2.3. Экспериментальная часть

На лицевой панели стенда (рис. 2.3) изображена мнемосхема исследуемой системы «электрическая сеть – электропотребители», которая содержит изображение источника питания (трехфазная сеть), фазных и защитных проводников, электропотребителей (корпуса 1, 2 и 3) и автоматических выключателей. На поле мнемосхемы, рядом с изображениями элементов моделируемой сети, размещены коммутационные элементы с соответствующими буквенно-цифровыми обозначениями, выполняющие следующие функции:

R₀ – заземление нейтрали ;

R_АЕ, R_{ВЕ ,}R_{СЕ ,}R_NЕ сопротивления изоляции фазных проводов и нулевого проводника;

R_ЗМ1, R_ЗМ2 – сопротивление заземляющего устройства корпусов 1 и 2 соответственно;

R_пов – повторное заземление нулевого защитного проводника РЕ.

Стенд включается трехфазным автоматом ВКЛ/ВЫКЛ. При этом загораются индикаторы (желтого, зеленого и красного цветов), расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Режим нейтрали сети изменяется переключателем SN, причем верхнее положение соот­ветствует режиму заземленной нейтрали, а нижнее положение – режиму изолированной нейтрали. Нейтральная точка заземляется через сопротивление R₀=4 Ом. С помощью переключателя подключается также нулевой рабочий проводник (N-проводник) и нулевой защитный проводник (РЕ-проводник).

Сопротивления изоляции фазных проводов сети и N-провода относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями R_A, R_B, r_c, r_n. На данном стенде моделируется только активная составляющая полного сопротивления, причем используется случай симметричной проводимости проводов относительно земли, то есть r_aЕ=r_bЕ=r_cЕ=r_nЕ). Значения указанных сопротивлений изменяются пятипозиционным переключателем S_РЕ в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.

Электропотребители на мнемосхеме показаны в виде их корпусов. Потребители «корпус 1» и «корпус 2» являются трехфазными и подключены к сети через автоматические выключатели S1 и S2 соответственно. Положение I означает включение автоматов, при этом на­пряжение подается на потребители.

Электропотребитель «корпус 3» является однофазным, выполненным по классу 1 защиты от поражения электрическим током, т.е. имеющим постоянно подключенный к корпусу прибора отдельный защитный проводник РЕ.

Лабораторный стенд позволяет моделировать два способа защиты защитное заземление и зануление.

Рис. 2.3 Лицевая панель стенда л/р №16

Подключение корпусов 1 и 2 к РЕ-проводнику осуществляется путем установки проводной перемычки (отрезок провода с наконечником). Установка наконечника в нижнюю клемму соответствует защитному заземлению, а верхняя - занулению. Сопротивление фазного провода от нейтральной точки до «корпуса 2» не изменяется и имеет значение R_ф= 0,1 Ом и распределенное равномерно на двух участках провода (нейтральная точка –точка подключения «корпуса 1» и точка подключения 1 корпуса – точка подключения «корпуса 2»).

Сопротивление РЕ-проводника может изменяться с помощью трехпозиционного переключателя S_RРЕ, причем сопротивления участков «нейтраль» - «корпус 1» R_RE1 и «нейтраль» - «корпус 2» R_RE2 - равны и принимают значения 0,1; 0,2; 0,5 Ом.

Обрыв РЕ-проводника между точками подсоединения корпусов 1 и 2 имитируется с помощью переключателя Sобр, нижнее положение которого соответствует обрыву проводника. Переходное сопротивление R_пер между корпусом 2 и зануляющим проводником изменяется трехпозиционным переключателем S_Rпер и может принимать значения 0; 0,1; 0,5 Ом.

Подключение «корпусов 1 и 2» к заземляющим устройствам с сопротивлениями R_зм1, R_зм2 осуществляется с помощью проводных перемычек. Сопротивление заземления R_3м1 «корпуса 1» является постоянным и равным 4 Ом. Сопротивление заземления R_зм2 «корпуса 2» устанавливается с помощью трехпозиционного переключателя S_Rзм2 (4, 10, 100 Ом).

Замыкания фазных проводов на «корпуса 1 и 2» осуществляются кнопками S_кз1 и S_кз2 соответственно, причем на «корпус 1» замыкается фазный провод А и на «корпус 2» - фазный провод В.

Лабораторный стенд имеет три измерительных прибора: цифровой вольтметр, цифровой амперметр и цифровой милллисекундомер.

Вольтметр включается в измерительные цепи, соответствующие положению переключателя, расположенного под индикатором. Включение ампер­метра в цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором А1 и А2. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая на место подключения прибора.

Миллисекундомер – включается при нажатии кнопки «Измерение», а отключается при срабатывании автоматического выключателя S2. Установка позволяет длительно сохранить режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на «корпуса 1 и 2». Для возврата схемы в исходное состояние после того, как измерены все необходимые параметры, следует нажать кнопку «СБРОС».