Используемые модули
| Обозначение | Наименование | Тип |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 |
| А1 | Блок линейных дросселей | |
| А2 | Трехфазный трансформатор | |
| А3 | Модель участка электрической сети | |
| А4 | Модель человека | |
| А5 | Модель замыкания на землю | |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 |
Необходимо убедиться, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания. Гнезда защитного заземления «
» модулей, используемых в эксперименте, соединяют с гнездом «РЕ» источника G1. Между собой модули соединяют в соответствии с электрической схемой.
В данной работе необходимо смоделировать электрическую сеть с изолированной нейтралью. Для этого между гнездом нейтральной точки трансформатора и гнездом сопротивления заземлителя R 0 в блоке трехфазного трансформатора А2 должна отсутствовать перемычка.
Далее следует включить источник G 1 и питание блока мультиметров Р 1.
Сопротивление замыкания на землю модуля А5 установить равным бесконечности R зам = ∞ (т.е. сеть работает в нормальном режиме)
С помощью амперметра и вольтметров блока Р 1 нужно снять следующие зависимости тока через тело человека: Ih = f(R из), Ih = f(С), Ih = f(R обуви), Ih = f(R пола).Измерения производятся приварьировании сопротивлений изоляции RА = RВ = RС и емкости С фаз модели А3, а также сопротивления обуви R обуви и сопротивления пола R пола модели А4
| Электрическая схема соединений |
В процессе работы необходимо заполнить таблицы для нормального режима работы электрической сети (R зам = ∞).
Зависимости Ih = f(Rпола), Uпр = f(Rпола)
| Режим работы нейтрали | R пола, | ||||||||
| электрической сети | кОм | ||||||||
| Изолированная | Ih ,мА | 73,3 | 2,4 | ,3 | 0,11 | ||||
| U пр, В | |||||||||
| Глухозаземленная | Ih ,мА | 54,3 | 1,6 | ,21 | 0,07 | ||||
| U пр, В | |||||||||
| Остальные параметры схемы: | |||||||||
| – для подгруппы 1: R А = R В | = | R С= 1кОм; | С = 0,1мкФ; | ||||||
| R обуви= 1кОм. – для подгруппы 2: R А = R В = R С = 10 кОм; С = 0,2мкФ; R обуви= 10кОм. Зависимость Ih = f(Rобуви) | |||||||||
| Режим работы нейтрали | R обуви, | |||||
| электрической сети | кОм | |||||
| Изолированная | Ih ,мА | 72,3 | 20,4 | 0,85 | 0,08 | |
| Глухозаземленная | Ih ,мА | 54,5 | 14,8 | 0,6 | 0,06 |
|
|
Остальные параметры схемы:
– для подгруппы 1: R А = R В = R С = 1 кОм; С = 0,1 мкФ;
R пола= 100кОм.
– для подгруппы 2: R А = R В = R С = 10 кОм; С = 0,2 мкФ;
R пола= 2500кОм.
Зависимость Ih = f(Rиз)
| Сопротивление | R А,кОм | ||||||||
| R В,кОм | |||||||||
| изоляции фаз | |||||||||
| R С,кОм | |||||||||
| Изолированная | Ih ,мА | ||||||||
| нейтраль | 72,6 | 114,6 | 119,8 | 123,5 | 123,8 | ||||
| Глухозаземленная | Ih ,мА | ||||||||
| нейтраль | 55,7 | 66,1 | 71,7 | 73,2 | 74,4 | 74,7 | |||
Остальные параметры схемы:
– для подгруппы 1: R обуви = 1 кОм; С = 0,1 мкФ; R пола= 100 кОм.
|
|
– для подгруппы 2: R обуви = 10 кОм; С = 0,2 мкФ;
R пола= 2500 кОм.
Зависимость Ih = f(С)
| Режим работы нейтрали | С, | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
| электрической сети | мкФ | ||||||||
| Изолированная | Ih ,мА | 74,7 | 75,4 | 76,3 | 76,7 | 77,9 | |||
| Глухозаземленная | Ih ,мА | 54,7 | 55,2 | 55,6 | 56,3 | 56,9 | 57,1 |
Остальные параметры схемы:
– для подгруппы 1: R обуви = 1 кОм; R А = R В = R С = 1 кОм; R пола= 100кОм.
– для подгруппы 2: R обуви = 10 кОм; R А = R В = R С = 100 кОм; R пола= 2500кОм.
Далее следует смоделировать электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью. Для этого нужно соединить перемычкой гнездо нейтральной точки трансформатора и гнездо сопротивления заземлителя R 0 в блоке трехфазного трансформатора А2.
Снять, аналогичные ранее снятым, зависимости тока через тело человека: Ih = f(R из), Ih = f(С), Ih = f(R обуви), Ih = f(R пола). Результаты занести в те же таблицы (строка «Глухозаземленная»).
Снять все вышеперечисленные зависимости при замыкании фазы А на землю, когда на модуле А5 R зам = 2 кОм (для подгруппы 1)и R зам= 10кОм(для подгруппы 2)
Снять зависимости Ih = f(R зам), U пр = f(R зам), UА = f(R зам) при замыкании фазы А на землю, заполнить табл. 8.9.
Остальные параметры схемы:
– для подгруппы 1: R обуви = 1 кОм; R А = R В = R С = 10 кОм; R пола= 100кОм; С = 0,1мкФ.
– для подгруппы 2: R обуви = 10 кОм; R А = R В = R С = 100 кОм; R пола= 2500кОм; С = 0,1мкФ.
По завершении эксперимента следует отключить источник G 1 и блок мультиметров Р 1.
Все полученные результаты необходимо отразить на графиках, проанализировать и сделать выводы о влиянии параметров в электрической сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью на условия электробезопасности.
|
|
| Режим работы нейтрали электрической сети | 
кОм
| ∞ | ||||||||
| Изолированная | 
мА
| 3,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 | 3,8 | 3,7 | 3,5 | |
В
| ||||||||||
В
| 0,4 | 0,4 | 0,68 | 3,65 | 6,9 | 31,6 | ||||
| Глухозаземленная |
мА
| 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | |
|
В
| ||||||||||
|
В
| 0,8 | 1,95 | 3,64 | 17,6 | 33,1 | 176,5 |
Снятые для различных режимов нейтрали зависимости следует сопоставить между собой и сделать вывод о влиянии режима работы нейтрали электрической сети на условия электробезопасности.
Чем больше сопротивление пола, тем меньше по человеку протекает электрический ток. В сети с изолированной нейтралью ток через человека протекает больше.
Напряжение прикосновения зависит только при очень низком сопротивлении пола. При увеличении сопротивления пола, напряжение не изменяется. В сети с изолированной нейтралью напряжение прикосновения больше.
Чем больше сопротивление обуви тем меньше через человека протекает электрический ток. В сети с изолированной нейтралью ток через человека протекает больше.
При увеличении сопротивления изоляции увеличивается ток протекающий через человека, очень интенсивно. В сети с изолированной нейтралью ток через человека протекает больше.
При увеличении ёмкости изоляции незначительно возрастает ток протекающий через человека. В сети с изолированной нейтралью ток через человека протекает больше.
Зависимость тока протекающего через человека практически неизменяется в сети с глухозаземленной нейтралью от сопротивления замыкания. В сети с изолированной нейтралью при росте сопротивления замыкания ток уменьшается.
Зависимость напряжения прикосновения практически неизменяется в сети с глухозаземленной нейтралью от сопротивления замыкания. В сети с изолированной нейтралью при росте сопротивления замыкания напряжение прикосновения уменьшается.
При увеличении сопротивления замыкания фазное напряжение сильно возрастает. В сети с глухозаземленной нейтралью возрастает быстрее.