Безопасность жизнедеятельности

№ 3257 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА
Кафедра техносферной безопасности






        БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Лабораторный практикум

    Рекомендовано редакционно-издательским советом университета








        МИСиС


Москва 2019

УДК 628 : 504
     Б40



Рецензент д-р техн. наук К.С. Коликов


Авторы:
О.М. Зиновьева, Л.А. Лысов, А.М. Меркулова, Т.И. Овчинникова, Н.А. Смирнова




     Безопасность жизнедеятельности : лаб. практикум / О.М. ЗиБ40 новьева [и др.]. - М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. -134 с.




          Издание является продолжением лабораторного практикума по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» и содержит лабораторные работы 9-14. Соответствует программе дисциплины (курса) «Безопасность жизнедеятельности», рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации.
          В каждой лабораторной работе приведены общие теоретические положения, принципы нормирования и меры защиты от опасных и вредных факторов, описание лабораторной установки, порядок выполнения работы и обработки полученных результатов, контрольные вопросы.
          Предназначено для студентов всех направлений высшего образования (бакалавриат и специалитет).


УДК 628 : 504












                                              © Коллектив авторов, 2019
                                              © НИТУ «МИСиС», 2019

СОДЕРЖАНИЕ
Общие меры безопасности при работе в лаборатории кафедры техносферной безопасности ............................... 4
Требования к выполнению лабораторных работ .............. 5
Лабораторная работа 9. Анализ опасности поражения электрическим током в трехфазных электрических сетях напряжением до 1 кВ и исследование характеристик устройства защитного отключения .......................... 8
Лабораторная работа 10. Исследование защитного заземления и зануления в электроустановках напряжением до 1 кВ ..... 40
Лабораторная работа 11. Исследование условий и уровня опасности поражения человека электрическим током ........ 64
Лабораторная работа 12. Звукоизоляция и звукопоглощение . 87
Лабораторная работа 13. Исследование методов и средств защиты воздушной среды от газообразных загрязнений ..... 106
Лабораторная работа 14. Методы очистки воды ............ 119

3

ОБЩИЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ РАБОТЕ В ЛАБОРАТОРИИ КАФЕДРЫ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
   1.   Студенты несут ответственность за целостность и сохранность приборов, аппаратуры, установок и инвентаря. О всех дефектах студенты обязаны тотчас после их обнаружения сообщить преподавателю.
   2.   По окончании выполнения работы необходимо привести в порядок рабочее место: сложить приборы, инструмент в футляры и коробки, в которых они содержатся; отключить аппаратуру, установки от электрической сети.
   3.  Закончив работу, студент предъявляет рабочее место и весь инвентарь учебному мастеру (лаборанту).
   4.   Категорически запрещается приводить в действие приборы, установки, а также включать их в электрическую сеть без особого на то разрешения преподавателя или лаборанта.
   5.  Студенты должны выполнять лабораторные работы с соблюдением мер безопасности. Кроме общих мер по всем работам студент обязан знать и соблюдать требования безопасности, относящиеся к отдельным лабораторным работам.
   6.   Если в лабораторной установке (приборе) обнаружатся неполадки, студент обязан немедленно прекратить работу, отключить установку (прибор) от электрической сети и заявить преподавателю и лаборанту о замеченных неполадках.
   7.   Свое ознакомление с мерами безопасности в лаборатории каждый студент на первом занятии подтверждает подписью в специальном журнале, который хранится на кафедре.

4

ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
   Из общего перечня лабораторных работ студенты каждого на-правления/специальности выполняют установленный для них цикл работ.
   В начале первого занятия в лаборатории преподаватель делит группу студентов на подгруппы по 2-5 человек. Каждая подгруппа работает по установленному преподавателем маршруту (подгруппе сообщается определенный порядок выполнения лабораторных работ на семестр). Преподаватель знакомит студентов с мерами безопасности при выполнении каждой лабораторной работы, обращая внимания на специфику работ. Студенты ставят свою подпись в контрольном листе знаний по технике безопасности, не поставившие подпись к выполнению лабораторных работ не допускаются.
   Каждая подгруппа студентов работает в лаборатории под руководством преподавателя и учебного мастера (лаборанта).
   Перед проведением лабораторной работы студенты проводят самостоятельную внеаудиторную подготовку: изучают теоретический материал, знакомятся с описанием лабораторной работы и готовят материал к отчету о работе (схемы, протоколы и т.п.).
   Перед выполнением каждой лабораторной работы студентам необходимо получить допуск к выполнению работы у преподавателя. Для допуска необходимо:
   -    заранее подготовить материал по лабораторной работе, включающий титульный лист (рис. 1), название и цель работы, основные положения теоретического введения, схему установки и информацию по используемому оборудованию, протоколы для записи результатов замера;
   -    ответить на вопросы преподавателя по выполняемой лабораторной работе (название и цель работы, требования безопасности по данной работе, используемые приборы и правила пользования, параметры, которые необходимо замерить, порядок проведения работы).
   После получения допуска к лабораторной работе (преподаватель подписывает титульный лист) подгруппа студентов приступает к выполнению работы под руководством учебного мастера (лаборанта) или преподавателя. В процессе работы получаемые результаты студенты заносят в протоколы измерений.

5

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

КАФЕДРА ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

     Допуск:                         группа: БМТ-17-1

     Выполнение:                     студент: Иванов И.И.

     Защита:                         преподаватель: Петров П.П.



Москва, 2019 г.


Рис. 1. Пример титульного листа лабораторной работы

   По окончании выполнения лабораторной работы студенты выключают оборудование, убирают на место все используемые в работе материалы и получают у преподавателя отметку о выполнении работы (показывают преподавателю заполненные протоколы измерений и получают подпись на титульном листе).
   Все лабораторные работы после выполнения подлежат защите у преподавателя. Защита проходит индивидуально, т.е. преподаватель опрашивает каждого студента по отдельности. Для защиты лабораторной работы необходимо оформить работу в соответствии с задани

6

ем (выполнить расчеты, заполнить таблицы, построить графики (гистограммы), написать выводы по работе); подготовиться к ответам на вопросы преподавателя по теоретическому материалу темы лабораторной работы и по ее практической части (устройство и принцип действия приборов, порядок выполнения и т.п.). В каждой лабораторной работе приведены контрольные вопросы, предназначенные для подготовки к успешной защите.
   После завершения процедуры защиты студент получает отметку на титульном листе лабораторной работы и сдает отчет преподавателю.

7

Лабораторная работа 9


АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

   Цель работы - исследование опасности прикосновения человека к фазному проводу электрической сети напряжением до 1 кВ в ее нормальном и аварийном состоянии в зависимости от режима работы нейтрали источника питания сети, активного сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли, а также сопротивления тела человека; исследование основных характеристик устройства защитного отключения в трехфазной сети напряжением до 1 кВ с глухо-заземленной нейтралью и оценка их соответствия нормативным требованиям электробезопасности.

9.1. Общие сведения
   Электрический ток является одним из наиболее опасных факторов, как в быту, так и на производстве. Его воздействие на организм человека очень часто приводит к летальному исходу.
   В соответствии с Правилами устройства электроустановок [1] совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии называется электроустановкой.
   Поражение человека электрическим током может произойти в следующих наиболее вероятных ситуациях [2]:
   1)   в случае приближения неизолированного от земли человека на опасное расстояние к токоведущим частям электроустановки;
   2)   при одновременном прикосновении к двум фазам электроустановки трехфазного тока;
   3)   при однофазном прикосновении неизолированного от земли человека к неизолированным токоведущим частям электроустановки;


8

   4)   при освобождении другого человека, попавшего под напряжение;
   5)   при прикосновении неизолированного от земли человека к металлическим нетоковедущим частям оборудования, оказавшимся под напряжением из-за пробоя на корпус;
   6)   в случае прикосновения человека к двум точкам грунта, находящимся под разными потенциалами в поле растекания тока (напряжение шага).
   Проходя через тело человека, электрический ток оказывает сложное воздействие: термическое, биологическое, электролитическое и механическое. Воздействие электрического тока на организм приводит к электротравмам, которые условно разделяют на местные, общие (называемые электроударами) и смешанные электропоражения.
   Исход поражения электрическим током зависит от силы тока, частоты и рода тока, длительности воздействия, сопротивления тела человека, пути прохождения тока в организме, напряжения и режима работы нейтрали сети, состояния организма человека и условий окружающей среды.
   В прил. 9.1 приведены усредненные значения постоянного и переменного тока, которые оказывают определенное воздействие на человека (получены путем анализа несчастных случаев и результатов экспериментальных исследований). Приведенные значения зависят от индивидуальных свойств человека, его физического развития, состояния нервной системы, массы тела и т.д.
   В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» [3] напряжение прикосновения (напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек) и ток, протекающий через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать значений, указанных в прил. 9.2. Предельно допустимые значения переменного тока частотой 50 Гц, проходящего через тело человека в аварийном режиме бытовых электроустановок напряжением до 1000 В, не должны превышать значений, указанных в прил. 9.3.
   Наиболее распространенными в современной электроэнергетике являются трехфазные сети, что объясняется рядом их преимуществ по сравнению с однофазными и другими многофазными цепями:
   -    экономичность производства и передачи электроэнергии по сравнению с однофазными сетями;

9

   -    возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя;
   -    возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений - фазного и линейного.
   Трехфазная сеть состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую с трехфазной системой электродвижущей силы (ЭДС); линии передачи со всем необходимым оборудованием; приемников (потребителей), которые могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, осветительная установка).
   Трехфазные сети выполняют с изолированной и глухозаземленной нейтралью. В подавляющем большинстве жилых и нежилых помещений используются сети с глухозаземленной нейтралью.
   Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству.
   Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
   Если от генератора отходят только три провода, то такую систему называют трехфазной трехпроводной с изолированной нейтралью. Если же от генератора отходит еще и четвертый нулевой провод, то систему называют трехфазной четырехпроводной с глухозаземленной нейтралью. Трехфазные трехпроводные сети используются для питания трехфазных силовых потребителей, а четырехпроводные - для питания преимущественно осветительных и бытовых нагрузок.
   Фазы обозначают как L₁, L₂, L₃; предпочтительная цветовая маркировка фазных проводников в трехфазной сети - черный, коричневый и серый соответственно. Если сети имеют более сложную конфигурацию, то применяют маркировку другими цветами, разрешенными ГОСТ Р 50462-2009 [4].
   Нулевым рабочим (N-проводник) называется проводник, который обеспечивает совместно с фазным проводником питание потребителя. Он также соединен с нейтралью, но является частью цепи рабочего тока. Цветовая маркировка нулевого рабочего проводника - голубой.

10