
|
||
|
|
|
|
||
1. |
С1 - З |
- // - |
|
|
|
2. |
С2 - З |
- // - |
|
|
|
3. |
С3 - З |
- // - |
|
|
|
4. |
С1 – С2 |
- // - |
|
|
|
5. |
С1 – С3 |
- // - |
|
|
|
6. |
С2 – С3 |
- // - |
|
|
7