Безопасность жизнедеятельности /
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРООПАСНОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ
1. Цель работы
Изучить используемые в промышленности трехфазные схемы питания потребителей. Ознакомиться с возможными вариантами однофазных включении человека в электрическую сеть и методикой оценки опасности таких включений. Изучить критерии электробезопасности.
Расчетные выражения:
1.В сети с изолированной нетралью в симметричном режиме, когда сопротивление изоляции и ёмкости всех трёх фаз относительно земли
одинаковы.
а) Ёмкости проводов незначительны (Сф0 при малой длине проводов).
б) Сопротивление изоляции очень высокое (Rиз
2. В сети с изолированной нейтралью в несиметричном режиме при прикосновании к фазе.
3. В сети с заземлёной нейтралью
а) б)
Схемы прохождения токов однофазного прикосновения в трехфазных сетях с изолированной (а) и заземленной (б) нетралью источника питания.
В сети с зазамленной нейтралью ток через человека протекает по цепи, создаваемой в основном сопротивлением рабочего заземлителя R0 рис б)
Rh=1kОм, Uф=200В, w=314,16с-1
Сф, мкФ 0
Rиз, кОм 1 2 5 10 400
Ih эксп, мA 65 45 40 50 51
Ih расч, мA 165 132 82,5 50,8 1,6
Rиз, кОм
Сф, мкФ 0 0,1 0,2 0,5 1 1,5
Ih эксп, мA 2 20 37 45 50 50
Ih расч, мA 0 20,7 41,5 103,5 206,4 307,9
Ra Rb Rc Ih эксп, мA Ih расч, мA
2 5 10 42 56
10 2 5 51 132,2
5 10 2 39 117,9
Rиз, кОм 1 2 5 10 400
Ih эксп, мA 65 45 35 32 0
Ih расч, мA 220 110 44 22 0,55
Лабораторная работа №2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
1. Цель работы
1.1. Исследовать напряжения прикосновения и токи, проходящие через тело человека, прикоснувшегося к заземленным нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в зависимости от:
а) сопротивления изоляции Re;
б) емкости фазных проводов Сф относительно земли;
г) сопротивления тела человека Rh.
1.2. Ознакомиться с методикой расчета защитного заземления, исполнением, нормативными материалами.
1.3. Оценить эффективность защитного заземления сравнением токов и напряжений прикосновения при наличии и отсутствии заземлителя.
Расчетные выражения:
1.
2.
3.
а) б)
Схема прохождения токов однофазного замыкания на корпус Iз и однофазного прикосновения Ih в сети с изолированно нейтралью:
а) принципиальная;
б) схема замещения.
Rз=10Ом, Uф=220B
Без заземления С заземлением
Опыт №№ Rh, Ом С, мкФ Rиз, Ом Ih, мA Uпр, B Ih, мA Uпр, B
изм. изм. изм. расч. изм.
1 1000 0,1 1 175 95 75 66,0 40
1000 0,1 2 135 70 45 33,0 25
1000 0,1 5 90 50 20 13,0 10
1000 0,1 10 70 40 10 6,0 7
1000 0,1 400 57 30 5 0,2 5
2 1000 0,1 57 30 5 0,2 3
1000 0,2 82 45 10 4,0 7
1000 0,6 137 72 25 1,0 15
1000 1 180 95 47 2,0 26
1000 1,6 200 110 75 3,0 40
3 1000 0 1 170 90 75 64,0 40
1000 0 2 135 70 42 32,0 22
1000 0 5 83 45 15 13,0 10
1000 0 10 52 30 5 6,0 2
1000 0 400 1 0 0 0,1 0
Лабораторная работа №3
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ
1. Цель работы
1.1. Исследовать трехфазные сети с изолированной нейтралью с преобладающей долей емкостной составляющей проводимости изоляции.
1.2. Оценить степень снижения тока через тело человека при использовании в таких сетях компенсирующих устройств.
1.3. Определить влияние параметров электрической сети на эффективность компенсации.
Расчетные выражения:
1.
2. Значение остаточного тока определяется выражением
3. Эффективность компенсации отценивается коэффициентом Кэ
Векторная диаграмма токов при однофазном прикосновении к сети с изолированной нейтралью Векторная диаграмма токов при однофазном прикосновении к сети с компенсирующим устройством
Принципиальная схема стенда лабораторной работы на лицевой панели которого изображена принципиальная схема и выведены органы управления.
Стенд моделирует трехфазную электрическую сеть с Uф=220В в двух режимах:
а) изолированной нейтрали
б) заземление нейтрали через компенсирующее устройство.
Rчел=1кОм, RL=15Oм, Uф=220B, R=50кОм, R0=4Ом
Исследуемый параметр Емкость фаз относительно земли, мкФ/ на фазу
0,1 0,5 0,75 1 1,25
Ток Ihкомп , измереный в опыте при наличии компенсации, mA 11 16 22 30 36
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA 12,5 19,8 14,2 15,7 17,5
Ток Ihиз , измереный в опыте при отсутствии компенсации, mA 10 23 31 50 53
Коэффициент Kэ 0,31 1,75 1,77 1,66 1,61
C=0,75мкФ
Исследуемый параметр Активное сопротивление изоляции относительно земли, Rиз, кОм/ на фазу
10 15 25 50 100
Ток Ihкомп , измереный в опыте, mA 24 22 18 16 15
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA 68 38 23 14 8
Ток Ihиз , измереный в опыте при отсутствии компенсации, mA 38 40 40 42 43
Коэффициент Kэ 1,58 1,81 2,22 2,62 3,31
Са=1мкФ, Сb=0,75мкФ, Сс=0,5мкФ, Rиз=100кОм
Исследуемый параметр Сопротивление заземления нейтрали источника, R0, Ом
4 10 25 50
Ток Ihкомп , измереный в опыте, mA 50 18 17 17
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA 8,35 8,9 10,5 12,9
Исследуемый параметр Фазы
1 0,75 0,5
Ток при отсутствии компенсации, mA 52 45 35
Ток при наличии компенсации, mA 16 23 9
Коэффициент Kэ 3,25 1,95 3,88