Новомосковский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Российский химико-технологический университет

имени Д.И. Менделеева»

Кафедра «Устойчивое развитие и безопасность жизнедеятельности» лабораторная работа № 8

«ИССЛЕДОВАНИЕ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОЦЕНКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕР»

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Допуск:

Выполнение:

Решение задачи (оценка):

Защита (оценка):

Новомосковск 20 г.

Цель работы: исследование опасности поражения человека электрическим током с оценкой эффективности применения защитных мер.

Работа выполняется на виртуальном лабораторном стенде, имитирующем работу трехфазной электросети с изолированной нейтралью. К электросети подключены две электроустановки (два станка), на которых работают два человека. Для обеспечения защиты персонала от поражения электрическим током используются зануление и защитное заземление (рис.1).

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с нулевой точкой обмотки трансформатора при помощи нулевого защитного проводника.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Рис.1 Схема виртуального лабораторного стенда

1-трансформатор; 2- предохранители; 3-нулевой защитный проводник; 4- заземляющее устройство;5_1,2 – станки; Ко- рубильник; К₁, К₂ –пускатели; К₃, К₄,К₅ – ключи заземления; V_ф, V_л, V_п – вольтметры; mА – миллиамперметры; Ri - сопротивления изоляции; R₁,R₂,R₃ – сопротивления заземляющего устройства.

Для управления виртуальным стендом необходимо использовать следующие позиции:

К0 – включение рубильника К₀

К1 - включение первого станка К₁

К2 - включение второго станка К₂

К3, К4, К5 – включение ключей заземления К₁, К₂, К₃ (с сопротивлениями R₁=4 Ом, R₂=10 Ом, R₃=100 Ом соответственно).

ПИ – имитация пробоя изоляции на втором станке.

Включение элементов стенда в работу и снятие показаний с условных приборов (вольтметров и миллиамперметров) осуществляется при помощи курсора.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться со схемой (Рис.1). Внести в соответствующие графы таблицы 1:

- вид электросети;

- режим нейтрали.

2. Имитировать подачу напряжения включением позиции К0 (при этом включается рубильник К0). Снять показания с условных вольтметров Vф и Vл. Данные записать в таблицу 1.

3. Указать защитные меры, применяемые на 1 и 2 электроустановках.

4. Все измерения проводятся при различных сопротивлениях заземлителя (r1, r2, r3 соответственно 4, 10,100 Ом).

5. Включить обе электроустановки (позиции К0, К1, К2, К3)

5.1. Измерить значения тока, идущего через тело первого человека (J_hч₁) пользуясь условным миллиамперметром mА_ч1; напряжения прикосновения (пользуясь условным вольтметром Vп) и значения тока, идущего через тело второго человека (J_hч₂), пользуясь условным миллиамперметром mА_ч2. Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

Примечание 1:

Неопасной считается ситуация, когда через человека проходит ток (I_h) не более 1 мА (условно обозначим символом «Н»).

Опасной считается ситуация, при которой через человека проходит ток более 1 мА. Введем степень опасности поражения (ОП):

МО - малоопасно (1< I_h <10 мА);

ОП - опасно (10 ≤ I_h < 80 мА );

ЧО - чрезвычайно опасно (≥ 80 мА).

6. Имитировать прикосновение человека к электроустановке, для чего использовать позиции К0, К1, К2_, К3,Ч1 и Ч2.

Измерить значения тока, протекающего через тело первого человека (mА_ч1), напряжения прикосновения (Vп) и значения тока, протекающего через тело второго человека (mА_ч2). Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

7. Имитировать пробой изоляции на 2 станке, для чего использовать позиции К0, К2, К3, ПИ.

8. Оценить опасность поражения электрическим током персонала, вызванное пробоем изоляции.

8.1. Человек касается выключенного 1 станка (позиции К0, К2, К3, ПИ и Ч1).

Измерить значения тока (mА_ч1), напряжения прикосновения (Vп) и значения тока (mА_ч2). Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

8.2. Человек касается включенного 1 станка (позиции К0, К1, К2,К3, ПИ и Ч1).

Измерить значения тока (mА_ч1), напряжения прикосновения (Vп) и значения тока (mА_ч2). Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

8.3. Человек касается включенного 2 электродвигателя:

-позиции К0, К2, К3, ПИ и Ч2;

- К0, К2, К4, ПИ и Ч2;

- К0, К2, К5, ПИ и Ч2.

Измерить напряжения прикосновения (Vп) и значения тока (mА_ч2). Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

8.4. Оценить опасность поражения 1 и 2 человека электрическим током, вызванную пробоем изоляции:

- включить К0, К1, К2, К3, ПИ, Ч1 и Ч2.

Измерить значения тока (mА_ч1), напряжения прикосновения (Vп) и значения тока (mА_ч2). Данные записать в таблицу 1. Указать степень опасности поражения.

9. Построить график зависимости величины тока, проходящего через тело второго человека, от сопротивления заземлителя (рис.2).

Таблица 1.Результаты измерений

Вид электросети
Режим нейтрали
Напряжение, В	Uф = ; Uл = ;
Номер электроустановки	1		2
Защитная мера
Включение элементов схемы	Ih Ч1, mА	Опасность поражения человека (ОП)	Сопротивление заземлителя
			R1 (4 Ом)			R2 (10 Ом)			R3 (100 Ом)
			Uп	Ih Ч2	ОП	Uп	Ih Ч2	ОП	Uп	Ih Ч2	ОП
К0, К1, К 2,К3
К0,К1, К2; К3 Ч1, Ч2
К0, К2 К3,ПИ,
К0, К2,К3, ПИ, Ч1
К0, К1, К2, К3, ПИ, Ч1,
К0, К2, К3,ПИ, Ч2
К0, К2, К4,ПИ, Ч2
К0, К2, К5,ПИ, Ч2
К0, К1, К2, К3,ПИ, Ч1, Ч2

Рис. 2 Зависимость тока, проходящего через тело второго человека, от сопротивления заземлителя J_hч2 = f(R); где R - сопротивление заземлителя ,Ом; I_hч2 – ток , проходящий через тело второго человека

10. По полученным данным сделать выводы:

-о возможности использования разных способов защиты на электроустановках, находящихся в непосредственной близости друг от друга и питающихся от одного трансформатора;

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

-о зависимости тока, проходящего через тело человека от сопротивления заземлителя (по графику);

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

-указать минимальное значение сопротивления заземлителя, при котором через человека будет проходить малоопасный ток (<10 мА);

________________________________________________________________

________________________________________________________________