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:

  1. Соедините гнезда защитного заземления всех блоков, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазный источник питания желтыми прово- дами с зеленой полосой.

  2. Установите модель заземлителя с полусферическим заземлителям.

  3. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соеди- нений рис 2.7


ров.

  1. Включите трех фазный источник питания и питание блока мультимет-




  1. Снимите следующие зависимости от расстояния х: потенциала поля

растекания тока заземлитель φ = f (х), напряжение прикосновения UПР = f(х) для этого:

    1. установить удельное сопротивления грунта ρ = const (по заданию пре- подавателя);

    2. включив вольтметр блока мультиметров между гнездом «» и гнез- дами, соответствующими расстоянию х, снять зависимость φ = f(х);

    3. включив вольтметр блока мультиметров между гнездом корпуса по- врежденного оборудования и гнездами, соответствующими расстоянию х, снять зависимость напряжения прикосновения Uпр = f(х);

    4. полученные данные занести в табл. 2.1

    5. включив вольтметр между гнездом «» и гнездом "х" (по заданию преподавателя), изменяя удельное сопротивления грунта ρ = 20…700 снимите зависимость φ = f (ρ)

    6. 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)

  1. Ток стекания в землю контролируйте с помощью амперметра блока мультиметров. Он не должен превышать 0,5 А!

  2. Отключите источник питания и замените в электрической схеме модель заземлителя с полусферическим электродом (325) на модель заземлителя с вертикальным трубчатым электродом (326).

  3. Включите источник и вновь снимите вышеупомянутые зависимости (п. 5.1-5.6).

  4. 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).

  5. Вновь включите источник и в третий раз снимите вышеупомянутые зависимости. (5.1-5.6)

  6. По завершении эксперимента отключите трехфазной источник пита- ния и питание блока мультиметров, разберите схему.

  7. По результатам измерения рассчитайте напряжение шага, для вели- чины шага равного 0,8 метра.


  1. По результатом измерений постройте график изменения потенциала поля растекания тока заземлителя от расстояния φ = f (х) в одних осях для трех типов заземлителей,

  2. 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




    1. Причина возникновения шагового напряжения?

    2. Как распределяется потенциал на поверхности грунта в зоне растекания тока с заземляющего электрода.

    3. На каком расстоянии начинается «земля» с нулевым потенциалом?

    4. 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.

    1. Теоретическая часть




      1. 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.

      1. 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.