1. Цель работы
Изучить используемые в промышленности трехфазные схемы питания потребителей. Ознакомиться с возможными вариантами однофазных включении человека в электрическую сеть и методикой оценки опасности таких включений. Изучить критерии электробезопасности.
Расчетные выражения:
1.В сети с изолированной нейтралью в симметричном режиме, когда сопротивление изоляции и емкости всех трех фаз относительно земли
одинаковы.
а) Емкости проводов незначительны (Сф0 при малой длине проводов).
б) Сопротивление изоляции очень высокое
2. В сети с изолированной нейтралью в несимметричном режиме при прикосновении к фазе.
3. В сети с заземленной нейтралью
Схемы прохождения токов однофазного прикосновения в трехфазных сетях с изолированной (а) и заземленной (б) нейтралью источника питания.
В сети с заземленной нейтралью ток через человека протекает по цепи, создаваемой в основном сопротивлением рабочего заземлителя R0 рис б)
Rh=1kОм, Uф=200В, w=314,16с-1
Сф, мкФ
0
Rиз, кОм
1
2
5
10
400
Ih эксп, мA
65
45
40
50
51
Ih расч, мA
165
132
82,5
50,8
1,6
Rиз, кОм
Сф, мкФ
0
0,1
0,2
0,5
1
1,5
Ih эксп, мA
2
20
37
45
50
50
Ih расч, мA
0
20,7
41,5
103,5
206,4
307,9
Ra
Rb
Rc
Ih эксп, мA
Ih расч, 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 эксп, мA
65
45
35
32
0
Ih расч, мA
220
110
44
22
0,55
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
1. Цель работы
1.1. Исследовать напряжения прикосновения и токи, проходящие через тело человека, прикоснувшегося к заземленным нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в зависимости от:
а) сопротивления изоляции Re;
б) емкости фазных проводов Сф относительно земли;
г) сопротивления тела человека Rh.
1.2. Ознакомиться с методикой расчета защитного заземления, исполнением, нормативными материалами.
1.3. Оценить эффективность защитного заземления сравнением токов и напряжений прикосновения при наличии и отсутствии заземлителя.
Расчетные выражения:
1.
2.
3.
Схема прохождения токов однофазного замыкания на корпус Iз и однофазного прикосновения Ih в сети с изолированно нейтралью:
а) принципиальная;
б) схема замещения.
Rз=10Ом, Uф=220B
Без заземления
С заземлением
Опыт №№
Rh, Ом
С, мкФ
Rиз, Ом
Ih, мA
Uпр, B
Ih, мA
Uпр, B
изм.
изм.
изм.
расч.
изм.
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
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ
1. Цель работы
1.1. Исследовать трехфазные сети с изолированной нейтралью с преобладающей долей емкостной составляющей проводимости изоляции.
1.2. Оценить степень снижения тока через тело человека при использовании в таких сетях компенсирующих устройств.
1.3. Определить влияние параметров электрической сети на эффективность компенсации.
Расчетные выражения:
1.
2. Значение остаточного тока определяется выражением
3. Эффективность компенсации оценивается коэффициентом Кэ
Векторная диаграмма токов при однофазном прикосновении к сети с изолированной нейтралью
Векторная диаграмма токов при однофазном прикосновении к сети с компенсирующим устройством
Принципиальная схема стенда лабораторной работы на лицевой панели которого изображена принципиальная схема и выведены органы управления.
Стенд моделирует трехфазную электрическую сеть с Uф=220В в двух режимах:
а) изолированной нейтрали
б) заземление нейтрали через компенсирующее устройство.
Rчел=1кОм, RL=15Oм, Uф=220B, R=50кОм, R0=4Ом
Исследуемый параметр
Емкость фаз относительно земли, мкФ/ на фазу
0,1
0,5
0,75
1
1,25
Ток Ihкомп , измереный в опыте при наличии компенсации, mA
11
16
22
30
36
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA
12,5
19,8
14,2
15,7
17,5
Ток Ihиз , измереный в опыте при отсутствии компенсации, mA
10
23
31
50
53
Коэффициент Kэ
0,31
1,75
1,77
1,66
1,61
C=0,75мкФ
Исследуемый параметр
Активное сопротивление изоляции относительно земли, Rиз, кОм/ на фазу
10
15
25
50
100
Ток Ihкомп , измереный в опыте, mA
24
22
18
16
15
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA
68
38
23
14
8
Ток Ihиз , измереный в опыте при отсутствии компенсации, mA
38
40
40
42
43
Коэффициент Kэ
1,58
1,81
2,22
2,62
3,31
Са=1мкФ, Сb=0,75мкФ, Сс=0,5мкФ, Rиз=100кОм
Исследуемый параметр
Сопротивление заземления нейтрали источника, R0, Ом
4
10
25
50
Ток Ihкомп , измереный в опыте, mA
50
18
17
17
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA
8,35
8,9
10,5
12,9
Исследуемый параметр
Фазы
1
0,75
0,5
Ток при отсутствии компенсации, mA
52
45
35
Ток при наличии компенсации, mA
16
23
9
Коэффициент Kэ
3,25
1,95
3,88
