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 |
Rиз, кОм | | |||||
Сф, мкФ | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1 | 1,5 |
Ih експ, мA | 2 | 20 | 37 | 45 | 50 | 50 |
Ih розр, мA | 0 | 20,7 | 41,5 | 103,5 | 206,4 | 307,9 |
Ra | Rb | Rc | Ih експ, мA | Ih розр, мA |
2 | 5 | 10 | 42 | 56 |
10 | 2 | 5 | 51 | 132,2 |
5 | 10 | 2 | 39 | 117,9 |
Rиз, кОм | 1 | 2 | 5 | 10 | 400 |
Ih експ, мA | 65 | 45 | 35 | 32 | 0 |
Ih розр, мA | 220 | 110 | 44 | 22 | 0,55 |
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ
1. Мета роботи
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.
Розрахункові вирази:
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 | Ih, мA | Uпр, B | |
ізм. | ізм. | ізм. | розр. | ізм. | ||||
1 | 1000 | 0,1 | 1 | 175 | 95 | 75 | 66,0 | 40 |
1000 | 0,1 | 2 | 135 | 70 | 45 | 33,0 | 25 | |
1000 | 0,1 | 5 | 90 | 50 | 20 | 13,0 | 10 | |
1000 | 0,1 | 10 | 70 | 40 | 10 | 6,0 | 7 | |
1000 | 0,1 | 400 | 57 | 30 | 5 | 0,2 | 5 | |
2 | 1000 | 0,1 | | 57 | 30 | 5 | 0,2 | 3 |
1000 | 0,2 | | 82 | 45 | 10 | 4,0 | 7 | |
1000 | 0,6 | | 137 | 72 | 25 | 1,0 | 15 | |
1000 | 1 | | 180 | 95 | 47 | 2,0 | 26 | |
1000 | 1,6 | | 200 | 110 | 75 | 3,0 | 40 | |
3 | 1000 | 0 | 1 | 170 | 90 | 75 | 64,0 | 40 |
1000 | 0 | 2 | 135 | 70 | 42 | 32,0 | 22 | |
1000 | 0 | 5 | 83 | 45 | 15 | 13,0 | 10 | |
1000 | 0 | 10 | 52 | 30 | 5 | 6,0 | 2 | |
1000 | 0 | 400 | 1 | 0 | 0 | 0,1 | 0 | |
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ компенсації ємнісних струмів
1. Мета роботи
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.
Розрахункові вирази:
1.
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 | ||||
0,1 | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,25 | |
Струм Ihкомп, вимірювань у досвіді при наявності компенсації, mA | 11 | 16 | 22 | 30 | 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 | 10 | 23 | 31 | 50 | 53 |
Коефіцієнт Kе | 0,31 | 1,75 | 1,77 | 1,66 | 1,61 |
C = 0,75 мкФ
Досліджуваний параметр | Активний опір ізоляції відносно землі, Rиз, кОм / на фазу | ||||
10 | 15 | 25 | 50 | 100 | |
Струм Ihкомп, вимірювань в досвіді, mA | 24 | 22 | 18 | 16 | 15 |
Струм Ihкомп розрахований за формулою, mA | 68 | 38 | 23 | 14 | 8 |
Струм Ihіз, вимірювань у досвіді за відсутності компенсації, mA | 38 | 40 | 40 | 42 | 43 |
Коефіцієнт Kе | 1,58 | 1,81 | 2,22 | 2,62 | 3,31 |
Са = 1мкФ, СB = 0,75 мкФ, Сс = 0,5 мкФ, Rиз = 100кОм
Досліджуваний параметр | Опір заземлення нейтралі джерела, R0, Ом | |||
4 | 10 | 25 | 50 | |
Струм Ihкомп, вимірювань в досвіді, mA | 50 | 18 | 17 | 17 |
Струм Ihкомп розрахований за формулою, mA | 8,35 | 8,9 | 10,5 | 12,9 |
Досліджуваний параметр | Фази | ||
1 | 0,75 | 0,5 | |
Струм при відсутності компенсації, mA | 52 | 45 | 35 |
Струм при наявності компенсації, mA | 16 | 23 | 9 |
Коефіцієнт Kе | 3,25 | 1,95 | 3,88 |
