Описание лабораторного стенда
Работа производится на стенде путем моделирования основных параметров исследуемых сетей и определения величины тока, проходящего через человека при его соприкосновении с токоведущими частями (рис. 22)
Рисунок 22. Стенд лабораторный «Электробезопасность трехфазных сетей переменного тока» БЖ 06/1М
Лабораторный стенд позволяет моделировать источник питания сети; трехфазный потребитель электроэнергии, подключенный к сети с использованием устройства защитного отключения, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток, два типа сети: трехфазную трехпроводную с изолированной нейтралью и трехфазную четырехпроводную с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.
Стенд включается автоматом S2 (положение переключателя автомата 1). При этом загораются индикаторы ( желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Значение активных сопротивлений (RАЕ, RВЕ, RСЕ, RРЕN) и емкостей (САЕ, СВЕ, ССЕ, СРЕN) фазных проводов А, В, С и PEN-провода относительно земли могут изменяться с помощью переключателей S4 – S10 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.
Переключатель S3 предназначен для подключения PEN - провода.
Переключатель S1 предназначен для изменения режима нейтрали исследуемой сети: нижнее положение - изолированная нейтраль; верхнее - заземленная нейтраль. Значение сопротивления заземления нейтрали, установленного на стенде, равно 4 Ом.
Переключатели S12, S14 предназначены для моделирования аварийных режимов работы исследуемых сетей. Положение О переключателя S12 соответствует нормальному режиму работы сети.
Положения А, В, С переключателя S12 - соответствуют замыканию фазных проводов А, В, С на землю; при этом сопротивление растеканию тока в месте замыкания на землю – RЗМ может принимать различные значения.
Изменяя положение переключателя S14 можно выставить различные значения (10 Ом, 100 Ом; 1000 Ом) сопротивления растеканию тока RЗМ.
Тело человека имитируется в схеме стенда резистором Rh , который может подключаться к каждому проводу сети или к проводу сети на стороне трехфазного потребителя электроэнергии, подключенного к сети через УЗО.
Переключатель S15 предназначен для моделирования прямого прикосновения человека к токоведущей части (проводу исследуемой сети). Положение О переключателя S15 - человек не касается фазного провода сети. Положения А, В, С, PEN переключателя S15 - человек касается соответственно фазных проводов А, В, С или PEN-провода. Положение УЗО переключателя S15 – человек касается фазного провода на стороне трехфазного потребителя электроэнергии при нажатой кнопке S16.
Значение сопротивления цепи тела человека может быть задано дискретно (1кОм, 5кОм, 10кОм) с помощью переключателя S13 либо плавно в пределах от 0 до 100 кОм с помощью переменного резистора Rh. Установка значений Rh 1, 5, 10 кОм производится переключателем S13 при положении ручки резистора Rh - 0.
Трехфазный потребитель электроэнергии показан на лицевой панели стенда в виде корпуса, подключенного к сети с помощью УЗО, реагирующего на дифференциальный (остаточный) ток.
Корпус трехфазного потребителя электроэнергии может быть занулён с помощью переключателя S18 (верхнее положение).
С помощью кнопки S17 моделируется замыкание фазного провода на корпус. При нажатой кнопке S17 загорается красный индикатор на корпусе трехфазного потребителя электроэнергии.
На лицевой панели УЗО расположены кнопки «ПУСК» (при нажатии этой кнопки трехфазный потребитель подключается к сети и загорается красный индикатор на лицевой панели УЗО); «СТОП» (отключение трехфазного потребителя от сети); «КОНТРОЛЬ» (оперативный контроль УЗО).
Значения активных сопротивлений изоляции (RАE , RBE , RCE) и емкостей (САE, СBE, СCE) фазных проводов относительно земли в зоне защиты УЗО установлены на стенде и не меняются в процессе выполнения работы.
В правой части лицевой панели стенда размещены индикаторы трех цифровых приборов: миллисекундомера, миллиамперметра и вольтметра.
Миллисекундомер предназначен для измерения времени срабатывания (мс) УЗО; кнопка сброс обнуляет показания миллисекундомера; миллисекундомер срабатывает при нажатой кнопке S16.
Миллиамперметр предназначен для измерения тока (мА) в цепи тела человека - положение А1 и уставки УЗО - положение А2. Миллиамперметр имеет четыре предела измерения.
Вольтметр предназначен для измерения напряжений (В) фазных проводов А, В, С относительно земли; подключение вольтметра к фазным проводам осуществляется с помощью переключателя А, В, С.
Таблица 15
Основные величины элементов схемы
Активные сопротивления изоляции фаз Rae, Rbe, Rce, Rрen кОм |
Емкости фаз относительно земли
Cae, Cbe, Cce, Cрen мкФ |
Сопротивление тела человека
Rh кОм |
Сопротивление замыкания на землю Rзм Ом |
1 |
0 |
1 - 100 |
10 |
2,5 |
0,1 |
|
100 |
10 |
0,25 |
|
1000 |
25 |
0,5 |
|
|
100 |
1,0 |
|
|
|
2,5 |
|
|
Таблица 16
Варианты выполнения лабораторной работы
№ |
Устанавливаемые величины |
Варианты |
||
п/п |
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Rae = Rbe = Rce, кОм |
2,5 |
1 |
10 |
|
Саe = Свe = Ссe , мкФ |
0,1 |
0,25 |
0,5 |
|
rpen |
2,5 |
5 |
10 |
|
cpen |
0,25 |
0,1 |
0,5 |
|
Человек касается фазы |
А |
В |
С |
2 |
Rh, кОм |
1 |
3 |
5 |
rpen |
2,5 |
5 |
10 |
|
cpen |
0,25 |
0,1 |
0,5 |
|
Человек касается фазы |
А |
В |
С |
|
3 |
Rh, кОм |
1 |
3 |
5 |
rpen |
2,5 |
5 |
10 |
|
cpen |
0,25 |
0,1 |
0,5 |
|
Человек касается фазы |
А |
В |
С |
|
4 |
Rae = Rbe = Rce, кОм |
2,5 |
1 |
10 |
Саe = Свe = Ссe , мкФ |
0,1 |
0,25 |
0,5 |
|
rpen |
2,5 |
5 |
10 |
|
cpen |
0,25 |
0,1 |
0,5 |
|
Rh, кОм |
1 |
2.5 |
5 |
|
Человек касается фазы |
А |
В |
С |
|
Аварийный режим фазы |
В |
С |
A |
|