5. Первая помощь при отравлении газами

Отравление бытовым и угарным газом Бытовой газ (который в плите) и угарный газ (который образуется при горении в закрытом помещении или в закрытой машине) содержат опаснейшее для человека вещество - окись углерода (CO). Опасно оно тем, что при вдыхании оно связывает гемоглобин в крови и не позволяют ему переносить кислород. В результате, сначала у человека возникает головная боль, тошнота, рвота, потом он теряет сознание и умирает от недостатка кислорода. Особая опасность угарного газа - в том, что он абсолютно не имеет запаха и не оказывает раздражающего воздействия на дыхательные пути. В бытовой газ специально добавляют небольшое количество других газов, обладающих резким и неприятным запахом. Отравлению угарным газом и бытовым газом чаще подвергаются спящие люди, дети оставленные без присмотра, люди, находящиеся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. Часто отравление угарным газом происходит во время пожара. Кроме того, CO может накапливаться в закрытых помещениях (например под землей). Поэтому если вы видите человека без сознания в колодце или цистерне - не пытайтесь оказывать помощь ему прямо там. Иначе останетесь лежать рядом с ним. Отравление токсичными газами Токсичные газы (пары ртути, хлора, аммиака...) при вдыхании вызывают ожог дыхательных путей, воспаление иотек легких. При этом начинается кашель, першение в горле, резь в глазах, слезотечение, боль за грудиной, приступ удушья, потеря сознания. Но хорошо то, что в отличии от угарного газа вы сразу почувствуете запах и жжение и сможете остановить дыхание и выбежать из помещения. Отравление токсичными газами чаще всего происходит на производстве. Первая помощь при отравлении газами При отравлении любым газом - первая задача - как можно быстрее перенести/перевести пострадавшего на свежий воздух. Если это невозможно - откройте окна и двери. Закройте вероятный источник газа - вентиль плиты, нагревателя, выключите зажигание автомобиля. Если у пострадавшего нет дыхания/пульса - сделайте искусственное дыхание и массаж сердца. Если он без сознания (но дыхание и пульс есть) - переверните его на бок. Раскройте/ослабьте одежду на шее и груди. При любом отравлении газами - обязателен вызов скорой (или обращение к врачу). Даже если человек себя нормально чувствует. Т.к. опасные последствия могут развиться и через время.

Билет№9

Схемы выпрямления переменного тока.

Трансформатры тока устройства применение

Измерительные мосты. Применение

Меры безопасности при пользовании переносными светильниками

Первая помощь при поражении электрическим током.

1. Выпрямитель электрического тока – электронная схема, предназначенная для преобразования переменного электрического тока в постоянный (однополярный) электрический ток.        В полупроводниковой аппаратуре выпрямители исполняются на полупроводниковых диодах. В более старой и высоковольтной аппаратуре выпрямители исполняются на электровакуумных приборах – кенотронах. Раньше широко использовались – селеновые выпрямители.        Для начала вспомним, что собой представляет переменный электрический ток. Это гармонический сигнал, меняющий свою амплитуду и полярность по синусоидальному закону.

      В переменном электрическом токе можно условно выделить положительные и отрицательные полупериоды. Всё то, что больше нулевого значения относится к положительным полупериодам (положительная полуволна – красным цветом), а всё, что меньше (ниже) нулевого значения – к отрицательным полупериодам (отрицательная полуволна – синим цветом).        Выпрямитель, в зависимости от его конструкции «отсекает», или «переворачивает» одну из полуволн переменного тока, делая направление тока односторонним.        Схемы построения выпрямителей сетевого напряжения можно поделить на однофазные и трёхфазные, однополупериодные и двухполупериодные.        Для удобства мы будем считать, что выпрямляемый переменный электрический ток поступает с вторичной обмотки трансформатора. Это соответствует истине и потому, что даже электрический ток в домашние розетки квартир домов приходит с трансформатора понижающей подстанции. Кроме того, поскольку сила тока – величина, напрямую зависящая от нагрузки, то при рассмотрении схем выпрямления мы будем оперировать не понятием силы тока, а понятием – напряжение, амплитуда которого напрямую не зависит от нагрузки.        На рисунке изображена схема и временная диаграмма выпрямления переменного тока однофазным однополупериодным выпрямителем.

      Из рисунка видно, что диод отсекает отрицательную полуволну. Если мы перевернём диод, поменяв его выводы – анод и катод местами, то на выходе окажется, что отсечена не отрицательная, а положительная полуволна.

      Среднее значение напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя соответствует значению:

Uср = Umax / π = 0,318 Umax

где: π - константа равная 3,14.

      Однополупериодные выпрямители используются в качестве выпрямителей сетевого напряжения в схемах, потребляющих слабый ток, а также в качестве выпрямителей импульсных источников питания. Они абсолютно не годятся в качестве выпрямителей сетевого напряжения синусоидальной формы для устройств, потребляющих большой ток.        Наиболее распространёнными являются однофазные двухполупериодные выпрямители. Существуют две схемы таких выпрямителей – мостовая схема и балансная.        Рассмотрим мостовую схему однофазного двухполупериодного выпрямителя и его работу.

      Если ток вторичной обмотки трансформатора течёт по направлению от точки «А» к точке «В», то далее от точки «В» ток течёт через диод VD3 (диод VD1 его не пропускает), нагрузку Rн, диод VD2 и возвращается в обмотку трансформатора через точку «А». Когда направление тока вторичной обмотки трансформатора меняется на противоположное, то вышедший из точки «А», ток течёт через диод VD4, нагрузку Rн, диод VD1 и возвращается в обмотку трансформатора через точку «В».        Таким образом, практически отсутствует промежуток времени, когда напряжение на выходе выпрямителя равно нулю.        Рассмотрим балансную схему однофазного двухполупериодного выпрямителя.

      По своей сути это два однополупериодных выпрямителя, подключенных параллельно в противофазе, при этом начало второй обмотки соединено с концом первой вторичной обмотки. Если в мостовой схеме во время действия обоих полупериодов сетевого напряжения используется одна вторичная обмотка трансформатора, то в балансной схеме две вторичных обмотки (2 и 3) используются поочерёдно.        Среднее значение напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя соответствует значению:

Uср = 2*Umax / π = 0,636 Umax

где: π - константа равная 3,14.

      Представляет интерес сочетание мостовой и балансной схемы выпрямления, в результате которого, получается двухполярный мостовой выпрямитель, у которого один провод является общим для двух выходных напряжений (для первого выходного напряжения, он отрицательный, а для второго - положительный):

2. Магнитная система. В зависимости от конфигурации магнитной системы трансформаторы подразделяют на стержневые (рис. 2.2, а), броневые (рис. 2.2, б) и тороидальные (рис. 2.2, в).Стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки. Часть магнитопровода, на которой обмотки отсутствуют, называют ярмом. Трансформаторы большой и средней мощности обычно выполняют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые.

Силовые трансформаторы большой мощности броневого типа отечественная промышленность не выпускает.

Рис. 2.2. Основные типы однофазных трансформаторов: 1 — ярмо; 2 — стержень; 3 —обмотки; 4 — тороидальный магнитопровод.

  Но при значительных мощностях (более 80—100 MB•А на фазу) часто применяютбронестержневые трансформаторы, у которых крайние стержни имеют боковые ярма (рис. 2.3,а). Такая конструкция позволяет уменьшить поперечное сечение верхнего и нижнего ярм по сравнению со стержневыми трансформаторами, в результате чего уменьшается высота трансформатора и упрощается его транспортировка по железным дорогам. При дальнейшем повышении мощности для еще большего уменьшения высоты верхнего и нижнего ярм применяют трансформаторы многостержневой конструкции. В этом случае «расщепляют мощность» каждой фазы между двумя или тремя отдельными стержнями, т. е. обмотки каждой фазы располагают на нескольких стержнях, включенных в магнитном отношении параллельно (рис. 2.3,6).

Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитопроводы трансформаторов (рис. 2.4) собирают из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,28—0,5 мм при частоте 50 Гц. Обычно применяют анизотропную холоднокатаную сталь с ребровой структурой (марки 3412-3416) и содержанием кремния 2,8 — 3,8%. Магнитные свойства этой стали резко улучшаются при совпадении направлений магнитного потока  и   прокатки:   потери   в   стали   на   перемагничивание уменьшаются в два-три раза, а магнитная проницаемость и индукция насыщения возрастают. Однако использование холоднокатаной стали усложняет конструкцию и технологию изготовления магнитопроводов, так как при этом требуется исключить прохождение магнитного потока поперек направления прокатки или по крайней мере уменьшить длину участков, на которых это явление возникает.

Рис. 2.3. Однофазные трансформаторы большой мощности: а — бронестержневой;б —многостержневой; 1— верхнее ярмо; 2 —стержень; 3 —обмотки; 4 — боковое ярмо; 5 — боковое совмещенное ярмо.

Рис. 2.4. Магнитная система силового трехфазного трансформа­тора: а — общий вид; б —сборка магнитопровода;  У —стержень;  2 — ярмо; 3 — опорные балки; 4— стяжные шпильки; 5,  7— листы  крайнего  и среднего стержней; 6 — листы верхнего ярма.

 

По способу сборки различают стыковые и шихтованные магнитопроводы. В стыковых магнитопроводах стержни и ярма собирают и скрепляют раздельно, а затем устанавливают в стык и соединяют между собой. В месте стыка во избежание замыкания листов устанавливают изоляционные прокладки. В шихтованных магнитопроводах ярма и стержни собирают как цельную конструкцию с взаимным перекрытием отдельных слоев в месте стыка («впереплет»). Каждый слой состоит из двух - трех листов. При сборке магнитопровода листы в двух смежных слоях располагают, как показано на рис. 2.5, о и б, т. е. листы каждого последующего слоя перекрывают стык в листах предыдущего слоя, существенно уменьшая магнитное сопротивление в месте сочленения. После сборки магнитопровода листы верхнего ярма вынимают, на стержни устанавливают катушки и ярмо снова ставят на место (рис. 2.4,б). Шихтованные магнитопроводы имеют значительно меньшее магнитное сопротивление, чем стыковые; поэтому последние применяют сейчас только в микротрансформаторах.

При изготовлении магнитопроводов из холоднокатаной текстурованной стали листы в местах сочленения крайних стержней с ярмами скашивают примерно на 45° (рис. 2.5, в и г).

	Рис. 2.5. Расположение листов в двух смежных слоях магнитопровода силового трехфазного трансформатора: а, в, е — 1, 3, 5-й и другие слои; б, г, д — 4, 2, 6-й и другие слои; 1 — листы крайних стержней; 2 —листы среднего стержня; 3, 4, 5 — листы верхнего и нижнего ярм.

Скос листов позволяет уменьшить магнитное сопротивление магнитопровода и потери мощности в нем, так как при прямоугольной форме листов в местах поворота магнитного потока на 90° возникают добавочные потери из-за несовпадения направлений индукционных линий и прокатки стали. Сборка магнитопроводов из листов с косым стыком является весьма трудоемкой, так как в целях перекрытия стыков листов при шихтовке приходится смещать их по длине. Поэтому в силовых трансформаторах широко применяют комбинированный способ шихтовки, при котором стыки листов ярма со средним стержнем (рис. 2.5, д и е) делают прямыми, а с крайними стержнями — косыми, или первый слой листов выполняют с косыми стыками, а второй — с прямыми.

Стержни магнитопровода в силовых трансформаторах сравнительно небольшой мощности имеют прямоугольное или крестовидное сечение (рис. 2.6, а и б), а в более мощных — ступенчатое, по форме приближающееся к кругу (рис. 2.6, в) (их собирают из листов различной ширины). Такая форма обеспечивает получение требуемого поперечного сечения стержня при минимальном диаметре, что позволяет уменьшить длину витков обмоток, а следовательно, и расход обмоточных проводов.

Рис. 2.6. Формы сечения стержней силовых трансформаторов: 1 — пакеты листов; 2 — продольные каналы; 3 — поперечный канал.

При большом сечении стержней их собирают из отдельных стальных пакетов, между которыми располагают продольные каналы шириной 5 — 6 мм, а в некоторых кон­струкциях и поперечный канал (рис. 2.6, г) для циркуляции охлаждающей жидкости.

Стяжку листов стержней (опрессовку стержней) в силовых трансформаторах сравнительно небольшой мощности осуществляют с помощью деревянных или пластмассовых планок и стержней, устанавливаемых между стальным стержнем и жестким изоляционным цилиндром, на котором намотана обмотка НН (рис. 2.7, а).

В более мощных трансформаторах с магнитопроводами из холоднокатаной анизотропной стали стержни стягивают бандажами из стеклоленты или стальной ленты (рис. 2.7,6). Чтобы стальные бандажи не образовали короткозамкнутых витков, их разрезают и стягивают с помощью изоляционных пряжек. Для получения равномерного сжатия стальных листов перед наложением бандажей стержень опрессовывают на сбо­рочном стенде. Опрессовка стержней обеспечивает необходи­мую жесткость конструкции магнитопровода и предотвращает повышенную вибрацию его листов, сопровождающуюся шумом.

Рис. 2.7. Способы прессовки стержней и ярм: 1 — шихтованный   стержень;   2 —деревянная   планка;   3 — изоляционный   цилиндр катушки; 4 — деревянный стержень;  5 — бандаж  из  стеклоленты;  б — изоляционная трубка; 7 — стальная шпилька; 8 — изоляционная пластина; 9 — по­лубандаж из стальной ленты; 10 — ярмо; 11 —изоляционная прокладка; 12 — ярмовая балка.

В магнитопроводах из горячекатаной стали стержни стягивают стальными шпильками, изолированными относительно стержней трубками из изоляционного материала (рис. 2.7, в). Такой способ опрессовки при холоднокатаной стали недопустим, так как магнитные силовые линии огибают отверстия, пробитые в стальных листах для шпилек, и, следовательно, отклоняются от направления проката стали.

Ярма, соединяющие стержни, выполняют обычно прямоугольного, Т-образного или ступенчатого сечения на 2 — 5% больше сечения стержней. Это уменьшает индукцию в стали ярма и потери мощности в ней. Ярма стягивают с помощью деревянных или стальных опорных балок, бандажей из стеклоленты или стальной ленты (рис. 2.7, г) или посредством шпилек (рис. 2.7, д).

Магнитопровод вместе с опорными балками и другими прессующими деталями образует остов трансформатора. При работе силовых трансформаторов магнитопровод и другие стальные части находятся в сильном электрическом поле, вследствие чего они могут приобрести электрический заряд. Чтобы избежать этого, остов заземляют с помощью медных лент.

Трансформаторы малой мощности и микротрансформаторы часто выполняют броневыми, так как они имеют более низкую стоимость по сравнению со стержневыми трансформаторами из-за меньшего числа катушек и упрощения сборки и изготовления. Применяют также и маломощные трансформаторы стержневого типа с одной или двумя катушками. Преимущество тороидальных трансформаторов — отсутствие в магнитной системе воздушных зазоров, что значительно уменьшает магнитное сопротивление магнитопровода.

В трансформаторах малой мощности магнитопровод собирают из штампованных пластин П-, Ш- и О-образной формы (рис. 2.8, а, б, в). При использовании листов Ш- и П-образной формы магнитопровод может быть собран «впереплет» или «встык». Сборку пластин «встык» применяют при необходимости введения в магнитопровод воздушного зазора; в этом случае в месте стыка устанавливают изоляционные прокладки.

Рис. 2.8. Магнитопроводы трансформаторов малой мощности: а, д — броневой, б, г — стержневой, в, е — тороидальный, ж — трехфазный.

Большое значение получили также магнитопроводы, навитые из узкой ленты электротехнической стали (обычно из анизотропной холоднокатаной стали) или из специальных железоникелевых сплавов типа пермаллой. Их можно использовать для стержневых, броневых, тороидальных и трехфазных трансформаторов. Основными преимуществами их перед шихтованными являются лучшее использование ферромагнитного материала благодаря ориентации магнитного потока в направлении прокатки стали или пермаллоя и более высокое сопротивление вихревым токам, что обусловливает уменьшение потерь мощности в магнитопроводе, особенно при повышенных, частотах. Ленточные магнитопроводы (рис.2.8,г,д,е,ж) бывают неразъемными и разъемными. Разъемные ленточные магнитопроводы выполняют из двух половин. Чтобы уменьшить магнитное сопротивление магнитопровода в местах стыка, торцовые поверхности обеих половин шлифуют, затем; вкладывают в катушку и склеивают по шлифованным поверхностям специальным клеем, изготовленным на основе эпоксидной смолы с ферромагнитным наполнителем. Монолитность конструкции ленточного магнитопровода обеспечивается путем применения клеющих лаков и эмалей.

Для трансформаторов, работающих при частоте 400 и 500 Гц, магнитопроводы выполняют из специальных сортов электротехнической стали с малыми удельными потерями при повышенной частоте, а также из железоникелевых сплавов типа пермаллой, которые имеют большие начальную и максимальную магнитные проницаемости и позволяют получить магнитные поля с большой индукцией при сравнительно слабой напряженности. Толщина листов составляет 0,2; 0,15; 0,1 и 0,08 мм. При частотах более 10—20 кГц магнитопроводы прессуют из порошковых материалов (магнитодиэлектриков и ферритов).

Обмотки. В современных трансформаторах первичную и вторичную  обмотки  стремятся  расположить  для  лучшей  магнитной связи как можно  ближе  одну  к  другой.  При  этом на каждом стержне магнитопровода размещают обе обмотки либо   концентрически — одну   поверх   другой,   либо   в   виде нескольких дисковых катушек, чередующихся по высоте стержня.  В  первом  случае  обмотки  называют  концентрическими, во   втором —чередующимися.   В   силовых   трансформаторах обычно применяют концентрические обмотки, причем ближе" к стержням располагают обмотку НН, требующую меньшей изоляции относительно остова трансформатора, а снаружи — обмотку ВН 

3. Схемы с использованием измерительных мостов, пригодные для различных видов соединения обмоток (звезда с выведенной или невыведенной нейтралью, треугольник), в основном применяют для измерений на низковольтных машинах. На черт.8 приложения приведена схема, применяемая для высоковольтных машин с обмоткой, соединенной в звезду с выведенной нейтралью.            Существуют схемы, основанные на применении либо одинарного, либо двойного моста.            Схемы с одинарным мостом применяют для измерения сопротивлений более 10 Ом.            В пп.3.1-3.3 приведено описание наиболее распространенных схем, в основу которых положен принцип одинарного или двойного моста.      

     3.1. Измерение сопротивления обмотки низковольтной машины с применением двойного места (моста Томсона)            В зависимости от способа соединения обмотки следует применять схему, приведенную на черт.4 (соединение в звезду с выведенной нейтралью), или на черт.5 (соединение в треугольник) приложения, где  - сопротивление фазы обмотки;  - нормальное эталонное сопротивление измерительного моста;  и  - регулируемые сопротивления измерительного моста;  - импедансы с высоким реактивным сопротивлением для ограничения переменного тока;  - активное сопротивление импедансов;  - короткозамыкатель;  - выключатель;  - амперметр с подвижной катушкой;  - фильтр.            Эталонное сопротивление  должно быть рассчитано на ток нагрузки , при этом рекомендуется, чтобы .            Регулируемые сопротивления  и  должны иметь класс точности сопротивлений лабораторных измерительных мостов, т.е. около 0,02%.            Импедансы  должны быть намотаны проводом с низким температурным коэффициентом. Значение сопротивления  должно быть определено с той же точностью, что и сопротивлений  и .            Подсоединение измерительной цепи проводят замыканием выключателя  и размыканием короткозамыкателя , а отсоединение проводят размыканием выключателя и замыканием короткозамыкателя .            Значение постоянного тока, измеренного амперметром, должно быть:            5%  - для схемы на черт.4 (соединение в звезду);            (10-15)%  - для схемы на черт.5 (соединение в треугольник);             - значение переменного тока фазы машины во время проведения опыта нагревания.            Испытание двигателей со схемой соединения обмотки "треугольник-звезда" рекомендуется проводить при соединении обмотки в звезду.            Сопротивление фазы обмотки при равновесии моста рассчитывают по формуле      

.

     

     3.2. Измерение сопротивления обмотки низковольтной машины с применением одинарного моста (моста Витстона)            Принципиальная схема с использованием одинарного моста приведена на черт.6 приложения. Трансформатор напряжения  с коэффициентом трансформации, равным единице, предназначен для предотвращения попадания переменной составляющей тока на выводы моста, а конденсатор  предназначен для разделения по постоянному току испытуемой обмотки и сети. Без этого конденсатора измеряют сопротивление обмотки, соединенной параллельно сопротивлению сети.            Из схемы видно, что измеряемое сопротивление представляет собой сумму сопротивлений обмотки машины и вторичной обмотки трансформатора напряжения.            Сопротивление обмотки  рассчитывают по формуле      

,

      где  - сопротивление, измеренное мостом;

            - сопротивление вторичной обмотки трансформатора.            Переключатель (см. черт.7 приложения) предохраняет трансформатор  от нагревания и изменения его сопротивления в ходе опыта. Необходимо учитывать сопротивление вспомогательных элементов и, если это имеет место, изменение их сопротивления с ростом температуры.            Так как по схеме (см. черт.6) необходимо применять конденсаторы, обладающие способностью передавать нагрузочный ток переменного напряжения низковольтных машин, то применять этот метод следует исключительно на машинах средней мощности (~ 20-30 кВт).            Схема, приведенная на черт.7, иллюстрирует применение этого метода для трехфазных машин с соединением обмотки в звезду. Измеряют сопротивление двух последовательных фаз обмотки. Для обмоток, соединенных в треугольник, цепь та же, но измеряют сопротивление одной фазы, параллельной по отношению к сопротивлению двух других фаз, включенных последовательно.            Если нейтраль испытываемой обмотки подсоединена к заземлению, то в каждую фазу источника питания должен быть включен конденсатор.            Четырехполюсный двухпозиционный переключатель, приведенный на черт.7, предназначен для:      

     1) подсоединения трансформатора напряжения только на время измерения сопротивления для снижения его нагрева. Необходимо отметить, что назначение этого трансформатора - передача напряжения, противоположного переменному напряжению выводов моста, а не передача мощности. В этих условиях даже заметный нагрев влияет на сопротивление его вторичной обмотки значительно меньше;      

     2) шунтирования конденсатора на то время, когда измерения не проводят;      

     3) проверки сопротивления вторичной обмотки трансформатора до проведения измерения с целью установления возможного его изменения. Необходимо отметить, что два полюса переключателя, соединенные параллельно, применяют для снижения контактного сопротивления в этой цепи и для того, чтобы сделать его более стабильным.            Если вместо периодического измерения превышений температуры требуется проследить изменения температуры в течение длительного времени, необходимо, чтобы тепловое равновесие трансформатора напряжения было достигнуто еще до начала испытания и измерения сопротивления обмотки в холодном состоянии.            Конденсатор, подсоединенный к выводам измерительного моста, применяют для того, чтобы максимально снизить влияние на измерительную цепь перенапряжений, вызванных коммутацией.    

  

     3.3. Мостовой метод измерения, применяемый для высоковольтных машин            На черт.8 приведена схема, применяемая для высоковольтной машины с обмоткой, соединенной в звезду с выведенной нейтралью.            Питающее мост напряжение постоянного тока подсоединено между нейтральными точками машины и трансформатора .            Дроссель  препятствует прохождению токов третьей гармоники между двумя нейтральными точками. Фильтрация составляющих переменного тока в измерительной цепи осуществляется, с одной стороны, с помощью трансформатора напряжения  с коэффициентом трансформации, равным единице, подсоединенного к выводам шунта , причем сопротивление первичной обмотки должно быть выше , с другой - с помощью индуктивности , соединенной последовательно сопротивлению , и конденсатора, подсоединенного параллельно плечу  моста.            Необходимая точность измерения индуктивности и шунтов и меры безопасности для защиты от высоких напряжений те же, что и при измерениях по схеме вольтметра-амперметра.            Если нейтральная точка машины надежно заземлена, то цепь измерительного моста может быть легко защищена с помощью разрядника.            4. При пользовании электроинструментом или переносными электрическими светильниками их провода или кабели должны по возможности подвешиваться. Непосредственное соприкосновение проводов и кабелей с металлическими, горячими, влажными и масляными поверхностями или предметами не допускается.

3.2. Присоединение переносных электрических светильников на напряжение 12 В и 42 В к трансформатору осуществляется наглухо или при помощи штепсельной вилки, в последнем случае на кожухе трансформатора со стороны 12 В и 42 В должна быть предусмотрена специальная розетка, окрашенная в белый цвет, и иметь соответствующую надпись 12 В и 42 В.

3.3. В качестве источника питания для электроинструмента, ручных электрических машин, переносных электрических светильников напряжением до 42 В применяются понижающие трансформаторы, машинные преобразователи, генераторы, аккумуляторные батареи.

3.4. Во избежание поражения электрическим током запрещается питание электроинструмента и переносных электрических светильников от автотрансформатора.

3.5. Электроинструмент должен удовлетворять следующим основным требованиям:

3.5.1. быстро включаться и отключаться от электросети (но не самопроизвольно);

3.5.2. быть безопасным в работе и иметь недоступные токоведущие части.

3.6. Штепсельные соединения (розетки, вилки), применяющиеся на предприятии должны быть окрашены в белый цвет для напряжения 12 В и 42 В, а на 220 В — в красный цвет и иметь разную конструкцию, исключающую возможность взаимного включения.

3.7. Для присоединения к сети электроинструмента должен применяться шланговый привод.

3.8. Во избежание поражения электротоком, подключение вспомогательного оборудования (трансформаторов, преобразователей частоты, защитно-отключающих устройств и т. д.) к электросети и отсоединение его, производятся электротехническим персоналом с группой по электробезопасности не ниже III.

3.9. В особо опасных помещениях разрешается применять электроинструмент, электрические машины и переносные электрические светильники на напряжение не выше 12 В, в помещениях с повышенной опасностью — не выше 42 В.

3.10. Во избежание травмирования глаз, сверление отверстий должно производиться в защитных очках.

3.11. Запрещается производить работы в зоне движущихся машин и механизмов, подвижных частей производственного оборудования, при производстве работ необходимо отключить их или оградить рабочее место.

3.12. Для предотвращения падения с высоты работу производить с прочных лесов или подмостей. Работа с приставных лестниц запрещается.

3.13. Работникам, пользующимся электроинструментом и ручными электрическими машинами, запрещается:

3.13.1. передавать ручные электрические машины и электроинструмент хотя бы на непродолжительное время другим лицам;

3.13.2. разбирать ручные электрические машины и электроинструмент, производить самим какой-либо ремонт;

3.13.3. держаться за провода ручной электрической машины или электроинструмента, касаться вращающегося режущего инструмента;

3.13.4. удалять руками стружку или опилки во время работы до полной остановки ручной электрической машины;

3.13.5. вносить внутрь барабанов и котлов, металлических резервуаров и т. п. переносные трансформаторы и преобразователи частоты:

3.13.6. оставлять ручные электрические машины и электроинструмент без надзора, включенными в электросеть.

3.14. При прекращении подачи тока во время работы с электроинструментом или при перерыве в работе, электроинструмент отключается (отсоединяется) от электросети.

3.15. При обнаружении каких-либо неисправностей, работа с ручными электрическими машинами, электроинструментом или переносными электрическими светильниками немедленно прекращается

5. Первая и неотложная помощь при поражении электрическим током

Пострадавшего нужно немедленно освободить от действия тока. Самым лучшим является быстрое его выключение. Однако в условиях больших промышленный предприятий это не всегда возможно. Тогда необходимо перерезать или перерубить провод или кабель топором с сухой деревянной ручкой, либо оттащить пострадавшего от источника тока.  При этом необходимо соблюдать меры личной предосторожности: использовать резиновые перчатки, сапоги, галоши, резиновые коврики, подстилки из сухого дерева, деревянные сухие палки и т.п. При оттаскивании пострадавшего от кабеля, проводов и т.п. следует браться за его одежду (если она сухая!), а не за тело, которое в это время является проводником электричества.  Меры по оказанию помощи пострадавшему от электрического тока определяются характером нарушения функций организма: если действие тока не вызвало потери сознания, необходимо после освобождения от тока уложить пострадавшего на носилки, тепло укрыть, дать 20-25 капель валериановой настойки, тёплый чай или кофе и немедленно транспортировать в лечебное учреждение.  Если поражённый электрическим током потерял сознание, но дыхание и пульс сохранены, необходимо после освобождения от действия тока на месте поражения освободить стесняющую одежду (расстегнуть ворот, пояс и т.п.), обеспечить приток свежего воздуха, выбрать соответственно удобное для оказания первой помощи место с твёрдой поверхностью – подложить доски, фанеру и т.п., подстелив предварительно под спину одеяло. Важно предохранять пострадавшего от охлаждения (грелки). Необходимо осмотреть полость рта; если стиснуты зубы, не следует прибегать к физической силе – раскрывать его рот роторасширителем, а надо сначала несколько раз кряду дать ему понюхать на ватке нашатырный спирт, растереть им виски, обрызгать лицо и грудь водой с ладони. Одновременно следует ввести подкожно 0,5 мл 1% раствора лобелина или цититона, 1 мл 10% раствора кофеина, 1 мл кордиамина. При открытии полости рта необходимо удалить из неё слизь, инородные предметы, если есть – зубные протезы, вытянуть язык и повернуть голову на бок, чтобы он не западал. Затем пострадавшему дают вдыхать кислород. Если поражённые пришёл в сознание, ему нужно обеспечить полный покой, уложить на носилки и поступать далее так, как указано выше в первом случае.  Но бывает и так, что состояние больного ухудшается – появляются сердечная недостаточность, частое прерывистое дыхание, бледность кожных покровов, цианоз видимых слизистых оболочек, а затем терминальное состояние и клиническая смерть. В таких случаях, если помощь оказывает один человек, он должен тут же приступить к производству искусственного дыхания «изо рта в рот» и одновременно осуществлять непрямой массаж сердца. делается это следующим образом: сначала оказывающий делает подряд 10 выдохов в лёгкие пострадавшего, затем быстро переходит к левой его стороне, становится на одно или оба колена и производит толчкообразное надавливание по центру грудины на её нижнюю треть. Массаж сердца прерывается каждые 15 секунд для проведения одного глубокого вдоха.  Если есть помощник, то оказание первой помощи проводят двое. Один производит искусственное дыхание, другой – непрямой массаж сердца. Эффективность этих мероприятий зависит от правильного их сочетания, а именно: во время вдоха надавливание на грудину пострадавшего производить нельзя. Во время выдоха на грудину следует ритмично нажимать 3-4 раза, делая паузу во время следующего вдоха и т.д. Таким образом, за одну минуту совершается 48 нажатий и 12 вдуваний. Непрямой массаж сердца частично обеспечивает вентиляцию лёгких. Для проведения массажа сердца надо надавливание производить не всей ладонью, а волярной (тыльной) поверхностью лучезапястного сустава. Давление на грудину усиливается другой ладонью, крестообразно располагаемой на дорзальной (ладонной) поверхности первой кисти. Оказывающий помощь при массаже сердца должен находиться в полусогнутом положении так, чтобы сила нажатия обеспечивалась и весом туловища. Надавливание должно быть таким, чтобы грудина смещалась к позвоночнику не менее, чем на 3-5 см. В этом случае происходит механическое сдавливание сердца, вследствие чего из него выталкивается кровь. При расправлении грудной клетки кровь из вен поступает в сердце.  Проведение массажа сердца у лиц в состоянии клинической смерти необходимо сочетать с применением не только искусственного дыхания, но и внутриартериального переливания крови или полиглюкина (250-500 мл), синкола и других средств.  Следует отметить, что при поражении электрическим током может развиться фибрилляция сердца (частые неэффективные сокращения сердечной мышцы, не обеспечивающие передвижения крови по кровеносным сосудам), завершающаяся остановкой сердца. В этом случае применяют раздражение сердечной мышцы с помощью специального аппарата – дефибриллятора.  Одновременно с массажем сердца и искусственным дыханием пострадавшему внутривенно вводят необходимые лекарственные вещества, в том числе 0,5 мл норадреналина (медленно!), 1 мл 10% раствора кофеина, 1 мл кордиамина, 1 мл 1% раствора мезатона или 0,3 мл 0,5% раствора эфедрина, 5 мл 10% раствора хлористого кальция, 30-40 мл 40% раствора глюкозы.  В связи с нарушением у пострадавшего кровообращения и ослабления всасывания из подкожного слоя вводить лекарственные вещества нужно внутривенно и по возможности медленно. При этом продолжают проводить искусственное дыхание и другие мероприятия по оказанию первой помощи.  Следует также проводить кожное раздражение – растирание тела и конечностей полотенцем, смоченным винным спиртом или 6% раствором уксуса.  У поражённых электрическим током меры оживления следует проводить очень тщательно и длительно вплоть до восстановления самостоятельного дыхания или появления безусловных признаков смерти – трупных пятен и окоченения.  Участки тела, обожжённые электрическим током, лечат в стационаре как термические ожоги. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы поражённых электротоком или молнией закапывали в землю.

Билет №10

Резонанс напряжений. Резонанс тока.

Трансформаторы устройство параметры.

Токоизмерительные клещи. Устройство принцып действия. Примнение.

Правила безопасности при ремонте светильников.

Порядок освобождения от шагового напряжения.

1. Явление резонанса. Электрическая цепь, содержащая индуктивность и емкость, может служить колебательным контуром, где возникает процесс колебаний электрической энергии, переходящей из индуктивности в емкость и обратно. В идеальном колебательном контуре эти колебания будут незатухающими. При подсоединении колебательного контура к источнику переменного тока угловая частота источника ? может оказаться равной угловой частоте ?0, с которой происходят колебания электрической энергии в контуре. В этом случае имеет место явление резонанса, т. е. совпадения частоты свободных колебаний ?0, возникающих в какой-либо физической системе, с частотой вынужденных колебаний ?, сообщаемых этой системе внешними силами.

Резонанс в электрической цепи можно получить тремя способами: изменяя угловую частоту ? источника переменного тока, индуктивность L или емкость С. Различают резонанс при последовательном соединении L и С — резонанс напряжений и при параллельном их соединении — резонанс токов. Угловая частота ?0, при которой наступает резонанс, называется резонансной, или собственной частотой колебаний резонансного контура.

Резонанс напряжений. При резонансе напряжений (рис. 196, а) индуктивное сопротивление XLравно емкостному Хс и полное сопротивление Z становится равным активному сопротивлению R:

Z = ?( R2 + [?0L - 1/(?0C)]2 ) = R

В этом случае напряжения на индуктивности UL и емкости Uc равны и находятся в противофазе (рис. 196,б), поэтому при сложении они компенсируют друг друга. Если активное сопротивление цепи R невелико, ток в цепи резко возрастает, так как реактивное сопротивление цепи X = XL—Xс становится равным нулю. При этом ток I совпадает по фазе с напряжением U и I=U/R. Резкое возрастание тока в цепи при резонансе напряжений вызывает такое же возрастание напряжений UL и Uc, причем их значения могут во много раз превышать напряжение U источника, питающего цепь.

Угловая частота ?0, при которой имеют место условия резонанса, определяется из равенства ?oL = 1/(?0С).

Рис. 196. Схема (а) и векторная диаграмма (б) электрической цепи, содержащей R, L и С, при резонансе напряжений

Отсюда имеем

?o = 1/?(LC) (74)

Если плавно изменять угловую частоту ? источника, то полное сопротивление Z сначала начинает уменьшаться, достигает наименьшего значения при резонансе напряжений (при ?o), а затем увеличивается (рис. 197, а). В соответствии с этим ток I в цепи сначала возрастает, достигает наибольшего значения при резонансе, а затем уменьшается.

Резонанс токов. Резонанс токов может возникнуть при параллельном соединении индуктивности и емкости (рис. 198, а). В идеальном случае, когда в параллельных ветвях отсутствует активное сопротивление (R1=R2 = 0), условием резонанса токов является равенство реактивных сопротивлений ветвей, содержащих индуктивность и емкость, т. е. ?oL = 1/(?oC). Так как в рассматриваемом случае активная проводимость G = 0, ток в неразветвленной части цепи при резонансе I=U?(G2+(BL-BC)2)= 0. Значения токов в ветвях I1 и I2 будут равны (рис. 198,б), но токи будут сдвинуты по фазе на 180° (ток IL в индуктивности отстает по фазе от напряжения U на 90°, а ток в емкости I с опережает напряжение U на 90°). Следовательно, такой резонансный контур представляет собой для тока I бесконечно большое сопротивление и электрическая энергия в контур от источника не поступает. В то же время внутри контура протекают токи IL и Iс, т. е. имеет место процесс непрерывного обмена энергией внутри контура. Эта энергия переходит из индуктивности в емкость и обратно.

Как следует из формулы (74), изменяя значения емкости С или индуктивности L, можно изменять частоту колебаний ?0 электрической энергии и тока в контуре, т. е. осуществлять настройку контура на требуемую частоту. Если бы в ветвях, в которых включены индуктивность и емкость, не было активного сопротивления, этот процесс колебания энергии продолжался бы бесконечно долго, т. е. в контуре возникли бы незатухающие колебания энергии и токов IL и Iс. Однако реальные катушки индуктивности и конденсаторы всегда поглощают электрическую энергию (из-за наличия в катушках активного сопротивления проводов и возникновения

в конденсаторах токов смещения, нагревающих диэлектрик), поэтому в реальный контур при резонансе токов поступает от источника некоторая электрическая энергия и по неразветвленной части цепи протекает некоторый ток I.

Условием резонанса в реальном резонансном контуре, содержащем активные сопротивления R1 и R2, будет равенство реактивных проводимостей BL = BC ветвей, в которые включены индуктивность и емкость.

Из рис. 198, в следует, что ток I в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением U, так как реактивные токи 1L и Iс равны, но противоположны по фазе, вследствие чего их векторная сумма равна нулю.

Если в рассматриваемой параллельной цепи изменять частоту ?о источника переменного тока, то полное сопротивление цепи начинает увеличиваться, достигает наибольшего значения при резонансе, а затем уменьшается (см. рис. 197,б). В соответствии с этим ток I начинает уменьшаться, достигает наименьшего значения Imin = Ia при резонансе, а затем увеличивается.

В реальных колебательных контурах, содержащих активное сопротивление, каждое колебание тока сопровождается потерями энергии. В результате сообщенная контуру энергия довольно быстро расходуется и колебания тока постепенно затухают. Для получения незатухающих колебаний необходимо все время пополнять потери энергии в активном сопротивлении, т. е. такой контур должен быть подключен к источнику переменного тока соответствующей частоты ?0.

Явления резонанса напряжения и тока и колебательный контур получили весьма широкое применение в радиотехнике и высокочастотных установках. При помощи колебательных контуров мы получаем токи высокой частоты в различных радиоустройствах и высокочастотных генераторах. Колебательный контур — важнейший элемент любого радиоприемника. Он обеспечивает его избирательность, т. е. способность выделять из радиосигналов с различной длиной волны (т. е. с различной частотой), посланных различными радиостанциями, сигналы определенной радиостанции

2. Основными параметрами для трансформаторов питания являются /11/: 1. номинальное напряжение первичной обмотки U1; 2. номинальный ток первичной обмотки трансформатора I1; 3. напряжение вторичной обмотки трансформатора U2; 4. ток вторичной обмотки трансформатора I2; 5. напряжение холостого хода трансформатора U0 – напряжение на разомкнутой вторичной обмотке при номинальных частоте и напряжении на первичной обмотке; 6. номинальная мощность трансформатора Рн - сумма мощностей вторичных обмоток; 7. коэффициент трансформации n - отношение напряжений на зажимах первичной и вторичной обмоток при холостом ходе; 8. частота питающей сети; 9. коэффициент полезного действия. 7.2. Электрические параметры согласующих трансформаторов На номинальную мощность Рн и коэффициент трансформации n низкочастотных согласующих трансформаторов установлены ряды значений /11/. Номинальная мощность Рн выбирается из следующего ряда: 0.001; 0.002; 0.004; 0.008; 0.016; 0.032; 0.063; 0.125;0.25; 0.5; 1.0; 2.4; 6.3; 10; 16; 25 ВА. Коэффициент трансформации n выбирается из следующего ряда: 0.012; 0.018; 0.025; 0.035; 0.05; 0.07; 0.1; 0.12; 0.14; 0.17; 0.2; 0.24; 0.28; 0.34; 0.4; 0.48; 0.56; 0.67; 0.8; 0.85; 1.0; 1.05; 1.25; 1.5; 1.8; 2.1; 2.5; 3.0; 3.5; 4.2; 5.0; 6.0; 7.0; 8.5; 10; 14; 20; 28. Для низкочастотных согласующих трансформаторов указывается также ряд значений номинальных сопротивлений нагрузки, на которые рассчитаны трансформаторы. Этот ряд имеет следующие сопротивления нагрузки: 2.0; 2.2; 3.2; 4.0; 6.3; 8.0; 9.0; 10; 12.5; 16; 18; 25; 30; 36; 50; 70; 100; 140; 200; 280; 400; 560; 600; 800 Ом и 1.1; 1.6; 2.2; 3.2; 4.5; 6.3; 9.0; 12.5; 18; 25; 36; 50; 70; 100; 140; 200; 280; 400; 560 кОм. Номинальное сопротивление нагрузки сочетается с коэффициентом трансформации. Чем больше коэффициент трансформации, тем на большую величину нагрузки рассчитан трансформатор. На согласующие трансформаторы вводятся дополнительные параметры /11/: 1. полоса воспроизводимых частот; 2. входное и выходное сопротивления Rвх и Rвых; 3. индуктивность первичной обмотки L1; 4. сопротивления обмоток постоянному току; 5. коэффициент нелинейных искажений на граничных частотах полосы пропускания Кг. 7.3. Электрические параметры импульсных трансформаторов Для импульсных трансформаторов основными параметрами являются /11/: 1. длительность импульса tи; 2. амплитуда импульса на первичной обмотке U1; 3. частота следования импульсов F; 4. длительность фронта выходного импульса tф. Кроме электрических параметров все рассмотренные трансформаторы характеризуются рядом эксплуатационных и других параметров. В частности, указываются габаритные размеры, масса, температура окружающей среды, требования к влагоустойчивости, линейные и ударные нагрузки, срок службы и другие /11/

3. Токоизмерительные клещи (Клещи Дитце) - прибор для измерения переменного тока без разрыва цепи, в которой измеряется ток.

Принцип действия токоизмерительных клещей основан на том, что ток, протекающий в проводе создаёт магнитное поле вокруг себя. Если это поле переменное, то согласно закону электромагнитной индукции в другом проводнике, охватывающем провод с током, возникает ЭДС, которая при определённых условиях пропорциональна измеряемому току. Т.о., измерив напряжение на вышеуказанном проводнике, возможно определить величину измеряемого тока. Как видно, принцип действия токоизмерительных клещей основан на тех же законах, что и принцип действия электрического трансформатора.

Конструкция

Клещи состоят из::

Разъёмного подпружиненного магнитопровода, выполненного из ферромагнитного шихтованного материала, на который надета многовитковая катушка, являющаяся вторичной обмоткой;

Отсчётного устройства,в качестве которого может быть либо стрелочный прибор магнитоэлектрической системы с выпрямлением либо электронный прибор с цифровым указателем;

Переключателя диапазонов измеряемых токов;

Рукоятки для удержания клещей и изоляции между цепью измерения и оператором - для сетей выше 1000В. Низковольтные клещи рукояток не имеют и их удержание осуществляется за диэлектрический корпус.

Разъёмный магнитопровод и измерительный элемент интегрированы в общий корпус. Часто клещи выполняются в виде мультиметра: с помощью такого прибора можно измерять постоянное и переменное напряжение, сопротивление, постоянный ток ( с разрывом цепи )- для этого в приборе имеются соответствующие гнёзда для щупов, а также переключатель. Имеются модели клещей, с помощью которых можно измерять непосредственно потребляемую активную мощность (у таких моделей шкала размечена в единицах мощности).

Измерение тока

Измерение тока с помощью клещей Дитце производится в следующем порядке:

Присоединяют рукоятки к прибору (для высоковольтных клещей );

Включают прибор (электронные модели );

Устанавливают с помощью переключателя необходимый ожидаемый диапазон измеряемого тока;

Нажатием на специальную кнопку или на рукоятки ( для высоковольтных клещей ) размыкают магнитопровод и охватывают им провод с током (необходимо охватить только один провод, иначе при охвате нескольких проводов прибор покажет алгебраическую сумму токов, охваченных клещами; например при охвате обоих проводов однофазного потребителя клещи покажут нулевое значение), а затем отпускают кнопку ( или прекращают разведение рукояток - у высоковольтных клещей )- под действием встроенной пружины магнитопровод защелкнется и охватит провод;

Производят отсчёт показаний по шкале с учётом выбранного масштаба;

При необходимости производят коррекцию масштаба.

Преимущества

Измерение тока без разрыва в измеряемой цепи;

Возможность простого измерения в высоковольтных цепях (вплоть до 10кВ);

Компактность прибора.

Недостатки

Возможность измерения только переменного тока;

Невысокий класс точности (обычно 2,5);

Зависимость показаний прибора от положения клещей;

Зависимость показаний прибора от содержания в измеряемом токе высших гармоник - прибор даёт правильные показания только при синусоидальном измеряемом токе (одна из причин этого - применение в качестве измерителя магнитоэлектрической системы с выпрямлением). В современных электронных приборах этот недостаток может быть компенсирован схемным способом.

4. Меры по безопасности труда на различных производственных участках имеют свои особенности и предусматриваются специальными инструкциями. При работе ручным электроинструментом и применении переносных светильников существует опасность поражения электрическим током. К числу основных причин электротравматизма относятся временные электропроводки, выполнение с нарушением правил безопасности труда, выполнение работ без защитных средств и некачественное заземление электроинструментов. Основное условие безопасного производства работ – это строгое выполнение правил безопасности труда с непременным использованием индивидуальной защиты от поражения электрическим током. Применяемые понижающие трансформаторы, сварочное оборудование и производственные механизмы, проводимые в действие электрическим током, заземляются. Напряжение переносного электроинструмента должно быть не выше 220 вольт в помещениях без повышенной опасности, а в помещениях с повышенной опасностью и на открытом воздухе – 36(42) вольта, переносные светильники должны присоединятся к сетям напряжением 36(42) вольта. Для электрических паяльников следует применять напряжение 12 вольт.

Вилки и розетки на напряжение 12 и 36(42) вольта по конструкции отличаются от бытовых вилок и розеток.

Заземляющий контакт вилки несколько длиннее рабочих контактов. При использовании электроинструментов на напряжением 36(42) вольта необходимо диэлектрические перчатки, галоши и коврики или дорожки, изготовленные из резины. Всем лицам, пользующимися переносным электроинструментом, запрещается передавать его другим лицам, разбирать и ремонтировать как инструмент, так и провода.

5.  Правила освобождения пострадавшего от действия электрического тока. Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения. При эксплуатации и ремонте электрических приборов человек может оказаться под воздействием электрического поля или вступить в непосредственный контакт с находящимися под напряжением проводниками (проводами) электротока. Освобождение пострадавшего от действия тока можно осуществить несколькими способами. Однако наиболее простой способ, который надо использовать в первую очередь - это быстрое отключение той части электроустановки, которой касается человек.Отключение электроустановки производится с помощью ближайшего рубильника, выключателя или иного отключающего аппарата, а также путем снятия или вывертывания предохранителей (пробок), разъема штепсельного соединения. При невозможности быстрого отключения ЭУ необходимо преднамеренно вызвать ее автоматическое отключение преднамеренным замыканием накоротко фаз электроустановки. В тех случаях, когда по какой-либо причине невозможно прервать цепь тока через пострадавшего указанными способами, т. е. путем отключения установки вручную или автоматически, из-за удаленности или недоступности выключателя необходимо это сделать путем перерубывания (перерезания) проводов. Перерубывание проводов можно осуществлять топором с сухой деревянной рукояткой или перекусить их инструментом с изолированными рукоятками (кусачками, пассатижами и т.п.). Перерубить провода можно лишь в установке до 1 кВ. Перерубывать или перекусывать провода необходимо пофазно, т. е. каждый провод в отдельности,чтобы не вызвать короткое замыкание между проводами, в результате которого может возникнуть электрическая дуга, способная причинить оказывающему помощь серьезные ожоги тела и повреждение глаз. При освобождении пострадавшего от действия тока следует иметь в виду, что если пострадавший находится на высоте, отключение напряжения может вызвать падение пострадавшего. В таком случае принимают меры, предупреждающие или обеспечивающие безопасность его падения. При отключении установки может одновременно погаснуть электрический свет, поэтому при отсутствии дневного освещения необходимо иметь наготове другой источник света, а при наличии аварийного освещения - включить его. Кроме того, наличие напряжения на отключенной токоведущей части может явиться следствием электростатических или электромагнитных наводок от влияния близко расположенных и находящихся в работе других электроустановок, в первую очередь, воздушных линий электропередачи напряжением выше 1 кВ, а также в результате случайного соединения токоведущих частей, находящихся под напряжением, с отключенными токоведущими частями (например, прикосновение оборванного или провисшего провода к проводам исправной линии). Из сказанного следует, что оказывающий помощь не должен без применения надлежащих электрозащитных средств касаться токоведущих частей, даже если ему заведомо известно, что эти части отключены. Безусловно, ему нельзя прикасаться и к пострадавшему, если тот продолжает находиться в контакте с токоведущей частью, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью или с телом пострадавшего, а также под шаговым напряжением. В таком случае, оказывающий помощь должен принять соответствующие меры предосторожности, отделение пострадавшего от токоведущих частей должно производиться с использованием соответствующих приемов и защитных средств, даже если известно, что токоведущие части отключены. Пострадавшего необходимо отделить от токоведущих частей. В установках до 1 кВ пострадавшего можно оттянуть от токоведущих частей, взявшись за его одежду, если она сухая и отстает от его тела. При этом нельзя касаться тела пострадавшего, его обуви, которая может оказаться токопроводящей вследствие загрязнения и наличия в ней гвоздей, сырой одежды, а также окружающих заземленных металлических предметов.   Освобождение пострадавшего от действия тока в установках до 1000 В путем перерубывания проводов.   Освобождение пострадавшего от тока для ЭУ напряжением до 1000 В оттаскиванием за сухую одежду. Для изоляции рук, оказывающий помощь, особенно если ему необходимо коснуться тела пострадавшего, не прикрытого одеждой, должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на нее суконную фуражку, натянуть на руку рукав пиджака или пальто, накинуть на пострадавшего резиновый коврик, прорезиненную материю (плащ) или просто сухую материю. Можно также изолировать себя от земли или токопроводящего пола, надев резиновые галоши либо встав на резиновый коврик или на сухую доску или другую, не проводящую электрический ток, подстилку, сверток одежды и т. п. При отделении пострадавшего от токоведущих частей рекомендуется действовать одной рукой, держа вторую в кармане или за спиной. Пользуясь сухой деревянной палкой, доской и другими, не проводящими электрический ток, предметами, можно отбросить провод, которого касается пострадавший. Если пострадавший судорожно сжимает провод рукой, можно разжать его руку, отгибая каждый палец в отдельности. Для этой цели оказывающий помощь обязательно должен иметь на руках диэлектрические перчатки и стоять на изолирующем основании - на диэлектрическом ковре, сухой доске или быть в галошах.   Отделение пострадавшего от токоведущей части, находящейся под напряжением до 1000В.   Освобождение пострадавшего от тока для ЭУ напряжением до 1000 В отбрасыванием  провода сухой деревянной доской. Для отделения пострадавшего от токоведущих частей электроустановок выше 1000 В необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты, и действовать с помощью изолирующей штанги, рассчитанной на соответствующее напряжение или изолирующими клещами. Применение диэлектрических бот в данном случае необходимо для защиты от возможного шагового напряжения. Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения. В производственных условиях возможны случаи обрыва электрических проводов и падения их на землю или нарушение изоляции кабеля, находящегося в земле (растекание тока с заземлителя). Если человек окажется в этой зоне и будет стоять на поверхности земли, имеющей различные электрические потенциалы в местах, где расположены ступни его ног, то по длине шага возникает шаговое напряжение. Наибольший электрический потенциал возникает в точке касания провода с землёй. Шаговое напряжение зависит от формы заземлителя, его расположения в земле, расстояния до него и ширины шага.Опасность поражения повышается по мере приближения к месту замыкания провода на землю и при увеличении величины шага. При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие этого, падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При оказании помощи пострадавшему необходимо помнить о наличии шагового напряжения. Выходить из зоны поражения следует мелкими шагами. Защитное действие оказывает обувь, обладающая изоляционными свойствами, например, резиновая. Практически напряжение шага падает до нуля на расстоянии 20 м от точки касания провода.

Билет №11

Мощность трехфазного тока.

Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей.

Класс точности относительная погрешность измерительных приборов

Средства индивидуальной защиты персонала.

Методы выравнивания потенциалов. Пимененеие.

1. Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей отдельных фаз. При симметричных и равных по значению напряжениях и токах

P = 3UфIф cosφ,                                                        (7.7)

где Р— мощность трехфазной системы, Вт; Uф —фазное напряжение, В; Iф — фазный  ток, А; φ — угол сдвига фаз напряжения и тока.

При соединении в звезду Iф = Iл, а Uл = √3Uф или Uф = Uл /√3 ,

равенство (7.7) принимает вид:

.         Uл

P = 3——— Iл cosφ = √3UлIл cosφ.                            (7.8)

.         √3

При соединении в треугольник

.          Iл

Iф = ————  и Uл = Uф.

.         √3

Анологично

.               Iл

P = 3 Uл——— cosφ = √3 UлIл cosφ = √3 U I cosφ,     (7.9)

.              √3

где U и I — значения напряжения и силы тока в сети, измеренные соответственно вольтметром, включенным между двумя линейными проводами, и амперметром, включенным в рассечку линейного провода.

Пример 1. Определить мощность генератора трехфазного тока, если линейное напряжениеUл — 380 В, линейный ток Iл — 50 A, a cosφ— 0,85.

Решение. Искомая мощность Р = √3•380•50•0,85 = 28 ООО Вт = 28 кВт.

Пример 2. В трехфазную сеть напряжением Uл = 380 В включены три одинаковых резистора с R = 100 Ом треугольником и звездой (рис. 7.13). Какие значения силы тока покажут амперметры А1, А2 и А3?

Решение. При соединении резисторов R треугольником к каждому из них приложено напряжение 380 В. Поэтому фазный ток Iф, измеренный амперметром А2, равен

Iф = Uл / R = 380/100 = 3,18 A.

Амперметр A1 покажет значение линейного тока Iл, равное √3 Iф:

Iл = √3 •3,8 ≈ 6,6 A.

При соединении резистора звездой Iл = Iф. Силу этого тока покажет амперметр А3.

К каждому из резисторов R приложено фазное напряжение Uф = Uл /√3 = 220 В. Сила тока в каждом из них Iл = Iф = 220/100 = 2,2 А, то есть линейный ток при соединении нагрузки звездой в 3 раза (!) меньше, чем при соединении той же нагрузки треугольником.

Пример 3. Мощность на валу трехфазного электродвигателя РЭф =11 кВт, коэффициент полезного действия ή = 82%, коэффициент мощности cosφ = 0,8. Двигатель подключен к трехфазной сети напряжением U = 220 В. Определить ток, потребляемый электродвигателем из сети при полной нагрузке, напряжения, которые приложены к обмоткам двигателя, соединенным звездой.

Мощность, потребляемая двигателем из сети,

.       Pэф      . 11 000

P = ——— = ————— = 13 500 ВТ.

.        ή            0,82

Линейный ток

.             P                    13 500

Iл = —————— = ———————— .

.       √3 U cosφ         √3• 220• 0,8

Фазное напряжение

.          Uл         . 220

Uф = ——— = ———— = 127 В.

.         √3           √3

2. Способы регулирования скорости асинхронного двигателя

Почти все станки в качестве электропривода оснащаются асинхронными двигателями. У них простая конструкция и не высокая стоимость. В связи с этим важным оказывается регулирование скорости асинхронного двигателя. Однако в стандартной схеме включения управлять его оборотами можно только с помощью механических передаточных систем (редукторы, шкивы), что не всегда удобно. Электрическое управление оборотами ротора имеет больше преимуществ, хотя оно и усложняет схему подключения асинхронного двигателя.

Для некоторых узлов автоматического оборудования подходит именно электрическое регулирование скорости вращения вала асинхронного электродвигателя. Только так можно добиться плавной и точной настройки рабочих режимов. Существует несколько способов управления частотой вращения путём манипуляций с частотой, напряжением и формой тока. Все они показаны на схеме.

Из представленных на рисунке способов, самыми распространёнными для регулирования скорости вращения ротора являются изменение следующих параметров:

напряжения подаваемого на статор,

вспомогательного сопротивления цепи ротора,

числа пар полюсов,

частоты рабочего тока.

Последние два способа позволяют изменять скорость вращения без значительного снижения КПД и потери мощности, остальные способы регулировки способствуют снижению КПД пропорционально величине скольжения. Но и у тех и других есть свои преимущества и недостатки. Поскольку чаще всего на производстве применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, то все дальнейшие обсуждения будут касаться именно этого типа электродвигателей.

Для частотного регулирования применяют в основном полупроводниковые преобразователи. Их принцип действия основан на особенности работы асинхронного двигателя, где частота вращения магнитного поля статора зависит от частоты напряжения питающей сети. Скорость вращения поля статора определяется по следующей формуле:

n1 = 60f/p, где n1 — частота вращения поля (об/мин), f-частота питающей сети (Гц), p-число пар полюсов статора, 60 — коэффициент пересчета мерности.

Для эффективной работы асинхронного электродвигателя без потерь нужно вместе с частотой изменять и подаваемое напряжение. Напряжение должно меняться в зависимости от момента нагрузки. Если нагрузка постоянная, то напряжение изменяется пропорционально частоте.

Современные частотные регуляторы позволяют уменьшать и увеличивать обороты в широком диапазоне. Это обеспечило их широкое применение в оборудовании с управляемой протяжкой, например, в многоконтактных станках сварной сетки. В них скорость вращения асинхронного двигателя, приводящего в движение намоточный вал, регулируется полупроводниковым преобразователем. Такая регулировка позволяет оператору, следящему за правильностью выполнения технологических операций, ступенчато ускоряться или замедляться по мере настройки станка.

Остановимся на принципе работы преобразователя частоты более подробно. В его основе лежит принцип двойного преобразования. Состоит регулятор из выпрямителя, импульсного инвертора и системы управления. В выпрямителе синусоидальное напряжение преобразуется в постоянное и подаётся на инвертор. В составе силового трёхфазного импульсного инвертора есть шесть транзисторных переключателей. Через эти автоматические ключи постоянное напряжение подаётся на обмотки статора так, что в нужный момент на соответствующие обмотки поступает то прямой, то обратный ток со сдвигом фаз 120°. Таким образом, постоянное напряжение трансформируется в переменное трёхфазное напряжение нужной амплитуды и частоты.

Необходимые параметры задаются через модуль управления. Автоматическая регулировка работы ключей осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции. В качестве силовых переключателей используются мощные IGBT-транзисторы. Они, по сравнению с тиристорами, имеют высокую частоту переключения и выдают почти синусоидальный ток с минимальными искажениями. Не смотря на практичность таких устройств, их стоимость для двигателей средней и высокой мощности остаётся очень высокой.

Регулировка скорости вращения асинхронного двигателя методомизменения числа пар полюсов также относится к наиболее распространённым методам управления электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Такие моторы называются многоскоростными. Есть два способа осуществления этого метода:

укладывание сразу нескольких обмоток с разными числами пар полюсов в общие пазы статора,

применение специальной намотки с возможностью переключения существующих обмоток под нужное число пар полюсов.

В первом случае чтобы уложить в пазы дополнительные обмотки нужно уменьшить сечение провода, а это приводит к уменьшению номинальной мощности электродвигателя. Во втором случае имеет место усложнение коммутационной аппаратуры, особенно для трёх и более скоростей, а также ухудшаются энергетические характеристики. Более подробно этот и другие способы регулирования скорости асинхронного двигателя описаны в архивном файле, который можно скачать внизу страницы.

Обычно многоскоростные двигатели выпускаются на 2, 3 или 4 скорости вращения, причем 2-х скоростные двигатели выпускаются с одной обмоткой на статоре и с переключением числа пар полюсов в отношении 2 : 1 = р2 : pt , 3-х скоростные двигатели — с двумя обмотками на статоре, из которых одна выполняется с переключением 2 : 1 = Рг : Pi , 4-х скоростные двигатели — с двумя обмотками на статоре, каждая из которых выполняется с переключением числа пар полюсов в отношении 2:1. Многоскоростными электродвигателями оснащаются различные станки, грузовые и пассажирских лифты, они используются для приводов вентиляторов, насосов и т.д

3. Ряды классов точности

3.1.1 Для средств измерений, пределы погрешностей которых выражают в соответствии

с п. 2.2 (в форме абсолютных погрешностей), устанавливаемые ряды классов

точности обозначают заглавными буквами либо римскими цифрами.

3.1.2 Для средств измерений, пределы погрешностей которых выражают в соответствии

с пп. 2.3.1 и 2.4.1 (в форме приведенных или относительных погрешностей), следует

устанавливать ряды классов точности, обозначаемых числами: 1 ×10n

; 1.5 ×10n

; 1.6 × 10n

;

2 × 10n

; 2.5 × 10n

; 3 × 10n

; 4 × 10n

; 5 × 10n

; 6 × 10n

, где n = 1; 0; -1; -2 и т.д.

Для одного и того же значения показателя степени n разрешается устанавливать не более

пяти классов точности.

Примечание:

1. Одновременно применять ряды классов точности 1.5 × 10n

и 1.6 × 10n

не допускается.

2. Класс точности 3 × 10n

допускается применять в виде исключения в технически

обоснованных случаях.

3.1.3 Для средств измерений, пределы погрешностей которых выражают в

соответствии с требованиями в п. 2.4.2 (в форме относительной погрешности,

зависящей от значения измеряемой величины), следует устанавливать ряды

классов точности, обозначаемых парами чисел c и d , входящих в формулу (5).

Числа c и d для каждого класса точности следует выбирать из ряда,

приведенного в п. 3.1.2, соотношения между этими числами устанавливаются в

рекомендациях на отдельные виды средств измерений, причем должно быть

выполнено условие, что c > d .

3.1.4 Для средств измерений, классы точности которых определяют не

погрешностями, а другими метрологическими свойствами, ряды классов

точности следует устанавливать в соответствии с пп. 3.1.1 или 3.1.2, в

зависимости от принятой формы представления этих свойств.

3.2 Параметры и характеристики средств измерений в зависимости от классов

точности

3.2.1 Рекомендации МОЗМ и национальные нормативно- технические документы на

отдельные виды средств измерений, предусматривающие подразделение их по точности,

должны устанавливать ряд классов точности и соответствующие им пределы

погрешностей, а также условия, для которых они нормированы:

а) предел или пределы основной погрешности и соответствующие нормальные условия;

б) пределы дополнительных погрешностей и соответствующие им рабочие области

значений влияющих величин, или для измерительных приборов – пределы допускаемых

изменений показаний и соответствующие им изменения влияющих величин;

в) пределы допускаемой нестабильности во времени;

г) параметры и характеристики, определяющие другие метрологические свойства средств

измерений.

Примечание: Нормальные значения влияющих величин следует устанавливать с

допускаемыми отклонениями.

3.2.2 Пределы основной погрешности для каждого вида средств измерений следует

выражать в одной из форм, предусмотренных п. 2.1.11

Для классификации средств измерений по точности предпочтительными являются

относительная и приведенная погрешности, так как при этом обозначение класса точности

дает непосредственное указание на уровень точности средства измерений при его

применении в нормальных условиях.

3.2.3 Основная погрешность средств измерений данного класса точности на должна

превышать:

а) для средств измерений, классы точности которых обозначают заглавными буквами

или римскими цифрами (п. 3.1.1) значений, установленных соответствующими

рекомендациями на отдельные виды средств измерений (причем для одного ряда

классов точности меньшим пределам погрешностей должны соответствовать буквы,

находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа);

б) для средств измерений, классы точности которых обозначают числами ряда,

приведенного в п. 3.1.3, значения, соответствующих числам, входящих в обозначение

класса точности.

в) для средств измерений, классы точности которых обозначают парами чисел c и d (п.

3.1.3), значения, вычисленного по формуле (п. 2.4.2), при подстановке в нее значений c

и d, соответствующих числам, входящих в обозначение класса точности.

3.2.4 Пределы погрешностей, определяемые по формулам (2) и (5) или

функциональными зависимостями, должны быть после вычисления округлены и

выражены не более чем двумя значащими цифрами.

3.2.5 Пределы дополнительных погрешностей или изменений показаний (для

измерительных приборов) под действием изменений отдельных влияющих величин,

как правило, следует представлять в той же форме, что и основную погрешность.

3.2.6 Пределы дополнительных погрешностей или изменений показаний

измерительных приборов под действием изменений влияющих величин следует

устанавливать, указывая:

а) конкретное значение предела погрешности или изменения показаний прибора для

рабочей области значений соответствующей влияющей величины или

б) функциональную зависимость погрешности или изменения показаний прибора от

изменения влияющей величины.

При линейной зависимости погрешности от влияющей величины допускается

указывать отношение изменения предела погрешности к нормированному изменению

влияющей величины (т.е. коэффициент влияния данной величины).

3.2.7 Пределы допускаемой нестабильности средств изменений во времени следует

устанавливать в форме основной погрешности.

Конкретные пределы допускаемой нестабильности и соответствующие интервалы

времени должны быть указаны в рекомендациях, устанавливающих ряды классов

точности отдельных видов средств измерений.

3.2.8 Для средств измерений, предназначенных для различных условий эксплуатации,

в рамках одного и того же класса точности допускается устанавливать различные

пределы дополнительных погрешностей или изменений показаний (п. 4.2.3).

3.2.9 Нормы на метрологические свойства средств измерений, не предусмотренные пп.

3.2.3 – 3.2.7, следует устанавливать в рекомендациях для отдельных видов средств

измерений.

3.2.10 Требования в пределам погрешностей и нормам, установленным в соответствии

с рекомендацией, следует относить к выпускаемым из производства или ремонта и к

находящимися в эксплуатации средствам измерений.

Для некоторых новых видов средств измерений допускается устанавливать более

жесткие требования к тем метрологическим свойствам, тенденции изменения которых

при последующей эксплуатации известны.12

Пример. Поскольку масса гирь вследствие износа уменьшается, то для некоторых

видов гирь нормы могут предусматривать такую их подгонку, чтобы действительное

значение массы новых гирь было не менее нормального.

3.3 Классы точности универсальных приборов

3.3.1 Средствам измерений с двумя или более диапазонами измерений допускается

присваивать два или более класса точности.

3.3.2 Универсальным или комбинированным средствам измерений, т.е. предназначенными

для измерений более одной физической величины, допускается присваивать различные

классы точности для разных величин.

Пример. Комбинированному электроизмерительному прибору, предназначенному для

измерений на постоянном и переменном токе, могут быть присвоены два класса точности:

характеризующие свойства прибора на постоянном и переменном токе.

4. Классификация средств индивидуальной защиты (СИЗ) Согласно ГОСТу 12.4.011-87 (СТ СЭВ 1086-78) “ ССБТ. Средства защиты работающих. Классификация”. Все СИЗ, в зависимости от назначения подразделяются на следующие классы: изолирующие костюмы; средства защиты органов дыхания, ног, рук, головы, лица, глаз, органов слуха; одежда специальная защитная; средства защиты комплексные и от падения с высоты, дерматологические и др. К средствам индивидуальной защиты персонала объектов экономики, населения и личного состава нештатных аварийно – спасательных формирований от ОВ, РВ, БС, АХОВ относятся: средства индивидуальной защиты органов дыхания, кожи и медицинские средства защиты. К средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) относятся респираторы, противогазы и изолирующие дыхательные аппараты. Надежная защита от вредных веществ (аэрозолей, газов, паров), содержащихся в окружающем воздухе, с их помощью может быть достигнута лишь при условии рационального применения в конкретной обстановке соответствующих конструкций и марок. Они должны обеспечивать очистку вдыхаемого воздуха от вредных веществ до содержания, не превышающего предельно допустимых концентраций (ПДК) установленных ГОСТом 12.1.005-76. По принципу действия СИЗОД в соответствии с ГОСТом 12.4.034-85 делят на две группы: фильтрующие (Ф), обеспечивающие защиту в условиях достаточного содержания свободного кислорода в воздухе (не менее18%) и ограниченного содержания вредных веществ;изолирующие (И) - обеспечивающие защиту в условиях недостаточного содержания кислорода и неограниченного содержания вредных веществ. Фильтрующие СИЗОД по своему назначению делятся на три типа. Первый – противопылевой (ФА)- для защиты от аэрозолей. Второй-противогазовый(ФГ)- для защиты от парогазообразных веществ. И Третий- газопылезащитный или универсальный(ФУ)- для защиты от парогазообразных вредных веществ и аэрозолей, присутствующих в воздухе одновременно. Изолирующие СИЗОД делятся на: шланговые - обеспечивающие подачу воздуха, пригодного для дыхания, из чистой зоны, и автономные- обеспечивающие подачу дыхательных смесей из индивидуального источника воздухоснабжения. По назначению СИЗОД подразделяются на: гражданские, общевойсковые и промышленные. Основными показателями, характеризующими СИЗОД, являются: Коэффициент защиты - кратность снижения концентрации вредного вещества, обеспечиваемая данным средством индивидуальной защиты органов дыхания; начальное сопротивление постоянному воздушному потоку на вдохе и выдохе; ограничение поля зрения; время защитного действия фильтрующих элементов (для противогазовых и газопылезащитных СИЗОД) при непрерывной работе и средней концентрации вредных веществ. СИЗ СИЗОД СИЗК Фильтрующие   Табельные: 1.Противогазы: ГП-5, ГП-5М, ГП-7, ГП-7В, ГП-7ВМ, ПДФ-ДА, ПДФ-ША, ПДФ-2Ш, КЗД-4, КЗД-6. 2.Респираторы: У-2К (Р-2). Не табельные: 1.Промышленные противогазы:ПФМ-1, ППФ-95М,ППФМ-92 2.Респираторы: РПГ-67, РУ-60М, ШБ-1 ”Лепесток”. 3.Простейшие: ПТМ-1,ВМП. Табельные: ЗФО-58, ФЗО-МП Не табельные: Производственная и бытовая одежда пропитанная мыльно-масленной жидкостью. 5. Вместо искусственных УВЭП предпочтительнее использовать естественное выравнивание электрических потенциалов технологическими и строительными металлоконструкциями (например, вертикальными металлическими стойками ограждения стойл и боксов, арматурой железобетонных блоков фундаментов и т.п.). В этом случае на стадии проектирования должны быть выполнены расчеты распределения электрических потенциалов, подтверждающие достаточность естественного выравнивания электрических потенциалов.      

     7.4.2 Допускается вместо искусственных УВЭП и естественного выравнивания электрических потенциалов применять изолирующие вставки (отрезки пластмассовых труб, пластмассовые прокладки, звенья и т.п.). На стадии проектирования должны быть проанализированы и исключены все возможные пути электрических соединений доступных для прикосновения животных металлоконструкций, находящихся за изолирующими вставками, с зануленными металлоконструкциями (т.е. с металлоконструкциями, находящимися до изолирующих вставок).      

     7.4.3 При строительстве животноводческого помещения должен быть составлен акт (см. приложение В) на скрытые работы за подписью производителя работ, подтверждающий тот факт, что в земле, бетонном полу и других строительных конструкциях, а также в закрытых каналах и т.п. отсутствуют указанные в 6.1 и 7.4.2 электрические соединения. Без такого акта эксплуатировать животноводческое помещение не допускается.            Исключение представляют животноводческие помещения, в которых подтверждены испытаниями защитные свойства изолирующих вставок, проведен визуальный осмотр всех доступных для прикосновения животных металлоконструкций и составлены акты в соответствии с приложениями Г и Д.

Для обеспечения электробезопасности питание помещений с электрообогреваемыми полами и поверхностями должно осуществляться от электрических сетей до 1 кВ с системами заземления любых типов, а именно:            - TN-C, TN-S, TN-C-S, TT с нулевым рабочим проводником и заземленной нейтралью источника питания;            - TT с заземленной фазой источника питания;            - IT с заземленной через высокое сопротивление нейтралью источника питания;            - IT с заземленной через высокое сопротивление фазой источника питания.            Принципиальные электрические схемы подключения выполняются по ГОСТ Р 50571.25.            Электрические схемы электропитания помещений с электрообогреваемыми полами и поверхностями должны быть приведены в технической документации на объект.      

     8.2.2 Для основной защиты от поражения электрическим током в помещениях с электрообогреваемыми полами и поверхностями следует применять двойную или усиленную изоляцию токоведущих частей электронагревательных элементов.      

     8.2.3 Для дополнительной защиты требуется применять автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ) по ГОСТ Р 51327.1 и выключатели дифференциального тока (ВДТ) по ГОСТ Р 51326.1.            Не допускается использовать ВДТ без аппаратов защиты от сверхтоков, установленных до ВДТ (считая по ходу движения энергии).      

     8.2.4 Следует использовать автоматические выключатели с номинальным отключающим дифференциальным током не выше 30 мА.      

     8.2.5 При монтаже установок с электрообогреваемыми полами и поверхностями в помещениях, оборудованных системами безопасного сверхнизкого напряжения в соответствии с ГОСТ Р 50571.3, необходимо исключить все случаи возможного перехода опасного напряжения с этих установок на указанные системы с безопасным напряжением.      

     8.2.6 Изолированные части электронагревательных элементов следует закладывать в бетонный пол на глубину не менее 6 см от поверхности пола, а УВЭП на таких полах необходимо выполнять только путем пристреливания из монтажного пистолета к бетонному полу потенциаловыравнивающих стальных дисков стальными монтажными гвоздями длиной не более 5 см.            Не допускается применять для бетонных полов штыревые (стержневые) УВЭП.      

     8.2.7 Необходимо, чтобы электронагревательный кабель имел двойную или усиленную изоляцию из теплостойкого негорючего и неплавящегося полимерного материала (специально обработанный полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат и т.п.), поверх которой должна быть металлическая экранирующая оплетка (или повив брони), обеспечивающая механическую и электрическую защиту, а также предотвращающая распространение электромагнитных полей.            

9 Контроль исправности устройств выравнивания электрических потенциалов

     

     9.1 Контроль исправности УВЭП или проверка достаточности естественного выравнивания электрических потенциалов должны осуществляться либо путем измерения распределения напряжений прикосновения и шага на полу стойл в местах размещения животных, либо по оценке реакции (по отсутствию вздрагивания) животных на кратковременную (длительностью не более 0,05 с) подачу фазного напряжения сети (220 В в режиме холостого хода) с начальной фазой 80°-100° или 260°-280° непосредственно на заземленные металлоконструкции, которые могут быть доступны для прикосновения животных. При этом электробезопасность животных в процессе проверки должна обеспечиваться кратковременностью подаваемого напряжения.      

     9.2 Подавать напряжение на металлоконструкции следует через электроизмеритель калиброванный ЭК-0200 (короткозамыкатель) или его аналог с той фазы, электрическая изоляция которой по отношению к земле хуже по сравнению с изоляцией двух других фаз. Несоблюдение этого требования может стать причиной пробоя изоляции и вызвать массовую гибель скота и поражение людей.      

     9.3 В целях обеспечения надежного электрического контакта в месте подачи напряжения следует в качестве зажима для подключения фазного провода короткозамыкателя к металлоконструкциям использовать трубный ключ. Работать с ключом необходимо в диэлектрических перчатках.            Подавать напряжение необходимо при наличии временно созданной на период измерений дополнительной электрической связи между нулевым защитным проводом сети (РЕ-проводником) и всеми доступными для прикосновения животными металлоконструкциями.      

     9.4 При контроле исправности УВЭП или проверке достаточности естественного выравнивания электрических потенциалов путем измерения напряжений прикосновения и шага обязательна дополнительная проверка условий электробезопасности животных по оценке их реакции на кратковременную подачу напряжения, о чем должна быть сделана отметка в акте. Без такой отметки в акте эксплуатировать электрооборудование животноводческого помещения не допускается.      

     9.5 Измерения распределения напряжений прикосновения и шага должны проводиться в режиме кратковременного (длительностью не более 0,05 с) короткого замыкания фазного провода сети напряжением 380/220 В непосредственно на заземленные металлоконструкции, которые могут быть доступны для прикосновения животных. При этом выводить животных из помещений не обязательно.      

     9.6 Допускается производить измерения распределения напряжений прикосновения и шага на пониженных токах с помощью калиброванного нагрузочного резистора с водяным охлаждением с последующим пересчетом полученных значений на номинальный ток короткого замыкания или на номинальное напряжение на металлоконструкции в момент замыкания.      

     9.7 Предпусковой контроль исправности УВЭП или проверка достаточности естественного выравнивания электрических потенциалов должны проводиться в два этапа - на стадии окончания пусконаладочных работ непосредственно (за 1-2 дня) перед заполнением помещений животными, а затем повторно после заполнения помещений животными и содержания в них в течение одного месяца, т.е. в период, когда увлажнение пола стойл выделениями животных достигнет того состояния, которое имеет место в нормальном эксплуатационном режиме их содержания.            Если измеренные на первом этапе значения напряжений прикосновения и шага в помещениях для животных превышают допустимые значения, указанные в 4.2-4.4, размещать животных в этих помещениях не допускается.            В тех случаях, когда указанное превышение будет обнаружено на втором этапе, немедленно должны быть приняты меры по обеспечению надежного выравнивания электрических потенциалов путем прокладки дополнительных элементов УВЭП.      

     9.8 Электрические связи металлоконструкций, к которым могут прикасаться животные (см. 5.2), должны поддерживаться в исправном состоянии.      

     9.9 На фермах и комплексах КРС ежегодно необходимо проводить периодический контроль исправности УВЭП или проверку достаточности естественного выравнивания электрических потенциалов, если не предусмотрена более частая проверка в соответствии с 7.2.5.            Результаты проверки должны оформляться актом (см. приложение Б).      

     9.10 Если электробезопасность животных обеспечена во всех помещениях хозяйства, то составляется один акт сразу на все помещения данного хозяйства.      

     9.11 Перед вводом фермы или комплекса КРС в эксплуатацию, а затем ежегодно необходимо проверять с помощью калиброванного нагрузочного резистора с водяным охлаждением, соответствие сопротивления повторного заземления нулевого провода на вводе в животноводческое помещение требованиям [1].      

     9.12 Если выравнивание электрических потенциалов на ферме обеспечивает электробезопасть людей и животных в режиме замыкания на корпус по акту с результатами измерений напряжений прикосновения и шага, то без проверки делается заключение о соответствии требованиям действующих норм сопротивления повторного заземления нулевого провода на вводе в животноводческое помещение.      

     9.13 В сроки, указанные в 9.9, необходимо проверять эффективность работы системы автоматического отключения питания на вводе в помещение.      

     9.14 По результатам измерений напряжений прикосновения и шага должен составляться акт, свидетельствующий о том, что выравнивание и уравнивание электрических потенциалов на ферме обеспечивают электробезопасность людей и животных в режиме замыкания на корпус.      

     9.15 Не требуется измерять сопротивление контактов в цепях между заземленными установками и элементами заземленной установки. Наличие таких цепей следует проверять так же, как и наличие цепей между заземлителями и заземленными элементами, т.е. путем визуального осмотра на предмет отсутствия в цепи обрывов и неудовлетворительных контактов. Сопротивление контактов и цепей не нормируется. Результаты проверок отражаются в акте

Билет №12

Коэффициент мощности cosФ. Методы вычисления повышения

Генератор переменного тока

счетчики электроэнергии индукционные. Схемы соединений.

Меры безопасности при работе не высоте.

Первая помощь при ушибах.

1. Методы повышения коэффициента мощности

Повышение коэффициента мощности нагрузки требует блока конденсаторов, служащего в качестве источника реактивной энергии. Устройство обеспечивает компенсацию реактивной энергии Рис. K : Диаграмма, показывающая принцип компенсации Qc = P(tg ф - tg ф') 3.1 Теоретические принципы Индуктивная нагрузка, имеющая низкий коэффициент мощности, требует от генераторов и систем передачи/распределения пропускать реактивный ток (с отставанием от напряжения системы на 90 градусов) с сопутствующим потерями мощности и повышенными падениями напряжениями, как указывается в п.1.1. Если блок шунтирующих конденсаторов добавить к нагрузке, его (емкостной) реактивный ток будет проходить по тому же пути через энергосистему, как и реактивный ток нагрузки. Поскольку (как указывается в п.1.1) такой емкостный ток Ic (который опережает напряжение системы на 90 градусов) прямо противофазен реактивному току нагрузки (IL), две составляющие, протекающие по одному пути, будут компенсировать друг друга. При этом, если блок конденсаторов достаточно большой и Ic = IL, не будет реактивного тока в системе перед конденсаторами. Это указывается на Рис. K8 (a) и (b), который показывает только реактивные составляющие тока. На этом рисунке: R - элементы, потребляющие активную мощность нагрузки L - элементы, потребляющие реактивную (индуктивную) мощность нагрузки C - элементы, потребляющие реактивную (емкостную) мощность нагрузки устройств повышения коэффициента мощности (т.е., конденсаторов). Как видно из диаграммы (b) Рис. K9, блок конденсаторов C подает весь реактивный ток нагрузки. По этой причине конденсаторы иногда называются «генераторами реактивной мощности - VAR». На диаграмме (с) Рис. K9 добавлена активная ваттная составляющая тока и показано, что нагрузка (при полной компенсации) представляется энергосистеме как имеющая коэффициент мощности 1. Как правило, полная компенсация нагрузки не является экономически целесообразной. На Рис. K9 используется диаграмма мощности, обсуждаемая в п.1.3 (см. Рис. K3), для демонстрации принципа компенсации путем снижения большой реактивной мощности Q до меньшего значения Q' посредством блока конденсаторов, имеющего реактивную мощность Qc. При этом величина полной мощности S снижается до S'. Пример: Двигатель потребляет 100 кВт при коэффициенте мощности 0,75 (т.е., tg ф = 0,88). Для повышения коэффициента мощности до 0,93 (т.е., tg ф = 0,4), реактивная мощность блока конденсаторов должна составлять: Qc = 100 (0,88 - 0,4) = 48 квар. Выбор уровня компенсации и расчет номинальных параметров блока конденсаторов зависит от конкретной нагрузки. Факторы, подлежащие учету, разъясняются в разделе 5 для общего случая и в разделах 6 и 7 для трансформаторов и двигателей. Примечание: Перед тем, как реализовать проект компенсации, следует учесть ряд мер предосторожности. В частности, следует избегать увеличения номинальных значений мощности двигателей, также как и работы двигателей в режиме холостого хода. В последнем случае получаемая реактивная энергия, потребляемая двигателем, приводит к крайне низкому коэффициенту мощности (-0,17); это вызвано крайне малой активной мощностью кВт, потребляемой двигателем (в ненагруженном состоянии). 3.2 Выбор оборудования Компенсация на низком напряжении При низком напряжении компенсация обеспечивается посредством: Нерегулируемого конденсатора Устройства автоматического регулирования или батареи, допускающие непрерывное регулирование при изменении нагрузки a) Проходят только реактивные составляющие тока Рис. K : Особенности компенсации коэффициента мощности Примечание: Если установленная реактивная мощность компенсации превышает 800 квар и нагрузка является постоянной и устойчивой, как правило, экономически выгодно устанавливать блоки конденсаторов на высоком напряжении. Компенсация может осуществляться постоянной емкостью при благоприятных условиях Постоянные (нерегулируемые) конденсаторы (см. Рис. К10) В данной схеме используется один или более конденсаторов для обеспечения постоянного уровня компенсации. Управление может быть: Ручным: посредством выключателя или выключателя нагрузки Полуавтоматическим: посредством контактора Прямое подключение к нагрузке и коммутация вместе с ней Такие конденсаторы применяются: На зажимах индуктивных устройств (двигатели и трансформаторы) На сборных шинах, питающих ряд небольших двигателей, и индуктивное оборудование, для которого отдельная компенсация стоит слишком дорого. В случаях, где уровень нагрузки достаточно постоянен

K8 Рис. К11: Пример конденсаторов постоянного уровня компенсации

Как правило, компенсация осуществляется с помощью автоматически регулируемым ступенчатым блоком конденсаторов Автоматические блоки конденсаторов (см. Рис. К11) Этот тип оборудования обеспечивает автоматическое управление компенсацией коэффициента мощности и поддержание выбранного уровня коэффициента мощности в узких пределах. Такое оборудование применяется на нагрузках с относительно высокими уровнями изменения активной и/или реактивной мощности, например: На сборных шинах главного распределительного щита Рис. К1 : Пример оборудования автоматического регулирования компенсации На зажимах высоконагруженного кабеля Автоматическое регулирование блоков конденсаторов дает возможность мгновенной адаптации уровня компенсации к уровню нагрузки Принципы и причины применения автоматической компенсации Блок конденсаторов разделяется на ряд секций, каждая из которых управляется контактором. Включение контактора включает его секцию параллельно с другими уже работающими секциями. Поэтому, емкость блока (батареи) может увеличиваться или уменьшаться ступенчато путем включения и выключения контакторов управления. Управляющее реле контролирует коэффициент мощности управляемых цепей и служит для включения или выключения соответствующих контакторов для поддержания достаточно постоянного коэффициента мощности системы (в пределах допуска, задаваемого величиной каждой батареи компенсации). Трансформатор тока для контрольного реле должен находиться на одной фазе входного кабеля, питающего контролируемые цепи (см. Рис. К12). Блок конденсаторов Thyrimat (см. Рис. К12) является устройством автоматической компенсации коэффициента мощности, включающим статические контакторы (тиристоры) вместо стандартных контакторов. Статическая компенсация особенно пригодна для определенных нагрузок, включающих оборудование с быстрым циклом и/или высокой чувствительностью к возмущением, возникающим при переходных процессах. Преимущества статических контакторов: Мгновенная реакция на любое изменение коэффициента мощности (время реакции - 2 с или 40 мс в зависимости от регулятора) Неограниченное число операций (срабатываний) Устранение переходных процессов в сети при включении конденсаторов Бесшумная работа 3 Методы повышения коэффициента мощности Тщательная подгонка компенсации под уровень, требуемый нагрузкой, позволяет предотвращать перенапряжения при низкой нагрузке, т.е., предотвращение режима перенапряжения и возможности повреждения оборудования. Перенапряжения из-за чрезмерной реактивной компенсации зависят, отчасти, от значения полного сопротивления источника. 3.3 Выбор между нерегулируемым или автоматически управляемым регулируемым блоком конденсаторов Общепринятые правила Если номинальная реактивная мощность (квар) не превышает 15% номинальной мощности силового трансформатора, может применяться постоянная компенсация. Свыше 15% рекомендуется устанавливать автоматически управляемый блок (батарею) конденсаторов. Местоположение конденсаторов низкого напряжения в установке определяет режим компенсации, которая может быть централизованной (один центр для всей нагрузки), частичной (посекционной), локальной (на каждом отдельном устройстве) или некоторой комбинацией последних двух. В принципе, идеальная компенсация обеспечивается в точке потребления на уровне, требуемом в любой момент. На практике, выбор определяется техническими и экономическими факторами.