2. Экспериментальная часть

2.1 Описание лабораторного стенда.

Изучение шагового напряжения и напряжения прикосновения производится на стенде, состоящем из горизонтальной и вертикальной панелей (рис.6).

На горизонтальной панели зона растекания тока представлена тремя грунтами (песок, чернозем, суглинок). Точкой замыкания на землю является заземлитель. На всех грунтах имеются отверстия для измерения потенциалов относительно нуля, расположенные по радиусам зоны растекания тока на расстоянии 0,8 м друг от друга.

Включение нужного грунта производится переключателем П₄, при этом загораются соответствующие сигнальные лампочки. Измерение потенциалов точек производится с помощью гибкого проводника, один конец которого соединен с нулевой землей, а на другом конце имеется штекер. Значение потенциалов точек определяется по вольтметру V₁ на вертикальной панели.

Для изучения опасности прикосновения в сетях с изолированной нейтралью в зависимости от сопротивления цепи человека и сопротивления изоляции фаз относительно земли на стенде имеются амперметр А, вольтметр V₂, переключатели П₅ и П₆. Амперметр А измеряет силу тока через человека; вольтметр V₂ измеряет разность потенциалов между корпусом, которого касается человек, и землей; переключатель П₅ позволяет изменять сопротивление тела человека, и переключатель П₆ позволяет установить сопротивление изоляции фаз относительно земли r=∞ или r=0.

Рис.6 – Схема лабораторного стенда для исследования шагового напряжения и напряжения прикосновения

2.2 Порядок проведения работы.

Для изучения шагового напряжения необходимо:

1. Включить стенд и сеть.

2. Переключатели П₁ и П₂ включить замыкание на корпус.

3. Произвести замеры потенциалов точки поверхности земли на различных грунтах. Для этого переключателем П₄ необходимо подключить требуемый грунт и с помощью гибкого проводника измерить потенциалы всех точек. Опытные значения потенциалов записать в табл.1.

4. Определить расчетные значения потенциалов этих точек по формуле (1.1). Значения токов замыкания I₃ и удельного сопротивления грунта ρ принять для

песка I₃=0,1А; ;

чернозема I₃=0,5А; ;

суглинка I₃ = 2,0А; .

Расчетные значения потенциалов записать в табл. 1.

5. Построить кривые распределения потенциалов на различных грунтах в координатах φ и х на одном графике.

6. Сравнить величину шагового напряжения, приложенного к человеку, стоящему ногами в точках 1 и 2 и в точках 9 и 10.

Для изучения опасности прикосновения в зависимости от сопротивления изоляции фаз относительно земли и сопротивления цепи человека необходимо:

1. Установить переключатель П₆ в положение r=∞ и записать показания амперметра А и вольтметра V₂ в табл.2 при всех положениях переключателя П₅.

2. Уставить переключатель П₅ в положение r=0 и записать показания амперметра А и вольтметра V₂ в табл.2 при всех положениях переключателя П₅.

3. Определить при r=0 согласно показаниям амперметра А и вольтметра V₂ сопротивление цепи человека R .

4. Определить сопротивление человека как разность сопротивления цепи человека и сопротивления обуви и пола:

5. Определить напряжение прикосновения: , где

6. Оценить опасность прикосновения в зависимости от сопротивления изоляции фаз относительно земли и в зависимости от сопротивления цепи человека.

7. Выключить стенд.

Таблица 1 – Значения опытных и расчетных потенциалов точек поверхности земли в зоне растекания тока на различных грунтах

Номер точек	Расстояние до точки замыкания х, м	Опытные значения потенциалов точек φ, В			Расчетные значения потенциалов точек φ , В
		песок	чернозем	суглинок	песок	чернозем	суглинок
1	0,8
2	1,6
3	2,4
4	3,2
5	4,0
6	4,8
7	5,6
8	6,4
9	7,2
10	8,0

Таблица 2 – Значения параметров прикосновения к заземленному корпусу в зависимости от сопротивления изоляции фаз относительно земли и сопротивления цепи человека.

Положение переключателя П5	Параметры прикосновения при сопротивлении изоляции r = ∞		Параметры прикосновения при сопротивлении изоляции фаз r = 0
	U, В	I, мА	U, В	Ih, мА	R, кОм	Rоб+Rн,кОм	Rh, кОм	Uпр,В
1
2
3
4