1. Мета роботи
Вивчити використовуються в промисловості трифазні схеми живлення споживачів. Ознайомитися з можливими варіантами однофазних включення людини в електричну мережу і методикою оцінки небезпеки таких включень. Вивчити критерії електробезпеки.
Розрахункові вирази:
1.В мережі з ізольованою нейтраллю в симетричному режимі, коли опір ізоляції і ємності всіх трьох фаз відносно землі
однакові.
а) Ємності проводів незначні (Сф0 при малій довжині проводів).
б) Опір ізоляції дуже високе
2. У мережі з ізольованою нейтраллю в несиметричному режимі при дотику до фази.
3. У мережі з заземленою нейтраллю
Схеми проходження струмів однофазного дотику в трифазних мережах з ізольованою (а) і заземленою (б) нейтраллю джерела живлення.
У мережі з заземленою нейтраллю струм через людину протікає по ланцюгу, що створюється в основному опором робочого заземлювача R0 рис б)
Rh = 1kОм, Uф = 200В, w = 314,16 с-1
Сф, мкФ
0
Rиз, кОм
1
2
5
10
400
Ih експ, мA
65
45
40
50
51
Ih розр, мA
165
132
82,5
50,8
1,6
0,1
0,2
0,5
1,5
20
37
20,7
41,5
103,5
206,4
307,9
Ra
Rb
Rc
42
56
132,2
39
117,9
35
32
220
110
44
22
0,55
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ
1.1. Дослідити напруги дотику i струми, що проходять через тіло людини, доторкується до заземлених нетоковедущим металевих частин електроустановки, що опинилися під напругою в залежності від:
а) опору ізоляції Re;
б) ємності фазних проводів Сф відносно землі;
г) опору тіла людини Rh.
1.2. Ознайомитися з методикою розрахунку захисного заземлення, виконанням, нормативними матеріалами.
1.3. Оцінити ефективність захисного заземлення порівнянням струмів і напруг дотику при наявності та відсутності заземлювача.
1.
2.
3.
Схема проходження струмів однофазного замикання на корпус Iз та однофазного дотику Ih в мережі з ізольовано нейтраллю:
а) принципова;
б) схема заміщення.
Rз = 10Ом, Uф = 220B
Без заземлення
З заземленням
Досвід № №
Rh, Ом
С, мкФ
Rиз, Ом
Ih, мA
Uпр, B
ізм.
розр.
1000
175
95
75
66,0
135
70
33,0
25
90
13,0
6,0
7
57
30
3
82
4,0
0,6
137
72
1,0
15
180
47
2,0
26
200
3,0
170
64,0
32,0
83
52
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ компенсації ємнісних струмів
1.1. Дослідити трифазні мережі з ізольованою нейтраллю з переважною часткою ємнісної складової провідності ізоляції.
1.2. Оцінити ступінь зниження струму через тіло людини при використанні в таких мережах компенсуючих пристроїв.
1.3. Визначити вплив параметрів електричної мережі на ефективність компенсації.
2. Значення залишкового струму визначається виразом
3. Ефективність компенсації оцінюється коефіцієнтом Ке
Векторна діаграма струмів при однофазному дотику до мережі з ізольованою нейтраллю
Векторна діаграма струмів при однофазному дотику до мережі з компенсуючим пристроєм
Принципова схема стенду лабораторної роботи на лицьовій панелі якого зображена принципова схема і виведені органи управління.
Стенд моделює трифазну електричну мережу з Uф = 220В в двох режимах:
а) ізольовану нейтралі
б) заземлення нейтралі через компенсує пристрій.
Rчел = 1кОм, RL = 15Oм, Uф = 220B, R = 50кОм, R0 = 4Ом
Досліджуваний параметр
Ємність фаз відносно землі, мкФ / на фазу
0,75
1,25
Струм Ihкомп, вимірювань у досвіді при наявності компенсації, mA
11
16
36
Струм Ihкомп розрахований за формулою, mA
12,5
19,8
14,2
15,7
17,5
Струм Ihіз, вимірювань у досвіді за відсутності компенсації, mA
23
31
53
Коефіцієнт Kе
0,31
1,75
1,77
1,66
1,61
C = 0,75 мкФ
Активний опір ізоляції відносно землі, Rиз, кОм / на фазу
100
Струм Ihкомп, вимірювань в досвіді, mA
24
18
68
38
14
8
43
1,58
1,81
2,22
2,62
3,31
Са = 1мкФ, СB = 0,75 мкФ, Сс = 0,5 мкФ, Rиз = 100кОм
Опір заземлення нейтралі джерела, R0, Ом
4
17
8,35
8,9
10,5
12,9
Фази
Струм при відсутності компенсації, mA
Струм при наявності компенсації, mA
9
3,25
1,95
3,88