РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Ростовская-на-Дону государственная академия

сельскохозяйственного машиностроения

 

Кафедра " Безопасность жизнедеятельности и химия"

 

 

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ЗАВОДСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплинам

“Безопасность жизнедеятельности”, “Производственная безопасность”

для студентов IV–VI курсов

всех специальностей и форм обучения

 

 

Ростов-на-Дону

Составители:

доктор технических наук, профессор В.Л. Гапонов

кандидат технических наук, доцент В.И. Гаршин

ст. преподаватель Т.Б. Гавриленко

инженер С.Е. Поршнева

 

УДК 658.382.3 (07)

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ЗАВОДСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ: Метод. указания. к лабораторной работе по дисциплинам “Безопасность жизнедеятельности” и “Производственная безопасность” / РГАСХМ. Под общей ред. проф. В.Л. Гапонова, Ростов н/Д., 2002, – 19 с.

 

 

Методические указания разработаны в соответствии с учебными программами “Безопасность жизнедеятельности” и “Производственная безопасность” и предполагают использование ПЭВМ при выполнении лабораторной работы. Изложены основные требования к заземлению, обеспечивающему электробезопасность заводского оборудования, приведены методы его исследования и методика расчета заземления электроустановок.

 

Предназначены для студентов IV–VI курсов всех специальностей и форм обучения.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Ростовской-на-Дону государственной академии

сельскохозяйственного машиностроения

 

Рецензент кандидат технических наук, доцент

А.Г. Хвостиков

Научный редактор кандидат технических наук, доцент

Л.М. Распопова

ã –Ростовская-на-Дону государственная академия

сельскохозяйственного машиностроения, 2002

 

Цель работы: Освоение методов расчета заземляющих устройств и разработки мероприятий по обеспечению электробезопасности оборудования. Приобретение навыков работы с нормативно-справочными материалами по охране труда.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Одна из основных причин электротравматизма на производстве — появление напряжения там, где в нормальных условиях его не должно быть. Такие случаи на практике, встречающиеся довольно часто, приводят к поражению людей электрическим током. Под напряжением могут оказаться корпуса электроустановок и промышленного оборудования, металлоконструкции, элементы здания и т. д. Чаше всего это происходит вследствие повреждения изоляции электропроводов, кабелей и обмоток электрических машин и аппаратов.

Защитное заземление обеспечивает снижение напряжения между оборудованием, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасной величины. Применяется оно в трёхфазной трёхпроводной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В — с любым режимом нейтрали.

Для заземления электроустановок в первую очередь должны использоваться естественные заземлители. Если сопротивление естественных заземлителей больше нормируемого, то необходимо сооружать искусственные заземлители.

В качестве естественных заземлителей используют:

1. Проложенные под землей водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов.

2. Обсадные трубы и металлические шпунты гидротехнических сооружений.

3. Металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий, соединяющиеся с землей.

В качестве искусственных заземлителей рекомендуется использовать круглую арматурную сталь, уголковый и полосовой прокат, а также стальные водо-, газопроводные трубы.

Электробезопасность с помощью заземления основана на явлении стекания тока в землю, которое происходит через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник или группа проводников, находящихся в контакте с землей, называется заземлителем.

Ток, проходя через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, называемое сопротивлением заземлителя растеканию тока или сопротивлением растеканию. Это сопротивление состоит из: сопротивления самого заземлителя; переходного сопротивления между заземлителем и грунтом; сопротивления грунта.

Две первые части по сравнению с третьей весьма малы, поэтому под сопротивлением заземлителя понимают сопротивление грунта растеканию тока.

Поскольку плотность тока в земле на расстоянии более 20 м от заземлителя весьма мала, считаем, что сопротивление стекающему с заземлителя току оказывает соответствующий объем земли. Однако при разных формах и размерах заземлителя сопротивление грунта различно. Сухой грунт является плохим проводником тока. Увлажнение снижает его сопротивление. При низкой температуре (ниже нуля) земля обладает большим сопротивлением. Грунты разного рода при одних и тех же условиях имеют разные удельные сопротивления. Времена года также влияют на сопротивление грунта, поскольку атмосферные условия изменяют содержание влаги в грунте, его температуру и количество растворенных в нем солей.

Более глубокие слои земли обладают стабильным сопротивлением. Поэтому заземлители, глубоко погруженные в землю, например, вертикальные стержневые, лучше горизонтальных полосовых, прокладываемых обычно вблизи поверхности земли.

Максимально допустимые величины сопротивления заземляющих устройств приведены в табл.1. Значения максимального сопротивления заземляющих устройств указаны для наиболее тяжелых условий, т.е. при наибольшем просыхании или промерзании грунта.

Нормы испытания сопротивления изоляции приведены в табл.2.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Расчет заземления обычно сводится к определению числа одиночных заземлителей выбранного типа при принятой глубине заложения и конфигурации заземляющего устройства.

В зависимости от характеристики заземлителя (трубы, стержня и т. д.) и положения его в грунте по табл. 3 выбирается формула для вычисления сопротивления растеканию тока одиночных заземлителей.

Рассмотрим упрощенную методику расчета сопротивления заземляющего устройства, выполненного из труб, используемых в качестве вертикальных заземлителей.

Сопротивление одной трубы, заглубленной на расстояние t₀ от поверхности земли, можно определить по следующей приближенной формуле:

R =0, 366 , Ом (1)

где R – сопротивление растеканию тока трубы, Ом;

r – удельное сопротивление грунта (выбирается по табл.4);

– длина трубы, м; d – наружный диаметр трубы, м;

t – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м.

 

Таблица 1