3. Експериментальна частина

3.1. Лабораторний стенд

Стенд виготовлений у вигляді каркасу, встановленого на столі. На лицевій панелі зображена уявна схема з на­бором органів керування, за допомогою яких можна моде­лювати необхідні умови і режим роботи трифазних мереж. При цьому висвічуються ті чи інші лінії уявної схеми і змінюються покази приладів при зміні умов виконання ек­сперименту.

Стенд універсальний і дозволяє моделювати трифазні мережі з ізольованою і з заземленою нейтраллю. Живлення стенда здійснюється від трифазної мережі з заземленою нейтраллю фазною напругою 220 В. З метою забезпечення безпеки експлуатації стенда змінна напруга 220 В пере­творена в постійну величиною 27 В.

При вмиканні стенда всі перемикачі і вимикачі по­винні знаходитися у початковому положенні (вимикачі - в нижньому, а перемикачі - в лівому крайньому).

Під час подачі живлення на стенді загоряється сиг­нальна лампа "Сеть", на схемі висвічується первинна об­мотка трансформатора. Вимикач “Устр” вмикає фазні про­води А, В, С. За допомогою вимикача “R_о” вмикається заземлення нульової точки вторинної обмотки трансформа­тора (заземлюється нейтраль трансформатора). Вимикач "О провод" вмикає нульовий провід мережі. За допомогою ви­микача "Зануление" здійснюється занулення корпуса елек­тродвигуна. Вимикач "R_р" з’єднує повторне заземлення з нульовим проводом мережі. За допомогою вимикача “R_з” здійснюється захисне заземлення корпуса електродвигуна.

Вмиканням кнопки "Замыкание" імітується замикання однієї із фаз на корпус електроустановки. Різні величини опору тіла людини імітуються перемикачем "R_чел", а ізоляції фазних проводів відносно землі -перемикачами "R_а", "R_е" і "R_с".

Амперметр А₁ показує струм у мережі, а міліамперметр А₂ - струм, який проходить через тіло людини. Вольт­метр V показує фазну напругу у мережі, а при замиканні фазного проводу на корпус - напругу дотику людини.

3.2. Виконання лабораторної роботи Завдання 1.

Дослідити характер зміни струму I_h, який тече через тіло людини залежно від її опору R_h при однофазному до­тику до "пробитого" корпуса електрообладнання у мережі з заземленою нейтраллю без засобів захисту. В цьому ви­падку занулення корпуса електродвигуна і повторне за­землення не передбачено. Дотик людини до корпуса пош­кодженого електродвигуна в такому разі рівнозначний її дотику до фазного проводу (див. випадок 1 на рис. 6 і формулу (6)).

Підготувати табл. 1 для внесення результатів вимірювання.

Таблиця 1

Характер зміни струму через тіло людини I_h залежно від її опору R_h при дотику до електрообладнання без засобів захисту

Rh , Ом	Ih , мА	Uд , В
1000
2000
4000
5000
10 000

1. Привести схему в початкове положення, поставивши всі перемикачі в крайнє ліве положення, а вимикачі - униз.

2. Зібрати схему трифазної чотирипроводової мережі з заземленою нейтраллю. Для цього вимикач "Устр." пере­вести в робоче положення (вверх), заземлити вторинну обмотку трансформатора (нульову точку) вмиканням “R_o” і ввімкнути нульовий провід мережі вимикачем "О провод".

3. Провести імітацію пробою ізоляції на електродви­гуні, підключеному до мережі, натиснувши кнопку “Замыкание”. При цьому засвічується місце замикання на корпусі електродвигуна і з’являється низка "бігучих вогнів", які зображають шлях проходження струму (в да­ному випадку через людину, землю, опір нейтралі транс­форматора R_о і ту фазу, яка замкнула на корпус).

4. Перемикач "R_чел", варіюючий величину опору тіла лю­дини, поставити в положення, що відповідає розрахунко­вому опору тіла людини, рівному 1000 0м.

5. Записати покази вольтметра V, який показує величину напруги дотику, і міліамперметра А₂, який показує величину струму через тіло людини.

6. Перемикач "R_чел" перевести послідовно в слідуючі положення, кожний раз записуючи покази V і А₂.

7. Привести схему в початкове положення.

8. Зробити висновок щодо зміни струму, який тече че­рез тіло людини, залежно від її опору.

9. Побудувати графік залежності I_h = (R_h).