5.3. Правила техники безопасности

1. Присоединение и отсоединение измерительных приборов, а также изменения в схеме, требующие пере соединения проводников, должны производится при отключенной схеме. Схема отключается выключателем В1.

2. Для обеспечения безопасности работы со стендом необходимо соединить клемму Кл1 с контуром заземления.

Контрольные вопросы:

1. От каких факторов зависит исход воздействия электрического тока на человека?

2. Характеристика видов включения человека в сеть.

3. От каких параметров электрической сети зависит величина тока, проходящего через тело человека?

4. Перечислите возможные виды поражения электрическим током.

5. Каковы сущность защитного заземления и область его применения?

6. Каковы сущность защитного зануления и область его применения?

7. Какие требования предъявляются к заземлителям?

8. Как оказать первую помощь при поражении человека электрическим током?

9. Дайте оценку эффективности защитного заземления.

Лабораторная работа №6 Обеспечение безопасности сварочных агрегатов с автономным питанием

Цель работы: Изучение влияния заземления на безопасность сварочных агрегатов.

Электросварочные установки, в которых по условиям электротехнологического процесса не может быть выполнено заземление (зануление), а также переносные и передвижные электросварочные установки, заземление (зануление) которых представляют значительные трудности, согласно требованиям ПУЭ должны быть снабжены устройством защитного заземления.

Как же обстоит дело на практике? Во многих литературных источниках и руководствах по эксплуатации передвижных сварочных агрегатов, в том числе и автономным питанием, даются указания о том, что их корпуса необходимо заземлять. Правильно ли это и не влечет ли такая мера к увеличению опасности поражения электрическим током обслуживающего персонала? Чтобы ответить на этот вопрос, проследим особенности обеспечения безопасности передвижного сварочного агрегата с автономным питанием, который часто применяется при выполнении работ в полевых условиях, вне производственных помещений, где нет возможности использования питания от общей сети.

На рис.6.1 приведена схема подключения сварочного агрегата с автономным питанием. Рассматривается случай, когда свариваемая конструкция 5 располагается на изолирующем основании 6. Зажим «минус» и корпус сварочного агрегата заземлены. Допустим, человек касается обнаженной рукой сварочного электрода, стоя на токопроводящем основании без обуви. Тогда цепь тока с ног человека замыкается по направлениям, указанным на рис.6.1 пунктирными линиями, т.е. в сторону свариваемой конструкции и заземляющего устройства. Для большей ясности см. рис.6.2.

Рис. 6.1. Схема подключения сварочного агрегата.

1 – сварочный агрегат; 2 – держатель электрода; 3 – электрод; 4 – человек; 5 – свариваемая конструкция; 6 – изолирующее основание.

Рис.6.2. Схема замещения при наличии изолирующего основания.

R₁ – сопротивление прямого провода, идущего к сварочному электроду; R_ч – сопротивление тела человека = 1000 Ом; R_з – сопротивление заземлителя сварочного агрегата = 30 Ом; R_зм – сопротивление растеканию тока с ног человека в землю = 100 Ом; R_осн – сопротивление изолирующего основания, на котором располагается свариваемая конструкция =50000 Ом; R₂ – сопротивление обратного провода, идущего к свариваемой конструкции.

Поскольку площадь сечения прямого и обратного проводов достаточно большая, а длина их сравнительно мала, то сопротивлениями R₁ и R₂ можно пренебречь. Сопротивление изолирующего основания R_осн и заземлителя сварочного агрегата R_з соединены параллельно и в этом случае общее сопротивление контура определяется наименьшим, т.е. R_з. В итоге схему замещения можно представить в виде упрощенной эквивалентной схемы рис.6.3а. Так как сопротивление R_ч значительно больше R_з, R_зм, то и выше опасность поражения электрическим током. Если же заземляющего устройства нет, то в цепи замыкания окажутся три сопротивления R_осн, R_зм, R_ч, а поскольку R_осн значительно превышает сопротивление остальных составляющих, то на нем и будет наблюдаться падение напряжения. Практически прерывается цепь замыкания тока, на сопротивлении R_ч почти не произойдет падения напряжения, т.е. безопасность повышается.

Рис.6.3. Эквивалентная схема при наличии (а) и отсутствии (б) изолирующего основания.

При больших габаритах свариваемой конструкции расположить ее на изолирующем основании затруднительно, а то и технологически невозможно. Упрощенная эквивалентная схема для этого случая приведена на рис.6.3б, где сопротивление растеканию тока со свариваемой конструкции R_з, R_к оказываются соединенными параллельно. Общее сопротивление контура определяется наименьшим, т.е. R_з, тем большее падение напряжения отмечается на сопротивлении R_ч, т.е. в этом случае при наличии заземления сварочного агрегата опасность поражения персонала электрическим током возрастает.

Приведенный анализ позволяет сделать выводы: как влияет заземление корпусов передвижных сварочных агрегатов с автономным питанием на безопасность их обслуживания? Как влияет сопротивление заземляющего устройства на опасность поражения электрическим током? Как можно обеспечить безопасность персонала при использовании передвижных сварочных агрегатов с автономным питанием?

Задание 1. Измерить величину напряжения и тока при наличии заземления сварочного агрегата. 2. Измерить величину напряжения и тока при различных сопротивлениях заземляющего устройства. 3. Измерить величину напряжения и тока при отсутствии заземления сварочного агрегата. 4. Измерить величину напряжения и тока при наличии и отсутствии изолирующего основания свариваемой конструкции.

С хема установки представлена на рис.6.4.

Рис.6.4. Схема экспериментальной установки.

1 – трансформатор; 2 – сварочная установка; 3 – амперметр; 4 – вольтметр; 5 – свариваемый металл; 6 – изолирующее основание; 7 – металлическая подставка; В1, В2, В3 – включатели.