Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2Э

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЗАНУЛЕНИЯ»

Выполнил:

-----------------

Группа: -----------

Факультет: -------

Проверил:

 Старший преподаватель

----------------.

_________________

Москва 0000

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Исследовать зависимость общего сопротивления заземляющего устройства и коэффициента использования от числа заземлителей, а также от отношения расстояния между заземлителями а к длине заземлителя l.

2. Исследовать эффективность действия защитного заземления и зануления в трехфазных сетях переменного тока напряжением до 1000 В с различными режимами нейтрали.

2. ТЕОРИТЕЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Рисунок 1. Схемы защитного заземления и зануления.

Расчётные формулы:

Коэффициент использования заземлителей:

Ток через тело человека в случае пробоя на незаземлённый корпус и прикосновения к последнему:

Ток через тело человека в случае пробоя на заземлённый корпус:

3. ВЫПОЛНЕНИЕ

Таблица №1.

№ вар.	ρ, Ом·м	l, м	d, м	h, м	n, шт.	Rз2, Ом	Rз3, Ом	Rз4, Ом	Rз5, Ом
5	70	4	0,065	0,9	5	8,34	6,19	5,24	4,81

Таблица №2.

Кол-во заземлителей n, шт.			1	2	3	4	5
Rз расч, Ом			-	8,34	6,19	5,24	4,81
ηрасч			-	0,81	0,72	0,64	0,55
Uэксп, В	a/l	1	212.1	124.8	88.4	70.7	60.6
		2	212.1	117.8	83.2	66.3	56.6
		3	212.1	111.6	78.6	60.9	49.9
Rз эксп, Ом	a/l	1	21.21	12.48	8.84	7.07	6.06
		2	21.21	11.78	8.32	6.63	5.66
		3	21.21	11.16	7.86	6.09	4.99
ηэксп	a/l	1	0.63	0.53	0.5	0.47	0.44
		2	0.63	0.57	0.54	0.51	0.47
		3	0.63	0.6	0.57	0.55	0.53

I_эксп = 10А

Графики η_расч= f(n) и η_эксп1, 2, 3 = f(n) при a/l = 1, 2, 3 представлен на рисунке 1 и рисунке 2 соответственно:

Рисунок 1- График η_расч= f(n)

Рисунок 2 - График η_эксп1, 2, 3 = f(n) при a/l = 1, 2, 3.

Вывод:

С увеличением числа заземлителей коэффициент использования уменьшается. С увеличением отношения a/l коэффициент использования увеличивается.

2) Результаты расчетов и измерений (U_ф=220В), выполненных согласно п.3 домашнего задания и п.З методики выполнения работы, представленные в виде таблица 3.

На рисунок 3 представлена схема лабораторной установки исследования защитного заземления в сети с ИН.

Рисунок 3 - Схема защитного заземления в сети с ИН

Таблица 3

	Rиз. кОм	n	Uрасч. В	Ih расч. mA	Uэксп. В	Ih Эксп. mA
Корпус не заземлен	3.6	-	100,0	100,0	100,0	100,0
	500	-	1,312	1,312	1,3	1,3
Корпус заземлен	3.6	1	-	-	26,5	39,8
		2	1,51	1,51	12,5	20,7
		3	1,129	1,129	8,8	15,1
		4	0,95	0,95	7,1	12,2
		5	0,878	0,878	6,1	10,6
	500	1	-	-	0,3	0,3
		5	0,006	0,006	0,1	0,1

3) Результаты измерений, выполненные согласно п.5 методики выполнения работы, представленные в виде таблицы 4.

На рисунке 4 представлена схема лабораторной установки исследования защитного заземления в сети с ЗН.

Рисунок 4 - Схема защитного заземления в сети с ЗН

Таблица 4

R3. ОМ Iср. А			30		26		24		20		18		14		10		4
10	U, В	194.12		190.67		188.57		183.33		180		171.11		157.14		110
	I, A	6.47		7.33		7.86		9.17		10		12.22		15.71		27.5
	Ih, mA	185.8596		181.369		178.6453		171.8719		167.5862		0		0		0
20	U, В	194.12		190.67		188.57		183.33		180		171.11		157.14		110
	I, A	6.47		7.33		7.86		9.17		10		12.22		15.71		27.5
	Ih, mA	185.8596		181.369		178.6453		171.8719		167.5862		156.2309		138.6529		0
30	U, В	194.12		190.67		188.57		183.33		180		171.11		157.14		110
	I, A	6.47		7.33		7.86		9.17		10		12.22		15.71		27.5
	Ih, mA	185.8596		181.369		178.6453		171.8719		167.5862		156.2309		138.6529		82.5

Вывод:

В сетях с ИН при увеличении числа заземлителей и/или сопротивления изоляции ток через тело человека уменьшается. В сетях с ЗН применение защитного заземления не эффективно, т.к. даже при сопротивлении заземляющего устройства в 4 Ома ток через тело человека остается смертельным (82,5 мА).

7.Результаты измерений, выполненных согласно п. 6 методики выполнения работы:

Таблица 5

Iном. А.	10	20	30
In(ф-0). A	30	60	90
Uk. В	110	110	110

Вывод:

В качестве защиты от пробоя на корпус в сетях с ЗН применяется защитное зануление. Принцип действия зануления - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (КЗ), т.е. между фазным проводом и нулевым защитным проводником, с целью вызвать большой ток, способный обеспечить КЗ срабатывание токовой защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов КЗ и перегрузок.