Файл: Оценка сопротивления заземляющих устройств.pdf

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 8
Учебная дисциплина «Оценка условий труда»
В 11.
Тема лабораторной работы:
«Оценка сопротивления заземляющих устройств»
Выполнил ст. Группы 510 18.04.23 ____________ Фисенко А
.Е.
Дата
Подпись Ф.И.О
Проверил __________ ____________ Ковалёв Г.И.
Дата
Подпись Ф.И.О
1

ТОМСК-2023.
1. ЦЕЛИ, СОДЕРЖАНИЕ И МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАНЯТИЯ
Цели работы:
– закрепление теоретических знаний по оценке сопротивления заземляющего устройства и заземляющих проводников;
– изучение современного средства измерения сопротивления заземляющего устройства и заземляющих проводников;
– изучение порядка измерения сопротивления заземляющего устройства и заземляющих проводников;
– получение навыков в проведении измерений и оценок сопротивления заземляющего устройства и заземляющих проводников.
Содержание работы:
– повторение теоретического материала (внеаудиторная самостоятельная работа);
– изучение возможностей, принципа действия и устройства измерителя сопротивления заземления М-416;
– порядок измерения сопротивления заземляющего устройства;
– проверка работоспособности прибора М416 к работе;
– измерение сопротивления заземляющего проводника;
– измерение сопротивления заземлителя и оценка соответствия норме сопротивления заземляющего устройства.
Материальное обеспечение работы:
– измеритель сопротивления заземления М-416 в комплекте с двумя вспомогательными заземлителями и соединительными проводниками;
лабораторный макет для тренировки навыков измерения сопротивления заземляющих
‒
устройств.
2. ПОВТОРЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Применяемые термины и определения
Заземлением (защитным) называется электрическое соединение с находящимися в грунте электродами металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие аварийного замыкания на корпус.
Защитное заземление служит для устранения опасности поражения током человека в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшейся под напряжением в аварийной ситуации.
Принцип действия заземления – снижение напряжения между частям электроустановки,
оказавшейся под напряжением в аварийной ситуации, и землей до безопасного значения за счёт организации тока утечки через заземляющее устройство.
Совокупность соединённых электрически вместе находящихся в грунте электродов и заземляющих проводников называется заземляющим устройством.
Заземляющие устройства после монтажных работ и периодически не реже чем один раз в год испытываются (измеряется сопротивление заземляющего устройства).
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводов источников однофазного тока, всегда должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380, и 220 В
источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.
2.2. Основные сведения об измерениях мостовыми схемами
2

Измерения сопротивления контура заземляющего устройства производятся специальными приборами, которые обычно называются измерителями заземления. В них применяются мостовые схемы измерения. Мостовые схемы измерения функционируют как пара двухкомпонентных делителей напряжения подсоединённых параллельно к источнику напряжения. При этом индикатор нулевого сигнала включён в диагональ моста для определения «баланса» моста при нулевом сигнале (рис. 2.1, 2.2).
Сбалансированный мост показывает «ноль» (рис. 2.1), или обеспечивает минимальный уровень звука, если в качестве индикатора баланса применяются головные телефоны
(наушники) (рис. 2.2).
Каждый из резисторов измерительного моста может быть резистором с неизвестным сопротивлением, и его значение может быть определено из пропорции с другими тремя резисторами, сопротивление которых известно. Когда мост сбалансирован (индикатор фиксирует нулевой сигнал), имеет место следующее отношение (условие баланса моста): R1/R2
= R3/R4.
Преимущества мостовой схемы измерения: напряжение источника питания не влияет на результат измерения; высокая точность измерения.
2.3. Требования безопасности при проведении измерения сопротивления
заземляющих устройств прибором М416
Меры безопасности в данном разделе рассматриваются применительно к измерению сопротивления заземляющего устройства в реальных условиях. При проведении лабораторной работы с использованием специального лабораторного макета в полном объёме выполнять приведённые ниже правила безопасности нет необходимости. Следует исполнять требования по безопасности, которые доводит обучаемым преподаватель при инструктаже в начале лабораторного занятия. При этом следует помнить, что нельзя прикасаться к элементам измерительной схемы и клеммам прибора М416 при нажатой красной кнопке на этом приборе.
Общие требования безопасности
К самостоятельной работе по измерению сопротивления заземляющих устройств допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, вводный инструктаж по охране труда, первичный или повторный инструктаж по охране труда на рабочем месте, соответствующее обучение и стажировку по охране труда, проверку знаний требований охраны труда, имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже III и соответствующую профессиональную квалификацию.
При проведении измерении работник обязан:
− выполнять только работу, которую ему поручил руководитель;
− соблюдать соответствующие правила внутреннего трудового распорядка;
− правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты;
3
Рис. 2.1. Измерительный мост постоянного тока
Рис. 2.2. Измерительный мост переменного тока

− соблюдать действующие требования охраны труда;
− незамедлительно извещать руководителя о всех ситуациях, угрожающей жизни и здоровью людей, о несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья.
В нештатных ситуациях в ходе измерений на работника могут воздействовать такие опасные и вредные производственные факторы:
− повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело работника;
− расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли
(пола, перекрытия);
− недостаточная освещенность рабочих мест;
− неблагоприятные климатические факторы;
− физические перегрузки.
Работник должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами, условиями труда,
характером проводимых работ.
Измерения должны проводиться командой в составе не менее 2 человек, из которых старший должен иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные члены команды − не ниже III.
Требования безопасности перед началом работы
Проверить и убедиться в исправности закрепленного инструмента, приспособлений и средств защиты. О недостатках и неисправностях, выявленных при осмотре, доложить руководителю для принятия мер.
Надеть необходимые средства индивидуальной защиты.
Осмотреть зону предстоящих работ, расположить прибор, принадлежности, инструмент с удобством для пользования. Убрать всё мешающее работе.
Отключить оборудование, подключенное к заземленному устройству для его защиты. Для этой цели следует выполнить такие действия:
− отключить электрическое напряжение выключателями и разъединителями механической блокировки;
− принять необходимые меры, препятствующие несанкционированному включению напряжения, на выключатели и рубильники, с помощью которых подаётся электрическое напряжение, вывесить плакаты "Не включать! Работают люди";
− визуально убедиться, что ножи разъединителей механической блокировыки находятся в положении "Отключено".
Требования безопасности во время работы
Следует работать в исправной и подогнанной спецодежде и спецобуви, применять необходимые индивидуальные средства защиты.
При измерениях необходимо соединять элементы измерительной схемы посредством изолированных проводов.
Переносные вспомогательные заземлители следует заглублять в грунт на глубину не более 0,5 м.
Запрещается прокладка проводов измерительной схемы по проезжим путям.
Требования безопасности по окончании работы
Разобрать измерительную схему.
Восстановить рабочую схему подключения заземляющего устройства.
После возвращения в расположение своего предприятия необходимо снять спецодежду,
вымыть руки с мылом, сообщить руководителю о всех недостатках, замеченных во время работы.
3. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВА
ИЗМЕРИТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ М-416
Внешний вид прибора М416 представлен на рис. 3.1.
4

Функционирование измерителя М416 при оценке сопротивления заземляющего устройства поясняет рис. 3.2. В рассматриваемой на рис. 3.2 схеме применён метод измерения мостом переменного тока.
Измерители М416 предназначены для измерения сопротивления заземляющих устройств,
активных сопротивлений, могут применяться для определения удельного сопротивления грунта. Диапазон измерения этого прибора от 0,1 до 1000 Ом. Для питания применяются три сухих гальванических элемента напряжением по 1,5 В каждый.
Внимание! При нажатой красной кнопке на клеммах прибора появляется опасное напряжение! Не касайтесь сами оголенных токоведущих частей и следите чтобы это не совершали другие.
5
Рис. 3.1. Конструкция прибора М416

4. ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
При измерениях прибор следует располагать в непосредственной близости от измеряемого заземлителя, так как при этом на результат измерения меньше сказывается сопротивление проводов, соединяющих Rх с зажимами прибора 1, 2. Стержни, образующие вспомогательный заземлитель Rв и потенциальный электрод (зонд) Rз, устанавливаются на расстояниях, указанных на рис. 4.1-4.4. Глубина погружения стержней в грунт должна быть не менее 500 мм.
6
Рис. 3.2. Мостовая измерительная схема,
реализуемая при помощи прибора М416:
R1 – реохорд, Rx – измеряемое сопротивление, Rз – потенциальный электрод (зонд),
R – вспомогательный заземлитель
Рис. 4.1. Подключение прибора М416 по трехзажимной схеме

Рис. 4.2. Подключение прибора по четырёхзажимной схеме
Рис. 4.3. Подлючение прибора по трехзажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю
7

Рис. 4.4. Подключение прибора по четырехзажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю
Измерение проводится по схемам рис. 4.1-4.4 в зависимости от величины измеряемого сопротивления и требуемой точности измерения. В случае измерения по схеме, изображенной на рис. 4.1 и 4.3, в результат измерения входит сопротивление провода, соединяющего зажим 1
с Rх. Поэтому такое включение используется, когда не требуется точное измерение, или при измерениях сравнительно больших (больше 1 Ом) сопротивлений.
Для сложных заземлителей, выполненных в виде контура с протяженным периметром,
расстояния между контуром, вспомогательным заземлителем и зондом должны быть не менее указанных на рис 4.3, где d – наибольшая диагональ контура измеряемого заземляющего устройства в метрах.
Независимо от выбранной схемы измерение необходимо проводить в следующем порядке:
а) переключатель прибора М-416 установить в положение "XI"; б) принять меры предосторожности от поражения электрическим током и нажать красную кнопку, при нажатой кнопке вращая ручку "Реохорд", добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю; в) результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель.
Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установить в положение "Х5", "Х20" или "XI00" и проделать операции "б" и "в".
5. ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРИБОРА М-416
Принцип проверки работоспособности измерителя М416 основан на проведении
контрольного измерения при помощи измерительного моста, который образуется внутри
корпуса этого средства измерения при переведении его переключателя в положение
"Контроль 5 Ω".
Для проверки работоспособности прибора следует проделать описанные ниже
операции.
1. Установить средство измерения на ровной твёрдой горизонтальной поверхности и
открыть крышку прибора.
2. Установить переключатель прибора в положение "Контроль 5 Ω", нажать
красную кнопку и вращением ручки "реохорд" добиться установления стрелки
индикатора на нулевую отметку. Если при этом на шкале реохорда появилось показание 5
± 0,35 Ом, то средство измерения работоспособно.
Полученное значение при проведении измерения в режиме "Контроль 5 Ω": 5,20Ом.
Вывод о работоспособности или неработоспособности измерителя сопротивления
заземления М 416: _Измеритель находится в роботоспособном состоянии, так как прибор
8

М416 измеритель находится в роботоспособном состоянии так как измереное показание
находится в приделах 5+- 0,35 Ом
6. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО ПРОВОДНИКА
Есть основания полагать, что электрическое сопротивление соединительных
проводов заземляющих устройств Rх является активным. Измерение активных
сопротивлений Rх прибором М416 осуществляют в соответствии с рис. 6.1 или 6.2.
Результат измерения соответствует показанию шкалы реохорда в момент выведения
стрелки индикатора на ноль.
Рис. 6.1. Схема измерения без исключения погрешности вносимой соединительными проводами
Рис. 6.2. Схема измерения с исключением погрешности вносимой соединительными проводами
Результат измерения по схеме в соответствии с рис. 6.2: 0,5 Ом.
7. ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ НОРМЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Собираем схему в соответствии с рис. 4.2, и производим измерение.
Измеренное значение сопротивления заземлителя: 6,4 Ом.
Рассчитываем сопротивление заземляющего устройства как сумму сопротивления
его заземлителя и сопротивления заземляющего провода: 0,5 Ом + 6,4 Ом = 6,9 Ом.
Испытываемое заземляющее устройство применяется для заземления нейтрали
трехфазного генератора тока с линейным напряжением 660 В. В этом случае норма на
сопротивление заземления составляет величину
2
Ом .
Вывод о соответствии или несоответствии сопротивления заземления норме:
напишите свой вывод.
Найденное сопротивление заземляющего устройства выше нормы. Поэтому
требуется разработка мероприятий по его снижению.
9

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ И РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты Российской
Федерации от 15 декабря 2020 г. № 903н «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (зарегистрировано в Минюсте России 30.12.2020 N 61957).
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).
Утверждены приказом Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. № 6.
3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ». – М.: Минэнерго СССР, 6-изд., перераб.
и доп., 1987 (в части не противоречащей изданию ПУЭ 2003 г.).
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – М.: Министерство энергетики РФ, 7- изд., 2003.
5. ГОСТ Р 12.1.019-2009 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность.
Общие требования и номенклатура видов защиты».
6. ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005 «Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения».
7. ГОСТ 12.0.002-2014 «ССБТ. Термины и определения» (введён в действие приказом
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19.10.1015 № 1570- ст).
8. Документация предприятия-изготовителя на прибор М416.
10