2. Лабораторная работа «Анализ электробезопаености трехфазных электрических сетей напряжением до 1 кВ»

2.1.Цель работы

Оценить опасность прямого прикосновения человека к фазным проводам электрических сетей напряжением до 1 кВ. Определить влияние активного со­противления изоляции и емкости фазных проводов относительно земли на опасность поражения человека электрическим током при нормальном и ава­рийном режимах работы двух типов сети.

2.2.Содержание работы

1) Сравнить опасность прямого прикосновения человека к проводам двух, трехфазных сетей напряжением до 1 кВ - трехпроводной с изолированной ней­тралью; четырехпроводной с заземленной нейтралью (параметры сетей задает преподаватель). Измерения проводить для двух режимов работы сетей: нор­мального и аварийного (при замыкании одного из фазных проводов на землю).

2) При нормальном режиме работы, для каждого типа сети, определить зависимость тока, проходящего через цепь тела человека при прямом прикос­новении к фазному проводу в зависимости от:

-активного сопротивления изоляции фазных и PEN-провода от­носительно земли при постоянном значении емкости проводов относительно земли (сеть симметричная);

-емкости фазных и PEN-провода относительно земли при постоянном значении активного сопротивлении изоляции проводов относительно земли (сеть симметричная).

2.3.Порядок выполнения работы

2.3.1. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу трехфазной трех-проводной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ при нормальном режиме рабо­ты сети.

1) Изолировать нейтраль - перевести переключатель S1 в левое положе­ние; отключить PEN-провод - перевести переключатель S3 в нижнее положе­ние; перевести переключатель S12 в положение О.

2) Установить значения активных сопротивлений изоляции (переключа­тели S6-S10) и емкостей (переключателя S7-S11) фазных проводов относитель­но земли в соответствии с заданием преподавателя.

3) Установить значения сопротивления цепи тела человека Rh (в соот­ветствии с заданием преподавателя) переключателем S13. При этом ручка регу­лятора резистора Rh должна находиться в положении О.

4) Включить стенд - положение S2 - I. Убедиться в наличии напряжения фазных проводов с помощью вольтметра

(UA = UB = UC = 220B ).

5) Произвести измерение тока IhA в цепи тела человека с помощью амперметра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя амперметра - Ih.

6) Повторить измерения тока в пени тела человека IhB, IhC для положения B, C переключателя S15.

7) Выключить стенд - положение S2 - О.

2.3.2. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении человека к фазному проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1 к В при аварийном режиме работы сети (замыкание одного из фазных проводов на землю).

1) В дополнение к действиям, выполненным в п.2.3.1 перевести переключатель S12 в любое, из трех положений - А, В, С. Переключателем S14 устано­вить значение Rзм в соответствии с заданием преподавателя.

2) Включить стенд - перевести S2 в положение I.

3) Произвести измерения токов в цепи тела человека IhA, IhB, IhC (соответ­ственно положению переключателя S15 - А, В, С) с помощью амперметра, вы­брав необходимый предел измерения. Положение переключателя амперметра – Ih.

4) Выключить стенд - положение S2 - О.

2.3.3. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ при нормальном режиме рабо­ты сети.

1) Заземлить нейтраль - перевести переключатель S1 в правое положе­ние.

Подключить PEN-провод - перевести переключатель S3 в верхнее положе­ние.

Перевести переключатель S12 в положение О.

2) Установить значения активных сопротивлений изоляции (переключате­ли S4 - S10) и емкостей (переключатели S5 - S11) фазных поводов и PEN-провода относительно земли в соответствии с заданием преподавателя.

3) Установить значение сопротивления цепи тела человека Rh (в соответ­ствии с заданием преподавателя) переключателем S13. При этом ручка регуля­тора резистора Rh должна находится в положении О.

4) Установить переключатель S15 в положение А.

5) Включить стенд - положение S2 - I.

6) Произвести измерение тока IhA в цепи тела человека с помощью ампер­метра, выбрав необходимый предел измерения. Положение переключателя ам­перметра - Ih.

7) Повторить измерения тока в цепи тела человека IhB; Ihc для положений В,С переключателя S15.

8) Выключить стенд - положение S2 - О.

2.3.4. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ при аварийном режиме работы сети (один из фазных проводов замкнулся на землю).

1) В дополнение к действиям, выполненным в п.2.3.3 перевести переклю­чатель S12 в любое из nрех положений A, В, С. Переключателем S14 устано­вить значение Rзм в соответствии е заданием преподавателя.

2) Включить стенд - перевести S2 в положение 1.

3) Произвести измерения токов в цепи чела человека IhA, IhB, IhC (соответ­ственно положению переключателя S15 – A, В, С) с помощью амперметра, вы­брав необходимый предел измерения. Положение переключателя амперметра – Ih.

4) Выключить стенд - положение S2 - O.

2.3.5. Определение изменения тока, проходящего через цепь тела человека при прямом прикосновении человека к фазному проводу сети в зависимости от активного сопротивления изоляции фазных проводов относительно земли при заданной емкости фазных проводов относительно земли для двух типов сетей при нормальном режиме работы сети.

Необходимо снять зависимость IhA = f(R)

RAE = RBE = RCE = R при CAE = CBE = CCE = C

1) Изолировать нейтраль - перевести переключатель S1 в левое положе­ние.

Отключить PEN-провод - перевести переключатель S3 в нижнее положе­ние.

Перевести переключатель S12 в положение О.

2) Установить переключатель S15 в положение А.

3) Установить значения сопротивления цепи тел человека Rh (в соот­ветствии с заданием преподавателя) переключателем S13. При этом ручка регу­лятора резистора Rh должна находиться в положении О.

4) Установить значения емкостей проводов относительно земли (пере­ключателем S7 - S11) в соответствии с заданием преподавателя, например CAE = CAE = CAE = CAE = 0.

5) Включить стенд S2 в положении I.

6) Произвести измерения тока IhA в цепи тела человека с помощью ам­перметра, устанавливая поочередно значения активного сопротивления фазных проводов относительно земли RAE = RBE = RCE = R (переключатель S6 - S10): 1; 2,5; 10; 25; 100 кОм.

Положение переключателя амперметра при измерениях - Ih.

7) Выключить стенд - перевести S2 в положение - О. Заземлить нейтраль - перевести переключатель S1 в правое положение.

Подключить PEN-провод - перевести переключатель S3 в верхнее поло­жение.

Перевести переключатель S12 - в положение О.

8) Повторить п.п. 2)- 5) дополнительно выставив значения CPEN = С (переключатель S5).

9) Включить стенд - перевести S2 в положение I.

10) Произвести измерения тока IhA в цепи тела человека с помощью амперметра, устанавливая поочередно значения активного сопротивления фазных проводов и PEN-провода относительно земли (переключатели S₄ – S₁₀): 1; 2,5; 10; 25; 100 кОм.

11) Отключить стенд - перевести S2 в положение О.

2.3.6. Определение изменения тока, проходящего через цепь тела челове­ка при прямом прикосновении к фазному проводу сети в зависимости от емко­сти фазных проводов относительно земли при заданном значении активного сопротивления изоляции фазных проводов относительно земли для двух типов сети при нормальном режиме работы сети. Выполнить позиции 1)-3) п.2.3.5.

4) Установить значения активного сопротивления фазных проводов от­носительно земли (переключатель S6 - S10) в соответствии с заданием препода­вателя, например RAE = RBE = RCE = R = 10 кОм.

5) Включить стенд - перевести S2 в положение I.

6) Произвести измерения тока IhA в цепи тела человека с помощью ам­перметра, устанавливая поочередно значения емкости фазных проводов отно­сительно земли САЕ = СВЕ = ССЕ (переключатели S7 - S11): 0; 0,02; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5 мкФ.

Положение переключателя амперметра при измерениях - IhA

7) Выключить стенд - перевести S2 в положение О.

8) Снять зависимость IhA = f(C) CAE = CBE = CCE = CPEN = C при RAE = RBE = RCE = RPEN = R = const выполняя действия аналогично позициям 4) - 7) п.2.3.6 для сети с заземленной нейтралью при нормальном режиме работы сети.