Применяемое оборудование

Лабораторная установка представляет собой модель электрической сети с номинальным напряжением 380/220 В.

В качестве источника питания используется трёхфазный разделительный трансформатор. Включение сети осуществляется кнопкой аварийного останова. При этом загорится сигнальная лампа L₁ на лицевой панели стенда и через минуту включится панель сенсорного управления.

Лабораторная установка позволяет исследовать сети однофазного и трёхфазного тока. Однофазной электрической сетью принято условно называть сеть, в которой питание потребителя осуществляется от одной фазной линии и линии нулевого рабочего проводника. Выбор сети осуществляется включением соответствующей клавиши на сенсорной панели. Сопротивление заземления нейтрали источника – R₀ = 4 Ом.

Сопротивления изоляции фазных проводников относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями R₁ и R₂. Значение сопротивления R₁ устанавливается на сенсорной панели. Величина переменного сопротивления R₂ изменяется плавным поворотом ручки потенциометра «R₂», расположенного на лицевой панели стенда.

Для защиты сети от токов короткого замыкания и перегрузки используются автоматические выключатели QF5 и QF6, установленные на лицевой панели.

Выбор режима нейтрали сети (с глухозаземлённой или изолированной), подключения электроприёмников к заземлителю, количества фаз для питания электроприёмника, установка сопротивлений изоляции осуществляется с помощью сенсорной панели путем прикосновения к соответствующим клавишам.

В работе используются четыре двухполюсных УЗО, реагирующих на дифференциальный ток. Выбор типа УЗО осуществляется его включением в соответствии с заданием. Входной сигнал, превышающий значение уставки УЗО фиксируется на сенсорной панели.

Установка позволяет исследовать работу УЗО при режимах, соответствующих заземлённому и изолированному от земли корпусу электроприёмника. Выбор соответствующего режима осуществляется с помощью сенсорной панели. Сопротивление защитного заземления смоделировано резистором R_з = 10 Ом.

В лабораторной установке имитируется подключения человека к различным частям электроустановки, которые находятся под напряжением. Выбор места подключения осуществляется нажатием соответствующих клавиш на сенсорной панели, например, прямое или косвенное прикосновение. Сопротивление тела человека «R_h» можно устанавливать равным 1, 5, 10 кОм.

На сенсорной панели стенда отображаются результаты экспериментов в виде либо тока через сопротивление изоляции фазных проводов относительно земли в зоне защиты I₂, мА, либо тока через тело человека I_h, мА.

Указания по технике безопасности

1. Для проведения работы стенд должен быть исправен. Если замечена какая-либо неисправность, то работа должна быть немедленно прекращена и о неисправности сообщено преподавателю.

2. Запрещается снимать панели стенда и прикасаться к токоведущим частям электроустановки. Наличие напряжения на стенде показывает сигнальная лампа, расположенная в верхнем левом углу передней панели.

3. Сборка схемы должна производиться в точном соответствии с заданием.

4. Перед тем как приступить к выполнению работы, автоматические выключатели АВ₁, АВ₂, а также все УЗО должны быть переведены в положение «0» и в дальнейшем включаться только в соответствии с заданием.

5. После окончания работы все автоматические выключатели и УЗО должны быть отключены. Отключение стенда от сети осуществляется кнопкой аварийного останова.

Порядок проведения работы

Часть I

Оценка эффективности УЗО в однофазных цепях сети с глухозаземлённой нейтралью напряжением 380/220 В.

Подготовка стенда.

1.1 Включить лабораторный стенд красной кнопкой «Аварийный останов» (лёгким поворотом по часовой стрелке), дождитесь загрузки сенсорной панели.

1.2 После высвечивания функций стенда, на сенсорной панели нажать на клавишу «Перейти к опытам в однофазной сети».

2. Определение максимального отключающего дифференциального тока (I_{D откл}) и сравнение его с уставкой (I_{D n}) исследуемого УЗО.

2.1. Установите с помощью сенсорной панели:

2.1.1. «Режим нейтрали глухозаземлённая»;

2.1.2. «Корпус электроустановки изолирован»;

2.1.3. «Сопротивление изоляции R1»;

2.1.4. «Определение уставки срабатывания».

2.2. Включите автоматический выключатель QF5.

2.3. Согласно номеру бригады из табл. 12.2 выберите и включите исследуемое УЗО на панели стенда.

Таблица 12.2

Задание по оценке эффективности УЗО в однофазной сети 380/220 В

с глухозаземлённой нейтралью

2.4. Установите на сенсорной панели значение сопротивления изоляции вне зоны защиты (R₁) согласно задания (табл. 12.2).

2.5. Поверните ручку потенциометра R2, моделирующего сопротивления изоляции в зоне защиты, в крайнее правое положение. Нажмите сенсорную клавишу «Начать опыт» и медленно вращая ручку потенциометра R2 влево (против часовой стрелки) дождитесь срабатывания УЗО и зафиксируйте показание амперметра в табл. 12.3.

2.6. Повторите опыты при другом значении R₁ согласно задания (табл. 12.2).

2.7. Рассчитайте значения R2, при котором произошло срабатывание УЗО.

2.8. Результаты значений занесите в табл. 12.3.

2.9. Сравните минимальное значение отключающего дифференциального тока с уставкой (I_{D n}), указанной на исследуемом УЗО.

2.10. По полученным результатам сделайте вывод.

Таблица 12.3

Зависимость отключающего дифференциального тока от сопротивлений изоляции в зоне защиты (R2) и вне зоны защиты (R₁)