Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра охраны труда и окружающей среды

ОХРАНА ТРУДА
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАНУЛЕНИЯ
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов всех специальностей

Алматы 2014

СОСТАВИТЕЛИ: Т.С. Санатова, С.Е. Мананбаева. Охрана труда. «Исследование эффективности зануления» Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов всех специальностей. - Алматы: АУЭС, 2014 - 18 с.

Методические указания содержат материал для подготовки к проведению лабораторной работы, в них приведены описания лабораторной работы, экспериментальной установки, дана методика проведения и обработка опытных данных, перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы.

Методические указания рекомендуется студентам бакалаврам всех специальностей.

Ил. 2, табл. 3, библиогр. - 3 назв.

Рецензент: доц. Башкиров М.В.

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2014 г.

Введение

Представленная работа посвящена основному разделу охраны труда –вопросам электробезопасности при обслуживании электроустановок.

Широкое использование электроэнергии во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства привело к значительному расширению круга лиц, связанных с эксплуатацией электрооборудования.

Условия и безопасность труда при эксплуатации электроустановок определяются характером выполняемой работы и помещений, мерами защиты, предусмотренными при монтаже оборудования. Согласно требованиям ПУЭ одной из основных мер защиты является зануление.

Цель лабораторной работы – оценить эффективность действия зануления в трехфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью, с напряжением до 1 кВ.

Лабораторная работа. Оценка эффективности действия защитного зануления в трехфазных сетях до 1000В

Цель работы: оценить эффективность действия зануления в трехфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью, с напряжением до 1 кВ.

1 Содержание работы

1.1 Оцените эффективность действия зануления в сети без повторного заземления РЕ- проводника.

1.2 Оцените эффективность действия зануления в сети с повторным заземление РЕ- проводника.

1.3 Оцените эффективность использования повторного заземления РЕ-проводника при его обрыве.

2 Описание опытной установки

Лабораторный стенд представляет собой модель трехфазной электрической сети с источником питания, средствами защиты от сверхтоков, 3-мя потребителями, заземлителями с постоянным и изменяемым сопротивлением, цифровыми измерителями времени, тока и напряжения в различных точках стенда.

Питание стенда осуществляется от однофазной сети переменного тока 220 В. Включение производится с помощью выключателя «Сеть».

Лабораторный стенд представляет собой модель трехфазной электрической сети, выполненную на низком, безопасном для учащихся напряжении. В качестве источника используется генератор трехфазного напряжения.

Входящие в состав стенда цифровые измерительные приборы измеряют эффективное значение и градуированы с учетом коэффициента масштабирования. Они всегда индицируют токи и напряжения, которые возникнут в реальной моделируемой сети с напряжением 220/380 вольт.

Поэтому для измерений используйте только встроенные в стенд измерительные приборы.

Стенд оснащен перемычками, позволяющими моделировать различные режимы нейтрали и варианты заземления или зануления открытых токопроводящих частей оборудования.

Поскольку время срабатывания защиты при возникновении коротких замыканий не превышает долей секунды, в стенде предусмотрен специальный режим «Режим аварии», позволяющий измерять токи и напряжения, существовавшие в схеме на момент срабатывания защиты, сколько угодно долго. Для перехода в этот режим нажмите кнопку «Режим авария». Выход из режима производится повторным нажатием кнопки «Режим аварии» или сбрасывается автоматически при изменении положения любого переключателя, автоматического выключателя защиты или перемычки.

Обратите внимание на то, что «Режим аварии» доступен только после срабатывания защиты и при условии, что не изменялось положение переключателей, автоматов и перемычек.

Измерение напряжений производится путем подключения входных гнезд вольтметра к любым контрольным точкам стенда с помощью проводов, входящих в комплект поставки. Соединительные провода и перемычки хранятся в выдвижном ящике, расположенном в нижней части стенда.

Амперметры для измерения токов в конкретных цепях схемы изображены на лицевой панели стенда. Для индикации показании любого из амперметров используется один общий индикатор.

Выбор одного из пяти амперметров А1-А5 и подключение его к индикатору производится нажатием на соответствующую кнопку. О подключении амперметра свидетельствует свечение светодиода. Повторное нажатие на кнопку отключает амперметр. Нажатие на кнопку любого амперметра незамедлительно подключает его к индикатору. При этом предыдущий амперметр отключается автоматически.

Номинальные значения элементов схемы приведены на лицевой панели.

Сопротивления фазных проводов R_L₁₁=R_L₁₂=R_L₂₁=R_L₂₂=R_L₃₁=R_L₃₂=R_ф=0,05 Ом.

Номинальный ток автоматических выключателей Q1 b Q2 (с учетом масштабирования) составляет 32А.

Внешний вид лицевой панели стенда со схемой и органами управления приведен на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Внешний вид лицевой панели стенда БЖД 06

Органы управления стенда и их функциональное назначение (см.рисунок 2.1).

1 - гнезда XS1 для установки перемычки и моделирование сети с заземленной или изолированной нейтралью.

2 - выключатель с подсветкой «Сеть» (замыкание/размыкание переключателя XS2) для включения/выключения стенда.

3 - светодиодные индикаторы наличия напряжения в линиях L1. L2. L3 трехфазной сети.

4 - гнезда «Х12», «Х13», «Х14» для измерения напряжения в линиях L1, L2, L3 трехфазной сети.

5 - гнезда XS3 для имитации обрыва (перемычка убрана) нулевого защитного проводника РЕ между точками подсоединения к заземлению (через R_заз)и КОРПУСУ 1.

6 - XS5 – переключатель значений сопротивлений (0,1; 0,2; 0,5 Ом) участков РЕ-проводника R_PE₁(Нейтраль –« Корпус 1») и R_PE1= R_PE2.

7 - гнездо Х4 для измерения напряжения в точке подсоединения КОРПУСА 1 к нулевому защитному проводнику РЕ.

8 - гнезда ХS8 для имитации обрыва (перемычка убрана) нулевого защитного проводника РЕ между точками подсоединения к нему «Корпуса 1» и КОРУСа 2.

9 - гнездо Х9 для измерения напряжения в точке подсоединения Корпуса 2 к нулевому защитному проводнику РЕ.

10 - гнездо Х10 для измерения в точке подсоединения «Корпуса 3» к нулевому защитному проводнику РЕ.

11 - гнездо Х15 для измерения напряжения на нулевом рабочем проводнике N.

12 - индикатор времени в секундах (с), прошедшего от нажатия кнопки «Авария», вызывающей срабатывание защиты, до срабатывания защиты (отключения автомата Q1 или Q2).

13 - индикатор тока, протекающего в цепи, выбранной с помощью кнопок А1-А5, находящихся рядом с изображением амперметров на мнемосхеме стенда, или ток срабатывания защиты (если сработал автомат). На соответствующее место подключения амперметра указывает загоревшийся на мнемосхеме индикатор, либо сработавший автомат.

14 - индикатор напряжения между любыми точками схемы, имеющими контактные гнезда Х1-Х5, подключенными к входным гнездам вольтметра (V).

15 - гнезда подключения входов вольтметра к точкам схемы Х1-Х5.

16 - автоматический выключатель с защитой от сверхтоков Q1 для подключения потребителя к сети.

17 - гнезда ХS6 для установки перемычки и подключения «Корпуса 1» к нулевому защитному проводнику РЕ.

18 - кнопка и светодиодный индикатор А1 включения амперметра в цепь подключения «Корпуса 1» нулевому защитному проводнику РЕ.

19 - автоматический выключатель с защитой от сверхтоков Q2 для подключения потребителя «Корпус 2» к сети.

20 - гнезда ХS10 для установки перемычки и подключения «Корпуса 2» к нулевому защитному проводнику РЕ.

21 - кнопка и светодиодный индикатор А3 включения амперметра в цепь подключения «Корпуса 2» к нулевому защитному проводнику РЕ.

22 - гнездо Х11 для измерения напряжения на «Корпусе 3».

23 - ХS11- переключатель значений переходного сопротивления R_пер (0; 0,1; 0,5 Ом) между «Корпусом 2» и защитным нулевым проводом РЕ.

24 - XS14 – переключатель значений активных сопротивлений изоляций фаз сети относительно земли R_L₁=R_L₂=R_L₃=R_и(1; 5; 10; 15; 20 кОм).

25 - гнезда XS7 для установки перемычки и подключения «Корпуса 1» к заземляющему устройству сопротивлением R_заз1.

26 - гнезда XS12 для установки перемычки и подключения «Корпуса 2» к заземляющему устройству с сопротивлением R_заз2.

27- гнезда XS15 для установки перемычки и повторного заземления РЕ – проводника через R_{повт.заз.}

28 - гнездо Х6 для измерения напряжения на «Корпусе 2».

29 - светодиодный индикатор и кнопка «Авария» для замыкания фазного провода L2 на «Корпус 2».

30 - кнопка и светодиодный индикатор А4 включения амперметра в цепь подключения «Корпуса 2» к заземляющему устройству с сопротивлением R_заз2.

31 - кнопка и светодиодный индикатор А5 включения амперметра в цепь повторного заземления РЕ-проводника через R_{повт.заз.}

32 - гнездо «Земля» Х2.

33 - светодиодный индикатор нажатия кнопки «Режим аварии».

34 - кнопка «Режим аварии», нажатие которой после срабатывания защиты позволяет произвести измерение токов и напряжений на момент аварии.

35 - гнездо Х3 для измерения напряжения на «Корпусе 1».

36 - светодиодный индикатор и кнопка «Авария» для замыкания фазного провода L1 на «Корпус 1».

37 - кнопка и светодиодный индикатор А2 включения амперметра в цепь подключения «Корпуса 1» к заземляющему устройству с сопротивлением R_заз1.

38 - гнезда Х5, Х7, Х8 для измерения напряжения на поверхности земли в точках, удаленных на расстоянии 4,2, и 0 м от заземлителя.

39 - XS13- переключатель значений сопротивления заземления Корпуса 2 R_заз2(4; 10; 100 Ом).

40 - XS16 – переключатель значений сопротивления повторного заземления РЕ – проводника R_{повт.заз}(4; 10; 100 Ом).

3 Меры безопасности

3.1 К работе на стенде «Защитное заземление и зануление» допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом действия и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.

3.2 Кабель питания стенда должен быть подключен к двухфазной трехпроходной розетке с защитным проводником.

3.3 Наладочные работы, осмотры и ремонт производить только после отключения стенда от сети питания с помощью сетевой вилки.

3.4 Запрещается работа на стенде при открытых крышках и снятом кожухе.

3.5 Выполнение лабораторной работы производится бригадой количеством не менее двух человек, один из которых является наблюдателем и при возникновении опасности обесточивает лабораторный стенд.

4 Основные положения

Действующий стандарт (ГОСТ 12.1.038-82) устанавливает предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных электроустановок до 1000 В в зависимости от времени воздействия (см.таблицу 4.1).

Т а б л и ц а 4.1 - Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме

Род тока

Нормируемая величина

Предельно допустимые значения, не более

при продолжительности воздействия тока t, c

0,01-0,08

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Св. 1,0

Переменный 50 Гц

U, B

I, мА

550

650

340

400

160

190

135

160

120

140

105

125

105

Мероприятия по защите от поражения электрическим током должны обеспечивать снижение напряжения прикосновения и тока протекающего через человека, а также времени воздействия.

Зануление является одним из технических способов защиты от поражения электрическим током за счет снижения напряжения Корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора, выполняемое в целях электробезопасности.

Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник.

Функцию нулевого защитного проводника выполняет РЕ - проводник в системе ТN - S, или PEN проводник в системе ТN - С.

Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника.

Нулевой рабочий проводник (N - проводник в системе ТN - S) - проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, тоже соединен с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, но предназначен для питания электроприемников.

Совмещенный (РЕN - проводник в системе TN - С) нулевой защитный и нулевой рабочий проводник - это проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника.

Область применения зануления:

- электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралъю (система ТN - S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/3 80 В);

- электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;

- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода сети на зануленный Корпус электропотребителя (см. рисунок 4.1), образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания должен вызывать срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного Корпуса относительно земли, что связано с перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания и защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника.

1 - Корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.);

2 - аппараты защиты от токов КЗ (предохранители);

- сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока;

- сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; I_КЗ - ток К3; I_Н - часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; I_З - часть тока К3, протекающего через землю - Корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.).

Рисунок 4.1 - Принципиальная схема зануления в системе ТN - S.

Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на Корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

В качестве максимальной токовой защиты, обеспёчивающей быстрое отключение электроустановки в аварийном режиме, могут использоваться плавкие предохранители и автоматические выключатели, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту от перегрузки, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки и др.

Из рисунка 4.1 видно, что для схемы зануления необходимы нулевой защитный проводник РЕ, глухое заземление нейтрали источника тока и повторное заземление нулевого защитного проводника.

Рассмотрим назначение этих элементов применительно к наиболее распространенным электрическим сетям - трехфазным переменного тока.

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

Назначение заземления нейтрали обмоток источника тока, питающего сеть до 1 кВ, предназначено для снижения напряжения зануленных открытых проводящих частей (а следовательно, нулевого защитного проводника) относительно земли до допустимого значения при замыкании фазного провода на землю.

Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на время отключения электроустановки от сети. Однако его применение приводит к значительному снижению напряжения прикосновения. Повторное заземление нулевого защитного проводника необходимо, например, при обрыве нулевого защитного проводника.

При применении системы ТN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ - и РЕN- проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах.

Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.

При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом.

Присоединение должно быть доступно для осмотра.

Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.

В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли «фаза-нуль» проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи: быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному «Корпусу» в аварийный период. В соответствии с этим зануление рассчитывают на отключающую способность.

В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в таблице 4.2.

Т а б л и ц а 4.2 - Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения питания

Номинальное фазное напряжение U, B	Время отключения, с
127	0,8
220	0,4
380	0,2
Более 380	0,1

Приведенные в таблице 4.2 значения времени отключения питания считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе и в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса I.

В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и другие щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5с.

Допускаются значения времени отключения больше указанных в таблице 4.2, но не более 5с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитков или щитов при выполнении одного из следующих условий:

1) полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом

, 4.1

где Z_Ц - полное сопротивление цени «фаза-нуль», Ом;

U - номинальное фазное напряжение сети, В;

50В - падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В.

2) к шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.

Расчет зануления на отключающую способность заключается в определении параметров нулевого защитного проводника (длина, сечение, материал) и максимальной токовой защиты, при которых ток однофазного короткого замыкания, возникающий при замыкании фазного провода на зануленный Корпус, вызвал бы срабатывание максимальной токовой защиты за время, указанное в таблице 4.2.

5 Порядок выполнения работы:

5.1 Изучите содержание работы.

5.2 Изучите расположение органов управления на стенде.

5.3 Определите время срабатывания автоматов защиты и ток короткого замыкания при замыкании фазного провода на «Корпус» при различном сопротивлении петли « фаза-нуль»:

1) Заземлите нейтраль, подключите N и РЕ-проводники, поставьте перемычку в гнезда XS1.

2) Установите перемычки в гнезда ХS3, ХS8.

3) Подключите потребителей «Корпус 1» и «Корпус 2» к нулевому защитному проводнику РЕ, установите перемычки в гнезда ХS6 и ХS1О.

4) Убедитесь, что «Корпус 1» и «Корпус 2» не заземлены, убрана перемычка из гнезд ХS7 и ХS12.

5) Убедитесь, что отсутствует повторное заземление РЕ-проводника, убрана перемычка из гнезд ХS15.

6) Включите стенд с помощью выключателя «Сеть». При этом будет подсвечиваться выключатель «Сеть» и загорятся светодиоды наличия напряжения в линиях L1, L2, L3 трехфазной сети. Замигает индикатор «Режим авария», через 5 секунд индикатор погаснет. Автоматы Q1 и Q2 выключатся, если были включены. Высветятся текущие показания вольтметра.

7) Подключите потребителей «Корпус 1»и «Корпус 2»к сети, включите автоматы Q1 и Q2.

8) Переключателем XS5 установите значения сопротивлений участков РЕ-проводника R_PE₁ = R_PE₂ = 0,1 Ом.

9) Нажмите кнопку «Авария», находящуюся на потребителе «Корпус 2», произведите замыкание фазного провода L2 на «Корпус 2». Засветится светодиод рядом с кнопкой «Авария».

10) После срабатывания автомата защиты Q2, на индикаторе секундомера высветится время срабатывания защиты, а на индикаторе амперметра величина тока срабатывания защиты. Запишите показания секундомера t_защ и показания амперметра I₃₂ в момент срабатывания
защиты.

11) Устраните замыкание, нажмите кнопку «Авария» на изображении «Корпус 2» (светодиод рядом с кнопкой «Авария» погаснет).

12) Включите автомат Q2.

13) Переключателем ХS5 установите значения сопротивлений участков РЕ-проводника R_PE₁ = R_PE₂ = 0,2 Ом.

14) Повторите п. 9-12.

15) Переключателем ХS5 установите значения сопротивлений участков РЕ-проводника R_PE₁ = R_PE₂= 0,5 Ом.

Т а б л и ц а 5.1

R_из,Ом	I_з, А	U_К, В
1
5
10
15
20

16) Повторите п. 9-12.

17) По заданию преподавателя установите с помощью переключателя ХS11 фиксированное значение R_PE₁ = R_PE₂.

18) Произведите измерение времени срабатывания защиты и тока короткого замыкания при различных значениях переходного сопротивления между Корпусом 2 и защитным нулевым проводом РЕ - R_пер. Получите зависимости и .

Переключателем ХS11 установите выбранное значение R_пер. и выполните п. 9-12.

19) Выключите стенд с помощью выключателя «Сеть». Погаснут выключатель «Сеть» и светодиоды наличия напряжения в линиях L1, L2, L3 трехфазной сети.

5.4 Определите распределения потенциалов вдоль РЕ-проводника при отсутствии и наличии повторного заземления.

1) Убедитесь в правильности собранной схемы стенда. Должны быть выполнены пункты 1 - 6 раздела 5.3.

2) Установите значения R_PE₁ = R_PE₂ = 0,1 Ом и R_пер.

3) Включите стенд с помощью выключателя «Сеть». Замигает индикатор «Режим авария», через 5 сек индикатор погаснет. Автоматы Q1 и Q2 выключаются, если были включены.

4) Подключите «Корпус 1» и «Корпус 2» к сети, включите автоматы Q1 и Q2.

5) Нажмите кнопку «Авария», находящуюся на потребителе «Корпус 2», произведите замыкание фазного провода L2 на «Корпус 2». Засветится светодиод рядом с кнопкой «Авария».

6) После срабатывания автомата защиты Q2, запишите показания секундомера (время срабатывания защиты t_защ) и амперметра (значение тока короткого замыкания на момент срабатывания защиты I₃₂).

7) Нажмите кнопку «Режим авария» (засветится светодиод рядом с кнопкой).

8) Подключая с помощью гибких проводников из комплекта стенда входы вольтметра к соответствующим гнездам, измерьте следующие напряжения на момент аварии:

- напряжение нулевой точки относительно земли U₀(гнезда ХI и Х2);

- напряжение «Корпуса 1» относительно земли U₁ (гнезда Х3 и Х2)

- напряжение «Корпуса 2» относительно земли U₂(гнезда Х6 и Х2)

- напряжение «Корпуса 3» относительно земли U₀ (гнезда Х11 и Х2).

9) Устраните замыкание, нажмите кнопку «Авария» на потребителе «Корпус 2» (светодиод погаснет).

10) Подключите повторное заземление РЕ, проводника, для чего установите перемычку в гнезда ХS15.

11) Установите с помощью переключателя ХS13 значение сопротивления R_{повт.заз}=4 Ом.

12) Подключите «Корпус 1» и «Корпус 2» к сети, включите автоматы Q1 и Q2.

13) Нажмите кнопку «Авария», находящуюся на потребителе «Корпус 2», произведите замыкание фазного провода L2 на «Корпус 2». Засветится светодиод рядом с кнопкой «Авария».

14) В соответствии с п.п. 4.6 - 4.8 измерьте время срабатывания защиты t_защ , ток короткого замыкания, а также напряжения на корпусах и нулевой точке относительно земли.

15) Нажмите кнопку А5, измерьте ток повторного заземления I_{повт.заз} РЕ-проводника через R_{повт.заз} при коротком замыкании фазного провода на «Корпус 2».

16) Устраните аварию, нажмите кнопку «Авария» (светодиод погаснет).

17) Включите автомат защиты Q2.

18) Установите значение сопротивления R_{повт.заз}=10 Ом.

19) Повторите п.I3 - 17.

20) Установите значение сопротивления R_{повт.заз}=100 Ом.

21) Повторите п.13 - 17.

22) Выключите стенд с помощью выключателя «Сеть».

5.5 Оцените эффективность повторного заземления при обрыве РЕ-проводника:

1) Убедитесь в правильности собранной схемы стенда, должны быть выполнены пункты 1 - 6 раздела 5.3.

2) Произведите обрыв РЕ-проводника между «Корпусом 1» и «Корпусом 2», уберите перемычку из гнезда ХS8.

3) Включите стенд с помощью выключателя «Сеть». Замигает индикатор «Режим авария», через 5 сек индикатор погаснет. Автоматы Q1 и Q2 выключатся, если были включены.

4) Подключите «Корпус 1»и «Корпус 2» к сети, включите автоматы Q1 и Q2.

5) Произведите замыкание фазного провода L2 на «Корпус 2», нажмите кнопку «Авария», находящуюся на потребителе «Корпус 2». Засветится светодиод рядом с кнопкой «Авария».

6) Подключая входы вольтметра с помощью гибких проводников из комплекта стенда к соответствующим гнездам, измерьте следующие напряжения на момент аварии:

- напряжение нулевой точки относительно земли U₀ (гнезда Х1- и Х2);

- напряжение «Корпуса 1» относительно земли U₁ (гнезда Х3 и Х2);

- напряжение «Корпуса 2» относительно земли U₂ (гнезда Х6 и Х2);

- напряжение «Корпуса 3» относительно земли U₃ (гнезда Х11 и Х2).

7) Устраните замыкание, нажмите кнопку «Авария» на потребителе «Корпус 2» (светодиод погаснет).

8) Подключите повторное заземление РЕ – проводника, установите перемычку в гнезда ХS15.

9) Установите значение сопротивления R_{повт.заз}= 4 Ом с помощью переключателя ХS13.

10) Произведите замыкание фазного провода L2 на «Корпус 2», нажмите кнопку «Авария», находящуюся на потребителе «Корпус 2».

11) В соответствии с п. 6 измерьте напряжения на «Корпусах», нулевой точке относительно земли.

12) Нажмите кнопку А5, измерьте ток в цепи повторного заземления РЕ-проводника.

13) Устраните замыкание, нажмите кнопку «Авария» на потребителе «Корпус 2» (светодиод погаснет).

14) Установите значения R_{повт.заз}= 10 Ом. Повторите п.10 - 13.

15) Установите значения R_{повт.заз}= 100 Ом . Повторите п.10 - 13.

16) Получите зависимости .

17) Выключите стенд с помощью выключателя «Сеть».

6 Содержание отчета

Обработать результаты измерений, представив их в виде таблиц.

Отчет должен содержать принципиальные схемы исследуемых режимов, графики распределения напряжения на РЕ-проводнике относительно земли по его длине при отсутствии и наличии повторного заземления, а также при обрыве РЕ-проводника и замыкании фазы на электроустановку «Корпус 2», краткие выводы по каждому из разделов измерений. Сформулируйте заключение об эффективности и достаточности или недостаточности системы зануления для обеспечения безопасности.

7 Контрольные вопросы

1. Что означает «сеть с изолированной нейтралью»?

2. Что означает «сеть с заземленной нейтралью»?

3. Что такое «защитное зануление»?

4. Для чего предназначен «нулевой защитный» проводник?

5. Для чего предназначен «нулевой рабочий» проводник?

б. Чем определяется ток через тело человека, прикоснувшегося к одной из фаз в сети с заземленной нейтралью?

7. Как изменятся условия электробезопасности в сети с заземленной нейтралью в аварийном режиме?

8. Для чего применяется повторное заземление нулевого защитного проводника?

Список литературы

1. Хамен Е., Стребков Д., Липантьева Н., Коструба С. Основы электрической безопасности. ГНУ ВИЭСХ, 2010 – 584 с.

2. Электронный учебник: Электробезопасность. Московский энергетический институт (ТУ), кафедра инженерной экологии и охраны труда http://bgb.aipud.ru/_private/Bgd2htm

3. Правила устройства электроустановок РК, 2010 г.

Содержание

	Введение	3
1	Содержание работы	3
2	Описание опытной установки	3
3	Меры безопасности	8
4	Основные положения	9
5	Порядок выполнения работы	13
7	Содержание отчета	17
8	Контрольные вопросы	17
	Список литературы	18

Сводный план на 2014 г., поз.55

Мананбаева Светлана Евгеньевна
Санатова Тоты Сабировна

ОХРАНА ТРУДА
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАНУЛЕНИЯ
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов всех специальностей

Редактор Л.Т. Сластихина
Специалист по стандартизации Н.К.Молдабекова

Подписано в печать ___.___.___.
Тираж 100 экз.
Объем 1,2 уч.-изд. л.
Формат 60х84 1/16
Бумага типографская №1
Заказ _____. Цена 600 тг.

Копировально-множительное бюро
Некоммерческого акционерного общества
«Алматинский университет энергетики и связи»
050013, Алматы, ул.Байтурсынова