Порядок выполнения работы. Задание №1. Исследовать функционирование защитного зануления без повторного заземления РЕ-проводника.

Задание №1. Исследовать функционирование защитного зануления без повторного заземления РЕ -проводника.

1. Оценить время срабатывания автоматических выключателей, ток короткого замыкания, напряжение зануленных корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания относительно земли в зависимости от сопротивления петли «фаза-нуль», образующейся при замыкании фазного провода на корпус 2.

1.1. Включить стенд, переведя тумблер «ВКЛ-ВЫКЛ» в верхнее положение.

1.2. Привести стенд в исходное состояние: нажать кнопку «СБРОС»; при этом сбрасываются значения предыдущего состояния стенда. Нажать кнопки S₂, S_КЗ2. Регулятором напряжения сети «U_ф» подобрать значение напряжения в соответствии с вариантом задания таблицы 5.4, заданным преподавателем. Для чего, повернув его рукоятку на некоторый угол в нужную от среднего положения сторону (значения U_ф изменяются в пределах 220В±10%), нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ» и наблюдать на цифровом табло вольтметра значение U_ф при соответствующем положении переключателя «U_ф – U₀ – U₁ – U₂ – U₃ – U_A – U_B – U_C» (в данном случае крайнее левое положение). Корректировать положение регулятора, повторяя этот процесс до получения заданного значения, после чего рукоятку «U_ф» не трогать во избежание изменения значения U_ф. После каждого нажатия кнопки «СБРОС» не забывать включать корпус 2 (кнопка S₂).

Таблица 5.4

Варианты заданий параметров сети

1.3. Моделировать трехфазную пятипроводную сеть с заземленной нейтралью, установив переключатель «S_N» в вернее положение. Переключатель «S_RE» установить в положение в соответствии с вариантом задания таблицы 5.4.

1.4. Присоединить корпуса 1 и 2 к РЕ -проводнику путем соединения гибкими проводами со штекерами клеммы «X₁» с клеммой «Х_РЕ1», а клеммы «Х₂» с клеммой «Х_РЕ2».

1.5. Установить переключателями «S_RPE» и «S_RПЕР» значения R_PE = 0, 1 Ом и R_ПЕР = 0 соответственно, переключатель «S_RОБР» установить в верхнее положение, а переключатель «S_RПОВ» в положение «∞».

1.6. Подключить электропотребители 1 и 2 к фазным проводам сети, нажав кнопки «S₁» и «S₂», при этом должны загореться соответствующие этим кнопкам светодиоды.

1.7. Установить переключатель амперметра в положение «А₁».

1.8. 3амкнуть фазный провод В на корпус 2, зафиксировав кнопку «S_КЗ2» в нажатом положении (при этом кнопка «S_КЗ1» должна находиться в отжатом положении), затем нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ».

1.9. При срабатывании автоматов «S₁» или «S₂» соответствующие им светодиодные индикаторы гаснут. Продолжающий гореть светодиод свидетельствует о недостаточности тока для срабатывания автомата. Записать показания цифровых индикаторов амперметра и милисекундомера в таблицу 5.5 отчёта о лабораторной работе.

Таблица 5.5

Время срабатывания защиты, ток короткого замыкания,

напряжения занулённых корпусов и нулевой точки

источника питания относительно земли

в зависимости от сопротивления петли «фаза – нуль»

1.10. Измерить напряжения относительно земли корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания соответственно, для чего последовательно переводить рукоятку вольтметра в положения U₁, U₂, U₃, U₀. Полученные значения напряжения записать в таблицу 5.5 отчета.

1.11. Нажать кнопку «СБРОС».

1.12. Устанавливая переключателем «S_RPE» значения R_PE = 0, 2 и 0, 5 Ом, каждый раз измерять время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания и напряжения, указанные в п. 1.10, выполняя указания п.п. 1.6 – 1.11.

2. Оценить время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания, напряжения относительно земли зануленных корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания в зависимости от переходного сопротивления R_ПЕР петли «фаза-нуль», образующейся при замыкании фазного провода на корпус 2.

2.1. Установить переключателем «S_RPE» значение R_PE, в соответствии с вариантом задания таблицы 5.4, которое должно оставаться в процессе эксперимента постоянным.

2.2. Измерить время срабатывания автоматического выключателя, ток короткого замыкания, напряжения относительно земли корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания, устанавливая переключателем «S_RПЕР» последовательно значения R_ПЕР = 0, 1 и 0, 5 Ом. При каждом значении R_ПЕР выполнить указания п.п. 1.6 – 1.11. Полученные значения измерений записать в таблицу 5.6.

2.3. Нажать кнопку «СБРОС».

Таблица 5.6

Время срабатывания защиты, ток короткого замыкания,

напряжения занулённых корпусов и нулевой точки источника питания

относительно земли в зависимости от переходного сопротивления R_ПЕР

3. Сделать вывод о характере зависимости исследуемых параметров от сопротивлений R_PE и R_ПЕР петли «фаза-нуль» при отсутствии повторного заземления РЕ-проводника. Сравнить время срабатывания автоматических выключателей t_зо с допустимым временем защитного автоматического отключения для системы TN (табл.5.2).

Задание №2. Исследовать влияние повторного заземления РЕ -проводника на уровень обеспечения электробезопасности при применении защитного зануления.

1. Измерить напряжения относительно земли занулённых корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания, а также ток короткого замыкания ивремя срабатывания автомата защиты при замыкании фазы В на корпус 2 с повторным заземлением, оценив при этом влияние сопротивления Rпов на исследуемые параметры.

1.1. Установить переключателями «S_RPE» и «S_RПЕР» значения R_PE в соответствии с вариантом задания таблицы 4.1 и R_ПЕР = 0 соответственно, переключатель «S_RПОВ» установить в верхнее положение. Переключателем «S_RПОВ» установить значение R_ПОВ = 4 Ом.

1.2. Выполнить повторно указания п.п. 1.6 – 1.10 задания № 1. Полученные значения измерений записать в таблицу 5.7.

Таблица 5.7

Время срабатывания защиты, ток короткого замыкания,

напряжения занулённых корпусов и нулевой точки источника питания

относительно земли в зависимости от величины сопротивления

повторного заземления

1.3. Измерить ток, стекающий на землю через повторный заземлитель, установив переключатель амперметра в положение «А₂». Полученное значение тока записать в отчет о лабораторной работе.

1.4. Нажать кнопку «СБРОС».

1.5. Установить переключателем «S_RПОВ» поочередно значения R_ПОВ = 10 и 100 Ом. При каждом значении R_ПОВ выполнить указания п.п. 1.2 – 1.4.

2. Измерить напряжение занулённых корпусов 1, 2 и 3 и нулевой точки источника питания в случае обрыва РЕ-проводника между корпусами 1 и 2 и замыкании фазы В на корпус 2 вначале без повторного заземления РЕ-проводника, а затем с повторным заземлением, оценив при этом влияние сопротивления повторного заземления R_ПОВ на исследуемые напряжения и ток, стекающий в землю.

2.1. Отсоединить повторный заземлитель от РЕ -проводника, переведя рукоятку переключателя «S_RПОВ» в положение «∞».

2.2. Произвести обрыв РЕ -проводника, установив рукоятку переключателя «S_RОБР» в нижнее положение.

2.3. Выполнить указания п.п. 1.6, 1.8, 1.10, 1.11 задания №1. Полученные значения напряжения записать в таблицу 5.8 отчета.

2.4. Нажать кнопку «СБРОС».

Таблица 5.8

Напряжения занулённых корпусов и нулевой точки источника питания

относительно земли и токи, при обрыве РЕ -проводника

в зависимости от величины сопротивления повторного заземления

2.5. Присоединить повторный заземлитель к РЕ -проводнику: переключателем «S_RПОВ» установить значение R_ПОВ = 4 Ом.

2.6. Выполнить повторно указания п.п. 1.6, 1.8, 1.10 задания №1, а также п. 1.3 задания №2. Полученные значения напряжений и тока замыкания записать в таблицу 5.8 отчета.

2.7. Установить переключателем «S_RПОВ» последовательно значения R_ПОВ = 10 и 100 Ом. При каждом значении R_ПОВ выполнить измерения исследуемых напряжений и тока. Результаты измерений записать в табл. 5.8.

2.8. Нажать кнопку «СБРОС».

2.9. Выключить стенд, переведя тумблер «ВКЛ-ВЫКЛ» в нижнее положение; при этом должны погаснуть светодиодные индикаторы наличия фазных напряжений на мнемосхеме передней панели.

3. Сделать вывод о характере влияния повторного заземления РЕ -проводника и сопротивления R_ПОВ на напряжения занулённых корпусов 1, 2, 3 и нулевой точки источника питания при замыкании фазного провода на корпус 2 при нормальном состоянии РЕ -проводника и в случае его обрыва.

5.3.4. Требования к содержанию отчёта

1. Наименование лабораторной работы.

2. Цель работы и задачи исследования.

3. Обработанные результаты измерений в таблицах.

4. Необходимые расчетные формулы и принципиальные схемы, поясняющие сущность выполненных экспериментов.

5. Графические зависимости распределения напряжения по нулевому защитному проводнику при коротком замыкании на занулённый корпус:

а) при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника;

б) при наличии повторного заземления нулевого защитного проводника;

в) при обрыве нулевого защитного проводника.

6. Графическая зависимость тока короткого замыкания от переходного сопротивления R_ПЕР.

7. Выводы по каждому разделу проведенных исследований.

8. Заключение об эффективности защитного зануления на основе анализа полученных результатов.

9. Индекс группы и подписи членов бригады

Литература

1. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. М: Энергоатомиздат, 1984. с. 182 – 221.

2. Монахов А.Ф. Защитные меры электробезопасности в электроустановках. Учебное пособие. М.: ЗАО «Энергосервис», 2006. – 152 с.

3. Электробезопасность в машиностроении / Б.А. Князевский, А.И. Ревякин, Н.А. Чекалин, Л.Е. Трунковский – м.: Машиностроение, 1980.

4. Правила устройства электроустановок / М-во энергетики РФ – 7-е изд. – М.: Энергосервис, 2002.

5. ГОСТ Р 50571.1-93 Электроустановки зданий. Основные положения

6. ГОСТ Р 50571.2-94 Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики.

7. ГОСТ Р 50571.3-94 Электроустановки зданий Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током.

8. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. (С изм. от 01.07.88).