Трехфазные цепи

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 нейтралью в симметричном режиме, когда сопротивление изоляции и емкости всех трех фаз относительно земли

одинаковы.

а) Емкости проводов незначительны (Сф<>0 при малой длине проводов).

б) Сопротивление изоляции очень высокое

2. В сети с изолированной нейтралью в несимметричном режиме при прикосновении к фазе.

3. В сети с заземленной нейтралью

Схемы прохождения токов однофазного прикосновения в трехфазных сетях с изолированной (а) и заземленной (б) нейтралью источника питания.

В сети с заземленной 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

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:

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

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:

2. Значение остаточного тока определяется выражением

3. Эффективность компенсации оценивается 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, R_L=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 Ih^комп , измереный в опыте при наличии компенсации, mA	11	16	22	30	36
Ток Ih^комп расчитаный по формуле, mA	12,5	19,8	14,2	15,7	17,5
Ток Ih^из , 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 Ih^комп , измереный в опыте, mA	24	22	18	16	15
Ток Ih^комп расчитаный по формуле, mA	68	38	23	14	8
Ток Ih^из , 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 Ih^комп , измереный в опыте, mA	50	18	17	17
Ток Ih^комп 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