Министерство науки и образования Украины
Одесский национальный политехнический университет
Кафедра: Управление системами БЖД
Лабораторная работа № 1
Тема: «Зануление»
Выполнила:
Ст.гр. ОП-082
Ходзинская Екатерина
Проверил:
Москалюк А.Ю.
Дата: 07.02.2012г.
Одесса 2012
Цель работы:
1. Ознакомиться с действиями электрического тока на органы человека.
2. Изучить виды и степени электропоражений.
3. Ознакомиться с устройством и назначением зануления электроустановок.
4. Уяснить зависимости степени электропоражения от сопротивления петли "Фаза - ноль" и повторного заземления нулевого провода.
5. Изучить схему и принцип испытания зануления.
6. Уяснить опасность одновременного устройства зануления для одних электроустановок и защитного заземления для других.
7. Научиться рассчитывать зануление.
Исходные данные
№ |
Наименование проводника |
, Ом |
, |
, |
, м |
, Ом/м |
, В |
, А | |
1 |
Медь |
0,1 |
16 |
48 |
150 |
0,0006 |
220 |
60 |
5 |
Сталь |
Схема экспериментального стенда
6, 11 – электроустановки; 12- автомат;
7, 13, 15 – тумблера; 14 – тумблер;
8 – вольтметр; 17 – переключатель.
Порядок выполнения работы.
Исходное положение стенда: тумблера 7 и 13 выключены, тумблер 14 включен, переключатель 15 в положении 3 Ом (сопротивление петли «фаза-нуль»).
1. Проверим работу автомата 12. Определим напряжение прикосновения на корпусе установки 11 при различных сопротивлениях петли «фаза-нуль». Автомат 12 рассчитан на , т.е. сопротивление петли «фаза-нуль» не должна превышать:
а) включить тумблер «Сеть», затем автомат 12 (нажатием кнопки);
б) осуществить пробой фазы А на корпус электроустановки 11, включить тумблер 12 и наблюдаем за действием автомата 12. Выключим тумблер 13;
в) переключим тумблер 15 на сопротивление петли «фаза-нуль» - 12 Ом. Повторить пункт б;
г) привести стенд в исходное положение.
2. Исследовать опасность поражения при обрыве нулевого провода:
а) тумблером 14 произвести разрыв нулевого провода, включить автомат 12 и тумблер 13. Записать показания вольтметра 9;
б) изменяя переключателем 17 сопротивления повторного заземления нейтрале . Записать показания вольтметра 9. Построить график.
Привести стенд в исходное положение.
Расчет зануления.
1.1. Определяем ток однофазного короткого замыкания
Для алюминия:
для стали:
где, - активное сопротивление фазового и нулевого провода соответственно;
- внешнее индуктивное сопротивления петли «фаза-нуль»;
- расчетное сопротивление трансформатора, определяется по справочнику.
1.2. Сопротивление для проводов и цветных металлов
где, - удельное сопротивление материала проводника (для алюминия -; для стали -;
- длина проводника в метрах;
- площадь поперечного сечения проводника в .
для алюминия:
для стали:
1.3. Внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль»
где, - расстояние между проводами и диаметром провода соответственно.
В приближенных расчетах можно принимать равным.
1.4. Определяем кратность тока замыкания
для алюминия:
для стали:
Проверяем выполнение условия:
для алюминия:
- условие выполняется;
для стали:
–условие не выполняется.
1.5. Определяем напряжение на корпусе относительно земли
Это напряжение на корпусе не должно превышать допустимое напряжение прикосновение ( 42 В, а в особо опасных помещениях - 12 В), т.е.:
Значение для меди удовлетворяет выполнению данному условию. Для стали мы не рассматриваем, т.к. не выполняется предыдущее условие ().
Выводы:
В ходе лабораторной работы выполнено ознакомление с действием электрического тока на органы человека, изучены виды и степени электропоражения. Ознакомились с устройством и назначением зануления электроустановок. Выяснили зависимость степени электропоражения от сопротивления петли «фаза-нуль» и повторного заземления нулевого провода.
В расчетной части мы получили практические знания зависимости эффективности действий сопротивления петли «фаза-нуль» от вида проводников (в нашем случаи алюминия и стали). Из расчетов видно, что в отличии от алюминия, сталь не удовлетворяет одному из важнейших условий . Значение для алюминия удовлетворяет выполнению данному условию, а так же условию.