6.4. Описание стенда для исследования эффективности защитного заземления

На вертикальной панели смонтирована 3-х фазная сеть с изолированной нейтралью, к которой подключены электродвигатели 11 и 18. Корпус электродвигателя 11 занулен, а корпус электродвигателя 18 заземлен.

В цепи заземления электродвигателя 18 установлен переключатель 19, позволяющий изменять величину защитного заземления в пределах 4;25;50;100 Ом и .

Пробой изоляции и переход напряжения на корпус электродвигателя 18 производится тумблером 16. прикосновение человека к корпусам электродвигателей 11 и 18 осуществляются тумблерами 12 и 15. Напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека, контролируются вольтметром 14 и миллиамперметрами 20 и 21. Ослабление уровня изоляции и пробой пробивного предохранителя производится тумблерами 17 и 10. Вольтметр 13 контролирует напряжение сети.

Правилами устройства электроустановок запрещается устраивать в сетях с изолированной нейтралью для одной части электроустановки защитное заземление, а для другой части зануление. При таком недопустимом устройстве и повреждении изоляции у какой-либо заземленной электроустановки, человек попадает под напряжение. Поэтому сеть питания и зануляющая магистраль электродвигателя 11 выполнены пунктирными линиями с целью подчеркнуть недопустимость устройства защитного зануления в сети с изолированной нейтралью.

Наличие на вертикальной панели защитного заземления и зануления позволяет наглядно показать студентам опасность прикосновения к корпусу зануленного электродвигателя 11 при нарушении изоляции только у заземленного электродвигателя 18. Для этой цели необходимо тумблером 16 осуществить нарушение изоляции электродвигателя 18, тумблером 12 осуществить прикосновение человека к электродвигателю 11 и миллиамперметром 21 измерить ток Iч, протекающий через тело человека. При принятых параметрах цепи стенда U=220В; R=1000Ом; Rз=4Ом ток Iч достигает величины.

Iч =  220 мА

Рис.2 Стенд для исследования эффективности защитного заземления.

4. Порядок выполнения работы

4.1 Определить нормированное значение сопротивления защитного заземления.

Сопротивление защитного заземления определить по таблице 1 при следующих условиях: напряжение в сети до 1000 В, мощность источника питания более 100 КВА.

4.2 Установить зависимость величины тока, протекающего через тело человека от величины сопротивления защитного заземления.

На вертикальной панели стенда (рис.2) переключатель 19 поставить на 4 Ом, тумблеры 15 и 16 включить и по миллиамперметру 20 измерить ток, протекающий через тело человека Iч. Измерение произвести при положении переключателя 19 на 25 Ом, 50 Ом, 100 Ом и . Данные измерения занести в таблицу 1.

Таблица 1-

Положение переключателя	Ток, протекающий через тело человека , Iч, МА	Напряжение прикосновения, Uпр, В
4 Ом
25 Ом
50 Ом
100 Ом


По данным измерений оценить увеличения сопротивления защитного заземления выше допустимых норм, построить кривую Iч = f (Rз) и указать на ней область неотпускающих и фибрилляционных токов. Сделать вывод о влиянии r_з на Iч.

4.3 Установить зависимость тока, протекающего через тело человека, от сопротивления изоляции.

Переключатель 19 поставить в положение 4 Ом. Тумблер 10 в положение выключено, что соответствует исправному пробивному предохранителю. Измерить ток, протекающий через тело человека при различных сопротивлениях изоляции: r_из > 0,5 МОм (тумблер 17 в положение выключено) и r_из <0,5 МОм (тумблер в положении включено). Результаты измерения занести в таблицу 2.

Таблица 2 –

Место повреждения	Ток, протекающий через тело человека, Iч, МА
Электродвигатель №18	гиз >0,5 МОм	гиз< 0,5 МОм

Сделать вывод о влиянии на Iч.

4.4 Установить зависимость тока, протекающего через тело человека, от состояния пробивного предохранителя.

Переключатель 19 поставить в положение 4 Ом, тумблер 17 в положение «выключено», что соответствует Rиз>0,5 МОм. Измерить ток, протекающий через тело человека, при исправном пробивном предохранителе (тумблер 10 в положении выключено) и пробитом побивном предохранителе (тумблер 10 в положение «включено»). Результаты измерений занести в таблицу 3.

Таблица 3 –

Место повреждения	Ток, протекающий через тело человека, Iч, МА
Электродвигатель № 18	Пробивной предохранитель
	Исправный	Неисправный

По данным измерений оценить опасность при неисправном пробивном предохранителе.

4.5 Установить опасность одновременного устройства в сети с изолированной нейтралью защитного заземления и зануления.

При положении переключателя 19 на 4 Ом выключить тумблеры 12. 15, 16. По миллиамперметрам 20 21 измерить токи Iч, протекающие через тело человека. В случае прикосновения к зануленному 11 и заземленному 18 корпусам электродвигателей. Результаты измерения занести в таблицу 4.

Таблица 4 –

Место повреждения	Ток, протекающий через тело человека, Iч, МА
Электродвигатель №18	При прикосновении к заземленному электродвигателю №18	При прикосновении к зануленному электродвигателю №11

По данным измерений оценить опасность одновременного устройства в сети с изолированной нейтралью для одной части электрооборудования заземления, а для другой – зануления.