Лабораторные работы по материаловедению

авиабилеты купить онлайн украина
Математика Электротехника Лабораторные работы Контрольная работа Конспект лекций Электроника Альтернативная энергетикаОптика Сопромат ЭлектростатикаНачертательная геометрия Архитектура Дизайн

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Цель работы – изучение методов испытаний электрозащитных средств и схем установки для проведения испытаний.

1. Основные понятия и количественные характеристики

Электрозащитными средствами называют средства, служащие для защиты людей, работающих в электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. Защитные средства условно делят на:

основные - изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

дополнительные - которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами.

К электрозащитным средствам относятся: авиабилеты купить онлайн украина

изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели высокого и низкого напряжения;

изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ под напряжением выше 1кВ;

слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками для работы в электроустановках напряжением до 1кВ;

диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие накладки и подставки;

индивидуальные экранирующие комплекты;

переносные заземления;

оградительные устройства и диэлектрические колпаки;

плакаты и знаки безопасности.

К основным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением выше 1кВ относят:

изолирующие штанги;

изолирующие и измерительные клещи;

указатели напряжения;

изолирующие устройства и приспособления для работ на воздушных линиях с непосредственным прикосновением работника к токоведущим частям.

 К дополнительным электрозащитным средствам в установках напряжением выше 1кВ относят:

диэлектрические перчатки, боты и коврики;

индивидуальные экранирующие комплекты;

изолирующие подставки и накладки;

диэлектрические колпаки;

переносные заземления;

оградительные устройства;

плакаты и знаки безопасности.

При приемке в эксплуатацию и в процессе эксплуатации электрозащитные средства подвергают типовым эксплуатационным испытаниям, одним из которых являются электрические испытания. Все испытания проводят переменным током 50Гц при 15-200С. Скорость подъема напряжения до 1/3 от испытательного может быть произвольной, дальнейшее повышение напряжения должно быть плавным и быстрым, позволяющим при напряжении более 3/4 испытательного вести отсчет показаний прибора.

После достижения требуемого значения без выдержки или после выдержки 60сек (в зависимости от конкретного защитного средства) напряжение должно быть плавно снижено до нуля или при значении, равном или менее 1/3 испытательного, отключено. На выдержавшие испытания средства защиты, кроме инструмента с изолирующими рукоятками и указателей напряжения до 1кВ, ставится специальный штамп.

Проведенные испытания оформляются протоколом по следующей форме.

(наименование лаборатории)

ПРОТОКОЛ №

от 201 г.

 (наименование средств защиты)

в количестве шт. принадлежащие

испытаны напряжением переменного тока частотой 50Гц, постоянного тока (нужное подчеркнуть):

изолирующие части кВ в течение мин;

рабочие части кВ в течение мин;

ток, протекающий через изделие,  мА.

Отдельные требования, выводы: 

Дата следующего испытания: 

Испытания провел: 

Руководитель работ

Основные изолирующие средства защиты, предназначенные для установок выше 1кВ до 110кВ, испытывают напряжением, равным трехкратному линейному, но не ниже 40кВ, а предназначенные для установок напряжением 110кВ и выше - трехкратному фазному. Дополнительные средства защиты испытывают напряжением, не зависящим от напряжения установки, в которой они должны применяться. Токи, протекающие через изделие, нормируются для указателей напряжения, изделий из резины и изолирующих средств защиты для работы под напряжением. Периодичность испытаний устанавливается нормами испытаний защитных средств; данные по некоторым защитным средствам приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Нормы испытания электрозащитных средств из диэлектрических материалов

Средства защиты

Напряжение электроустановок, кВ

Испытательное напряжение, кВ

Продол-житель-ность, мин

Ток через

изделие,

 не

более,

 мА

Периодичность

испытаний

Резиновые диэлектрические перчатки

Все

напряжения

6

1

6.0

1 раз в 6 месяцев

Резиновые диэлектрические боты

То же

15

1

7.5

1 раз в 36 месяцев

Резиновые диэлектрические ковры

-

Осмотр

-

-

1 раз в 6 месяцев

2. Описание экспериментальной установки

В лабораторной работе проводятся испытания защитных средств, изготовленных из диэлектрической резины. Резина относится к группе материалов, называемых эластомерами, и представляет собой эластичный материал, получаемый путем вулканизации каучука, являющегося органическим полимером. В зависимости от количества серы, добавляемой к каучуку, при вулканизации получают резину различной эластичности – от мягкой, очень эластичной, до твердой резины – эбонита. В зависимости от состава и технологии изготовления резины сильно меняются и ее характеристики. Удельное объемное сопротивление резины меняется от 11012 Омм до 11013 Омм, tgδ – от 0.02 до 0.1 (при 50Гц), диэлектрическая проницаемость – от 3 до 7. Электрическая прочность лежит в пределах от 20кВ/мм до 45кВ/мм.

Резина обладает низкой нагревостойкостью, малой стойкостью к действию нефтяных масел, от которых резина набухает, и малой стойкостью к действию света, особенно ультрафиолетового, от которого резина быстро стареет. Резко ускоряет старение резины озон, образующийся при ионизации воздушных включений или в окружающем воздухе. Хотя резина практически водо- и газонепроницаема, ее электрические свойства ухудшаются под действием влаги.

Периодические электрические испытания защитных средств на основе резины решают задачу выявления механических дефектов (поры, микротрещины, проколы) и старения резиновой изоляции. В работе используется испытательная установка типа УИ-1М, предназначенная для испытаний диэлектрических перчаток, бот, галош и инструмента с изоляционными рукоятками. Установка позволяет изменять испытательное напряжение в пределах от 0 до 15кВ с измерением тока до 30мА. Упрощенная схема установки приведена на рисунке 1.

Питание на установку подается через автоматический выключатель S1 и через контактор S2 поступает на автотрансформаторы Т1 и Т2. Наличие двух автотрансформаторов дает возможность более плавной регулировки напряжения. Через резистор R1, ограничивающий ток при пробое испытуемого изделия, напряжение подается на высоковольтный трансформатор Т3. Миллиамперметр в высоковольтной части цепи позволяет при нажатии кнопки S3 или S4 контролировать ток через изделия, а разрядники F1 и F2 защищают цепь при коммутации кнопок. Катушка L1 ограничивает броски тока при пробое изделия и защищает миллиамперметр от перегрузки. В установке имеется реле времени, включающее световой сигнал через одну минуту после достижения испытательного напряжения.

При испытании диэлектрические перчатки, боты и галоши погружают в ванну с водой, имеющей температуру 15-350С, которая заливается также внутрь этих изделий. Боты и галоши при этом опускаются на специальную сетку, устанавливаемую внутри ванны, перчатки одеваются на цилиндры испытательного кронштейна, предварительно заполненные водой, которая при повороте цилиндров затекает в перчатки. Уровень воды как снаружи, так и внутри изделий должен быть на 50мм ниже верхнего края перчаток, отворотов бот и на 20мм ниже бортов галош. Выступающие края испытуемых изделий должны быть сухими.

Рисунок 1 – Упрощенная электрическая схема испытательной установки типа УИ-1М

Работа на установке УИ-1М производится в следующем порядке.

Проверить заземление установки и заполнение ванны водой.

Испытываемые защитные средства после наружного осмотра и проверки отсутствия видимых повреждений установить в ванну с испытательным электродом.

Все дальнейшие переключения на установке проводятся одним человеком, который должен находиться на диэлектрическом коврике и надеть диэлектрические перчатки. Работник не должен касаться заземленных частей неизолированными частями тела. Остальные члены бригады наблюдают за работой и за показаниями приборов.

Опустить испытательный кронштейн и закрыть крышку. После получения разрешения на включение подключить установку к сети напряжением 220В. Проверить исходное положение установки и установить в нулевое положение ручки регулировки напряжения.

Перевести заземляющий разъединитель в положение ОТКЛ. Включить автоматический выключатель. Громко объявив: «Включаю высокое напряжение!» – нажать кнопку ВКЛЮЧЕНИЕ УСТАНОВКИ. При этом должна загореться надпись «Высокое напряжение».

Плавно поднять напряжение до нужного значения, повернув сначала ручку ГРУБО, а затем ручку ТОЧНО.

Через минуту после достижения испытательного напряжения плавно снизить испытательное напряжение до нуля. Обе ручки ГРУБО и ТОЧНО установить в нулевое положение.

Выключить выключатель, рукоятку заземляющего разъединителя перевести до упора в положение ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВКЛ.

Открыть крышку и снять изделие (диэлектрическую перчатку).

  Если в процессе испытаний возникает пробой, перекрытие и разряды по поверхности, испытание прекращается и испытываемое изделие бракуется. Тот же вывод делается и при превышении током нормы или при резких колебаниях стрелки миллиамперметра.

3. Задание на проведение измерений

3.1. При подготовке к лабораторной работе следует произвести оценочные расчеты тока, протекающего через руку человека, одетую в диэлектрическую перчатку, при приложении максимально допустимого постоянного и переменного напряжений, и ответить на вопросы.

Достаточно ли параметров резины для обеспечения тока через руку человека не более 1мА?

Имеет ли значение величина tgδ резины для изготовления диэлектрических перчаток?

Правильно ли выбраны величины максимально допустимого напряжения на перчатке и испытательного напряжения, исходя из величины электрической прочности резины?

3.2. Произвести электрические испытания предложенных перчаток и бот. Составить протоколы испытаний. В отчете по работе представить схему установки и протоколы испытаний.

Контрольные вопросы

Назовите цели и задачи работы.

Какие средства называют электрозащитными, и на какие группы они подразделяются?

Для чего и каким образом производятся электрические испытания защитных средств?

Назовите основные электротехнические характеристики резиновой изоляции и их ориентировочные значения.

Объясните схему, принцип действия, устройство используемой установки.

Объясните порядок проведения испытаний и основные правила безопасности.

авиабилеты купить онлайн украина
Математика примеры решения задач