2.3. Порядок выполнения работы

2.3.1. Нормальный режим работы сети

З а д а н и е 1. Исследовать зависимость тока, проходящего через тело человека при непосредственном прикосновении к фазному проводу, от активного сопротивления изоляции проводов сети с изолированной нейтралью, а затем – с глухозаземленной при постоянном значении емкости проводов относительно земли, соблюдая условия: иС_АЕ = С_ВЕ = = С_СЕ = С_PEN.

Рассчитать ток I_h в сети с изолированной нейтралью по формуле (13) или (14), а с глухозаземленной – по формуле (8). Значения R_E принять в соответствии с номиналами, указанными на стенде около переключателей S6, S8, S10 (в формулы подставлять в омах). Значения фазного напряжения сети U_ф, сопротивления R_h и емкости С_Е для расчетов взять по указанию преподавателя (например, U_ф = 220 В, R_h = 1000 Ом, С_Е= 0). Результаты расчета записать в отчет о лабораторной работе. Построить график .

Проверить расчетные зависимости экспериментально.

1. Привести стенд в исходное состояние: вращающиеся рукоятки перек-лючателей (кроме относящегося к амперметру) установить в крайнее положение, повернув их против хода часовой стрелки, а рукоятки двухпозиционных переключателей – в нижнее или левое положение. Переключатель верхнего предела измерений амперметра установить в положение «2000 мА». Рукоятку плавного регулятора R_h повернуть против хода часовой стрелки до щелчка (в положение «Выключено»).

2. Смоделировать трехфазную трехпроводную сеть с изолированной нейтралью: переключатели S1 и S3 установить в нижнее положение, S12 – в положение «0».

3. Сымитировать прикосновение человека к фазному проводу, например к фазе А, для чего установить переключатель S15 в положение «А».

15

4. Перевести двухпозиционный переключатель амперметра в положе- ние «А1».

5. Установить переключателем S13 заданное преподавателем сопротивление тела человека (обычно – 1 кОм).

6. Установить переключателями S7, S9 и S11 заданные преподавателем значения емкости проводов относительно земли.

7. Подключить провода сети к источнику питания, для чего переключатель S2 перевести в положение «I».

8. Устанавливая переключателями S6, S8 и S10 последовательно значения равными 1,0; 2,5; 10; 25; 100 кОм,измерить ток в цепи тела человека, выбирая соответствующий току предел измерения, при этом показания индикатора амперметра записать в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Зависимость тока I_h от сопротивления R_E

изоляции проводов сети при С_Е = 0

Режим нейтрали сети	Значение Ih, мА	Сопротивление RE, кОм
		1,0	2,5	10	25	100
Изолированная	Ih т
	Ih экс
Глухозаземленная	Ih т
	Ih экс

П р и м е ч а н и е. В обозначении величин индекс т обозначает теоретическое значение, а индекс экс – экспериментальное.

9. Отсоединить провода сети от источника питания: перевести переключатель S2 в положение «0».

10. Смоделировать трехфазную четырехпроводную сеть с глухозаземленной нейтралью: перевести переключатели S1 и S3 в верхнее положение.

11. Проверить соответствие положения переключателей указаниям, приведенных в п. 3 – 6. Переключатель верхнего предела измерений амперметра установить в положение «2000 мА».

12. Установить значение емкости провода PEN относительно земли С_PEN = С_Е (см. п. 6) с помощью переключателя S5.

16

13. Выполнить повторно указания п. 7.

14. Устанавливая переключателями S4, S6, S8 и S10 последовательно значения равными 1,0; 2,5; 10; 25; 100 кОм, измерить ток в цепи тела человека, при этом показания индикатора амперметра записать в отчет о лабораторной работе.

15. Выполнить повторно указания п. 9.

16. Сопоставить результаты расчетов и экспериментальных исследований. Сделать вывод о характере влияния режима нейтрали, а также активного сопротивления изоляции проводов сети относительно земли на опасность поражения током при прямом прикосновении человека к фазному проводу в условиях нормальной работы сети.

З а д а н и е 2. Исследовать зависимость тока, проходящего через тело человека при прямом прикосновении к фазному проводу, от емкости проводов относительно земли в сети с изолированной нейтралью, а затем – с глухозаземленной при постоянном значении активного сопротивления изоляции проводов, соблюдая условия: и.

Рассчитать ток I_h в сети с изолированной нейтралью по формуле (13) или (16), с глухозаземленной – по формуле (8). Значения С_Е принимать в соответствии с номинальными, указанными на стенде около переключателей S7, S9, S11 (значения емкости подставлять в формулы в фарадах). Значения фазного напряжения сети U_ф, сопротивлений R_h и R_E взять по указанию преподавателя (например, U_ф = 220 В, R_h = 1000 Ом, R_E =). Результаты расчета записать в отчет о лабораторной работе и построить график .

Проверить расчетные зависимости экспериментально.

1 – 5. Порядок подготовки стенда для проведения исследований см. в задании 1.

6. Установить переключателями S6, S8 и S10 заданные преподавателем значения активного сопротивления проводов относительно земли (например, моделируя кабельную сеть, задать R_AE = R_BE = R_CE = R_E =).

7. Подключить провода сети к источнику питания: переключатель S2 перевести в верхнее положение «I».

8. Устанавливая переключателями S7, S9 и S11 последовательно значения С_АЕ = С_ВЕ = С_СЕ = С_Е: 0; 0,02; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5 мкФ, измерить ток в цепи человека, при этом показания индикатора амперметра записать в табл. 2.

17

Т а б л и ц а 2

Зависимость тока I_h, от емкости С_Е, проводов сети

относительно земли при R_E =

Режим нейтрали сети	Значение Ih, мА	Емкость проводов сети СЕ, мкФ
		0	0,02	0,1	0,25	1,0	2,5
Изолированная	Ih т
	Ih экс
Глухозаземленная	Ih т
	Ih экс

9. Отсоединить провода сети от источника питания: переключатель S2 установить в положение «0».

10. Смоделировать трехфазную четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: перевести переключатели S1 и S3 в верхнее положение.

11. Дополнительно к указаниям п. 2 установить переключателем S4 значение .

12. Выполнить повторно указания п. 7 – 9, причем в п. 8 дополнительно установить переключателем S5 значение C_PEN = С_Е.

13. Сопоставить результаты расчетов и экспериментальных исследований. Сделать вывод о характере влияния режима нейтрали сети, и емкости ее проводов относительно земли на опасность поражения током при прямом прикосновении человека к фазному проводу в условиях нормальной работы сети.

З а д а н и е 3. Исследовать влияние активного сопротивления тела человека R_h на значение тока I_h, проходящего через человека, прикоснувшегося к фазному проводу сети с изолированной и с глухозаземленной нейтралью при нормальном режиме ее работы.

Рассчитать ток I_h в сети с глухозаземленной нейтралью по формуле (8), а с изолированной – по формуле (13) или (14) при значениях R_h = 1, 5, 10 кОм (значения сопротивления подставлять в формулы в омах), указанных на стенде около переключателя S13. Значения фазного напряжения сети U_ф, сопротивления R_E и емкости С_Е принять по указанию преподавателя (например, U_ф = 220 В, R_E = 100 кОм, С_Е = 0). Результаты расчета записать в отчет о лабораторной работе и построить графики для обоих видов сетей.

18

Проверить расчетные зависимости экспериментально.

1 – 5. Порядок подготовки стенда для проведения исследований см. в задании 1.

6. Переключатель вольтметра установить в положение «А».

7. Установить переключателями S6 – S11 заданные преподавателем значения активного сопротивления изоляции R_AE = R_BE = R_CE = R_E и емкости С_АЕ = = С_ВЕ = С_СЕ = С_Е проводов относительно земли.

8. Подключить провода сети к источнику тока: перевести переключатель S2 в положение «I».

9. Устанавливая переключателем S13 последовательно значения сопротивления в цепи тела человека R_h = 1; 5; 10 кОм, измерить ток I_h и напряжение U_A между фазным проводом А и землей, при этом показания индикаторов амперметра и вольтметра записать в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Зависимость тока I_h и напряжения U_А

от сопротивления R_h при R_E = 100 кОм и С_Е = 0 мкФ

Режим нейтрали сети	Значение параметра	Сопротивление Rh, кОм
		1	5	10
Изолированная	Ih т, мА
	Ih экс, мА
	UА экс, В
Глухозаземленная	Ih т, мА
	Ih экс, мА
	UА экс, В

10. Отсоединить провода сети от источника питания: перевести переключатель S2 в положение «0».

11. Смоделировать трехфазную четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: установить переключатели S1 и S3 в верхнее положение.

12. Дополнительно к указанию п. 7 установить переключателями S4 и S5 значения R_PEN = R_E и С_PEN = С_Е.

13. Повторно выполнить указания п. 8 – 10.

14. Записанные в отчете результаты измерений представить в виде графиков зависимостей I_h = I (R_h) и U_A = U (R_h ) для обоих видов сетей.

19

15. Сопоставить результаты расчетов и экспериментальных исследований. Сделать вывод о характере влияния сопротивления R_h тела человека на опасность поражения током в трехфазных сетях с различным режимом нейтрали.