Методическая
разработка
урока производственного
обучения
Электромонтажные
работы
Жлобин
2011
В данной методической разработке рассматривается тема
«Защитные меры безопасности». Основной целью разработки являются:
Ø Научить
учащихся выполнять основные приёмы.
Ø Воспитывать
бережное отношение к инструментам и оборудованию.
Ø Развивать
мыслительную деятельность у учащихся.
Ø Закрепление
полученного знания на практике, формированию умению и навыков.
Составитель:
Панцаков Дмитрий Михайлович,
мастер п/о
Введение
Тему «Защитные
меры безопасности» для методической разработки я выбрала неслучайно, так как
тема в производстве6нном обучении является важной.
Данная тема
тесно связана с раннее изученным
материалом, что позволит проверить знания учащихся по пройденной теме и развить
умения.
Главной
задачей моего занятия я считаю объяснить последовательность и правильное
выполнение каждой операции, а также научить учащихся выполнять задание в
определенной последовательности. Для достижения своей задачи материал буду
выдавать частями, чтобы учащиеся могли самостоятельно отвечать на некоторые
вопросы и развивали техническое мышление.
Конспект вводного инструктажа
Тема программы:
Электробезопасность.
Тема урока:
Защитные меры электробезопасности.
План изложения:
1. Заземление.
2. Зануление.
3. Растекание
тока в земле. Выравнивание потенциалов.
4. Малые
напряжение.
5. Изоляция.
6. Защитное
отключение.
Электробезопасность
При освоении
человеком технических и научных достижений растет опасность для жизни и
здоровья людей. Это в значительной степени относится к применению
электроэнергии в промышленности, на транспорте, в коммунальном хозяйстве, быту,
строительстве и других областях. В последние годы число смертельных поражений
электрическим током составляет в мире, по данным только официальной статистики,
от двух до семи случаев на один миллион жителей в год.
Под
электрической травмой понимают травму, вызванную воздействием электрического
тока или электрической дуги. Особенность электротравматизма состоит в том, что
человек не имеет органов, с помощью которых можно дистанционно определить
наличие напряжения, поэтому защитная реакция организма появляется только после
попадания под напряжение, т.е. когда ток уже протекает через человека.
Поражение электрическим током происходят:
§
из-за недостаточного, а порой
неудовлетворительного качества или конструкции оборудования, сетей,
несвоевременных их испытаний, ремонта и замены пришедших в негодность;
§
несоблюдения правил устройства электроустановок
при проектировании и монтаже, необоснованной, в ущерб электробезопасности, экономии;
§
неосторожного обращения с приемниками
электрической энергии, иногда вследствие неосведомленности, а чаще из-за
нарушения правил техники безопасности, поспешных, непродуманных действий.
1. Воздействие электрического тока на человека
Тело человека
способно проводить электрический ток. Электрическое сопротивление тела человека
при прохождении через него тока состоит из внутреннего сопротивления и
сопротивления на входе и выходе тока, т.е. двух сопротивлений кожи. Основное
сопротивление создает верхний роговой слой кожи. Сопротивление прохождению тока
через тело человека зависит в основном от состояния верхнего рогового слоя
кожи, от размера поверхности прикосновения (плотный охват или кратковременное прикосновение)
и ряда других факторов. При проектировании защитных мер безопасности
сопротивление тела человека принимают равным 1000 Ом.
При
прохождении через тело человека тока величиной 15-18 мА самостоятельное
освобождение (отпускающий ток) вследствие судороги затруднено. Токи около 25-30
мА уже могут быть опасными для жизни и вызвать паралич дыхания.
При поражениях
электрическим током и значении тока в несколько десятков миллиампер могут
возникать крайне опасные беспорядочные сокращения волокон сердечной мышцы
(фибрилляция) и прекращение кровообращения. Фибрилляцию можно устранить подачей
с помощью прибора — дефибриллятора кратковременного импульса (разряд
конденсатора) тока значительной величины (20...40 А) при напряжении до 6 кВ.
Токи большой величины возбуждают все волокна сердечной мышцы и восстанавливают
сердечную деятельность. Применять дефибрилляцию имеют право только врачи.
Поражения
электрическим током можно разделить на три основных вида:
Ø
обусловленные недопустимым приближением к
частям, находящимся под напряжением, в результате чего может возникнуть дуга
через тело человека и как следствие — ожоги;
Ø
ставшие следствием прикосновения к частям,
находящимся под напряжением, а также к металлическим частям электрических установок
или к корпусам электроприемников, оказавшимся под напряжением в результате
повреждения электрической изоляции;
Ø
вызванные "напряжением шага", т.е.
разностью напряжений, возникающих на поверхности земли, вблизи мест повреждения
электрической изоляции или мест замыкания токоведущих частей на землю.
Поражения и
травмы от электрического тока возможны под воздействием напряжений разной
величины. Большинство несчастных случаев происходит при наиболее
распространенных напряжениях 380— 220 В, с которыми часто имеют дело люди, не
имеющие специальной подготовки. Известны случаи поражения при электросварке при
напряжении 65В и более низких напряжениях (12—42 В).
2. Защитные меры электробезопасности. Защитные
средства
Дня защиты от
поражения электрическим током применяются меры, которые называют защитными
мерами электробезопасности: заземление; зануление; выравнивание потенциалов;
малые напряжения; изоляция; защитное отключение; разделяющие трансформаторы; ограждения.
2.1. Заземление
Заземление — одна из основных защитных
мер. При этой защитной мере все металлические корпуса электроприемников,
металлические конструкции и т.п., которые могут оказаться из-за повреждения изоляции
под напряжением, должны быть заземлены, т.е. преднамеренно соединены с землей.
При наличии
заземления человек, прикасающийся к заземленному корпусу, оказавшемуся под
напряжением, присоединен параллельно цепи замыкания на участке между корпусом и
землей (рис. 1).
Назначение защитного заземления заключается в создании между корпусом
защищаемого устройства и землей электрического соединения с достаточно малым
сопротивлением для того, чтобы в случае замыкания фазы на корпус этого
устройства прикосновение к корпусу человека (параллельное присоединение) не
могло вызвать прохождения через его тело тока, величина которого угрожала бы
жизни или здоровью. Отсюда следует, что для обеспечения безопасности пригодно
не всякое соединение с землей, а только имеющее достаточно малое сопротивление.
Тогда основная часть тока замыкания будет проходить через землю, а ток,
проходящий через тело человека, будет мал, и опасность прикосновения к
заземленному корпусу не возникнет. Соединение заземляемых частей
электроустановки с землей осуществляется при помощи заземлителей и заземляющих
проводников.
2.2. Зануление
Зануление обеспечивает безопасность
путем соединения всех корпусов электроприемников с заземленной нейтралью
трансформаторов, благодаря чему отключается участок сети, в котором произошло замыкание
на корпус.
Зануление
должно быть выполнено так, чтобы ток КЗ в аварийном участке имел величину,
достаточную для перегорания плавкой вставки ближайшего предохранителя или
отключения ближайшего автомата. Для этого сопротивление цепи КЗ должно быть
достаточно малым.
Это сопротивление
имеет, таким образом, решающее значение в обеспечении отключения, т.е. в
выполнении занулением своего назначения — отключения аварийного участка.
Сопротивление цепи замыкания в сети с занулением условно называют сопротивлением цепи фаза — нуль. В действительности
(рис.1) цепь замыкания состоит из питающего трансформатора, фазного провода и
нулевого провода (или специального проводника, прокладываемого для соединения
корпусов оборудования с нейтралью трансформатора).
Растекание
тока в земле. Выравнивание потенциалов
Допустим, в
земле в точке О (рис.2) находится один электрод и через него проходит ток
замыкания на землю. Вокруг электрода образуется зона повышенных потенциалов, а
на самом электроде в результате прохождения через него тока возникает напряжение
по отношению к земле. Под землей в данном случае следует понимать достаточно
удаленные от электрода зоны в земле, в которых не проявляется влияние
проходящего через них тока; они называются зонами нулевого потенциала.
Рисунок 2. Напряжения по отношению к земле на различных
расстояниях от
электрода и
напряжение шага
Если измерять
напряжение между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении
от электрода, и удаленной землей, а затем построить график зависимости от этих
напряжений, от расстояния до электрода, то получится кривая 1 (рис.2). Эта
кривая одновременно изображает распределение потенциалов точек земли на разных
расстояниях от электрода. Из кривой 1 рис.2 видно, что напряжение по отношению
к удаленной земле всех точек (или потенциалы этих точек), расположенных вокруг
одиночного электрода на расстояниях примерно больших 20 м , близко к нулю. Причина
этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток
замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя быстро увеличивается; при
этом происходит растекание тока в земле.
На расстоянии
примерно 20 м
и более от электрода объем земли настолько возрастает, что плотность тока
становится весьма малой; напряжение между точками земли и точками, еще более
удаленными, ощутимо не обнаруживается.
Кривая 1 на (рис.2)
показывает распределение напряжений по отношению к земле в зоне растекания тока
замыкания на землю (точки А, Б, В, Г и т.д.), а отрезки АД, БЕ, ВЖ и т.д. дают
разности напряжений между этими точками. Таким образом, если разбить линию ОН
(точка О соответствует месту расположения заземлителя) на участки длиной 0,8 м , что соответствует
длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала.
Чем ближе к заземлителю, тем больше будут напряжения между этими точками на
земле (АД больше, чем БЕ; БЕ больше, чем ВЖ и т.д.). Через тело человека, если
он находится в зоне растекания тока, через его ноги может проходить ток,
величина которого может оказаться опасной.
Заземлителями
обычно служат не одиночные электроды, а группа их, в которой они соединены
металлической полосой. В этом случае распределение потенциалов (кривая 2 на
рис.2) имеет более пологий характер. Поэтому напряжения тех же точек земли по
отношению к удаленной земле и потенциалы этих точек будут выше, чем при одном
электроде, и распространяются они на расстояния более 20 м .
Напряжение,
воздействию которого в подобном случае может подвергаться человек, называется
напряжением шага Цш. На (рис.2) показано в увеличенном масштабе напряжение
шага, когда ноги человека перекрывают участок, соответствующий точкам В и Г
кривой при одном электроде.
Опасное
напряжение шага может возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под
напряжением провода. Такие случаи особо опасны для крупных животных — лошадей,
коров, т.к. шаг их значительно больше шага человека.
При падении
провода на землю необходимо отключать аварийную линию, а до того не допускать
приближения людей и животных к месту падения провода.
Если человек
прикасается к корпусу электроприемника Э с поврежденной изоляцией (рис.3), он
оказывается под напряжением по отношению к земле. Часть напряжения, возникшего
на теле человека в цепи замыкания, называется напряжением прикосновения ((7);
величина его зависит от напряжения Щ действующего в цепи замыкания, т.е. от
величины тока замыкания и сопротивления заземляющего устройства.
Рисунок 3. Напряжения прикосновения в зоне растекания тока
замыкания на
корпус: 1 — распределение напряжений при пробое изоляции, 2
— распределение напряжения, воздействующего на человека на разных
расстояниях х от заземлителя
Если
электрооборудование находится внутри промышленного здания с большим количеством
станков, машин, трубопроводов, металлоконструкций и т.д., которые связаны между
собой и с корпусами электрооборудования, то при замыкании на корпус в
каком-либо из электроприемников все указанные части получают примерно близкое
по величине напряжение по отношению к земле. В результате напряжение между
корпусом электроприемника и полом существенно уменьшается, происходит
выравнивание потенциалов по всей площади помещения.
Благодаря
выравниванию потенциалов, тело человека, находящегося в цепи замыкания между
корпусом электроприемника и полом, оказывается под сравнительно малым
напряжением. Иными словами, напряжение прикосновения снижается до безопасной
величины.
В
электроустановках (рис. 4) для выравнивания потенциалов укладываются в землю
стальные полосы в виде сетки на всей площади, занятой оборудованием.
Рисунок 4. Пример выравнивания потенциалов: 1 —
кривая распределения
потенциалов без выравнивания; 2 — то же
с выравниванием; 3 — электроды
Укладка
выравнивающих потенциалы полос применяется в ряде случаев и в установках
напряжением до 1000 В, например в помещениях для скота.
Известно, что
отключение электроприемников с поврежденной изоляцией при системе зануления
может происходить с затяжкой по времени до десятков секунд. На всех корпусах и
конструкциях, связанных с системой зануления, при этом возникает напряжение по
отношению к земле. Только благодаря естественному выравниванию потенциалов в
промышленных установках очень редки несчастные случаи, вызванные штяжкой
отключения.
Пример
выравнивания потенциалов при однофазном замыкании на металлическую опору показан
на (рис.4). На (рис.5) дан другой пример, когда отсутствие выравнивания
потенциалов послужило причиной смертельного поражения. Человек, стоящий в
ванне, был поражен током при прикосновении к водопроводной трубе. Как
оказалось, сточная труба из ванны случайно оказалась под напряжением из-за
соприкосновения с ней в нижнем этаже провода с поврежденной изоляцией.
Измерения показали, что водопроводная труба имела сопротивление растеканию 0,4
Ом, сточная — 200 Ом. Если бы имелось соединение корпуса ванны с водоподводящей
трубой металлическим проводником, т.е. было выполнено выравнивание их
потенциалов, через тело человека проходил бы ток ничтожной величины, определяемый
падением напряжения в соединительном проводнике. Соединение корпусов ванн с
трубой водопровода введено в правила безопасности как обязательное.
Рисунок 5. Случай поражения при отсутствии выравнивания потенциалов
Малые
напряжения
Малым
называется номинальное напряжение не более 42 В между фазами и по отношению к
земле. Применяется в электрических установках для обеспечения
электробезопасности, переносных электроприемниках для местного, ремонтного
освещения и т.п. Напряжение 12 В используют в особо опасных условиях - при
работе внутри металлических резервуаров, котлов, на металлоконструкциях и т.п.
Вторичная обмотка трансформаторов напряжением до 42 В в соответствии с
требованиями [1] заземляется. Это делается для обеспечения безопасности в
случае повреждения изоляции трансформатора с переходом напряжения сети на
сторону низшего напряжения.
Изоляция
Изоляция от
земли служит для обеспечения безопасности, например, при использовании
изолирующих от земли площадок при ремонтных работах и обслуживании
оборудования, корпус которого или токоведущие части находятся под напряжением.
Широко применяется
двойная изоляция. Суть этой защитной меры заключается в том, что каждый
электроприемник имеет основную изоляцию токоведущих частей от его корпуса, а
для обеспечения безопасности кроме основной применяется дополнительная изоляция
корпуса и других металлических частей, которые могут оказаться под напряжением
при повреждении основной изоляции.
2.6. Защитное отключение
Многие случаи
поражения электрическим током происходят при прикосновениях к частям,
находящимся под напряжением. Система заземления и зануления здесь ничем помочь
не может, эти недостатки устраняет система защитного отключения.
Защитным
отключением называется мера, обеспечивающая безопасность путем
быстродействующего (время действия 0,1...0,2 с и меньше) отключения аварийного
участка или сети при возникновении замыкания на корпус или непосредственно на
землю, а также при прикосновении к частям, находящимся под напряжением.
Благодаря высокой чувствительности (многие устройства защитного отключения
имеют токи срабатывания 10...30 мА), устройства защитного отключения реагируют
на снижение сопротивления изоляции, когда токи утечки достигают уставки токов
срабатывания, т.е. одновременно осуществляют контроль изоляции. Тем самым они
успешно предотвращают возникновение пожаров.
Эта защитная
мера получила распространение благодаря быстродействию и высокой
чувствительности, т.е. току срабатывания, обеспечивающему отключение как при
снижении сопротивления изоляции, гак и при прикосновении человека к частям,
находящимся под напряжением (рис.6).
Рисунок 6. Защитное отключение по току утечки в сети с
заземленной нейтралью:
а — трехфазного электроприемника; б — однофазного
электроприемника ТА — фильтр токов нулевой последовательности, Р — защитное
отключающее устройство (например, ЗОУ-25) в комплекте с магнитным пускателем
ЗА, К — кнопка опробования работоспособности устройства, /з — ток замыкания на
землю при пробое
изоляции или прикосновении к токоведущим частям
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
Профессия:
Электромонтер
Тема программы:
Электробезопасность.
Тема урока:
Защитные меры безопасности.
Цель: Воспитывать
бережное отношение к инструментам и оборудованию. Развивать мыслительную
деятельность у учащихся.
Ход урока
|
Технология
|
||
Методы
|
Средства
|
Форма организации
деят. уч-ся
|
|
Организационная часть 5 минут
а) проверка присутствия
уч-ся;
б) осмотр внешнего вида
уч-ся.
Вводный инструктаж 30 минут
а) сообщение темы и цели урока;
б) повторение ранее
усвоенных знаний и приобретение умений по вопросам:
1. Демонстрация выполнении
учебных работ к концу данного урока.
2. План изложения учебного
материала:
- демонстрация правильного выполнения
трудовых движений по изучаемой операции:
1)Воздействие электрического тока на человека
2)
Защитные меры эл.безопасности.
3)
Заземление.
4) Зануление.
3. Способы самоконтроля при
выполнении операции.
4. Методы организации труда
и рабочего места.
5. Меры безопасности при
выполнении работы.
6. Закрепление нового учебного
материала
а) Ответы на вопросы уч-ся,
повторение по конкретным вопросам;
1)Расскажите, в чем заключается защитные меры эл.безопасности.
2)Расскажите, в чем заключается техническая
эксплуатация электронагревательных установок (ЭНУ).
б) Повторение учащимися
показанных приемов:
1)Воздействие электрического тока на человека
2)
Защитные меры эл.безопасности.
3)
Заземление.
7. Выдача учебных заданий на
день и расстановка учащихся по рабочим местам.
Самостоятельная работа учащихся и текущий
инструктаж 210 минут
1. Упражнения:
а) Заземление
б) зануление
в) изоляция
2. Целевые обходы рабочих
мест учащихся с проверкой:
1) Может ли уч-ся самостоятельно
приступить к работе;
2) Соблюдение учащимся правил техники
безопасности.
3)Индивидуальный инструктаж отдельных
учащихся
3. Обход рабочих мест с целью подготовки
материала и данных для последующего инструктажа.
Заключительный инструктаж 15 минут
1. Итоги работы уч-ся за
учебный день и степень достижения поставленной цели;
2. Типичные ошибки и
недостатки, затруднения уч-ся при выполнении приемов, операций во время
работы на уроке. Их причины и пути предупреждения в дальнейшем;
3. Сообщение текущей
успеваемости на уроке.
4. Выдача домашнего задания.
|
Беседа
Словесные, наглядно демонстрационные
Объяснительно-иллюстрационные
Словесные
Словесные
Словесные
Показ
Практические
Словесные, практические.
|
Плакаты, наглядный образец,
инструменты
Наглядный образец, плакаты,
инструменты
Средства измерения
Плакат
Натуральный образец, инструменты
Инструменты, наглядный образец,
инструкционные карты
Плакаты, справочная документация
|
Индивидуальная
Фронтальная
Фронтальная
Фронтальная
Фронтальная
Индивидуальная
Индивидуальная
Фронтальная
Индивидуальная
|
Заключение.
Для проведения
урока мастерская должна быть оборудована
всеми необходимыми вспомогательными средствами, учащимся должен быть выдан инструмент для
проведения работ. Также, для успешного
проведения занятия необходимо правильно организовать рабочее место учащихся:
Ø
всё необходимое для работы должно находиться под
рукой, так чтобы можно было сразу найти нужный инструмент и предмет;
Ø
все используемые предметы рекомендуется
располагать примерно на уровне пояса;
Ø
не следует класть один предмет на другой;
Ø
документацию (чертежи, инструкционные карты и
др.) надо держать в удобном для пользования и защищенном от загрязнений месте;
Ø
лёгкие предметы рекомендуется класть поверх
тяжелых.
Я считаю, что
моя методика является успешной, так все учащиеся вовлечены в трудовую
деятельность, созданы условия для развития технического мышления.
Литература:
1. А.Г. Ус,
Л.И. Евминов «Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий»
3. С.Н.
Павлович, Б.И. Фираго «Ремонт и обслуживание электрооборудования»
4. А.П. Бодин,
Ф.И. Московкин «Электрооборудование для сельского хозяйства»
5. А.М.
Ганелин, С.И. Коструба, Е.Л. Шац «Лабораторный практикум по электроприводу и
применению электроэнергии в сельском хозяйстве»
6. А.А. Пястолов, А.А. Мешков, А.Л. Вахрамеев
«Монтаж, эксплуатация и ремонт
электрооборудования»
Комментариев нет:
Отправить комментарий