1.3 Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из универсальных лабораторных стендов 1, 2 и вольтметра 3 (см. рис. 1.6). На стендах моделируется исследуемая электрическая сеть с возможностью измерения линейных напряжений, напряжения прикосновения и тока, проходящего через тело человека.

На стенде 1 моделируется сеть низкого напряжения (до 1000 В) с изолированной нейтралью. Измерение тока, проходящего через тело человека, выполняется с помощью миллиамперметра, расположенного на лицевой панели стенда 1. Измерение напряжений осуществляется с помощью вольтметра 3.

Рисунок 1.6 – Внешний вид лабораторной установки

На стенде 2 моделируется сеть низкого напряжения и защитное заземление. Для измерения тока, проходящего через тело человека, также используется миллиаперметр, расположенный на лицевой панели. Измерение напряжений осуществляется с помощью вольтметра 3.

С целью электробезопасности в обоих стендах применено сверхнизкое напряжение (22/38 В), поэтому для приведения измеренных напряжений к напряжениям реальной сети необходимо их значения умножить на 10.

1.4 Порядок выполнения работы и методические указания к ее выполнению

1.4.1 Данные, необходимые для выполнения работы

Для выполнения работы необходимо получить у преподавателя:

- номер варианта входных данных для проведения экспериментов (см. табл. 1.1).

Таблица 1.1 – Входные данные для проведения экспериментов 2 и 3 п. 1.4.3

Номер варианта	, мкФ	, мкФ	, кОм	, кОм	, кОм	, кОм
1	0	0,1	1	2		10
2	0	0,2	1	2	400
3	0,1	0	2	1	10
4	0,2	0	2	1		400
5	0	0,5	1	2	400	10

• два варианта расчета величины тока, проходящего через тело человека при однофазном прикосновении (см. табл.1.2).

2. Подготовка стенда к работе

1. На стенде 1 с помощью переключателя «R_O» создать режим сети с изолированной нейтралью, переведя его в нижнее положение.

2. Тумблер «ЗАМЫКАНИЕ» перевести в нижнее положение.

3. Переключатели «R_A», «R_В», «R_С» установить в положение «», а переключатели «С_С», «C_В», «C_С» – в положение «0».

4. Отсоединить вольтметр от стенда.

5. Включить два выключателя «СЕТЬ» на блоке питания и пульте. После того, как загорятся светодиоды, стенд готов к работе.

2. Оценка опасности сети с изолированной нейтралью

1. Измерить линейные напряжения в сети, результаты занести в табл. А.1.1 (приложение А).

2. Снять зависимости напряжения прикосновения U_ПР, приложенного к телу человека, и величины тока , проходящего через него, от активного сопротивления изоляции фазпри постоянных значениях емкости() и сопротивлении тела человека(). Для этого:

– перевести тумблер «ЗАМЫКАНИЕ», в верхнее положение;

– переключатели «С_С», «C_В», «C_С» перевести в положение , переключатель «R_Ч» – в положение , а переключатели «R_A», «R_В», «R_С» одновременно перевести в начальное положение , приведенное в табл. А.1.2 (приложение А);

– измерить напряжение прикосновения U_ПР и тока , проходящего через тело человека, результаты занести в табл. А.1.2 (приложение А);

– повторить два предыдущих пункта для всех остальных значений табл. А 1.2 (приложение А);

– по результатам измерений построить графики.

3) Снять зависимости напряжения прикосновения U_ПР, приложенного к телу человека, и величины тока, проходящего через него, от емкости фаз при постоянных значениях активного сопротивления изоляции () и сопротивлении тела человека(). Для этого:

– переключатели «R_С», «R_В», «R_A перевести в положение . Переключатель «R_Ч» – в положение , а переключатели «C_A», «C_В», «C_С» одновременно перевести в начальное положение , приведенное в табл. А.1.3;

– измерить напряжение прикосновения и ток, проходящий через тело человека, показания занести в табл. А.1.3 (приложение А);

– повторить два предыдущих пункта для всех остальных значений табл. А.1.3 (приложение А);

– по результатам измерений построить графики.

2. Исследование эффективности защитного заземления (система IT)

1. На стенде 2 установить:

– переключатели «R₀», «R_П», «Z_П» – в положение «»;

- тумблеры «ЗАМЫКАНИЕ 1», «ЗАМЫКАНИЕ 2», «ЗАНУЛЕНИЕ», «ОБРЫВ» – в нижнее положение («ВЫКЛ»);

- переключатель «R_Ч» – в положение (см. табл. 1.1);

- переключатель «R₃» – в положение «4»;

- включить тумблер «ЗАМЫКАНИЕ 2».

2. Измерить напряжение прикосновения U_ПР и ток I_Ч , проходящий через тело человека.

3. Результаты измерений занести в табл. А.1.1 (приложение А).

4. Повторить п. 2 и п. 3 для остальных значений сопротивления заземления .

5. Построить графики зависимости напряжения прикосновения и тока, проходящего через тело человека, от сопротивления защитного заземления. На графиках указать значение допустимого напряжения прикосновения, а также области отпускающего и неотпускающего тока.

1.4.5 Расчет величины тока, проходящего через тело человека

Рассчитать значения тока, проходящего через тело человека, в соответствии с заданными вариантами (см. табл. 1.2). Величину фазного напряжения считать равной 220 В, сопротивление тела человека – 1 кОм.

Сравнить рассчитанное значение тока с соответствующим экспериментальным значением.

Таблица 1.2 – Входные данные для расчета величины тока

Параметры сети	Вариант задания
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
r, кОм		1	5		10	400			10
C, мкФ	0.1	0	0	0.5	0	0	1.5	0.2	0	1.0

4. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Цель работы.

2. Перечень оборудования и приборов.

3. Схемы (см. рис. 1.3 и рис. 1.5).

4. Таблицы 1.2 – 1.5 с результатами измерений.

5. Графики, иллюстрирующие результаты измерений (табл. 1.2 – 1.5).

6. Расчет тока, проходящего через тело человека, в соответствии с заданными вариантами.

7. Выводы, содержащие анализ результатов измерений, а также оценку эффективности мер защиты.