Порядок выполнения работы. 1 .Определить уставку срабатывания УЗО
1 .Определить уставку срабатывания УЗО.
1) Установить переключатели стенда в положения п.2.3.1.
2) Установить ручку регулятора резистора Rh в крайнее правое положение (100 кОм).
3) Включить стенд (переключатель СЕТЬ в положении I).
4) Измерить значение длительно допустимого тока через тело человека.
Для этого необходимо плавно вращать влево ручку резистора Rh, увеличивая ток Ih через цепь с телом человека. Определить значение тока Ih, соответствующее моменту включения индикатора, расположенного на изображении человека.**
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 через тело человека Ih измеряется с помощью миллиамперметра на пределе измерения 20 мА.
5) Установить переключатель S3 в нижнее положение (УЗО).
6) Нажать кнопку S5, имитируя замыкание фазного провода В на корпус 1 потребителя электроэнергии.
7) Установить ручку регулятора резистора Rh в крайнее правое положение (100 кОм).
8) Нажать кнопку S4, имитируя прикосновение человека к фазному проводу в зоне защиты УЗО (прикосновение к корпусу 1, находящемуся подфазным напряжением);
9) Включить УЗО нажатием кнопки «ПУСК»; при этом загорается нижний индикатор на лицевой панели УЗО. Плавным вращением ручки резистора Кь влево увеличивать значение дифференциального тока, являющегося входным сигналом для заданного типа УЗО. Значение дифференциального тока, при котором произойдет срабатывание УЗО, будет соответствовать току установки. 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 Оценка эффективности защитного отключения при заданных параметрах УЗО и сети.
Рассчитать зависимость дифференциального тока - входного сигнала УЗО I∑=f(Ih) при различных соотношениях проводимостей фазных проводов относительно земли в зоне защиты УЗО (в соответствии с заданием преподавателя).
При расчетах использовать следующие зависимости.
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∑= Ih +∆I,
где: Ih − ток, протекающий в цепи с телом человека при прямом прикосновении к фазному проводу с напряжением 11ф в нормальном режиме работы сети; ∆I − погрешность (помеха), обусловленная неравенством проводимостей фазных проводов относительно земли.
Ih = Uф/Rh+ Rо ≈ Uф∙Gh ;
∆I=U(YAi+a²YBi+aYCi) ;
Gh =1/Rh;
YAi =1/RAi + jωCAi ;
YBi =1/RBi + jωCBi ;
YCi =1/RCi + jωCCi ;
Используя полученные зависимости I∑= Ih +∆I и данные измерений, оценить защитные свойства заданного УЗО и исследуемой сети.
Содержание отчета
Обработать результаты измерений и расчетов, представив их в виде таблиц. Отчет должен содержать схему подключения УЗО к сети и выводы по работе.
Лабораторная работа № 4.3
«Оценка эффективности действия защитного заземления»
Цель работы.Оценить эффективность действия защитного заземления в электроустановках, питающихся от трехфазных трехпроводных сетей с изолированной нейтралью и трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.
Содержание работы
1. Оценить эффективность действия защитного заземления в электроустановках, питающихся от трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.
2. Определить зависимость изменения напряжения прикосновения при изменении расстояния до заземлителя.
11.3 Особенности режимов работы лабораторного стенда
Режим нейтрали сети изменяется переключателем S1 (фото 1, поз.6), причем верхнее положение соответствует режиму заземленной нейтрали, а нижнее - режиму изолированной нейтрали. Нейтральная точка заземляется через сопротивление Rо = 4 Ом. С помощью переключателя S6 (поз. 19) подключается нулевой рабочий проводник
(N-проводник). Переключатель S7 (поз.20) предназначен для подключения нулевого защитного проводника (РЕN-проводника). Верхнее положение переключателей соответствует пятипроводной сети, нижнее положение - трехпроводной сети.
Электропотребитель на мнемосхеме показан в виде корпуса 2, подключенного к трехфазной сети через автоматический выключатель S8. Положение I соответствует включению автомата.
Лабораторный стенд позволяет моделировать два способа защиты: защитное заземление и зануление. Подключение корпуса 2 к защитному РЕN -проводнику осуществляется переключателем S11 (поз.24), а к земле -переключателем S12 (поз.21). Сопротивления фазных проводов от нейтральной точки до корпуса 2 имеют постоянное значение Rф=0,1 Ом, распределенное равномерно по длине провода. Сопротивление повторного заземления РЕN-проводника ("Rп") может изменяться с помощью трехпозиционного переключателя S14 (4; 10 и 100 Ом) (поз. 13). Обрыв повторного заземления РЕN-проводника имитируется с помощью переключателя S13 (поз.25), нижнее положение которого соответствует обрыву цепи повторного заземления.
Сопротивление заземления Rз корпуса 2 устанавливается с помощью трехпозиционного переключателя S9 (4; 10 и 100 Ом) (поз. 12).
Замыкания фазного провода В на корпус 2 осуществляется кнопкой S10 (поз.22).
Вольтметр подключается к различным точкам схемы через гнезда Х2-Х7_ установленные на лицевой панели стенда, с помощью гибкого проводника, снабженного однополюсной вилкой.
Включение амперметра в нужную цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая на место подключения прибора. В положении А2 измеряется ток короткого замыкания, в положении АЗ - ток, протекающий в цепи заземлителя корпуса 2, в положении А4 - ток замыкания на землю через повторное заземление РЕN-проводника.
Установка позволяет запоминать и длительно сохранять режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на корпус 2. Для возврата схемы в исходное состояние после того, как измерены все необходимые параметры, следует нажать кнопку «СБРОС» (поз.23). При этом сбрасываются показания всех измерительных приборов. Кнопку «СБРОС» (поз.23) рекомендуется нажимать и перед проведением новых экспериментов.
11.4 Порядок выполнения работы
11.4.1 Оценка эффективности действия защитного заземления в сети с заземленной нейтралью
1. Заземлить нейтраль источника питания (переключатель S1 в верхнем положении).
2. Подключить N и РЕN -проводники к источнику питания (S6 и S7 в верхнем положении).
3. Заземлить корпус 2 (переключатель S12 в верхнем положении).
4. Убедиться, что переключатели S11, S13 находятся в нижнем положении.
5. Включить стенд (положение переключателя СЕТЬ - I).
6. Включить автомат S8 (положение I).
7. Установить переключатель амперметра в положение АЗ.
8. Кнопкой S10 замкнуть фазный провод В на корпус 2.
9. Вольтметром с помощью гибкого проводника измерить следующие напряжения:
· напряжение на корпусе 2 относительно земли (гнездо Х4);
· напряжение прикосновения при различных расстояниях до заземлителя (гнезда Х5, Х6, Х7) *
* Гнездо Х5 соответствует точке заземления, Х6 - расстоянию 7 м от -зеземлителя. Х7 -расстоянию 20 м.
При измерениях с помощью цифровых приборов могут наблюдаться изменения значения последних цифр - в протокол следует заносить среднее значение из 5 измерений.
10. Измерить ток замыкания на землю. **
**При переходе с одного предела измерения амперметра на другой необходимо дождаться установившегося показания прибора. Это время может составлять до 1 мин.
11. Повторить измерения для других положений переключателя Rз.
12. Выключить стенд.
11. 5 Содержание отчета
Обработать результаты измерений, представив их в виде таблиц. Отчет должен содержать принципиальные схемы исследуемых режимов, краткие выводы по каждому из разделов измерений.