ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Работа выполняется на стенде, принципиальная электрическая схема которого показана на рис. 6. Обозначения элементов схемы, а также сопротивления человека и замыкания фазы на землю соответствуют обозначениям на лицевой панели стенда.

Рис. 6. Принципиальная схема стенда

Стенд позволяет моделировать обе исследуемые трехфазные сети до 1000 В с изолированной и заземленной нейтралями. Причем существующие в реальных сетях распределенные сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли заменены в схеме стенда сосредоточенными сопротивлениями (R_A, R_В, R_С, R_n) и емкостями (С_А, С_В, С_С, С_n) с помощью регулируемых резисторов и конденсаторов. Изменяя значение этих сопротивлений (R = 1–48 кОм) и емкостей (С = 0,06–2,0 мкФ), можно имитировать на стенде каждую из исследуемых сетей с нужными параметрами. При установке заданных значений сопротивлений изоляции проводов и емкостей фаз относительно земли следует учитывать пену деления диапазонов переключения и обратить внимание на то, что нулевым положениям переключателей соответствуют начальные значения сопротивлений и емкостей. Сопротивление цепи человека (R_h), а также сопротивления заземления нейтрали (R_з) и замыкания фазы на землю (R_зм) создаются с помощью регулируемых резисторов. В связи с высокой зависимостью показаний миллиамперметра от значений R_h величину сопротивления цепи человека R_h следует ограничивать и задавать в узком диапазоне R_h = 1–5 кОм, что соответствует положениям переключателя R_h 0,1–1,5.

Подключение стенда к сети питания осуществляется последовательным включением четырехштырьковой вилки в розетку, нажатием черной кнопки автоматического выключателя, расположенного на стене рядом со стендом, и включением в верхнее положение выключателя В1 «Сеть» на стенде.

Оценка опасности прикосновения к фазе сети

Таблица 1

Варианты заданий для определения значения тока I_h, проходящего через человека, при прикосновении к фазному проводу сети

Номер варианта	Сопротивление изоляции проводов, кОм				Емкость провода относительно земли, мкФ (СА=СВ=СС=СN=С)	Сопротивление цепи человека R, кОм	Номер фазы, замкнутой на землю	Номер фазы, к которой прикасается человек
	RA	RB	RC	RN
1	24,5	29,2	33,9	19,8	0,84	3,4	А	В
2	33,9	38,6	33,9	29,2	1,22	2,2	В	С
3	38,6	43,3	38,6	33,9	1,61	1,0	С	А
4	15,1	19,8	24,5	15,1	0,64	4,5	А	В
5	24,5	24,5	24,5	15,1	1,42	5,7	В	С
6	43,3	38,6	43,3	29,2	1,81	2,2	С	А
7	29,2	33,9	29,2	24,5	1,03	3,4	А	В

1. Подготовить табл.2 и внести в нее из табл. 1 значения величин (R_A, R_В, R_С, R_N, С, R_h, номер фазы, которая будет замкнута на землю), соответствующие заданному преподавателем варианту.

2. Привести стенд в исходное положение: отключить все выключатели (В1-В9), а регулируемые резисторы и конденсаторы поставить в нулевое положение.

3. Собрать схему трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью, для чего с помощью резисторов R_A, R_В, R_С и конденсаторов С_А, С_В, Сс установить сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли согласно заданию и включить выключатели (В4-В6).

4. С помощью резистора R_h установить заданное значение сопротивления цепи человека.

Таблица 2

Значение тока I_h, mА, проходящего через человека (R_h = ...Ом)

при прикосновении к проводу сети в период

нормальной и аварийной работы

(на землю замкнута фаза …, при C_A, C_В, C_С, C_N, С - ...мкф)

Сеть трехфазная, U=… B	Режим работы	Значение тока Ih, mА, проходящего через человека при сопротивлениях изоляции проводов R, кОм
		RA	RВ	RС	RN
3-проводная с изолированной нейтралью	нормальный
	аварийный
4-проводная с заземленной нейтралью	нормальный
	аварийный

5. Включить схему под напряжение выключателем В1 «Сеть», при этом должны загореться лампы сигнализации в каждой фазе.

6. Установить переключатель В8 в положение А. Этим имитируется прикосновение человека, стоящего на земле, к фазе А. Установить тумблер В9 в левое положение, снять показания встроенного миллиамперметра (т.е. измерить ток, проходящий через человека). При больших значениях тока пользоваться тумблером В9, устанавливая его в положение I_h х 3 (при этом показания миллиамперметра умножаются на 3).

Включить переключатель В8 поочередно в положение В и С (т.е. на фазы В и С) и снять показания встроенного миллиамперметра. Результаты измерений записать в табл.2.

Вернуть переключатель В8 в исходное положение.

7. Установить переключатель В8 в положение, соответствующее фазе сети, к которой прикасается человек согласно варианту задания. Устанавливая переключатель В11 поочередно в положение А-, В-, С-, измерить фазное напряжение и в положение А-В, А-С, В-С - линейное напряжение. Результаты измерений занести в табл.3.

Переключатели В8 и В11 вернуть в исходное положение.

8. Включить переключатель В10 на фазу, которая согласно заданию должна быть замкнута на землю. Нажатием кнопки Кн1 имитируется аварийный режим сети - замыкание фазы на землю.

9. Включить переключатель В8 поочередно на все фазы сети при нажатой кнопке Кн1, снять показания миллиамперметра и записать их в табл.2.

10. Включить переключатель В8 в положение, соответствующее фазе сети, к которой прикасается человек (аналогично заданию п.7). Устанавливая переключатель В11 поочередно в положение А-, В-, С-, измерить фазное и в положении А-В, А-С, В-С - линейное напряжение, при нажатой кнопке Кн1. Результаты измерений занести в табл.3. Переключатели В8, В10 и В11 вернуть в исходное положение. Кнопку Кн 1 отпустить.

Таблица 3

Значения фазных (U_ф-) и линейных (U_ф-ф) напряжений

при прикосновении человека к проводу фазы .... в период

нормальной и аварийной работы (на землю замкнута фаза ....)

при C_A= C_В= C_С= C_N= С= ...мкФ; R_A = ...кОм, R_В = ...кОм, R_С = ...кОм, R_N = ...кОм

Сеть трехфазная	Режим работы	Фазные и линейные напряжения, В
		UA-	UB-	UC-	UN-	UA-B	UA-C	UB-C
3-проводная с изолированной нейтралью	нормальный
	аварийный
4-проводная с заземленной нейтралью	нормальный
	аварийный

11. Собрать схему трехфазной четырехпроводной сети, для чего: с помощью резистора R_n и конденсатора C_n установить заданные значения сопротивления изоляции и емкости относительно земли нулевого провода; включить последовательно выключатели В7, В3, В2.

12. Измерить ток, проходящий через резистор R_h, при имитации прикосновения человека к каждой из фаз и нулевому проводу, как указанно в п.6 порядка выполнения работы. Результаты измерения записать в табл.2.

13. Измерить фазное напряжение U_ф -, напряжение между нулевым проводом и землей U_N - и линейное напряжение U_ф-ф при прикосновении человека к одной из фаз сети, как указанно в п. 7 порядка выполнения работы. Результаты измерений занести в табл.3.

Переключатели В8 и В11 вернуть в исходное положение.

14. Замкнуть одну из фаз (аналогично заданию п.8) на землю и измерить токи, проходящие через резистор R_h, как указано в п.8 и 9 порядка выполнения работы. Результаты измерений записать в табл.2.

15. Измерить фазное напряжение U_ф -, напряжение между нулевым проводом и землей U_N - и линейное напряжения U_ф-ф при замыкании одной из фаз на землю, как указано в п. 10 порядка выполнения работы. Результаты измерения занести в табл.3.

16. Выключатель В1 поставить в нижнее положение. Регулируемые резисторы и конденсаторы поставить в нулевое положение.