Исследование и расчет естественного освещения помещений

АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

«УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОНСАЛТИНГОВЫЙ ЦЕНТР

«ЭНЕРГИЯ»

Программа дополнительного профессионального образования

(повышения квалификации) по курсу «Повышение квалификации специалистов, ответственных за качество и безопасность проведения испытаний и измерений»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему

«Защитное зануление, заземление и отключение. Молниезащита. Защита от статического электричества»

Выполнил: Жуков А.И.

Петрозаводск

г.

Оглавление

Введение

Глава 1. Зануление

1.1 Защитное зануление

1.1 Система зануления TN-C.

1.2 Система зануления TN-C-S

1.3 Система зануления TN-S

1.4 Ошибки в реализации зануления

Глава 2. Заземление

2.1 Защитное заземление

2.2 Естественное заземление

2.3 Искусственное заземление

2.4 Разновидности систем искусственного заземления

Глава 3. Защитное отключение

Глава 4. Молниезащита

4.1 Внешняя система молниезащиты

4.2 Внутренняя система молниезащиты

4.3 Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения 220-380 В

4.4 Конструктивные отличия

Глава 5. Защита от статического электричества

Заключение

Список использованных источников и литературы

Введение

Ни одна правильно реализованная система электроснабжения не обходится без всем известного и часто используемого понятия - заземления. Постоянное обращение с электроприборами на производстве подвергает работника постоянному риску поражения электрическим током. Основная функция заземления, это обеспечение электробезопасности электрических приборов и электроустановок от неисправности изоляционного покрытия токоведущих проводников, а так же безопасность работников от поражения электрическим током при использовании этих приборов и установок. Для того чтобы максимально обезопасить человека, производители электрооборудования оснащают его в корпусах повышенного класса изоляции, а также, при наличии открытых проводящих частей корпуса, обязателен заземляющий контакт на вилке питания или специальный зажим заземления. Для качественного заземления электрооборудования и открытых металлических элементов (труб горячего и холодного водоснабжения, коробов и т.п.) должно быть надежно соединение его с контуром заземления электроустановки. При хорошем состоянии заземлителей, заземляющих проводников и контактов работник надежно защищен при возможных появлениях опасного потенциала на корпусе электрооборудования, а при наличии в цепи питания УЗО (Устройства Защитного Отключения) аварийный участок мгновенно отключится, не давая возможности электрическому току время для поражения человека. Как и УЗО, заземление должно подвергаться периодической проверке и замерам сопротивления цепи между заземлителями и заземленными элементами электрооборудования. Периодический контроль состояния заземления, как и всего электроснабжения в целом, обеспечит надежную работоспособность и безопасность эксплуатации электрооборудования. Это станет служить вам гарантией защищенности технологического процесса, электрооборудования и работников. Однако на производстве не всегда учитывается возможность поражения электрическим током природного происхождения, таким как удар молнии. Хорошо заземленные здания при попадании молнии останутся неповрежденными, но если вы не позаботились о заземлении, то результаты такой беспечности могут иметь вероятность обойтись слишком дорого: в лучшем случае необходимо будет выкинуть всю технику, в худшем - может случиться пожар. А если это произойдет ночью, то сомнения насчет целесообразности заземления отпадут сами собой.

Целю данной работы является рассмотрение всех возможных видов защиты от случайного поражения электрическим током, как техногенного, так и природного характера.

Глава 1. Зануление

.1 Защитное зануление

В сетях с глухозаземленной нейтралью замыкание одной из фаз на землю или на проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью, является однофазным коротким замыканием. Если замыкание произошло на корпус электрооборудования, не связанного с землей, то человек, стоящий на земле и прикоснувшийся к этому электрооборудованию, окажется под полным фазовым напряжением и через него пройдет ток однофазного замыкания. Для предупреждения возможности поражения электрическим током при замыкании на корпус поврежденный участок должен быть отключен от сети в возможно короткий срок, чтобы ограничить до минимума время, в течение которого это оборудование будет представлять опасность для персонала. В этих целях в сетях с глухозаземленной нейтралью применяют защитное зануление. Защитным занулением называется преднамеренное металлическое соединение с глухозаземленной нулевой точкой (нейтралью) трансформатора в сетях переменного тока и с глухозаземленной средней точкой источника электроснабжения в трехпроводных сетях постоянного тока частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под таковым. Соединение это выполняют проводником, который называется зануляющим, или нулевым защитным проводником. При замыкании одной из фаз на корпусе электрооборудования, имеющего соединения нулевым защитным проводником с глухозаземленной нейтралью трансформатора в сетях переменного тока или с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока, возникает однофазное короткое замыкание, которое вызывает срабатывание соответствующего защитного аппарата и отключение поврежденного участка. Защитное зануление применяют в сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью или с глухозаземленным нулевым проводом в трехпроводных сетях постоянного тока для автоматического отключения поврежденного участка сети в минимально возможное короткое время. В любом случае, ПУЭ <#"justify">Глава 2. Заземление

.1 Защитное заземление

В сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью токи замыкания на землю, возникающие при повреждении изоляции одной из фаз, обусловлены величиной сопротивления изоляции проводников и емкостью относительно земли двух других оставшихся неповрежденных фаз. Эти токи (называемые токами утечки) относительно невелики (2-3 А и менее) и часто недостаточны для приведения в действие аппаратов защиты и автоматического отключения. Но они могут стать смертельными для человека, стоящего на земле и прикоснувшегося к частям оборудования, оказавшимся под напряжением при замыкании на землю и не соединенными с землей. Поэтому в сетях переменного тока с изолированной нейтралью, а в сетях постоянного тока с изолированной средней точкой для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции токоведущих проводников, применяют защитное заземление. Защитным заземлением называется преднамеренное металлическое соединение с землей в сетях переменного тока с изолированной нейтралью или в сетях постоянного тока с изолированной средней точкой частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под напряжением по тем или иным причинам. Соединение это выполняют проводником, который называют заземляющим. Заземляющий проводник присоединяют к заземлителю, имеющему непосредственное соединение с землей. При замыкании фазы на корпус электрооборудования большая часть тока замыкания пройдет через заземляющий проводник, а меньшая через тело человека, прикоснувшегося к электрооборудованию, так как сопротивление металлического проводника во много раз меньше, чем сопротивление тела человека. Защитное заземление применяется в сетях с изолированной нейтралью для уменьшения проходящего через тело человека тока замыкания на землю до безопасной величины. Поскольку сети с изолированной нейтралью могут работать с неотключенным замыканием на землю или на корпус электрооборудования, в таких сетях необходим тщательный контроль за состоянием изоляции и своевременное устранение возникших повреждений.

Сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, связанные через трансформатор с сетями напряжением выше 1000 В, должны быть защищены от опасности перехода высшего напряжения на сторону низшего при повреждении изоляции между обмотками низкого и высокого напряжения. Такой защитой является пробивной предохранитель, устанавливаемый в нейтрали или в одной из фаз на стороне низшего напряжения трансформатора.

В России требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок <#"justify">.4 Разновидности систем искусственного заземления

S пришла в 1930-х на замену TN-C после большого количества электротравм при обрыве нулевого провода, так как сечение нулевого провода обычно бралось 1/3 от толщины сечения фазных проводов.

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

·электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью;

·электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;

·электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;

·электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

В зависимости от технических особенностей электроустановки и снабжающих электросетей, её эксплуатация может требовать различных систем заземления. Как правило, перед проектировкой электроустановки, сбытовая организация выдаёт перечень технических условий, в которых оговаривается используемая система заземления.

Классификация типов систем заземления приводится в качестве основной из характеристик питающей электрической сети. ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT».

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

система TN-С; TN-S; TN-C-S -Рассмотрены выше в Главе 1 «Зануление»;

система IT - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены;

система ТТ - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Первая буква - состояние нейтрали источника питания относительно земли:

Т - заземленная нейтраль (лат. <#"justify">Глава 3. Защитное отключение

Приведенные выше способы предупреждения и защиты от поражения электрическим током имеют свои недостатки. Так, например, заземленное электрооборудование в сетях с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях не отключается и остается под напряжением и при неблагоприятных обстоятельствах может служить причиной несчастного случая. Зануление электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью дает возможность автоматически отключить поврежденный участок сети, но с задержкой до нескольких секунд (время срабатывания плавкой вставки предохранителя или расцепителя автомата). За время задержки отключения может произойти поражение электрическим током обслуживающего персонала. Эти недостатки защитных зануления и заземления устраняет система защитного отключения.

Защитным отключением называется система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение быстродействующим устройством всех фаз аварийного участка с полным временем отключения с момента возникновения однофазного замыкания не более 0,2 с. Защитное отключение может применяться при снижении уровня изоляции в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и при однофазном замыкании на корпус электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью. Устройства защитного отключения имеют высокую чувствительность и быстродействие. Их токи срабатывания весьма малы (10 - 30 мА), поэтому они реагируют как на токи замыкания на землю, так и на токи утечки при снижении сопротивления изоляции сети, а их быстродействие (0,1 - 0,2 с) обеспечивает почти мгновенное отключение установки. Эти качества устройств защитного отключения почти полностью исключают возможность поражения от токов замыкания, опасных как по величине, так и по продолжительности действия.

Рис. 1 Схема защитного отключения

Между корпусом электрооборудования и вспомогательным заземлителем rв включено защитное реле напряжения РН, реагирующее на величину напряжения по отношению к земле. Электрооборудование может быть заземлено через заземлитель rз или занулено через заземлитель r0. При замыкании фазы на корпус электрооборудования на нем появляется напряжение. Если это напряжение превысит заданную величину, реле РН срабатывает, его контакт в цепи обмотки пускателя П размыкается и магнитный пускатель отключает электродвигатель от сети. Кнопка КнК служит для проверки действия защиты; КнП и КнС - кнопки пуска и остановки электродвигателя.

Защитное отключение применяют в случаях, когда безопасность персонала не может быть обеспечена устройством зануления или заземления.

Во взрывоопасных зонах искрение, возникшее при появлении разности потенциалов между попавшими под напряжение частями электрооборудования и землей, может вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси. Наличие зануления, заземления или защитного отключения устраняет эту опасность.

Глава 4. Молниезащита

Молниезащита (громозащи?та, грозозащи?та) - это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем. Для зданий и сооружений угрозу представляет непосредственный контакт канала молнии с поражаемыми объектами и являет возможность возгорания либо разрушения, а также повреждение чувствительного оборудования. Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

.1 Внешняя система молниезащиты

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю. Система внешней молниезащиты, организованная по принципу молниеприёмной сетки, проектируется индивидуально под каждое конкретное здание. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам на заземление <#"justify">Глава 5. Защита от статического электричества

Статическим электричеством называют электричество трения. Оно образуется в результате трения перекачиваемых нефтепродуктов и газов о стенки трубопроводов, от трения плоскоременных передач о шкивы электродвигателей и других аналогичных причин. При появлении зарядов статического электричества возможны искрения, которые могут быть причиной несчастных случаев, а в условиях взрывоопасной среды причиной возникновения пожаров и взрывов.

Для отвода возникающих зарядов статического электричества от токопроводящих частей технологического оборудования и металлоконструкций, их присоединяют к заземляющему устройству. Поскольку разрядные токи зарядов статического электричества весьма малы (тысячные доли ампер), величина сопротивления заземляющего устройства может быть принята до 100 Ом. В тех случаях, когда оборудование и металлоконструкции уже присоединены к защитному заземлению, особого заземления для отвода зарядов статического электричества не требуется.

Заключение

Для защиты от поражения электрическим током, сохранения электрооборудования и безопасных условий работы необходим комплексный подход с применение всех необходимых мер по предотвращению случайного поражения человека электрическим током. В данной курсовой проекте я рассмотрел все возможные виды защиты от случайного поражения электрическим током, как техногенного, так и природного характера.

Защитное заземление или зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное отключение еще более минимизирует потенциальную опасность обесточивая электроприборы и установки на которых возникло короткое замыкание.

В производственном процессе также не стоит недооценивать электрозаряды, возникающий при трении. Эти заряды вызывают нарушения технологического процесса, из-за большой напряженности электрического поля возникают сильные разряды, которые могут привести к пожарам, взрывам и, как следствие, к травмам обслуживающего персонала. Статическое электричество угнетающе действует на человека, вызывает утомление, приводит к ошибочным действиям.

Разряды молнии на наземные объекты могут вызвать разрушение зданий и сооружений, а также загорание и взрыв находящихся в них горючих и взрывоопасных веществ. Поражения прямыми ударами молнии носят название первичных воздействий молнии. Молниезащита позволяет защитить не только здания и сооружения но и большую площадь производственных площадок, как от прямого удара молнии, так и от вторичных воздействий электромагнитной и электростатической индукции.

Применение и правильная эксплуатация заземления, зануления, защитного отключения, молниезащиты и защита от статического электричества гарантирует надежность эксплуатации электроприборов и электроустановок установок без опасности повреждения электрическим током работников предприятия.

зануление заземление молниезащита статический электричество

Список использованных источников и литературы

1.Правила устройства электроустановок шестое издание, дополненное с исправлениями Госэнергонадзор Москва 2000.

2.Правила устройства электроустановок. Издание седьмое

3.ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики»

.Я.М. Бунич, А.Н. Глазков, К.А. Кастовский "Электрооборудование промышленных предприятий" - М., Стройиздат, 1981

.Р.Н. Карякин д.т.н, профессор, «Нормы устройства сетей и зеземления» - М., Энергосервис 2002 г.

Больше работ по теме: