Меры по технике безопасности

• 1. Для обеспечения безопасности студентов при прикосновении к токоведущим частям стенда (выводам на лицевую панель) напряжение питания стенда сделано равным 12 В.
• 2. Для обеспечения срабатывания защиты при замыкании на корпус стенда — стенд заземлён.
• 3. Полы лаборатории выполнены из непроводящего материала (дерево).

Глава 4. Описание лабораторной работы Цель работы Исследовать работоспособность метода электрического разделения сетей в сетях с изолированной нейтралью. Доказать, что данный метод является эффективным методом защиты.

Содержание работы.

• 1. Подтвердить, что в сетях с изолированной нейтралью опасность поражения током возрастает при увеличении длины проводов.
• 2. Подтвердить эффективность включения в сеть разделительного трансформатора для обеспечения безопасности.
• 3. Проверить работоспособность метода в 1- фазных и 3-фазных сетях.

Метод электрического разделения сетей Теоретическая часть описания к лабораторной работе по исследованию метода электрического разделения сетей, а также теоретические расчётные значения, представлены в главах 1 и 2.

Электрическая схема лабораторной установки представлена в Приложении 1.

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

В качестве источника питания используется трехфазный трансформатор. При этом загорится сигнальная лампа Do.

Лабораторная установка позволяет исследовать сети однофазного и трехфазного тока.

В лабораторной работе проводится исследование зависимостей тока через тело человека от длины проводов в сетях с изолированной и глухозаземлённой нейтралью. Режим нейтрали изменяется переключателем К1, положение «1» соответствует заземленной нейтрали, «0» — изолированной нейтрали. Сопротивление заземления нейтрали Ro=4Ом. Режим нулевого рабочего проводника изменяется переключателем К2, положение «1» соответствует подключенному нулевому рабочему проводнику.

Сопротивления изоляции фазных проводов относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями Rиз.

В лабораторной установке имитируется прикосновение человека к фазным проводникам электрической сети. Подключение производится с помощью провода, один конец которого соединяется с резистором имитирующим сопротивление тела человека Rh=1кОм, а второй с выводом фазных проводов.

В лабораторной установке присутствует разделительный трансформатор с выводами первичной и вторичной обмоток на лицевую панель стенда.

А также измерительные приборы: миллиамперметр, А и вольтметр V.

Порядок выполнения работы.

• 1. Получение зависимости тока через тело человека от длины проводов в сети IT.
• 1.1. Смоделируем сеть с изолированной нейтралью. Переключатель К1 должен быть в положении «0». Переключатель К2 должен быть в положении «0». Изерим фазное напряжение с помощью вольтметра V.
• 1.2. Измерим ток через тело человека при разной длине сети. Для этого соедините выводы La1-La2, LB1-LB2, Lc1-Lc2. Мы получили сеть длиной равной l. Теперь подключите миллиамперметр к сопротивлению Rh и к одному из выводов на фазном проводнике (La3, Lв3, Lc3). Запишите значение тока через человека при длине проводов равной l. Соединив выводы La3-La4, Lв3-Lв4, Lc3-Lc4 мы получим сеть длиной 2l. Подключив миллиамперметр к одному из выводов (La5, Lв5, Lc5) мы получим значение тока через человека при длине сети 2l. Соедините выводы La5-La6, Lв5-Lв6, Lc5-Lc6. Подключите миллиамперметр к одному из выводов (La7, LB7, Lc7) и запишите значение тока при длине сети 3l. Соедините выводы La7-La8, Lв7-Lв8, Lc7-Lc8. Подключите миллиамперметр к одному из выводов (La9, Lв9, Lc9). Запишите значение тока через тело человека при длине сети 4l. Соедините выводы La9-La10, Lв9-Lв10, Lc9-Lc10. Подключите миллиамперметр к одному из выводов (La11, LB11, Lc11). Запишите значение тока через тело человека при длине сети 5l.
• 1.3. По полученным данным постройте график зависимости Ih=f (l) и сравните полученные значения токов с Iдоп.=6мА.
• 2. Получение зависимости тока через тело человека от длины проводов в сети TN-C.
• 2.1. Смоделируем сеть с глухозаземленной нейтралью. Переключатель К1 должен быть в положении «1». Переключатель К2 должен быть в положении «1». Соединим выводы N1-N2.
• 2.2. Повторите действия, описанные в п. 1.2.
• 2.3. По полученным данным постройте график зависимости Ih=f (l) и сравните полученные значения токов с Iдоп.=6мА.
• 3. Получение зависимости тока через тело человека от длины проводов в сети IT при включении в сеть разделительного трансформатора.
• 3.1. Смоделируем сеть IT, как описано в п. 1.1.
• 3.2. Подключим разделительный трансформатор. Для этого выводы первичной обмотки (РТа1, РТв1, РТс1) подключим к выводам (La1, Lв1, Lc1), а выводы вторичной обмотки (РТа2, РТв2, РТс2) к выводам (Lа2, Lв2, Lc2).
• 3.3 Измерим ток через тело человека при разной длине сети. Подключите миллиамперметр к сопротивлению Rh и к одному из выводов на фазном проводнике (La3, Lв3, Lc3). Мы получим значение тока при длине сети равной l. Теперь подключите выводы первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1, РТв1, РТс1) к выводам (La3, Lв3, Lc3), а выводы вторичной обмотки (РТа2, РТв2, РТс2) к выводам (La4, Lв4, Lc4). Также соедините выводы La1-La2, LB1-LB2, Lc1-Lc2. Таким образом, мы получим сеть длиной 2l, которая электрически разделена с помощью разделительного трансформатора. Подключив миллиамперметр к одному из выводов (La5, Lв5, Lc5), получим значение тока через человека при длине сети 2l. Подключите выводы первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1, РТв1, РТс1) к выводам (La5, Lв5, Lc5), а выводы вторичной обмотки (РТа2, РТв2, РТс2) к выводам (La6, Lв6, Lc6). Также соедините выводы La3-La4, LB3-LB4, Lc3-Lc4. Таким образом, мы получим сеть длиной 3l. Подключив миллиамперметр к одному из выводов (La7, Lв7, Lc7), получим значение тока через человека при длине сети 3l. Подключите выводы первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1, РТв1, РТс1) к выводам (La7, Lв7, Lc7), а выводы вторичной обмотки (РТа2, РТв2, РТс2) к выводам (La8, Lв8, Lc8). Также соедините выводы La5-La6, LB5-LB6, Lc5-Lc6. Таким образом, мы получим сеть длиной 4l. Подключив миллиамперметр к одному из выводов (La9, Lв9, Lc9), получим значение тока через человека при длине сети 4l. Подключите выводы первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1, РТв1, РТс1) к выводам (La9, Lв9, Lc9), а выводы вторичной обмотки (РТа2, РТв2, РТс2) к выводам (La10, Lв10, Lc10). Также соедините выводы La7-La8, LB7-LB8, Lc7-Lc8. Таким образом, мы получим сеть длиной 5l. Подключив миллиамперметр к одному из выводов (La11, Lв11, Lc11), получим значение тока через человека при длине сети 5l.
• 3.4. По полученным данным постройте график зависимости Ih (l) и сравните полученные значения токов с Iдоп.=6мА.
• 4. Получение зависимости тока через тело человека от длины проводов в однофазной сети без подключения разделительного трансформатора.
• 4.1 Смоделируем сеть однофазного тока. Переключатель К1 должен быть в положении «0». Переключатель К2 в положении «1». Соедините выводы La1-La2 и выводы N1-N2.
• 4.2. Измерим ток через тело человека при разной длине сети. Подключите миллиамперметр к сопротивлению Rh и к выводу La3. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети l. Теперь соедините выводы La3-La4, а миллиамперметр подключите к выводу La5. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети 2l. Соедините выводы La5-La6, а миллиамперметр плдключите к выводу La7. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети 3l. Соедините выводы La7-La8, а миллиамперметр подключите к выводу La9. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети 4l. Соедините выводы La9-La10, а миллиамперметр подключите к выводу La11. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети 5l.
• 4.3 По полученным данным постройте график зависимости Ih=f (l) и сравните полученные значения токов с Iдоп.=6мА.
• 5. Получение зависимости тока через тело человека от длины проводов в однофазной сети с подключенем разделительного трансформатора.
• 5.1 Смоделируем сеть однофазного тока. Переключатель К1 должен быть в положении «0». Переключатель К2 в положении «1».
• 5.2 Подключим разделительный трансформатор. Вывод первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1) подключите к выводу La1. Вывод вторичной обмотки (РТа2) подключите к выводу La2. Вывод нейтральной точки разделительного трансформатора (РТN2) подключите к выводу N1.
• 5.3 Измерим ток через тело человека при разной длине сети. Подключите миллиамперметр к сопротивлению Rh и к выводу фазного провода La3. Мы получим значение тока через тело человека при длине сети l. Теперь подключите вывод первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1) к выводу Lа3, а вывод вторичной обмотки (РТа2) к выводу La4. Соедините выводы La1-La2. Подключив миллиамперметр к выводу La5, мы получим значение тока через тело человека при длине сети 2l. Подключите вывод первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1) к выводу Lа5, а вывод вторичной обмотки (РТа2) к выводу La6. Соедините выводы La3-La4. Подключив миллиамперметр к выводу La7, мы получим значение тока через тело человека при длине сети 3l. Подключите вывод первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1) к выводу Lа7, а вывод вторичной обмотки (РТа2) к выводу La8. Соедините выводы La5-La6. Подключив миллиамперметр к выводу La9, мы получим значение тока через тело человека при длине сети 4l. Подключите вывод первичной обмотки разделительного трансформатора (РТа1) к выводу Lа9, а вывод вторичной обмотки (РТа2) к выводу La10. Соедините выводы La7-La8. Подключив миллиамперметр к выводу La11, мы получим значение тока через тело человека при длине сети 5l.
• 5.4 По полученным данным постройте график зависимости Ih=f (l) и сравните полученные значения токов с Iдоп.=6мА.