Чтобы снизить напряжение корпуса относительно земли на период от момента замыкания на корпус до момента отключения поврежденной установки, а также на случай обрыва нулевого защитного проводника, необходимо повторное заземление нулевого провода.

Назначение заземления нейтрали в сетях до 1000 В – снижение напряжения зануленных корпусов относительно земли до безопасного значения на период замыкания фазы на землю (аварийный режим сети).

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.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1.Ознакомиться с теоретической частью описания лабораторной работы. Подготовить протокол выполнения лабораторной работы, руководствуясь разделом «Содержание отчета».

2.Рассчитать по формуле (1) теоретической части описания лабораторной работы сопротивление одиночного заземлителя Rод и при известном по своему варианту сопротивлении всего заземляющего устройства Rз для различного

числа заземлителей рассчитать по формуле (2) коэффициент использованиярасч . Результаты расчета записать в табл. 2 протокола выполнения

лабораторной работы. Построить график расч f (n) , где n - число заземлителей.

8

3.Для сети с изолированной нейтралью определить расчетным путем ток через тело человека Ih и напряжение, под которым может оказаться человек, прикоснувшийся к корпусу электроустановки в период замыкания одного из фазных проводов сети на корпус:

a)если корпус электроустановки не заземлен;

b)если корпус электроустановки заземлен, принимая фазное напряжение равным 220 В, а сопротивление изоляции проводов – 3,0 кОм.

Результаты расчета записать в табл. 3 протокола выполнения лабораторной работы.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1.Измерить сопротивление многоэлектродного заземляющего устройства методом вольтметра-амперметра и рассчитать коэффициент использования заземлителей.

Построить графики зависимости коэффициента использования от числа

заземлителей эксп.1,2,3 f (n) и отношения а l .

2.Измерить напряжение на корпусе относительно земли и ток Ih в аварийном режиме электроустановки при питании ее от сети с ИН и от сети с ЗН:

a)для случая, если корпус не заземлен;

b)для случая, если корпус заземлен.

3.Исследовать эффективность действия зануления.

4.Составить выводы об эффективности защитного заземления и зануления в отношении безопасности человека при эксплуатации электроустановок.

ПОРЯДОК И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Включить компьютер. На рабочем столе указателем мыши щелкнуть иконку «Лаб. раб. №2». На экране монитора в окне «Установка исходных данных» ввести: состав бригады, выполняющей работу, номер группы и величину удельного сопротивления грунта в соответствии со своим вариантом. Нажать кнопку «ОК».

2.Ознакомиться со схемой измерения сопротивления заземляющего устройства Rз методом вольтметра-амперметра.

Включить питание схемы тумблером Т1 и измерить с помощью вольтметра V и амперметра А напряжения и ток через заземляющее устройство Rз , поочередно

увеличивая число заземлителей от 1 до 5, нажимая указателем мыши кнопку «+» на экране монитора при отношении а l 1 .

Вспомогательный заземлитель Rв и зондовый заземлитель Rz используются в качестве измерительных при определении величины сопротивления Rз .

9

По данным измерений рассчитать сопротивление заземляющего устройства Rз и коэффициенты использования заземлителей по формуле (2). Полученные

результаты записать в табл. 2 протокола отчета.

Построить графики зависимости эксп1,2,3 f (n) при а l 1,2,3 .

3.На экране монитора щелкнуть указателем мыши закладку «Заземление. Сеть с ИН». Ознакомиться со схемой. Указателем мыши установить Rиз 3,6 кОм.

Создать «пробой» фазы на незаземленный корпус, щелкнув указателем мыши на корпусе оборудования. С помощью вольтметра V измерить напряжение на корпусе относительно земли. Полученные данные записать в табл. 3 протокола

отчета. Имитировать прикосновение человека к корпусу электроустановки, щелкнув указателем мыши на схематическом изображении человека. Измерить, с помощью миллиамперметра mA, ток через человека при его прикосновении к незаземленному корпусу. Обратить внимание на путь прохождения тока. Указателем мыши установить Rиз 500 кОм и повторить вышеуказанные

измерения.

Результаты измерений записать в табл. 3 протокола отчета.

4.Указателем мыши установить Rиз 3,6 кОм. Щелкнув указателем мыши на кнопку «+» подключить аварийную электроустановку с прикоснувшимся к ней человеком к заземляющему устройству. Изменяя число заземлителей от 1 до 5 измерить вольтметром V и миллиамперметром mA напряжение прикосновения (напряжение на корпусе относительно земли) и ток через человека. Обратить внимание на пути прохождения тока. Указателем мыши установить

Rиз 500 кОм и повторить вышеуказанные измерения при n = 1 и n = 5.

Результаты измерений записать в табл. 3 протокола отчета.

5.На экране монитора щелкнуть указателем мыши закладку «Заземление. Сеть с ЗН».

Ознакомиться со схемой. В окне «ток срабатывания защиты» установить значение тока Iср 10 А. В окне «сопротивление заземления» Rз установить значение 30 Ом. Включить питание тумблером Т1, щелкнув на нем указателем мыши. Создать пробой на корпус, щелкнув указателем мыши в зеленой зоне корпуса.

Убедиться, что токовая защита не сработала и измерить с помощью вольтметра и амперметра напряжение на корпусе электроустановки относительно земли

(напряжение прикосновения) и ток, протекающий через заземляющее устройство.

Повторить вышеуказанные измерения для всех значений Rз , имеющихся в окне. Провести те же измерения для токов срабатывания защиты Iср 20 А и

Iср 30 А.

10

Результаты измерений записать в табл. 4 протокола отчета. По результатам измерений рассчитать ток через тело человека Ih до момента срабатывания

защиты. Записать результаты расчета в табл. 4.

6.На экране монитора щелкнуть указателем мыши закладку «Зануление». Ознакомиться со схемой зануления. В окне «ток срабатывания защиты» установить значение Iср 10 А. Включить питание тумблером Т1, щелкнув на

нем указателем мыши. Создать пробой на корпус, щелкнув указателем мыши в зеленой зоне корпуса. Обратить внимание на пути прохождения тока. Измерить с помощью вольтметра и амперметра значение напряжения на корпусе относительно земли и ток, протекающий в петле «фаза-нуль» от момента пробоя до момента срабатывания защиты. Провести те же измерения для токов срабатывания защиты Iср 20 А и Iср 30 А.

Результаты измерения записать в табл. 5 протокола отчета.

7.На экране монитора щелкнуть указателем мыши закладку «Зануление АР сети» Ознакомиться со схемой. В окне Rзам установить минимальное значение

Rзам . Включить питание тумблером Т1. Тумблер, заземляющий нейтраль,

Т2 – разомкнут. Измерить с помощью вольтметра и амперметра напряжение на корпусе электроустановки, под которым окажется прикоснувшийся к корпусу человек, и ток, протекающий через него, при аварийном режиме сети и отсутствии заземления нейтрали.

Повторить вышеуказанные измерения, изменяя значения Rзам .

Обратить внимание на пути прохождения тока. Результаты измерений записать в таблицу 6. Изменяя величину Rзам , измерить с помощью амперметра и

миллиамперметра токи, протекающие через нейтраль ( R0 ) и человека ( Rh ).

Результаты измерения записать в табл. 7 протокола отчета.

8.На экране монитора указателем мыши щелкнуть закладку «Зануление. Обрыв НЗП».

Ознакомиться со схемой.

В окне «ток срабатывания защиты» установить значение Iср 10 А. Включить

питание тумблером Т1. Создать пробой на корпус, щелкнув указателем мыши в зеленой зоне корпуса. Обратить внимание на путь прохождения тока. Измерить с помощью вольтметра значение напряжения на корпусе относительно земли.

Провести то же измерение для токов срабатывания защиты Iср 15 А и

Iср 30 А. Убедиться в срабатывании или не срабатывании токовой защиты.

Результаты измерения записать в табл. 8 протокола отчета.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Цель работы.

2.Принципиальные электрические схемы защитного заземления и зануления (рис.2, 4) и расчетные формулы.

11