7.3 Експериментальна частина

7.3.1 Лабораторний стенд

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

Замість реально існуючих розподілених активних опорів і ємностей ізоляції фаз відносно землі, встановлені набори резисторів опором 1; 2; 5; 10 і 400 кОм і конденсатори ємністю 0,1 ;0,2; 0,6; 1; 1,6 мкФ. Опір тіла людини також змінюється і має значення 1; 2; 4; 5; 10 кОм.

Стенд універсальний і дозволяє моделювати трифазні мережі з ізольованою і заземленою нейтраллю. Живлення стенда здійснюється від

трифазної мережі із 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 " " вмикається заземлення нульової точки вторинної обмотки трансформатора (заземлюється нейтраль трансформатора). Вимикач "0 провод" вмикає нульовий провід мережі. За допомогою вимикача "Зануление" здійснюється занулення корпусу електродвигуна. Вимикач " " з'єднує повторне заземлення з нульовим проводом мережі. За допомогою вимикача " " здійснюється захисне заземлення корпусу 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 " ", " " і " ".

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

7.3.2 Виконання лабораторної роботи

Завдання 7.1. Дослідити характер зміни напруги дотику і струму, що протікає через тіло людини, в залежності від активного опору ізоляції мережі.

1. Підготувати табл. 7.1 для запису результатів вимірювань.

Таблиця 7.1

Номер	, кОм	, мА	, В
1 2 3 4 5	1 2 5 10 400

2. Привести схему в початкове положення, поставивши всі перемикачі в крайнє ліве положення, а вимикачі - вниз.

3. Зібрати схему трифазної мережі з ізольованою нейтраллю. Для цього вимикач "Устр." перевести вверх. При цьому загорається світлове "зображення мережі і індикатора лампи "Сеть".

4. Поставити перемикач "R_чел" в положення І, яке відповідає опору людини 1000 Ом. В цьому положенні перемикач залишається на час виконання всіх завдань з даної лабораторної роботи.

5. Натиснути кнопку "Замыкание".

6. Записати покази вольтметра V, який фіксує значення напруги дотику, і покази міліамперметра А₂, що фіксує силу струму, який протікає через тіло людини. В початковому положенні перемикачів показання приладів відповідають активному опору ізоляції фаз, рівному нескінченно великій величині, і ємності фаз, рівній нулю.

7. Перемикачі " ", " ", " " перевести послідовно в положення 1; 2; 5; 10; 400 кОм, кожний раз записуючи покази приладів.

8. Привести схему в початкове положення (за винятком перемикача)

Завдання 7.2. Дослідити характер зміни напруги дотику і сили струму, що протікає через тіло людини, в залежності від ємності фаз мережі відносно землі.

1. Підготувати табл. 7.2 для запису результатів вимірювань.

Таблиця 7.2

Номер	С, мкФ	, мА	, В
1 2 3 4 5 6	0 0,1 0,2 0,6 1,0 1,6

2. Зібрати схему згідно з п.3 завдання 7.1.

3. Натиснути кнопку "Замыкание".

4. Перемикачі " ", " ", " " перевести послідовно в положення 0,1; 0,2; 0,6; 1,0; 1,6 мкФ, кожний раз записуючи покази вольтметра V і міліамперметра А₂.

5. Привести схему в початкове положення (за винятком " ")

Завдання 7.3. Визначити ефективність компенсації ємнісних струмів

витоку для підвищення електробезпеки мережі.

1. Підготувати табл. 7.3 для запису результатів вимірювань.

Таблиця 7.3

Номер	С, мкФ	, мА	, В	Примітки
1				Без компенсації
2				З компенсацією

2. Зібрати схему згідно з п. 3 завдання 7.1.

3. Поставити перемикачі " ", " ", " " в положення 0,6 мкФ.

4. Натиснути кнопку "Замыкание".

5. Записати покази приладів V і А₂.

6. Включити вимикач "Компенсация".

7. Записати покази приладів V і А₂.

8. Привести схему в початкове положення (за винятком " ").

Завдання 7.4. Визначити ефективність захисного заземлення ектроустановки в мережах з ізольованою нейтраллю у випадках, коли опір розтікання струму:

а) більший нормативного;

б) відповідає нормативному.

1. Підготувати табл. 7.4 для запису результатів вимірювань.

2. Зібрати схему згідно з п. 3 завдання 7.1.

3. Поставити перемикачі " ", " ", " " в положення 1.

4. Натиснути кнопку 'Замыкание".

Таблиця 7.4

Номер	R, ком	, мА	, В	Примітки
1	1
2	2
3	5
4	10
5	400
6	1
7	2
8	5
9	10
10	400

5. Включити вимикач " ", який відповідає заземленню корпусу електрообладнання з опором розтікання струму, більшим нормативного.

6. Записати покази приладів V і А₂.

7. Виключити " ".

8. Включити " ", який відповідає заземленню корпусу з опором, рівним нормативному.

9. Записати покази приладів V і А₂.

10. Повторити операції з пунктів 5-8 (включається послідовно " " і " "), перемикаючи " ", " ", " " в положення 2; 5; 10; 400 кОм і записуючи покази приладів і А₂.

11. Привести схему в початкове положення.