Диплом (1232555), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Uк = 2204/(4+4) = 110 В.
Рисунок 3.2 – Нулевой защитный проводник
Если ток срабатывания защиты больше Iз (в рассматриваемом примере больше 27,5 А), то отключения не произойдет и корпус будет находиться под напряжением Uк до .тех пор, пока установку не отключат вручную. Безусловно, такое положение недопустимо, поскольку при этом возникает угроза пораженная током людей, прикоснувшихся к корпусу поврежденного оборудования или к металлическим предметам, имеющим соединение с этим корпусом.
Чтобы устранить эту опасность, надо обеспечить автоматическое отключение установки, т.е. увеличить ток, проходящий через защиту, что достигается уменьшением сопротивления цепи за счет введения в схему нулевого защитного проводника.
Следовательно, назначение нулевого защитного проводника в схеме занулений – обеспечение необходимого для отключения установки значения тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.
Из сказанного вытекает еще один вывод: в трехфазной сети до 1000 В с заземленной нейтралью без нулевого защитного проводника невозможно обеспечить безопасность при замыкании фазы на корпус, поэтому такую сеть применять запрещается.
3.4 Назначение заземления нейтрали
Рассмотрим сеть, изолированную от земли, т. е. с изолированной нейтралью и без повторного заземления нулевого защитного проводника. Будет ли работать система зануления в такой сети? Нетрудно видеть, что в этой сети зануление обеспечит отключение поврежденной установки так же надежно, как и в сети с заземленной нейтралью. С этой точки зрения режим нейтрали как бы не имеет значения. Однако при замыкании фазы на землю (см. рисунок 3.3, а) между зануленным оборудованием и землей возникает напряжение Uк, близкое по значению к фазному напряжению сети. Оно будет существовать до отключения всей сети вручную или до ликвидации замыкания на землю. Безусловно, такое положение весьма опасно.
В сети с заземленной нейтралью при таком повреждении будет совершенно иное, практически безопасное положение. В этом случае Uф, разделится пропорционально сопротивлениям замыкания фазы на землю rзм, Ом, и заземления нейтрали rо, (см. рисунок 3.3, б), благодаря чему Uк, уменьшится и будет равно падению напряжения на сопротивлении заземления нейтрали:
Uк = Iзrо = Uфrо/( rзм + rо ), (3.3)
где rзм – сопротивление замыкания фазы на землю, Ом.
Как правило, сопротивление rзм, которое оказывает грунт току при случайном замыкании фазы на землю, во много раз больше сопротивления специально выполненного заземления нейтрали. Поэтому Uк оказывается незначительным.
Таким образом, назначение заземления нейтрали в сети до 1000 В - снижение напряжения зануленных корпусов (а следовательно, нулевого защитного проводника) относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.
Из сказанного следует еще один вывод: электрическая сеть до 1000 В с нулевым защитным проводником без заземления нейтрали таит опасность поражения током и поэтому применяться не должна.
3.5 Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника
Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на отключающую способность схемы зануления, и в этом смысле без него можно обойтись.
Однако при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период, пока существует замыкание фазы на корпус. Кроме того, в случае обрыва нулевого защитного проводника эта опасность резко повышается, поскольку напряжение относительно земли некоторых зануленных корпусов может достигать фазного напряжения сети. Рассмотрим оба эти случая.
При случайном обрыве нулевого защитного проводника и замыкании фазы на корпус за местом обрыва отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого защитного проводника и всех присоединенных к нему корпусов, в том числе корпусов исправных установок, окажется равным фазному напряжению сети. Это напряжение будет существовать длительно, поскольку поврежденная установка автоматически не отключится и ее будет трудно обнаружить, чтобы отключить вручную.
Если же нулевой защитный проводник будет иметь повторное заземление, то при обрыве его сохранится цепь тока через землю, благодаря чему напряжение зануленных корпусов, находящихся за местом обрыва, снизится до значения, В:
Uн= Iзrп . (3.5)
При этом, однако, корпуса установок, присоединенных к нулевому защитному проводнику до места обрыва, приобретут напряжение относительно земли Uо, В
Uо= Iзrо , (3.6)
где rо – сопротивление заземления нейтрали источника тока, Ом.
а)
б)
Рисунок 3.3 – Случай замыкания фазы на землю в трехфазной четырехпроводной сети с изолированной (а) и заземленной (б) нейтралью
При замыкании фазы на корпус в сети, не имеющей повторного заземления нулевого защитного проводника, участок нулевого защитного проводника, находящийся за местом замыкания, и все присоединенные к нему корпуса окажутся под напряжением относительно земли Uф, В, равным:
Uн = Iкzн.з , (3.4)
где Iк – ток, проходящий по петле фаза – нуль, А; zн.з– полное сопротивление участка нулевого защитного проводника, обтекаемого током Iк, Ом.
На другом участке защитного нулевого проводника (ближе к источнику энергии) напряжение будет изменяться от Uн до 0 по прямой линии.
Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на отключающую способность схемы зануления, и в этом смысле без него можно обойтись.
Однако при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период, пока существует замыкание фазы на корпус. Кроме того, в случае обрыва нулевого защитного проводника эта опасность резко повышается, поскольку напряжение относительно земли некоторых зануленных корпусов может достигать фазного напряжения сети. Рассмотрим оба эти случая.
При замыкании фазы на корпус в сети, не имеющей повторного заземления нулевого защитного проводника, участок нулевого защитного проводника, находящийся за местом замыкания, и все присоединенные к нему корпуса окажутся под напряжением относительно земли Uф, В, равным
Uн = Iкzн.з , (3.7)
где Iк – ток, проходящий по петле фаза – нуль, А; zн.з– полное сопротивление участка нулевого защитного проводника, обтекаемого током Iк, Ом.
На другом участке защитного нулевого проводника (ближе к источнику энергии) напряжение будет изменяться от Uн до 0 по прямой линии.
При случайном обрыве нулевого защитного проводника и замыкании фазы на корпус за местом обрыва отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого защитного проводника и всех присоединенных к нему корпусов, в том числе корпусов исправных установок, окажется равным фазному напряжению сети. Это напряжение будет существовать длительно, поскольку поврежденная установка автоматически не отключится и ее будет трудно обнаружить, чтобы отключить вручную.
Если же нулевой защитный проводник будет иметь повторное заземление, то при обрыве его сохранится цепь тока через землю, благодаря чему напряжение зануленных корпусов, находящихся за местом обрыва, снизится до значения, В
Uн= Iзrп . (3.8)
При этом, однако, корпуса установок, присоединенных к нулевому защитному проводнику до места обрыва, приобретут напряжение относительно земли Uо, В:
Uо= Iзrо, (3.9)
где rо – сопротивление заземления нейтрали источника тока, Ом.
В частном случае, когда rп = rо, все установки, присоединенные к нулевому защитному проводнику, как до места обрыва, так и после него, будут находиться под одинаковым напряжением, В:
Uн = Uо = 0,5Uф. (3.10)
Во всех случаях:
Uн + Uо = Uф . (3.11)
Следовательно, повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность обрыва его; в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.
Таким образом, повторное заземление нулевого защитного проводника в период замыкания фазы на корпус снижает напряжение относительно земли зануленных конструкций как при исправной схеме, так и в случае обрыва нулевого защитного проводника. Без повторного заземления напряжение нулевого защитного проводника может достигать недопустимых значений, и поэтому такая схема зануления применяться не должна.
Опасность поражения током при прикосновении к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам, может быть устранена быстрым отключением поврежденной электроустановки от питающей сети и вместе с тем снижением напряжения корпуса относительно земли. Этой цели служит зануление.
4 ЗАЩИТА ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА НА ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ
4.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов
На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы, которые разделяются на четыре группы: физические, химические, биологические [16].
Опасные условия труда - условия труда, характеризующиеся такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены создает угрозу для жизни работающего, а также возможен высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.
К опасным физическим производственным факторам относятся движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и др.
Вредные условия труда - это такие условия, в результате которых вредные производственные факторы превышают установленные санитарно-гигиенические нормативы и оказывают негативное воздействие на здоровье работника. Вредным производственным фактором считается такой производственный фактор, который воздействует на работающего и в определенных условиях приводит к заболеванию, снижению работоспособности. А в зависимости от уровня и продолжительности воздействия он может стать еще и опасным.
Вредными физическими производственными факторами являются повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных излучений — тепловых. ионизирующих, электромагнитных, инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.
Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие развитие опухолей), мутагенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы — бензола и толуола, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, аэрозоли свинца, токсичные пыли, образующиеся, например, при обработке резанием бериллия, свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся также агрессивные жидкости (кислоты, щелочи), которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.
К биологическим опасным и вредным факторам относятся микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.
Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми уровнями, значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
