Файл: Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра Техносферная безопасность.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 375
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Экспериментальная часть
5.2.1 Описание лабораторной установки
В лабораторной работе используются следующие блоки :
-
трехфазный источник питания; -
блок линейных дросселей; -
трехфазный трансформатор; -
модель сферического, трубчатого вертикального и протяжоного трубчатого заземлителя. -
блок мультиметров;
5.2.3 Порядок выполнения работы
Работа осуществляется в следующей последовательности:
-
Соедините гнезда защитного заземления всех блоков, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазный источник питания желтыми прово- дами с зеленой полосой. -
Установите модель заземлителя с полусферическим заземлителям. -
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соеди- нений рис 2.7
ров.
-
Включите трех фазный источник питания и питание блока мультимет-
-
Снимите следующие зависимости от расстояния х: потенциала поля
растекания тока заземлитель φ = f (х), напряжение прикосновения UПР = f(х) для этого:
-
установить удельное сопротивления грунта ρ = const (по заданию пре- подавателя); -
включив вольтметр блока мультиметров между гнездом «» и гнез- дами, соответствующими расстоянию х, снять зависимость φ = f(х); -
включив вольтметр блока мультиметров между гнездом корпуса по- врежденного оборудования и гнездами, соответствующими расстоянию х, снять зависимость напряжения прикосновения Uпр = f(х); -
полученные данные занести в табл. 2.1 -
включив вольтметр между гнездом «» и гнездом "х" (по заданию преподавателя), изменяя удельное сопротивления грунта ρ = 20…700 снимите зависимость φ = f (ρ) -
включив вольтметр блока мультиметров между гнездом корпуса по- врежденного оборудования и гнездом "х" (по заданию преподавателя), изменяя удельное сопротивления грунта ρ = 20…700 снимите зависимость Uпр = f(ρ)
-
Ток стекания в землю контролируйте с помощью амперметра блока мультиметров. Он не должен превышать 0,5 А! -
Отключите источник питания и замените в электрической схеме модель заземлителя с полусферическим электродом (325) на модель заземлителя с вертикальным трубчатым электродом (326). -
Включите источник и вновь снимите вышеупомянутые зависимости (п. 5.1-5.6). -
Отключите источник и замените в электрической схеме модель зазем- лителя с вертикальным трубчатым электродом (326) на модель заземлителя с протяженным трубчатым электродом на поверхности (327). -
Вновь включите источник и в третий раз снимите вышеупомянутые зависимости. (5.1-5.6) -
По завершении эксперимента отключите трехфазной источник пита- ния и питание блока мультиметров, разберите схему. -
По результатам измерения рассчитайте напряжение шага, для вели- чины шага равного 0,8 метра.
-
По результатом измерений постройте график изменения потенциала поля растекания тока заземлителя от расстояния φ = f (х) в одних осях для трех типов заземлителей, -
Построить график изменения φ = f (х), Uпр = f (х) и Uш = f (х) в одних осях для каждого типа заземлитель.
12. Используйте полученные зависимости для формулирования выводов о влиянии на электробезопасность типа заземлителя, удельного сопротивления грунта, в котором он заложен, и расстояния от заземлителя до места установки защищаемого электрооборудования.
Рисунок 2.7 - Схема лабораторного стенда
Таблица 2.1
Измеренные значения
Вид заземлителя | Заземлитель с полусферическим электродом (325) | Заземлитель с вертикальным электродом (326) | Заземлитель с протяженным трубчатым электродом (327) | |||||||||||||
ρ, Ом м | х | φ, В | UПР, В | I, А | UШ, В | φ, В | UПР, В | I, А | UШ, В | φ, В | UПР, В | I, А | UШ, В | |||
По заданию преподавателя | 0 | | | | | | | | | | | | | |||
0,8 | | | | | | | | | | |||||||
1,6 | | | | | | | | | | | | | ||||
2,4 | | | | | | | | | | |||||||
3,2 | | | | | | | | | | | | | ||||
4 | | | | | | | | | | |||||||
4,8 | | | | | | | | | | | | | ||||
5,6 | | | | | | | | | | |||||||
6,4 | | | | | | | | | | | | | ||||
7,2 | | | | | | | | | | |||||||
8 | | | | | | | | | | | | | ||||
8,8 | | | | | | | | | | |||||||
9,6 | | | | | | | | | | | | | ||||
10,4 | | | | | | | | | | |||||||
11,2 | | | | | | | | | | | | | ||||
12 | | | | | | | | | | |||||||
20 700 100 300 40 | По заданию преподавателя | | | | | | | | | | | | | |||
| | | | | | | | | | | | |||||
| | | | | | | | | | | | |||||
| | | | | | | | | | | | |||||
| | | | | | | | | | | |
156
Контрольные вопросы
-
Причина возникновения шагового напряжения? -
Как распределяется потенциал на поверхности грунта в зоне растекания тока с заземляющего электрода. -
На каком расстоянии начинается «земля» с нулевым потенциалом? -
Как зависит напряжения прикосновения заземленного корпуса от рас- стояния от места замыкания на землю?
Как влияет величина напряжения прикосновения на величину сопротивле- ния растеканию заземляющего устройства?
Лабораторная работа 6. Исследование электрического сопротивления
тела человека
Цель работы: ознакомление с основными закономерностями изменения электрического сопротивления тела человека, проведение самостоятельного экспериментального исследования по измерению электрического сопротивле- ния тела человека.
-
Теоретическая часть
-
Живая ткань как проводник электрического тока
Тело человека является проводником электрического тока. Однако про- водимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи.
Сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния ко- жи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, психологиче- ского состояния человека и состояния окружающей среды.
Большинство тканей тела человека содержит значительное количество воды (до 65% массы), при этом в ней растворено большое количество различ- ных солей, поэтому живую ткань можно рассматривать как электролит. Пере- носчиком заряда в электролитах являются ионы, поэтому проводимость живой ткани носит ионный характер.
-
Электрическое сопротивление тела человека
Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодина- ково. Удельное объемное сопротивление различных тканей при токе 50 Гц представлено в таблице 1.
Таблица 1 –Удельное сопротивление различных тканей
Наименование ткани | Удельное сопротивление, Ом·м |
Кожа сухая | 3·104 – 2·105 |
Кости (без надкостницы) | 104 – 2·105 |
Жировая ткань | 300 – 600 |
Мышечная ткань | 15,0 – 30,0 |
Кровь | 10,0 – 20,0 |
Спинномозговая жидкость | 5,0 – 6,0 |
Из этих данных следует, что кожа обладает очень большим удельным со- противлением. Поскольку практически все контакты происходят через кожу, кожа и определяет сопротивление тела человека в целом.
Строение кожи весьма сложно. Кожа состоит из двух основных слоев: на- ружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы (рис. 1).
Рисунок 1 – Схема строения кожи человека
Наружный слой кожи - эпидермис в свою очередь состоит из пяти слоев, из которых самый верхний является, как правило, более толстым, чем все ос- тальные слои вместе взятые, и называется роговым (Рис. 2) .
Роговой слой включает в себя несколько десятков рядов мертвых орого- вевших клеток, имеющих вид чешуек, плотно прилегающих одна к другой. Ка- ждая такая чешуйка представляет собой плотную роговую оболочку, как бы сплюснутую маленькую подушечку, содержащую небольшое количество воз- духа.
Роговой слой лишен кровеносных сосудов и нервов и поэтому является слоем неживой ткани. Толщина его на разных участках тела различна и колеб- лется в пределах 0,05÷0,2 мм. Наибольшей толщины он достигает в местах, подвергающихся постоянным механическим воздействиям, в первую очередь на подошвах и ладонях, где, утолщаясь, он может образовывать мозоли.
Рисунок 2 – Структура эпидермиса
Удельное сопротивление рогового слоя достигает 105÷106 Ом м, т. е. в сотни и тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма.