Порядок выполнения лабораторной работы. Анализ электробезопасности трехфазных электрических

Анализ электробезопасности трехфазных электрических

Сетей напряжением до 1 кВ

1.1. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ при нормальном режиме работы сети.

1.1.1. Изолировать нейтраль – перевести переключатель S1
в нижнее положение; отключить рабочую нейтраль N и защитный РЕN-провод; перевести переключатель S6 в нижнее положение.

1.1.2. Установить переключатель S2, задающий значения сопротивлений изоляции фазных проводов относительно земли, в верхнее положение Z1.

1.1.3. Установить минимальное значение сопротивления (1 кОм) в цепи с телом человека R_h (ручка регулятора резистора R_h должна находиться в крайнем левом положении).

1.1.4. Установить переключатель S3 в верхнее положение В для имитации прикосновения человека к фазному проводу В.

1.1.5. Включить стенд переключателем СЕТЬ (положение – I).

1.1.6. Измерить ток I_hв в цепи с телом человека с помощью миллиамперметра, выбрав необходимый предел измерения. (Протекание тока через тело человека отображается светящимся индикатором на изображении человека).

1.1.7. Повторить измерения тока в цепи с телом человека I_hв для другого положения переключателя S2 (положение Z2).

Примечание. При переключениях режимов показания миллиамперметра устанавливаются не сразу, поэтому необходимо дождаться установления показаний и после этого записать значения.

1.1.8. Повторить измерения тока в цепи с телом человека I_hв для другого положения ручки регулятора резистора R_h (например, при крайнем правом положении ручки, когда R_h = 100 кОм) и двух положений переключателя S2.

1.2. Анализ опасности поражения человека электрическим током при прямом прикосновении к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ при нормальном режиме работы сети.

1.2.1. Заземлить нейтраль – перевести переключатель S1 в верхнее положение.

1.2.2. Измерить значения тока в цепи с телом человека I_hв для разных положений переключателя S2 и ручки регулятора резистора R_h.

1.2.3. Выключить стенд (положение переключателя СЕТЬ – 0).

1.3. Составить отчет

Требования к содержанию отчета.Обработать результаты измерений, представив их в виде табл. 4.1. Отчет должен содержать схемы сети, иллюстрирующие измерения.

Сделать выводы по работе.

Таблица 4.1

Результаты измерений

№ 1	Z1	Z2
JПВ
RП	1 кОм

№ 2	Z1	Z2
JПВ
RП	100 кОм

№ 3	Z1	Z2
JПВ
RП	1 кОм

№ 4	Z1	Z2
JПВ
RП	50 кОм

№ 5	Z1	Z2
JПВ
RП	100 кОм

Оценка работоспособности устройства

Защитного отключения

2.1. Определение уставки срабатывания УЗО.

2.1.1. Установить переключатели стенда в положения согласно п. 1.1.

2.1.2. Установить ручку регулятора резистора R_h в крайнее правое положение (100 кОм).

2.1.3. Включить стенд (переключатель СЕТЬ в положении I).

2.1.4. Измерить значение длительно допустимого тока через тело человека.

Для этого необходимо плавно вращать влево ручку резистора R_h, увеличивая ток I_h, проходящий через цепь с телом человека. Определить значение тока I_h, соответствующее моменту включения индикатора, расположенного на изображении человека.

Примечание. Для более точного определения тока рекомендуется плавно вращать ручку резистора вправо и влево вблизи точки включения индикатора
и выбрать из нескольких измеренных значений тока минимальное.

Ток I_h, проходящий через тело человека, измеряется с помощью миллиамперметра на пределе измерения 20 мА.

2.1.5. Установить переключатель S3 в нижнее положение (УЗО).

2.1.6. Нажать кнопку S5, имитируя замыкание фазного провода В на корпус 1 потребителя электроэнергии.

2.1.7. Установить ручку регулятора резистора R_h в крайнее правое положение (100 кОм).

2.1.8. Нажать кнопку S4, имитируя прикосновение человека
к фазному проводу в зоне защиты УЗО (прикосновение к корпусу 1, находящемуся под фазным напряжением);

2.1.9. Включить УЗО нажатием кнопки ПУСК; при этом загорается нижний индикатор на лицевой панели УЗО. Плавным вращением ручки резистора R_h влево увеличивать значение дифференциального тока, являющегося входным сигналом для заданного типа УЗО. Значение дифференциального тока, при котором произойдет срабатывание УЗО, будет соответствовать току уставки. При срабатывании УЗО нижний индикатор на его лицевой панели погаснет.

Одновременно гаснет индикатор на изображении человека, что свидетельствует об отсутствии тока через тело человека. Значение тока уставки измеряется на пределе миллиамперметра 200 мА.

2.2. Оценка эффективности защитного отключения при заданных параметрах УЗО и сети.

2.2.1. Рассчитать зависимость дифференциального тока – входного сигнала УЗО I_∑ = f(I_h) при различных соотношениях проводимостей фазных проводов относительно земли в зоне защиты УЗО (в соот-ветствии с заданием преподавателя).

При использовании УЗО, реагирующего на дифференциальный ток в сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ, входной сигнал УЗО может быть представлен в виде

I_∑ = I_h +∆I,

где I_h − ток, протекающий в цепи с телом человека при прямом прикосновении к фазному проводу с напряжением U_ф в нормальном режиме работы сети; ∆I − погрешность (помеха), обусловленная неравенством проводимостей фазных проводов относительно земли.

Здесь

I_h = U_ф/R_h + R_о ≈ U_ф∙G_h;

∆I = U( + a² + a );

G_h = 1/R_h;

= 1/ + jω ;

=1/ + jω ;

= 1/ + jω .

2.2.2. Используя полученные зависимости I_∑ = I_h + ∆I и данные измерений, оценить защитные свойства заданного УЗО и исследуемой сети.

2.3. Составить отчет.

Требования к содержанию отчета:Обработать результаты измерений и расчетов, представив их в виде табл. 4.2–4.6. Представить схему подключения УЗО к сети. Сделать выводы по работе.

Таблица 4.2

Результаты измерений

№ п/п	I∑	Ih	ΔI

Таблица 4.3