4. Вимоги безпеки при виконанні лабораторної роботи

4.1. Включати напругу для живлення лабораторного стенду дозволяється тільки в присутності викладача.

4.2. Категорично забороняється переключати ручку “Межі шкал” генератора в положення більше 3 В.

5. Вимоги до звіту

5.1 Мета роботи.

5.2. Опис методики вимірювання параметрів опору тіла людини і аналітичних виразів для їх обчислення.

5.3. Короткий опис приладів.

5.4. Електрична схема установки.

5.5. Результати вимірів занести в табл.1.2,1.3.

5.6. Аналіз залежностей параметрів опору тіла людини від частоти струму і площі вимірювальних електродів-дисків.

6. Контрольні запитання

6.1. Який процент смертельних електротравм від загальної кількості припадає на напругу 90 В і нижче?

6.2. Який процент від загальної кількості нещасних випадків зі смертельним наслідком припадає на долю електротравм?

6.3. Які зміни в людському організмі викликають електричні удари третьої ступені?

6.4. Який питомий опір сухої, чистої шкіри тіла людини?

6.5. Які частини тіла людини мають найбільший питомий опір?

6.6. В яких межах коливається опір тіла людини?

6.7. Як залежить опір тіла людини від стану шкіри?

6.8. Як залежить опір тіла людини від струму?

6.9. Як залежить опір тіла людини від прикладеної до тіла напруги?

6.10. Як залежить опір тіла людини від частоти електричного струму?

Лабораторна робота №2

“Дослідження характеристик плавких вставок запобіжників”

Мета роботи: Визначення діаметра провідників для запобіжників електричних апаратів із перевіркою на спеціальній установці.

1.Теоретичні відомості

При значному перевантаженні електричних приладів струмами і при короткому замиканні виділяється така велика кількість теплової енергії, що виникає загроза цілісності установки і навіть небезпека пожежі.

Щоб струм у проводі або обмотці машин не міг виявитися більше допустимого, застосовуються різні засоби, що автоматично відключають даний ланцюг від джерела енергії, коли струм досягає певного, заздалегіть встановленого значення.

Найпростішим із таких застосувань є плавкий запобіжник.

Такий запобіжник являє собою коротку ділянку, що захищається від перевантаження електричного кола зі штучною заниженою термічною стійкістю (це досягається виготовленням запобіжника з матеріалу з порівняно високим опором, наприклад, сплаву олова і свинцю), або з добре провідного матеріалу (наприклад, срібла, міді), але з відносно малим перерізом.

У конструктивному відношенні плавкі запобіжники поділяються на пробкові, пластинчаті, які застосовуються в установках до 500 В, і трубчасті, котрі застосовуються в установках із напругою 500 В і вище 500 В.

Характерною величиною для плавкого запобіжника є його номінальний струм, який запобіжник повинен витримувати невизначено довгий час, не руйнуючись. Це значення струму вказується на пробці або вставці запобіжника. Що ж стосується струму плавлення запобіжника, то його значення залежить від ряду причин, і, у першу чергу, від тривалості навантаження струмом та умов охолодження запобіжника.

Плавкий запобіжник повинен надійно захищати проводи установки від небезпечного перевантаження, однак, він повинен витримувати короткочасні поштовхи струму при запуску двигунів і т.п. Тому при виборі запобіжника необхідно знати не тільки номінальний струм навантаження, але і його характер. Якщо лінія живить двигун, то за основу для вибору запобіжника потрібно брати середнє значення пускового струму І_п, що орієнтовно в п’ять разів більше за номінальне значення струму двигуна. Тривалість пускового процесу становить близько 5-10 сек.; протягом цього часу запобіжник повинен витримати струм, що перевищує його номінальне значення приблизно в 2,5 рази.

У випадку лінії, що несе стороннє навантаження без пускових поштовхів, номінальний струм плавкої вставки запобіжника повинен бути рівний робочому струму лінії. Хоча плавкий запобіжник і витримує велике навантаження, але запобіжник, що тривалий час навантаженний вище номінального струму, сильно нагрівається, а тому не є надійним у роботі. Плавка вставка запобіжника підбирається так, щоб вона пропускала робочий струм, що відповідає нормальним умовам роботи, і плавилась, відключаючи ділянку, що захищається при збільшенні струму до небезпечних значень.

Струм, зазначений на вставці, називається номінальним струмом, І_нв плавкої вставки. Він повинний бути рівний або більший розрахункового струму І_р захищеної ділянки електричного ланцюга, тобто І_нв І_р.

Якщо захищають не окрему ділянку, а магістраль, то сумарний розрахунковий струм:

І_р= К_пnІ_н, (2.1)

де І_н – номінальний струм окремого споживача, А;

n – число споживачів;

К_п – коефіцієнт попиту, рівний відношенню одночасно використовуваної потужності Р_н до встановленої потужності Р, тобто:

К_п= Р_н/Р. (2.2)

Коефіцієнт попиту знаходиться по таблицях [1] окремих видів споживачів.

Енергія, що йде на нагрівання провідника, дорівнює:

Q1=Мс

де Q1 – енергія, що йде на нагрівання провідника, Дж;

М – маса провідника, кг;

с – питома теплоємність провідника, Дж/кгград;

 - різниця температур між температурою провідника і температурою оточуючого середовища, С.

Енергія, що виділяється з поверхні провідника в оточуюче середовище, дорівнює:

Q2=КS,

де Q2 – енергія, що виділяється в оточуюче середовище, Дж;

К –загальний коефіцієнт тепловіддачі, Дж/м²град;

S – поверхня охолодження провідника, м².

Тоді рівняння теплового балансу запишеться в наступному виді:

Q=Q1+Q2= Мс+ КS.

Для створення умов нормального режиму роботи, коли температура поверхні провідника змінюється в невеликих межах, можна прийняти, що R_пр, с, К є постійними величинами.

Для умов роботи при короткому замиканні, коли виділяється велика кількість тепла, і швидко підвищується температура провідника, ці величини не будуть постійними.

Тому необхідно експериментально перевірити, за який час виникає на провіднику температура плавлення металу і при яких струмах це може виникнути.

Таблиця 2.1- Температура плавлення металів.

Назва металу	Температура плавлення, С
Мідь Алюміній Залізо	1083,0 659,8 1539,0