«Исследование защитного зануления»

Цель работы:

Исследовать действие системы защитного зануления металлических токоведущих частей электропотребителей, могущих оказаться под напряжением, питающихся от трёхфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.

Оборудование:

Лабораторный стенд «Защитное заземление и зануление БЖ 06/2М»

Ход работы

1. Исследовать функционирование защитного зануления без повторного заземления РЕ - проводника.

1. Оценить влияние повторного заземления РЕ - проводника на уровень обеспечения электробезопасности при применении защитного зануления.

Порядок выполнения работы

Задание №1. Исследовать функционирование защитного зануления без повторного заземления РЕ - проводника.

1. Оценить время срабатывания автоматических выключателей, ток короткого замыкания, напряжение зануленных корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания относительно земли в зависимости от сопротивления петли "фаза-нуль", образующейся при замыкании фазного провода на корпус 2.

1.1. Включить стенд, переведя тумблер «ВКЛ-ВЫКЛ» в верхнее положение.

1.2. Привести стенд в исходное состояние: нажать кнопку "СБРОС"; при этом сбрасываются значения предыдущего состояния стенда. Нажать кнопки S2, Sкз2. Регулятором напряжения сети «Uф» подобрать заданное преподавателем значение, для чего, повернув его рукоятку на некоторый угол в нужную от среднего положения сторону (значения «Uф» изменяются в пределах 220В±10%), нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ» и наблюдать на цифровом табло вольтметра значение «Uф» при соответствующем положении переключателя «Uф- UO - U1 - U2 - U3 - UA - UB - UC» (в данном случае-крайнее левое положение). Корректировать положение регулятора, повторяя этот процесс до получения заданного значения, после чего рукоятку «Uф» не трогать во избежание изменения значения «Uф» После каждого нажатия кнопки «СБРОС» не забывать включать корпус 2 ( кнопка S2).

1.3.Моделировать трехфазную пятипроводную сеть с заземленной нейтралью, установив переключатель «SN» в вернее положение. Переключатель «SRe» установить в положение 20 кОм.

1.4. Присоединить корпуса 1 и 2 к РЕ — проводнику путем соединения гибкими проводами со штеккерами клеммы «X1» с клеммой «ХРЕ1», а клеммы «Х2» с клеммой «ХРЕ2».

5. Установить переключателями «SRpe» и «SRпep» значения R_PF= 0,1 Ом и R_ПFP=0 соответственно, переключатель «Soбp» установить в верхнее положение, а переключатель «SRпob» в положение « ».

5. Подключить электропотребители 1 и 2 к фазным проводам сети, нажав кнопки «S1» и «S2», при этом должны загореться соответствующие этим кнопкам светодиоды.

1.7. Установить переключатель амперметра в положение "А1".

1.8.Замкнуть фазный провод В на корпус 2, зафиксировав кнопку «Sks2» в нажатом положении (при этом кнопка «Skз1» должна находиться в отжатом положении), затем нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ».

1.9.При срабатывании автоматов «S1» или «S2» соответствующие им светодиодные индикаторы гаснут. Продолжающий гореть светодиод свидетельствует о недостаточности тока для срабатывания автомата. Записать показания цифровых индикаторов амперметра и миллисекундомера в отчёт о лабораторной работе.

1.10. Измерить напряжения относительно земли корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания соответственно, для чего последовательно переводить рукоятку вольтметра в положения Ul, U2, U3, Uo. Полученные значения напряжения записать в отчет.

1.11 .Нажать кнопку "СБРОС".

1.12.Устанавливая переключателем «SRpe» значения R_PF= 0,2 и 0,5 Ом, каждый раз измерять время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания и напряжения, указанные в п. 1.10, выполняя указания п.п. 1.6-1.11.

2. Оценить время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания, напряжения относительно земли зануленных корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания в зависимости от переходного сопротивления R_ПЕР петли "фаза-нуль", образующейся при замыкании фазного провода на корпус 2.

1. Установить переключателем «SRpe» заданное преподавателем значение R_PF, которое должно оставаться в процессе эксперимента постоянным (например, R_PE=0,l Ом).

1. Измерить время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания, напряжения относительно земли корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания, устанавливая переключателем «SRпep» последовательноvзначения Rпep= 0,1 и 0,5 Ом. При каждом значении Rпep выполнить указания п.п. 1.6 - 1.11.

3.Сделать вывод о характере зависимости исследуемых параметров от сопротивлений R_PF и Rпep петли "фаза-нуль" при отсутствии повторного заземления РЕ-проводника.

Задание №2. Исследовать влияние повторного заземления РЕ-проводника на уровень обеспечения электробезопасности при применении защитного зануления. Измерить напряжения относительно земли зануленных корпусов 1,2,3 и нулевой точки источника питания, а также ток короткого замыкания и время срабатывания автомата защиты при замыкании фазы В на корпус 2 с повторным заземлением, оценив при этом влияние сопротивления Rпов на исследуемые параметры.

1. Установить переключателями «SRpe» и «SRпep» значения R_PF= 0,1 Ом и Rпep = 0 соответственно, переключатель «SRoбp» установить в верхнее положение. Переключателем «SRпов» установить значение Rпob— 4 Ом,

1. Выполнить повторно указания п.п. 1.6 - 1.10 задания № 1.

2. Измерить ток, стекающий на землю через повторный заземлитель, установив переключатель амперметра в положение «А2». Полученное значение тока записать в отчет о лабораторной работе.

3. Нажать кнопку "СБРОС".

4. Установить переключателем «SRnов» поочередно значения Rnoв = 10 и 100 Ом. При каждом значении Rnoв выполнить указания п.п. 1.2 - 1.4.

2. Измерить напряжение зануленных корпусов 1, 2 и 3 и нулевой точки источника питания в случае обрыва РЕ-проводника между корпусами 1 и 2 и замыкании фазы В на корпус 2 вначале без повторного заземления РЕ-проводника, а затем с повторным заземлением, оценив при этом влияние сопротивления повторного о заземления Rnoв на исследуемые напряжения и ток, стекающий в землю.

1. Отсоединить повторный заземлитель от РЕ-проводника, переведя рукоятку переключателя «SRnoв» в положение « ».

1. Произвести обрыв РЕ-проводника, установив рукоятку переключателя «SRoбp» в нижнее положение.

2. Выполнить указания п.п. 1.6, 1.8, 1.10, 1.11 задания №1.

3. Присоединить повторный заземлитель к РЕ-проводнику: переключателем «SRnoв» установить значение Rnoв= 4 Ом.

4. Выполнить повторно указания п.п. 1.6, 1.8, 1.10 задания №1, а также п. 1.3 задания №2.

5. Установить переключателем «SRnoв» последовательно значения Rnoв – 10 и 100 Ом.. При каждом значении Rnoв выполнить измерения исследуемых напряжений и тока.

2.7. Выключить стенд, переведя тумблер "ВКЛ-ВЫКЛ" в нижнее положение; при этом должны погаснуть светодиодные индикаторы наличия фазных напряжений на мнемосхеме передней панели.

3. Сделать вывод о характере влияния повторного заземления РЕ-проводника и сопротивления Rnoв на напряжения зануленных корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания при замыкании фазного провода на корпус 2 при нормальном состоянии РЕ-проводника и в случае его обрыва.

Содержание отчета о лабораторной работе

Представить в виде таблиц обработанные результаты измерений, привести принципиальные схемы, поясняющие сущность выполненных экспериментов. Сделать заключение, обобщающее выводы по разделам выполненной работы.