Сборник примеров и задач к лабораторному практикуму по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», страница 62

Рис. 6.4. Схема защитного заземления в сети с изолированной нейтралью: 1- трансформатор; 2- сеть; 3- корпус токоприёмника; 4- обмотка электродвигателя; 5- заземлитель; 6- сопротивление заземления нейтрали (условно).

Защитное зануление – осуществляется присоединением корпуса или других конструктивных нетоковедущих частей электроустановок к многократно заземленному нулевому проводу. Защитное зануление превращает пробой на корпус в короткое замыкание между фазным и нулевым проводами и способствует протеканию тока большой величины через устройства защиты сети и в конечном итоге быстрому отключению поврежденного оборудования от сети. Защитное зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленное нейтралью.

Статическое электричество

В технологических процессах, сопровождающихся трением, измельчением, распылением, фильтрованием, разбрызгиванием и просеиванием диэлектриков (веществ с удельным сопротивлением более 10⁸ Ом×м), на самих материалах и на оборудовании могут образовываться статические электрические заряды, создающие потенциалы до десятков киловольт.

Напряжённость возникающего электростатического поля (Е, В/м) определяется, как:

                                                Е = s/e^.e_0,                                                   (6.18)

где s - поверхностная плотность зарядов, Кл/м² ;

e - диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м ;

e₀ – диэлектрическая постоянная, Ф/м (e₀ = 8,85 ^.10 ^-12 Ф/м).

Статическое электричество в производственных условиях представляет пожарную опасность, поскольку возникающие искровые разряды могут вызвать воспламенение горючих сред. Если энергия, развиваемая электростатическим разрядом (W_р, Дж), превышает минимальную энергию воспламенения горючей среды (W_min, Дж), то в производственном помещении может возникнуть аварийная ситуация. Условие безопасности может быть записано:

                                                       W_р = a ^.W_min,                                                          (6.19)

где a - коэффициент безопасности, который выбирается из реальных производственных условий (a < 1). При отсутствии данных можно принять a = 0,4.

Ток электризации при транспортировке сыпучих диэлектрических материалов по трубопроводам, необходимый для инициирования искрового разряда, равен:

                                           I_э = 2W_р / q ^.R_ут = 2a ^.W_min /q ^.R_{ут ,}                          (6.20)

где q – электрический разряд, Кл;

R_ут - сопротивление утечки на землю (сопротивление заземляющего устройства),Ом.

Одним из основных методов предупреждения воспламенения веществ разрядами статического электричества с проводящих поверхностей является заземление оборудования. При этом сопротивление заземляющих устройств, применяемых только для защиты от статического электричества, не должно превышать 100 Ом (R_ут < 100 Ом).

Таблица 6.3

                Минимальные энергии воспламенения некоторых веществ

Задачи к разделу «Электробезопасность»

1. Оценить величину силы тока, проходящего через человека при однофазном включении его в электрическую сеть с изолированной нейтралью. Режим работы сети нормальный. Как изменится сила тока, проходящего через человека, в случае аварийного режима? Каковы будут последствия включения человека в электрическую цепь? В расчётах принять: человек стоит на металлическом  полу в сырой обуви; сопротивление изоляции фаз относительно земли 3^.10⁶ Ом; сопротивление замыкания 1 Ом; линейное напряжение сети 380 В.