vchilka.in.ua 1


ІНСТРУКЦІЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 5 «Вимірювання опору ізоляції»

Тема : Вимірювання опору розтікання струму захисного заземлюючого пристрою, ізоляції електрообладнання і провідників та визначення питомого опору ґрунту
1 Мета і завдання роботи

Проведення вимірювання опору розтікання струму заземляючих пристроїв. Визначення опору ізоляції електроустановок і електропровідників. Визначення та розрахунок питомого опору ґрунту.
2 КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ відомості

Згідно діючих правил технічної експлуатації та безпеки обслуговування електроустановок промислових підприємств, вимірювання опору заземляючих пристроїв розтікання струму повинно проводитись один раз на рік в період найменшої провідності грунту.

Перевірка опору ізоляції установок проводиться не менше, ніж 1 раз в рік в приміщеннях без підвищеної небезпеки, а в приміщеннях з підвищеною небезпекою та в приміщеннях особливо небезпечних не менше як 2 рази на рік. При зниженні опору ізоляції в мережі яка знаходиться в експлуатації, до 30% нормального його значення, необхідний ремонт такої мережі. Вимірювання опору ізоляції проводиться мегомметром при вимкненій напрузі. Опір ізоляції в мережі в установках до 1000 В повинен бути не менше 0,5 МОм на фазу [1, с.139].

Вимірювання опору заземляючого пристрою проводиться одним з трьох методів:


  • метод амперметра-вольтметра. Метод полягає у визначенні струмів та напруги, які протікають через заземляючий пристрій. Опір захисного заземлення, дорівнює показу вольтметра, розділеному на показ амперметра;

  • метод трьох замірів. Перевагою цього методу є можливість використання вольтметра з малим опором, але при вимірюваннях виникає суттєва похибка до 10%, внаслідок того, що опір допоміжних електродів значно більший від опору заземлення, а також впливає дія сторонніх струмів;

  • вимірювання спеціальними приладами МС-07, МС-08, М416 та Ф4103-М1.

Опір заземляючого пристрою, до якого приєднані нейтралі генераторів або трансформаторів, або виводи джерел однофазного струму, в будь-яку пору року має бути не більше 2; 4 чи 8 Ом відповідно при лінійній напрузі 660, 380 і 220 В джерела трифазного струму або 380, 220 і 127 В джерела однофазного струму. Цей опір повинен бути забезпечений з врахуванням природних заземлювачів [1, п. 1.7.62].

При замиканні струмоведучих частин безпосередньо на землю чи на корпуси електрообладнання, що мають зв'язок із землею і струмопровідні основи, електричний струм розтікається від місця замикання рівномірно у всіх напрямках напівсфери об'єму землі. В міру віддалення від місця розтікання густина струму в землі зменшується, оскільки збільшується об’єм землі, в якому проходить струм. На відстані від місця замикання 20 м і більше густина струму стає настільки малою, що практично приймається рівною 0. Людина, яка стоїть ногами (у взутті, що проводить струм) в зоні розтікання струму в точках з різними потенціалами, знаходиться під впливом різниці потенціалів або, інакше кажучи, під впливом напруги кроку, виявляється включеною в електричне коло, внаслідок чого через тіло людини проходить струм напрямком нога-нога.

Крокова напруга - це різниця потенціалів між двома точками в зоні розтікання струму, що знаходиться на відстані кроку, яка дорівнює 0,8 м.
3 ПРИЗНАЧЕННЯ ПРИЛАДУ М416


    1. Прилад М416 призначений для вимірювання опору заземляючих пристроїв, активних опорів, а також для визначення питомого опору грунту. Межі вимірювання приладу М416 від 0.1 до 1000 Ом, він розрахований для роботи при температурі навколишнього повітря від -25°С до +60°С та відносній вологості до 95%. Принцип дії приладу базується на компенсаційному методі вимірювання з використанням допоміжного заземлення і потенційного електроду (зонда). Реохорд має цифрову шкалу, що дає змогу безпосередньо визначити вимірювальний опір.

Для підключення опору, який вимірюється, допоміжного заземлення та зонду на приладі є чотири затискачі, позначені цифрами 1, 2, 3, 4. Для грубих вимірювань опору заземлення затискачі 1 і 2 з'єднують перемичкою і прилад підключають до вимірюваного об'єкту за схемою рис. 3.1.


    1. Підготовка приладу М416 до роботи:

  • встановити прилад на рівній поверхні, відкрити кришку, увімкнути живлення;

  • встановити перемикач 1 в положення 2 "Контроль 5 Ом". Натиснути і тримати кнопку 4 та обертаючи ручку 3 "Реохорд" добитися встановлення стрілки індикатора 5 на нульову поділку. На шкалі реохорда при цьому має бути показ 5 ± 0.35 Ом;

  • п
    ри вимірюваннях прилад треба розміщувати безпосередньо близько від обладнання, оскільки при цьому на результат вимірювань менше впливає опір провідника 6, з'єднаного з затискачами. Допоміжний заземлювач 7 і потенційний електрод-зонд 8 встановлюється на відстанях, вказаних на рис. 3.1. Глибина їх забивки в ґрунт повинна бути не менше 0,5 м.


Рисунок 3.1 – Схема підключення приладу М416
4 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

    1. Вимірювання опору розтікання струму заземляючих пристроїв:

  • підготувати прилад М416 до роботи;

  • заміряти значення опорів розтікання струму штучного і природного заземлення;

  • зробити висновки щодо вимірювання і порівняти виміряні значення з нормами згідно з ПУЕ.

    1. Визначення питомого опору ґрунту:

  • заміряні значення штучного і природного заземлення Rх, підставити у формулу (6.1) і вирахувати значення ρ;

  • з таблиці 3 визначити рід ґрунту і записати в таблицю 4.

    1. Визначення опору ізоляції електроустаткування та провідників:
  • мегомметром М1101 у відповідності з рис. 7.1 заміряти опір ізоляції провідників (марка провідників на стенді);


  • заміряти на стенді опір ізоляції проводів обмотки електродвигуна;

  • зробити висновки щодо вимірювань і порівняти виміряні значення з нормами згідно ПУЕ.


5 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ ЗАЗЕМЛЕННЯ

5
.1 Зібрати схему для вимірювання штучного та природного заземлення, як показано на рис. 5.1.
5.2 Вимірювання проводити в наступній послідовності:

  • перемикач 1 (рис. 3.1) встановити в положення “х1”;

  • натиснути кнопку 4 і обертаючи ручку реохорда 3, домогтися максимального наближення стрілки індикатора до нуля;

  • результат вимірювання дорівнює добутку показника шкали на співмножник. Якщо вимірювальний опір буде більшим 10 Ом, перемикач поставити в положення “х5”, “х20” або “х100” і зробити операції п. 5.2. Результат вимірювань занести в таблицю 1.


Таблиця 1 – Результати вимірювань



Тип заземлення

Характеристика електромережі

Опір заземлення, Ом

Висновок(добре чи погане заземлення)

Виміря- ний

Норма згідно ПУЕ

1.

Штучне











2.

Природне














Примітка: характеристику електромережі студенту вказує керівник роботи

6 ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОПОРУ ГРУНТУ

6.1 Питомий опір грунту залежить від складу, щільності, вологості і температури ґрунту. Він не є постійним, а змінюється на протязі року під дією головним чином вмісту вологи і температури грунту (зимою, літом, весною, осінню).

Для визначення питомого опору грунту забивають в землю на прямій лінії 4 стержні на відстані l один від одного. Глибина l1 забивки стержнів повинна бути більше відстані l (рис. 6.1). Вимірювання питомого опору проводять аналогічно вимірювання опору заземлення мегомметром М416.



Рисунок 6.1 – Схема для визначення питомого опору грунту
6.2 Питомий опір грунту, в який забиті стержні, визначається з формули [2,с.23]:

, Ом·м; (6.1)

де – опір вимірюваного заземлення, Ом (для лабораторної роботи береться з табл. 1);

l1 – глибина забивки стержнів (заземлювачів), м;

d – діаметр стержня, м;

l – відстань між стержнями, м, (приймаємо 10÷20 м).


Дані l1, d і l беруться з таблиці 2 згідно останньої цифри залікової книжки студента.
Таблиця 2 – Дані для розрахунку.

№ п/п

Остання цифра залікової книжки

Задані відстані

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

l1, м

0.5

0.75

1

1

0.5

0.75

1

0.5

0.75

1

l, м

10

15

20


10

15

20

15

20

10

10

d, м

0,010

0,012

0,014

0,016

0,010

0,012

0,014

0,016

0,010

0,012

З таблиці 3 визначають рід ґрунту [2, с.27]. Дані заносять в таблицю 4.
Таблиця 3 – Питомий електричний опір грунту.

Рід грунту

Питомий опір ґрунту ρ, Ом·м

При вологості 10-20%

до ваги ґрунту

Межа коливання величини

Пісок

700

400-700

Супісок

300

150-400


Суглинок

100

40-150

Глина

40

8-70

Чорнозем

20

9-53


Таблиця 4 – Результати розрахунку.



Пора року місяць, число

Дані, м

Виміряний опір заземлення

Rх, Ом

Питомий опір грунту

ρ, Ом·м

Рід грунту з таблиці 3

l1

d

l

1




















2






















7 ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ ЕЛЕКТООБЛАДНАННЯ ТА ПРОВІДНИКІВ

7.1 При проведенні лабораторної роботи використовується мегомметр типу М1101 на напругу до 1000 В. Мегомметр складається з генератора постійного струму, який приводиться в дію обертанням ручки приладу із швидкістю 120 об/хв.

М
егомметр для вимірювання опору ізоляції під'єднується за допомогою затискачів “Л” і “З”. Затискач “Л” – “лінія” приєднується до об'єкту. Затискач “З” – “земля” з'єднується із заземленим корпусом об'єкта (або ізоляцією).

Рисунок 7.1 – Схема підключення приладу для вимірювання опору ізоляції провідників

7.2 Порядок проведення вимірювань:


  • прилад М1101 поставити на горизонтальну поверхню;

  • підключити мегомметр у відповідності з приведеною на рис. 7.1 схемою підключення приладу;

  • перемикач меж вимірювання поставити в положення “МΩ”;

  • провести вимірювання між струмопровідною частиною та ізоляцією провідників;

  • марку провідників виписати із стенду лабораторної роботи;

  • виміряти опір ізоляції обмоток електродвигуна (на стенді);

  • результати вимірювань записати в таблицю 5.

Таблиця 5 – Результати вимірювань.




Марка дроту,

в якого вимірюється опір

Опір виміряної ізоляції,

МОм

Допустимий опір ізоляції згідно ПУЕ, МОм

Висновок (придатний чи непридатний)

1













2













3













4













5

Електродвигун










8 ВИМОГИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ


  1. Перед вмиканням мегомметрів М416 і М1101 переконатися у правильності їх підключення.

  2. Забороняється проводити студенту ремонт приладів.

  3. Обережно користуватися приладами.

  4. Не перевіряти наявності напруги при роботі з приладом М1101,


9 ЗМІСТ ЗВІТУ


    1. Тема, мета і завдання роботи.

    2. Опис коротких теоретичних відомостей і опис про вимірювання опору заземлення, опору ізоляції та визначення роду грунту.


    3. Порядок виконання лабораторної роботи.

    4. Дати рисунки 5.1 та 7.1.

    5. Результати вимірювань представити таблицями 1, 4, 5.

    6. Одержані результати порівняти з вимогами ПУЕ і зробити висновок.

    7. Контрольні питання.

    8. Перелік посилань.


9




10 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

  1. Методи вимірювання опору заземляючих пристроїв.

  2. Терміни проведення замірювання опору заземляючих пристроїв.

  3. Яка норма допустимого значення опору заземляючого пристрою в різних схемах електромереж до 1000 В?

  4. В яких випадках проводиться заземлення обладнання згідно з ПУЕ?

  5. Схема підключення приладу М416 при вимірюванні опору заземляючого пристрою обладнання, яке знаходиться в цеху.

  6. Причини несправності заземляючих пристроїв.

  7. Що можна використовувати за природне заземлення у відповідності з ПУЕ?

  8. Що використовується якості штучних заземлювачів? Їх параметри.

  9. Терміни перевірки опору ізоляції в різних прміщеннях.

  10. Яка різниця між заземленням і зануленням? Схеми заземлення і занулення.

  11. Вимоги, які ставляться до штучного заземляючого пристрою (порядок підключення, глибина закладання і монтажу; матеріал, схема).

  12. Що називають захисним заземленням? Приведіть його схему.

  13. Що називають захисним зануленням? Приведіть його схему.

  14. Що називають захисним відключенням?

  15. Що таке крокова напруга?


ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

  1. Правила устройства электроустановок (ПУЕ). -М: Энергоатомиздат,
    1985. -693 с.

  2. Долин П.А. Основи техники безопасности в электроустановках. -М.:

    Энергия, 1977.-407 с.


  3. Охрана труда в электроустановках /Под ред. Б.А. Князевского. -М.:
    Энергия, 1977.-319 с.

  4. Жидецький В.Ц., Джигерей В.С., Мельников О.В. Основи охорони
    праці.-Львів: Афіша, 2000.- 350 с.

  5. Геврик Є.О. Охорона праці. - Київ: Ельга, Ніка-Центр, 2003.- 280с.

  6. Основи охорони праці /Під ред. М.П. Купчика. – К.: Основа,
    2000.-418с.

  7. Гандзюк М.П., Желібо Є.П., Халімовський М.О. Основи охорони праці. – К.: Каравела; Львів: Новий Світ – 2000, 2003. – 408с.



10




Додаток А

Таблиця натуральних логарифмів (Ln)

Х

Ln

30

3,40

50

3,91

100

4,61

110

4,70

120

4,79

130

4,87

140

4,94

150

5,01

160

5,08

170

5,14


180

5,19

190

5,25

200

5,30

210

5,35

220

5,39

230

5,44

240

5,48

250

5,52

260

5,56

270

5,60

280

5,63

290

5,67

300

5,70

310

5,74

320

5,77

330

5,80

340

5,83

350


5,86

360

5,89

370

5,91

380

5,94

390

5,97

400

5,99

450

6,11

500

6,21

550

6,31

600

6,40

650

6,48

700

6,55


11


ЗМІСТ

1.

Тема, мета і завдання роботи.................................................................

3

2.

Короткі теоретичні відомості………….…………...............................

3

3.

Призначення приладу М416……..……………….................................


4

4.

Порядок виконання роботи………………………………....................

5

5.

Порядок проведення вимірювань заземлення…..................................

6

6.

Визначення питомого опору грунту......................................................

7

7.

Вимірювання опору ізоляції електрообладнання та провідників........

8

8.

Вимоги техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи...........

9

9.

Зміст звіту…............................................................................................

9

10.

Контрольні питання ………...................................................................

10




Перелік посилань…................................................................................

10




Додаток А………………………………………………………………

11



12