Условия проведения работы

Экспериментальные исследования выполняются на лабораторном стенде, который позволяет моделировать трехфазные сети переменного тока напряжением до 1000 В с различными режимами нейтрали и параметрами сети. В лаборатории имеются две модификации стенда, несколько отличающиеся внешним видом, конструктивным исполнением и соответственно возможностями и порядком проведения работы. Однако снятие основных зависимостей, прежде всего тока через человека при однофазном прикосновении в сетях с изолированной и заземленной нейтралью в функции от сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли, выполняется идентичным образом.

Существующие в реальных сетях распределенные сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли заменены в стендах сосредоточенными и равными для отдельных фаз сопротивлениями (r_A = r_B = r_C = r_из) и емкостями ( С_А = С_В = С_С = С ). Однофазные прикосновения на стендах изучаются для случая прикосновения человека к корпусу электроустановки, находящемуся под напряжением. В каждом стенде имеется мнемопанель, на которой высвечиваются соответствующие участки сети при включении различных измеряемых схем.

На рис. 10 представлен внешний вид стенда моделирующего устройства СЭБ-1. На другом стенде СЭБ-2 основные отличия во внешнем виде состоят в том, что ряд тумблеров имеет другое обозначение и без принципиальной электрической схемы, которая находится рядом со стендом, трудно разобраться в их предназначении, миллиамперметр, регистрирующий ток через человека, имеет две шкалы, что не очень удобно, зато есть возможность устанавливать три разных значения сопротивления защитного заземления: 4, 10 и 75 Ом.

Задание на работу

На одном из лабораторных стендов необходимо провести следующие опыты:

1. В трехпроводной сети с изолированной нейтралью исследовать однофазное прикосновение:

а) при изменении активного сопротивления изоляции фаз относительно земли (r_A = r_B = r_C = var) при заданном значении сопротивления тела человека (R_h = const) и пренебрежении емкостями фаз относительно земли (с_{А =} с_В = с_С = 0), т.е. для воздушных сетей малой протяженности, снять зависимости I_h = f (r_из) и U_пр = f(I_h).

б) при изменении емкости фаз относительно земли (С_{А =} С_В = С_с = var) и больших значениях активных сопротивлений изоляции фаз по сравнению с емкостными (т.е. r_{A =} r_B = r_C = r_из   ), что имеет место для кабельных сетей, и заданном значении сопротивления тела человека (R_h = const) снять зависимости I_h = f (С) и U_пр = f(I_h).

2. В четырехпроводной сети с заземленной нейтралью исследовать однофазное прикосновение при изменении значения сопротивления тела человека (R_h = var) при условии, что С_А = С_В = С_С = 0, т.е. для воздушной сети малой протяженности, и r_A = r_B = r_C = r_из   , так как сопротивление изоляции много больше сопротивления заземления нейтрали r_о и ток, минуя r_из , замыкается через малое сопротивление r_о. В этом опыте снимаются зависимости I_h = f(R_h) и U_пр = f(I_h).

3. В трехпроводной сети с изолированной нейтралью исследуются две защитные меры:

а) компенсация емкостной составляющей тока, для чего при заданном значении сопротивления тела человека (R_h = const), r_{A =} r_B = r_C = r_из   и С_А = С_В = С_С = С = 0,6 мкФ, что характерно для протяженных воздушных сетей, устанавливают индуктивность L (дроссель) тумблером в нейтраль трансформатора и снимают зависимость I_h = f(L), предварительно измерив ток I_h без компенсации.

б) защитное заземление электроустановки, для чего устанавливают С_А = С_В = С_С = 0, r_A = r_B = r_C = r_из = сonst и R_h = const (в соответствии с заданием) и при R_з = var снимают зависимость I_h = f(r_з).

В настоящее время на стендах не исследуется защита занулением, широко применяемая в четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью, т.к. при этом должны перегорать согласно заложенному в конструкцию принципу предохранители и при каждом опыте надо устанавливать новые. Переход на автоматические отключающие устройства вместо предохранителей не реализован из-за технических трудностей и больших конструктивных переделок.