лаба №2 БЖД

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова» Факультет радиотехники и электроники Отчет по лабораторной работе №2 по Безопасности жизнедеятельности «Исследование защитного заземления, зануления, напряжений прикосновение и шага»

Выполнила: студентка гр. РТЭ 11-11 Иванова Анастасия Валерьевна. Проверила: старший преподаватель, Башмакова Ирина Борисовна.

Чебоксары, 2013

Цель работы - изучение и исследование действия защитного заземления, зануления, напряжений прикосновения и шага в трехфазных сетях до и выше 1000 В с различными режимами нейтрали. Задачи работы 1. Исследование распределения потенциала на поверхности земли при замыканиях фазы на корпус электрооборудования и на модели высоковольтной линии с различными режимами нейтрали сети. 2. Изучение и исследование эффективности действия защитного заземления в различных трехфазных сетях и замыканиях на корпус электрооборудования. 3. Определение зависимости напряжения прикосновения от расстояния места замыкания тока в землю при различных режимах нейтрали сети и видов замыкания на корпус. 4. Изучение и исследование действия зануления в сети без повторного и с повторным заземлением нулевого защитного проводника. 5. Исследование изменения напряжения шага в зависимости от места замыкания тока в землю при различных режимах сети.

Описание лабораторного стенда Исследование распределения потенциала на поверхности земли, напряжений прикосновений и шага, защитного заземления и зануления проводится на стенде. Стенд выключается с помощью аппарата АП-50. При этом загораются сигнальные лампы HL, расположенные около фазных проводов. Лабораторный стенд представляет собой низковольтную модель с понижением напряжения сети до безопасных значений, имеющую схемы распределения потенциала при однофазном замыкании, двойном замыкании (двух фаз на два корпуса); распределения напряжения прикосновения и шага; распределения напряжения прикосновения и шага; исследования действия защитного заземления в сети с изолированной и заземленной нейтралью; исследования действия защитного действия зануления в сети без повторного и с повторным заземлением нулевого защитного проводника. Стенд позволяет моделировать любую из четырех сетей трехфазного тока. Выбор сети трехфазного тока производится включением тумблеров В1 (выбор нейтрали) и В2 (присоединение нулевого защитного проводника). При включении тумблера В2 загорается лампа HL у нулевого защитного проводника. Имитация замыканий на корпусе электроустановок производится включением тумблеров В3, В5 и В13 в верхнее положение.

Тело человека имитируется в схеме стенда активным сопротивлением 1000 Ом, подключением при исследовании распределения напряжения прикосновения тумблером В6. Тумблеры В7 и В8 используются при исследовании эффектности действия защитного заземления корпусов 1 и 2. Тумблеры В9 и В10 включаются при исследовании защитного проводника имитируется тумблером В11. Тумблер В12 используется для имитации повторного заземления нулевого защитного проводника. Вольтметры V1 и V2 используются при исследовании распределения потенциала на поверхности земли и напряжений прикосновения и шага, а также при определении эффективности действия защитного заземления и зануления.

Рабочее задание и порядок выполнения работы 1. Изучить схему стенда и подготовить таблицы 1-6 для записи результатов измерения и расчетов. 2. Включить стенд с помощью АП-50. При этом тумблеры В1-В13 должны быть в нижнем (отключенном) положении. 3. Исследовать распределение потенциала на поверхности земли на модели опоры ЛЭП при различных режимах нейтрали. Результаты измерений занеси в таблицу 1. Выбор режима нейтрали осуществляется тумблером В1 (нижнее положение В1- изолированная нейтраль, верхнее положение В1- заземленная нейтраль). Замыкание на опору ЛЭП имитируется включением тумблера В13. После окончания измерений перевести тумблеры В1 и В 13 в нижнее положение. Построить зависимость ϕ(х) распределения потенциала у опоры ЛЭП. 4. Снять и построить распределение потенциала при двойном замыкании на корпуса 1 и 2(включением тумблеров В4 и В5) в сети с изолированной и заземленной нейтралью. 5. Измерить напряжение прикосновения U_пр на расстояниях х=0; 8; 12; 16; 20 м от электродвигателя, имеющего замыкание на корпус (включение тумблера В1), при различных режимах нейтрали. Включение тела человека с сопротивлением R= 1000 Ом осуществить тумблером В6. Результаты измерений представить в таблице 3 и посторить зависимость U_пр(х). 6. Исследовать изменение напряжения шага U_ш на модели опоры ЛЭП при замыкании на нее фазы (включение тумблера В13) от расстояния х. Ширину шага принять равной 1 м. Результаты измерений занести в таблицу и построить зависимость U_ш(х). 7. Исследовать эффектность действия защитного заземления: а) в сети с изолированной нейтралью при замыкании на корпусе (включение тумблера В4 и В7); б) в сети с изолированной нейтралью при двойном замыкании на заземленные корпуса 1и 2 (включение тумблеров В4 и В5, В7 и В8); в) в сети с заземленной нейтралью при замыкании на корпус 1 (включение тумблера В1, В4, В7). Согласно пунктам а, б, в измерить напряжение корпусов 1 и2 относительно земли и занести результаты в таблицу 5.

8. Провести расчеты напряжения прикосновения к корпусам 1 и 2 по пп. 7 а, б, в и результаты расчетов занести в таблицу 5. Данные для расчетов: фазное напряжение U_ф=220 В, сопротивление тела человека R_h = 1кОм, сопротивления изоляции воздушной линии относительно земли R =R_ф=3,6 кОм, сопротивления заземления корпусов 1 и 2 R_з1= R_з2=4 Ом, сопротивление заземления нейтрали R₀-4 Ом. Сравнить полученные результаты расчета с экспериментальными данными. 9. Исследовать действия зануления (включить тумблеры В1, В2, В9, В10): а) без повторного заземления нулевого защитного проводника (тумблер В12 отключен) при замыкании на корпус 2 (включить тумблеры В5 и В11). Определить напряжение корпусов 1и 2 относительно земли и результаты занести в таблицу 6. б) с повторными заземлением нулевого провода (включить тумблер В12) при замыкании на корпус 2. Измерить напряжение корпусов 1 и 2 относительно земли и расчеты занести в таблицу 6. в) при обрыве нулевого защитного проводника (отключит тумблер В11) без повторного заземления (отключить тумблер В12) и с повторным заземлением (включить тумблер В12) при замыкании на корпус 2 (включить тумблер В5). Измерить напряжения корпусов 1 и2 относительно земли и занести результаты в таблицу 6. Сравнить полученные результаты с допустимым напряжением прикосновения при временах срабатывания защиты 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0 с по литературе. 10. Провести расчеты к пп. 9 а, б, в при следующих данных: U_ф=220 В, R_м=2R_ф, R₀=Rп=4 Ом. Результаты расчета занести в таблицу 6.

Распределения от ЛЭП х, м	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Изолированная нейтраль ϕ, В
Заземленная нейтраль ϕ, В

Результаты и расчеты 1. Результаты измерений по п.3 рабочего задания в виде таблицы 1. Таблица 1

2. График ϕ(х) по данным таблицы 1 при двух режимах нейтрали.

3. Результаты измерения по п.4 рабочего задания в виде таблицы 2. Таблица 2

Расстояние от заземления при двойном замыкании х, м	0	1	2	4	6	8	10	12	16
Изолированная нейтраль ϕ, В
Заземленная нейтраль ϕ, В

4. График ϕ(х) по данным таблицы 2 при двойном замыкании корпуса 1 и 2.

5. Результаты измерения напряжения прикосновения по п.5 рабочего задания в виде таблицы 3. Таблица 3

Расстояние х,м	8	12	16	20
Изолированная нейтраль Vпр, В
Заземленная нейтраль Vпр, В

6. График U_пр(х) по данным таблицы 3 при изолированной и заземленной нейтрали.

7. Результаты измерений напряжения шага V_ш у опоры ЛЭП по п.6 рабочего задания в виде таблицы 4. Таблица 4

Расстояния от опоры ЛЭП, х, м
Изолированная нейтраль Uш, В
Заземленная нейтраль Uш, В

8. График U_ш(х) по данным таблицы 4 при двух режимах нейтрали.

9.Результаты измерений и расчетов напряжений корпусов относительно земли U_к по п.7 рабочего здания в виде таблицы 5. Таблица 5

Режим заземления	Напряжения корпусов относительно земли в сети, В
	с изолированной нейтралью при за- мыкании на корпус 1 (п. 7а)		с изолированной нейтралью при двойном замыка- нии на корпуса 1и 2 (п. 7б)		с заземленной нейтралью при замыка- нии на корпус 1 (п. 7в)
	эксп Uк1	расч Uк1	эксп Uк1	расч Uк1	эксп Uк1	расч Uк1
без защитного заземления
с защитного заземления

10. Формулы и результаты расчетов к таблице 5.

11. Результаты измерений и расчетов напряжений корпусов относительно земли U_к по п.8 рабочего задания в виде таблицы 6. Таблица 6

Напряжение корпусов от- носительно земли, В			Режим нулевого защитного проводника
			без повтор- ного зазем- ления		с повторным заземлением		обрыв
							без повторно-го заземления		с повторного заземления
Uк2	эксп.
	расч.
Uк2	эксп.
	расч.

12. Формулы и результаты расчетов к таблице 6.

14. Данные о допустимом напряжении прикосновения при замыкании на зануленные корпуса при временных срабатываниях защиты.