Принципи електричного захисту

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Принципи та засоби електричного захисту.

ВСТУП

У цій роботі були розглянуті принципи і засоби електричного захисту. Зокрема занулення. Також були включені в роботу такі питання як:

дії електричного струму на організм людини;

фактори, що визначають результат поразки ел. струмом;

допустимі рівні напруг дотиків і струмів;

схема, призначення, принцип дії та область застосування занулення;

рішення задачі на тему "Занулення".

ДІЯ ЕЛ. СТРУМУ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

При експлуатації і ремонті електричного обладнання та мереж людина може опинитися в сфері дії електричного поля чи безпосередньому зіткненні з знаходяться під напругою проводками електричного струму. У результаті проходження струму через дозволить статися порушення його життєдіяльних функцій.

Небезпека ураження електричним струмом посилюється тим, що, по-перше, струм не має зовнішніх ознак і як правило людина без спеціальних приладів не може завчасно виявити загрожує йому небезпека, по друге, дії струму на людину в більшості випадків призводить до серйозних порушень найбільш важливих життєдіяльних систем , таких як центральна нервова, серцево-судинна і дихальна, що збільшує тяжкість поразки, по-третє, змінний струм здатний викликати інтенсивні судоми м'язів, що приводять до не відпускає ефекту, при якому людина самостійно не може звільнитися від дії струму; по-четверте, вплив струму викликає у людини різку реакцію отдергивания, а в ряді випадків і втрату свідомості, що при роботі на висоті може призвести до травмування внаслідок падіння.

Електричний струм, проходячи через тіло людини, може надавати біологічне, теплове, механічне і хімічне дії. Біологічна дія полягає в здатності електричного струму дратувати і порушувати живі тканини організму, теплове - в здатності викликати опіки тіла, механічне - спричинить розриву тканин, а хімічне - до електролізу крові.

Дія електричного струму на організм людини може з'явитися причиною електротравми. Електротравма - це травма, викликана впливом електричного струму або електричної дуги. Умовно електротравми ділять на місцеві і загальні. При місцевих електротравмах виникає місцеве ушкодження організму, що виражаються в появі електричних опіків, електричних знаків, в металізації шкіри, механічних пошкодженнях та електроофтальмія (запалення зовнішніх оболонок очей). Загальні електротравми, або електричні удари, призводять до поразки всього організму, що виражається в порушенні або повне припинення діяльності найбільш життєво важливих органів та систем - легких (дихання), серця (кровообігу).

Характер впливу електричного струму на людину і тяжкість ураження потерпілого залежить від багатьох факторів.

Оцінювати небезпека впливу електричного струму на людину можна по відповідним реакцій організму. Зі збільшенням струму чітко проявляються три якісно відмінні відповідні реакції. Це перш за все відчуття, більш судорожне скорочення м'язів (неотпусканіе для змінного струму і больовий ефект постійного) і, нарешті, фісрілляція серця. Електричні струми, викликають відповідну реакцію, поділяють на відчутні, неотпускающий і фібрілляціонние.

ФАКТОРИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ РЕЗУЛЬТАТ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

До факторів, що впливають на результат поразки електричним струмом, відносять:

Величина струму.

Величина напруги.

Час дії.

Рід та частота струму.

Шлях замикання.

Опір людини.

Навколишнє середовище.

Фактор уваги.

Величина струму

За величиною струму, струми поділяються на:

невідчутне (0,6 - 1,6 мА);

відчуваються (3мА);

відпускають (6мА);

неотпускающий (10-15мА);

задушливі (25-50мА);

фібрілляціонние (100-200мА);

теплові впливу (5А і вище).

Величина напруги і 2.3. Час дії

За ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ "Гранично допустимі величини напруг і струмів. Електробезпека ". Фактори величини напруги і час дії електричного струму, наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Час дії, сек.

Тривало

До 30

1

0,5

0,2

0,1

Величина струму, мА.

1

6

50

100

250

500

Величина напруги, В.

6

36

50

100

250

500

При короткочасному впливі (0,1-0,5 с) струм порядку 100мА не викликає фібриляції серця. Якщо збільшити тривалість впливу до 1с, то цей же струм може призвести до смертельного результату. Зі зменшенням тривалості впливу значення допустимих для людини струмів істотно збільшується. При зміні часу впливу від 1 до 0,1 с допустимий струм зростає в 16 разів.

Крім того, скорочення тривалості впливу електричного струму зменшує небезпеку ураження людини виходячи з деяких особливостей роботи серця. Тривалість одного періоду кардіоциклу (рис. 2.1.) Становить 0075-0,85 с.

У кожному кардіоциклу спостерігається період систоли, коли шлуночки серця скорочуються (пік QRS) і виштовхують кров в артеріальні судини.

Фаза Т відповідає закінчення скорочення шлуночків і вони переходять в розслаблений стан. У період діостола шлуночки наповнюються кров'ю. Фаза Р відповідає скорочення передсердь. Встановлено, що серце найбільш чутливо до впливу електричного струму під час фази Т кардіоциклу. Для того щоб виникла фібриляція серця, необхідно збіг за часом дії струму з фазою Т, тривалість якої 0,15-0,2 с. Зі скороченням тривалості впливу електричного струму ймовірність такого збігу стає менше, а отже, зменшується небезпека фібриляції серця. У випадку розбіжності часу проходження струму через людину з фазою Т струми, значно перевищують порогові значення, не викличуть фібриляції серця.

2.4. Рід і частота струму

Постійний і змінний струми надають різноманітні впливи на організм головним чином при напругах до 500 В. При таких напругах ступінь поразки постійним струмом менше, ніж змінним тієї ж величини. Вважають, що напруга 120 В постійного струму при однакових умовах еквівалентно за небезпекою напрузі 40 В змінного струму промислової частоти. При напрузі 500В і вище відмінностей у впливі постійного і змінного струмів практично не спостерігаються.

Дослідження показали, що найбільш несприятливими для людини є струми промислової частоти (50 Гц). При збільшенні частоти (більше 50 Гц) значення неотпускающего струму зростає. Зі зменшенням частоти (від 50Гц до 0) значення неотпускающего струму теж зростає і при частоті, яка дорівнює нулю (постійний струм - больовий ефект), вони стають більше приблизно в три рази.

Значення фібрілляціонного струму при частотах 50-100Гц рівні, з підвищенням частоти до 200Гц цей струм зростає приблизно в 2 рази, а при частоті 400Гц - майже в 3,5 рази.

2.5. Шлях замикання струму

При дотику людини до струмоведучих частин шлях струму може бути різним. Всього існує 18 варіантів шляхів замикання струму через людину. Основні з них:

голова - ноги;

рука - рука;

права рука - ноги;

ліва рука - ноги;

нога - нога.

Ступінь поразки в цих випадках залежить від того, які органи людини піддаються впливу струму, і від величини струму, що проходить безпосередньо через серце. Так при протіканні струму по шляху "рука - рука" через серце проходить 3,3% загального струму, по дорозі "ліва рука - ноги" 3,7%, "права рука - ноги" 6,7%, "нога - нога" - 0,4%. Величена неотпускающего струму по шляху "рука - рука" приблизно в два рази менше, ніж по шляху "рука - ноги".

2.6. Опір людини

Величина струму походящей через який-небудь ділянку тіла людини, залежить від прикладеної напруги (напруги доторку) і електричного опору чиниться току даною ділянкою тіла.

Між впливає струмом і напругою існує нелінійна залежність: зі збільшенням напруги струм зростає швидше. Це пояснюється головним чином нелінійністю електричного опору тіла людини. На ділянці між двома електродами електричне опір тіла людини в основному складається з опорів двох тонких зовнішніх шарів шкіри, що стосуються електродів, і внутрішнього опору іншої частини тіла. Погано проводить струм зовнішній шар шкіри, що прилягає до електрода, і внутрішня тканину, що знаходиться під погано проводять шаром, хіба що утворюють обкладки конденсатора ємністю С і опором його ізоляції Vн. Зі збільшенням частоти струму опір тіла людини зменшується і за великих частотах практично стає рівним внутрішньому опору.

При напрузі на електродах 40-45В в зовнішньому шарі шкіри виникають значні напруженості поля, які повністю або частково порушують полупроводящая властивості цього шару. При збільшенні напруги опір тіла зменшується і за напрузі 100-200В падає до значення внутрішнього опору тіла. Це опір для практичних розрахунків може бути прийнято рівним 1000 Ом.

2.7. Навколишнє середовище

вологість і температура повітря, наявність заземлених металевих конструкцій і підлоги, струмопровідна пил і інші чинники навколишнього середовища надають додатковий вплив на умову електробезпеки. У вологих приміщеннях з високою температурою чи зовнішніх електроустановках складаються несприятливі умови, при яких забезпечується найкращий контакт із струмопровідними частинами. Наявність заземлених металевих конструкцій і підлоги створює підвищену небезпеку ураження в наслідок того, що людина практично постійно пов'язаний з одним полюсом (землею) електроустановки. Струмопровідна пил також покращує умови для електричного контакту людини як із струмоведучими частинами, так і з землею.

2.8. Фактор впливу

Фактор впливу відіграє важливу роль при ураженні електричним струмом. На рис.2.3. представлений графік залежності освобождаемості студентів при ураженні електричним струмом, якщо їм відомо про те, що установка знаходиться під напругою.

"Гранично допустимі величини напруг і струмів"

ГОСТ 121.038-82 ССБТ

Гранично допустимі величини напруг і струмів наведені в табл.2.

Таблиця 2

Час дії, сек.

Тривало

До 30

1

0,5

0,2

0,1

Величина струму мА

1

6

50

100

250

500

Величина напруги, В

6

36

50

100

250

500

СХЕМА, ПРИЗНАЧЕННЯ, ПРИНЦИП ДІЇ І ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ занулення. НЕОБХІДНІСТЬ повторне заземлення нульового дроту

Занулення - металеве з'єднання корпусу електроустановки з нульовим проводом, що дозволяє звести аварійний режим до однофаз короткого замикання з наступним відключенням пошкодженого контуру в мінімально короткий час (0,2 с).

Занулення застосовують в чотирьох провідних мережах з глухо-заземленою нейтраллю напругою до 1000В. Захисний ефект занулення полягає в зменшенні тривалості замикання на корпус і, отже, у зниженні часу впливу електричного струму на людину.

Схема захисного занулення показана на рис.4.1.

Повторне заземлення нульового проводу необхідно для забезпечення кращого захисту людини від ураження електричним струмом. Як видно з рис.4.2. при обриві нульового проводу, при переході електричного струму на корпус електроустановки струм короткого замикання протікає через опір повторного заземлення та опору заземлення (r0), і фазу (С).

Повторне заземлення нульового проводу влаштовується багато разів:

для повітряних ліній через кожні 250м;

для кабельних ліній через кожні 250м;

і обов'язково при введенні в виробниче приміщення.

Повторне заземлення нульового проводу повністю не забезпечує захисту від ураження струмом, а лише пом'якшує аварійний режим, зменшує напругу на корпусі в 2-3 рази. Небезпека ураження зберігається, тому застосовуються індивідуальні захисні засоби (килимки, рукавиці і т.д.).

Вибрати номінальні струми плавких вставок запобіжників І ВИЗНАЧИТИ ГРАНИЧНО-ДОПУСТИМІ опору петлі "фаза-НУЛЬ" ДЛЯ СПОЖИВАЧІВ, живиться від мережі з глухо-заземленою нейтралью напругою 380/220В

Вихідні дані:

Потужності споживачів ел. енергії, кВт

3-х фазні ел. двигуни з к.з. ротором

2-х фазні

Однофазні

Насос

вентилятор

Токарно. верстат

Свердел. Верстат

центрифуга

компресор

Зварювальний трансформатор

Понижуючий трансформатор

5,5

4,5

3,0

1,1

18,5

24,0

25,0

4,0

Кратність пускового струму для ел. двигунів з к.з. ротором прийняти рівною 5 ... 6,25.

Коефіцієнт потужності споживачів прийняти 0,7 ... 0,8.

Коефіцієнт запасу плавкою вставки прийняти 2,5 - для легких умов пуску; 2,0 - для важких умов пуску.

Складання однолінійної схеми живлення споживачів ел-кою енергії.

Визначення номінальних струмів споживачів

Для установки № № 1-6

, А

Принципи електричного захисту

Принципи електричного захисту

Принципи електричного захисту

Для установок № № 7-8

Принципи електричного захисту

Для двигунів з коротко замкнутим ротором визначаємо пускові струми.

Iпуск = Кп × Iн, A

де Кп - кратність пускового струму.

Iпуск (1) = Кп × Iн (1) = 5 × 11,9 = 59,5 А

Iпуск (2) = Кп × Iн (2) = 5,2 × 9,7 = 50,44 А

Iпуск (3) = Кп × Iн (3) = 5,5 × 6,24 = 34,32 А

Iпуск (4) = Кп × Iн (4) = 5,7 × 2,2 = 12,54 А

Iпуск (1) = Кп × Iн (5) = 5,9 × 36,5 = 215,35 А

Iпуск (1) = Кп × Iн (6) = 6 × 45,6 = 273,6 А

Визначаємо розрахункові значення номінальних струмів плавких вставок. І вибір їх за ГОСТ

,

де b - коефіцієнт запасу плавкою вставки (2,5)

- Приймаємо 25

- Приймаємо 25

- Приймаємо 15

- Приймаємо 10

- Приймаємо 100

- Приймаємо 125

- Приймаємо 100

- Приймаємо 15

Визначення необхідних значень струмів к.з. відповідно до вимог ПУЕ

Iк.з. = К × Iпл.вст., К = 3

Iк.з. (1) = К × Iпл.вст. (1) = 3 × 25 = 75А

Iк.з. (2) = К × Iпл.вст. (2) = 3 × 25 = 75А

Iк.з. (3) = К × Iпл.вст. (3) = 3 × 15 = 45А

Iк.з. (4) = К × Iпл.вст. (4) = 3 × 10 = 30А

Iк.з. (5) = К × Iпл.вст. (5) = 3 × 100 = 300А

Iк.з. (6) = К × Iпл.вст. (6) = 3 × 125 = 375А

Iк.з. (7) = К × Iпл.вст. (7) = 3 × 100 = 300А

Iк.з. (8) = К × Iпл.вст. (8) = 3 × 15 = 45А

Визначення гранично допустимих значень сопративление петлі "фаза-нуль"

Принципи електричного захисту

Принципи електричного захисту

Принципи електричного захисту

Принципи електричного захисту

Вибір номінального струму плавкої вставки для захисту всієї групи споживачів енергії

Принципи електричного захисту

346,20> 219,74

Всі результати зводимо в табл.4

Таблиця 4

Iн, А

Iпуск, A

Iпл.вст., А

Iк.з., А

Zн.расч., Ом

1

11,9

59,5

25

75

2,93

2

9,7

48,5

25

75

2,93

3

6,24

31,2

15

45

4,89

4

2,2

11

10

30

7,33

5

36,5

182,5

100

300

0,73

6

45,6

228

125

375

0,59

7

93,7

-

100

300

0,73

8

13,9

-

15

45

4,89

ВИСНОВОК

У висновку необхідно відзначити, що питання, поставлені в завданні вирішені. У роботі описано дію електричного струму на людину, наведені схема, призначення, принцип дії занулення. Також були обрані номінальні струми плавких вставок запобіжників, визначено гранично-допустимі опору петлі "фаза-нуль". Наведено допустимі рівні напруг дотиків і струмів по ГОСТ 12.1.038-82.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Безпека життєдіяльності та охорона праці | Реферат
32.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Принципи захисту електронної інформації
Основні принципи і способи захисту населення від небезпек
Основні принципи захисту населення від надзвичайних ситуацій
Основні принципи і способи захисту населення при аваріях катастрофах й стихійних лихах їхня ст
Способи захисту цивільних прав 2 Поняття захисту
Потенціал електричного поля
Розрахунок електричного освітлення
Винахід електричного зварювання
Закони електричного струму
© Усі права захищені
написати до нас