Описание лабораторной установки. 2.1 Описание лабораторного стенда (рис

2.1 Описание лабораторного стенда (рис. 17.2)

Лабораторный стенд состоит из розетки электропитания (1), электрического шнура (2), трансформаторного блока (3), макета трехфазной ВЛ (4) с горизонтальным распололжением проводов над идеально проводящей поверхностю (5), нагрузочного блока (6).

1 2 3 4 5 6

Рис. 17.2. Эскиз лабораторного стенда

2.2. Описание измерительного прибора (рис. 17.3)

Прибор для измерений электрического и магнитного полей имеет встроенную антенну, располагаемую в переднем торце прибора под корпусом (1), индикаторные шкалы (2), переключатель режима работы (3).

1

2

3

Рис. 17.3. Эскиз измерительного прибора

С помощью переключателя (3) на лицевой панели прибора выбираются следующие режимы работы прибора:

Наименование позиций переключателя	Режим работы
OFF	Включение/выключение прибора
BATTERY TEST	проверка питания
MAGNETIC (0–100 range)	Измерение магнитной индукции от 100 до 10000 нТ (показания прибора необходимо умножить на 100)
MAGNETIC (0–3 range)	Измерение магнитной индукции от 20 до 300 нТ (показания прибора необходимо умножить на 100)
ELECTRIC	Измерение напряженности электрического поля от 1 до 100 кВ/м
RADIO/MICROWAVE	измерение радио- и микроволновых полей (в данной работе не используется)

Прибор имеет три шкалы: На самой верхней шкале в положении переключателя «MAGNETIC (0–100 range)» показываются значения магнитной индукции от 100 до 10000 нТ (показания стрелки прибора необходимо умножить на 100), а в положении ELECTRIC – значения напряженности электрического поля в кВ/м.

На средней шкале в положении переключателя «MAGNETIC (0–3 range)» показываются значения магнитной индукции от 20 до 300 нТ (показания стрелки прибора необходимо умножить на 100).

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

1. Стенд включать в сеть только после ознакомления с содержанием работы, в присутствии преподавателя.

2. Запрещается выносить измерительный прибор за пределы учебной лаборатории.

3. Во избежание поражения электрическим током запрещается нарушать изоляцию питающего шнура и проводов ВЛ.

4. При обнаружении неисправностей лаборатороного стенда или измерительного прибора сообщить об этом преподавателю.

5. Запрещается самим разбирать стенд и измерительный прибор.

6. Необходимо строго соблюдать порядок выполнения работы.

7. По окончании работы отключить лабораторный стенд и сдать измерительный прибор преподавателю.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить содержание лабораторной работы

2. Изучить требования безопасности при выполнении работы

3. Получить у преподавателя допуск к выполнению работы.

4. Получить в лаборантской комнате измеритель ЭМП.

5. Подготовить измеритель ЭМП к работе, для чего перевести выключатель (3) (рис. 17.3) из пололжения OFF в положение BATTERY TEST. Отклонение стрелки должно составлять более половины шкалы. Если батареи разряжены, необходимо обратиться к преподавателю.

Самостоятельно прибор не разбирать !

6. Включить стенд в сеть под контролем преподавателя. Перевести выключатель на трансформаторном блоке в верхнее пололжение; при этом должна загорется индикаторная лампочка.

7. Произвести экспериментальное исследование зависимости магнитной индукции от расстояния до высоковольтной линии (ВЛ).

Измерительный прибор необходимо ориентировать антенной (пердним торцом) в сторону интересующего источника ЭМП !

Для измерения напряженности электрического поля переключатель перевести в положение ELECTRIC, показания Е в кВ/м считывать по верхней шкале.

Для измерения магнитной индукции переключатель перевести в положение «MAGNETIC (0–3 range)» средняя шкала или «MAGNETIC (0–100 range)» верхняя шкала.

В пололжениях «MAGNETIC (0–3 range)» и «MAGNETIC (0–100 range)» для получения значений магнитной индукции в нанотесла (нТ) необходимо показания прибора умножить на 100.

Расположить прибор на проводящей поверхности (5) (рис. 17.2) перпендикулярно проводам ВЛ под серединой пролета (рис. 17.4). Положение переднего торца прибора должно соответствовать точке Х = 0 (ноль на линейке).

Перемещая прибор по оси Х произвести измерения магнитной индукции для положения переднего торца прибора по точкам с координатами Х = 0, Х = 2 см, Х = 4 см, Х = 6 см, Х = 8 см, Х = 10 см, Х = 12 см, Х = 14 см, Х = 16 см, Х = 18 см (всего 10 точек).

Результаты измерений занести в Табл. 17.1 отчета. Построить графическую зависимость магнитной индукции от расстояния Х (рис. 17.5).

8. Вычислить коэффициент ослабления магнитного поля с расстоянием по формуле:

. (17.2)

провода ВЛ

передний измеритель

торец ЭМП

прибора

0 X

d d

Рис. 17.4. К измерениям магнитной индукции поля высоковольтной линии

(Н – высота подвеса проводов, d – расстояние между проводами)

9. Произвести упрощенный расчет напряженности электрического поля Е на расстояниях Х₁ и Х₂ от центра линии. Порядок расчета следующий:

– получить у преподователя вариант задания;

– из Табл. П1 выбрать строку числовых параметров (линейное напряжение U трехфазной линии, радиус проводов а, расстояние d между проводами, высота подвеса проводов Н, расстояния Х₁ и Х₂), соответствующих варианту задания;

– расчитать числовые коэффициенты k2, k4, k6 по следующим формулам, в которые поочередно подставляются расстояния Х₁ и Х₂ :

– вычислить напряженность Е в точках Х₁ и Х₂ :

, В/м. (17.3)

Результаты вычислений занести в Табл. 17.2 отчета.

10. Сравнить результаты расчета по формуле (17.3) с предельно-допустимым значением Е = 1 кВ/м для зоны жилой застройки. Сделать выводы.

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы

2. Схема лабораторного стенда

3. Магнитная индукция на разных расстояниях от центра высоковольтной линии.

Таблица 17.1

Координата Х, см
Магнитная индукция В, нТ

4. Графическая зависимость В(Х) по данным табл. 17.1.

В, нТ

Х, см

Рис. 17.5. Графическая зависимость магнитной индукции поля ВЛ

от расстояния Х.

5. Коэффициент ослабления магнитного поля, вычисленный по формуле (17.2).

6. Вычисленная по формуле (17.3) напряженность электрического поля ВЛ в точках с координатами Х₁ и Х₂:

Таблица 17.2

Номер варианта	Е(Х1), кВ/м	Е(Х2), кВ/м	ПДУ Е, кВ/м

7. Выводы по работе

Работу выполнили студенты гр. .... 1. 2. 3. «____»_______________199_ г.

Работу принял «____»_______________199_ г.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В каких единицах измеряется напряженность электрического поля ?

2. В каких единицах измеряется магнитная индукция ?

3. Какую частоту ЭМП называют промышленной ?

4. Что называется санитарно-защитной зоной высоковольтной линии электропередачи ?

5. Каков предельно-допустимый уровень напряженности электрического поля внутри жилых помещений и в зоне жилой застройки ?

6. Каковы виды воздействия электрического поля промышленной частоты на человека ?

7. На какой высоте от земли или пола определяются значения напряженности электрического поля для сравнения с предельно-допустимыми уровнями ?

8. При каком условии электрические и магнитные поля можно полагать не связанными и рассматривать раздельно ?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П 1

Варианты заданий для расчета напряженности электрического поля ВЛ

Номер варианта	U, кВ	а, м	d, м	Н, м	Х1, м	Х2, м
		0,02
		0,02
		0,02
		0,02
		0,02
		0,02
		0,02
		0,02