2. Экспериментальная часть

2.1. Характеристика лабораторного стенда от 10

Исследования степени опасности поражения человека электриче­ским током проводятся на лабораторном стенде ОТ 10, принципиаль­ная схема которого приведена на рис. 10.12.

Рис. 10.12. Пульт управления стендом ОТ 10

Стенд позволяет моделировать две исследуемые трехфазные сети: трехпроводную с изолированной нейтралью и четырехпроводную с заземленной нейтралью. При этом существующие в реальных сетях распределенные сопротивления изоляции и емкости проводов по от­ношению к земле заменены в схеме стенда сосредоточенными сопро­тивлениями (R_a, Rc, ) и емкостями (С_А, С_В, С_С, C_N). Сопротив­ления и емкости проводов можно изменять с помощью регулируемых резисторов и конденсаторов, что дает возможность имитировать на стенде каждую из исследуемых сетей с нужными параметрами.

2.2. Порядок выполнения работы

2.2.1. Исследование трехпроводной сети с изолированной нейтралью и определение эффективности защитного заземления

Результаты измерений

Перед началом исследований необходимо подготовить таблицу результатов измерений (табл. 10.3).

Таблица 10.3		Схема исследуемой сети
Режимы работы		трехпроводная	четырехпровод-
		с изолирован­	ная с заземлен-
		ной нейтралью	ной нейтралью
1	2	3	4
Нормальный ре­жим работы обо­	Напряжение фаз относи­тельно земли	UА = иВ =	UА = иВ =
рудования		Uc =	Uc = Un =
	Напряжение на корпусе от-	ик =	ик =
	носительно земли, В
Нормальный ре­жим работы обо-	Величина тока, проходяще­го через человека при при­	!чел	!чел
рудования	косновении к корпусу, А
Аварийный ре­	Напряжение на корпусе от-	ик =	ик =
жим (одна из	носительно земли, В
фаз замыкает на	Величина тока, проходящего	!чел	!чел
корпус)	через человека при прикос­новении к корпусу, А
	Напряжение на корпусе от-	ик =	ик =
	носительно земли при умень-
	шении сопротивления изо­
	ляции одной из оставшихся
	фаз, В

1	2	3	4
	Величина тока, проходяще­го через человека при при­косновении к корпусу в этом случае, А	-чел	-чел
	Напряжение на корпусе от­носительно земли при уве­личении емкости электри­ческой сети, В	ик =	ик =
	Величина тока, проходяще­го через человека в этом случае, А	-чел	-чел
Аварийный ре­жим (одна из фаз замыкает на корпус и про­изошел пробой второй фазы на землю)	Напряжение на корпусе от­носительно земли, В	ик =	В этом случае произойдет ко­роткое замыка­ние между нуле­вым проводом и фазой, пробив­шей на землю
	Величина тока, проходяще­го через человека в этом случае, А	-чел
	Напряжение на корпусе от­носительно земли при уменьшении сопротивления изоляции оставшейся фазы, В	ик =
	Величина тока, проходяще­го через человека в этом случае, А	-чел
	Напряжение на корпусе от­носительно земли при уве­личении емкости электри­ческой сети, В	ик =
	Величина тока, проходяще­го через человека в этом случае, А	-чел
Аварийный ре­жим (одна из фаз замыкает на корпус), корпус оборудования за­землен	Напряжение на корпусе от­носительно земли, В	ик =	ик =
	Величина тока, проходяще­го через человека, А	-чел	-чел
Аварийный ре­жим (одна из фаз замыкает на корпус), корпус оборудования за- нулен	Фаза, замыкание которой произошло на корпус (А, В или С)
	Фаза, в цепи которой срабо­тала защита (А, В или С)	—
	Время срабатывания, с	-

1. Все переключатели стенда («В1», «В2», «В3», «В4», «В5», «В6», «В7») установить в положение «Откл.» (вниз).

Переменные резисторы Rф, имитирующие сопротивление фаз от­носительно земли, установить в крайнее правое положение до упора поворотом по часовой стрелке, что соответствует максимальной изо­ляции фаз от земли и друг от друга. Резисторы, имитирующие емкость фаз Сф, повернуть влево до упора, что соответствует минимальной емкости цепи (цепи небольшой протяженности, минимум ответвле­ний). Этим самым моделируется трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью.

2. Подать в сеть напряжение. Для этого повернуть переключа­тель «В1». Подачу напряжения контролировать по сигнальным лам­пам, включенным в соответствующие фазы (А, В, С).

3. Определить напряжение фаз относительно земли. Для этого гнездо вольтметра «11» соединить с землей (гнездо «2»), а гнездо вольтметра «12» поочередно с фазами (гнезда «3», «4», «5»). Записать показания вольтметра, как и последующие показания, в табл. 10.3.

4. Определить напряжение на корпусе оборудования относитель­но земли при нормальном режиме работы. Для этого гнездо вольтмет­ра «11» соединить с землей (гнездо «2»), а гнездо вольтметра «12» с гнездом «9».

Ток, протекающий через человека при прикосновении к корпусу оборудования, определяется по формуле

Iчел = П . (10.9)

чел

Расчетное сопротивление тела человека принять в 1000 Ом. Вели­чина тока, смертельная для человека, 0,1 А.

5. Измерить напряжение на корпусе оборудования относительно земли при замыкании одной из фаз на корпус. Для этого, не меняя предыдущих соединений, гнездо «7» соединить с гнездом «8». Пере­ключатель «В4» поставить в положение «А». Нажав кнопку «Кн1», замкнуть фазу А на корпус оборудования. Одновременно записать по­казания вольтметра.

6. Выяснить влияние сопротивления изоляции фаз на величину напряжения на корпусе. Для этого, не меняя предыдущих соединений, нажатием кнопки «Кн1» замкнуть фазу А на корпус оборудования. Одновременно, вращая против часовой стрелки резистор Rф, имити­рующий сопротивление фазы В, проследить за изменением напряже­ния на корпусе оборудования. Записать максимальное напряжение. Вернуть резистор фазы В в крайнее правое положение.

7. Выяснить влияние емкости фаз на величину напряжения на кор­пусе при пробое одной из фаз на корпус. Для этого, не меняя предыду­щих соединений, нажать кнопку «Кн1», замкнуть фазу А на корпус обо­рудования. Одновременно, вращая по часовой стрелке резистор, имити­рующий емкость Сф фазы В, проследить за изменением напряжения на корпусе оборудования. Записать максимальное напряжение. Вернуть ре­зистор, имитирующий емкость фазы В, в крайнее левое положение.

8. Определить напряжение на корпусе оборудования относительно земли, если уже имеет место замыкание одной из фаз на землю и произо­шел пробой второй фазы на корпус оборудования. Для этого, не меняя пре­дыдущих соединений, гнездо «15» соединить с гнездом «18». Переключа­тель «В6» поставить в положение «С» (т. е. произвести замыкание фазы С на землю). Нажав кнопку «Кн1», замкнуть фазу А на корпус оборудования. Записать напряжение на корпусе оборудования относительно земли.

9. Выяснить влияние сопротивления изоляции фаз на величину напряжения на корпусе оборудования относительно земли, если уже имеет место замыкание одной из фаз на землю и произошел пробой второй фазы на корпус. Измерения проводить аналогично п. 6.

10. Выяснить влияние емкости фаз на величину напряжения на корпусе оборудования относительно земли, если уже имеет место за­мыкание одной фазы на землю и произошел пробой второй фазы на корпус. Измерения проводить аналогично п. 7.

11. Разъединить гнезда «15» и «18». Переключатель «В6» поста­вить в положение «Откл.».

12. Заземлить корпус оборудования. Для этого включить пере­ключатель «В5» (вверх).

13. Определить напряжение на корпусе заземленного оборудова­ния относительно земли при замыкании одной из фаз на корпус. Для этого, нажав кнопку «Кн1», замкнуть фазу А на корпус. Записать по­казания вольтметра.

14. Обесточить сеть переключателем «В1». Переключатели «В4» и «В5» поставить в положение «Откл.» (вниз). Отсоединить провода.