Указания по технике безопасности

1. Для проведения работы стенд должен быть исправен. Если замечена какая-либо неисправность, то работа должна быть немедленно прекращена и о неисправности сообщено преподавателю.

2. Запрещается снимать панели стенда и прикасаться к токоведущим частям электроустановки. Наличие напряжения на стенде показывает сигнальная лампа, расположенная в верхнем левом углу передней панели.

3. Сборка схемы должна производиться в точном соответствии с заданием.

4. Перед тем как приступить к выполнению работы, автоматические выключатели АВ₁, АВ₂, а также все УЗО должны быть переведены в положение «0» и в дальнейшем включаться только в соответствии с заданием.

5. После окончания работы все автоматические выключатели и УЗО должны быть отключены. Отключение стенда от сети осуществляется кнопкой аварийного останова.

Порядок проведения работы:

Часть I. Оценка эффективности УЗО в однофазных цепях сети с глухозаземленной нейтралью.

1. Определение максимального отключающего дифференциального тока (I_{D откл}) и сравнение его с уставкой (I_{D n}) исследуемого УЗО.

1.1. После включения лабораторного стенда красной кнопкой аварийной останова (кнопку отжать), нажмите на сенсорные клавиши:

- опыты в однофазной сети;

- определение уставки срабатывания УЗО;

- сеть с глухозаземленной нейтралью;

- корпус изолирован.

1.2. Нарисуйте схему проводимого опыта, представленную на сенсорной панели

1.3. Согласно номеру бригады из табл. 12.1 выберите и включите исследуемое УЗО на панели стенда; запишите его характеристики, приведенные на лицевой стороне УЗО.

1.4. Включите автоматический выключатель QF5 и исследуемое УЗО.

Таблица 12.2

Задание по оценке эффективности УЗО в однофазной сети 380/220 В

с глухозаземленной нейтралью

1.5. Установите на сенсорной панели значение сопротивления изоляции вне зоны защиты (R₁) согласно задания.

1.6. Поверните ручку потенциометра R₂, моделирующего сопротивления изоляции в зоне защиты, в крайнее правое положение. Нажмите сенсорную клавишу «Начать опыт» и медленно вращая ручку потенциометра R₂ влево (против часовой стрелки) дождитесь срабатывания УЗО и зафиксируйте показание амперметра в табл. 12.3. При не срабатывании УЗО появляется «глухой стук», говорящий о том, что блок сравнения УЗО зафиксировал I_D, но его значение меньше уставки.

Таблица 12.3

Зависимость отключающего дифференциального тока

от сопротивлений изоляции в зоне защиты (R₂) и вне зоны защиты (R₁)

1.7. Повторите опыты при другом значении R₁ согласно задания табл. 12.2.

1.8. Сравните минимальное значение отключающего дифференциального тока с уставкой (I_{D n}), указанной на исследуемом УЗО.

1.9. Рассчитайте значения R₂, при котором произошло срабатывание УЗО. Результаты значений занесите в табл. 12.3.

1.10. По полученным результатам сделайте вывод.

2. Определение эффективности УЗО при прямом прикосновении вне зоны защиты, т.е. до расположения УЗО.

2.1. Нажмите сенсорную клавишу «Прямое прикосновение вне зоны действия УЗО», проверьте чтобы корпус электропотребителя на сехеме был изолирован от земли.

2.2. Включите автоматический выключатель QF5 и исследуемое УЗО согласно номеру бригады (табл. 12.2).

2.3. Установите первое значение R₁ согласно задания.

2.4. Для всех значений R_h, (поочередно) измерьте ток через человека и оцените действие УЗО. Для этого:

2.5 Установите нужное значение R_h на сенсорной панели.

2.6 Нажмите клавишу сенсорной панели «Начать опыт».

2.7 Результаты занесите в табл. 12.4.

Таблица 12.4

Эффективность срабатывания УЗО при прямом прикосновении

вне зоны защиты УЗО

2.8 С помощью табл. 1.1. (ЛР №1) оцените ожидаемые реакции человека при измеренных значениях тока и включите их в табл. 12.4.

2.9 Оцените эффективность использования УЗО при прямом прикосновении до места расположения УЗО.

3. Определите эффективность УЗО при косвенном прикосновении в зоне действия УЗО (корпус не заземлен).

3.1 На сенсорной панели нажмите клавишу «Косвенное прикосновение человека в зоне действия УЗО», проконтролируйте, чтобы корпус электропотребителя оставался изолированным от земли.

3.2 Включите автоматический выключатель QF5 и исследуемое УЗО согласно задания (табл. 12.1).

3.3 Нарисуйте схему данного опыта (схема приведена на сенсорной панели).

3.4 Установите значение R₁ согласно задания.

3.5 Установите наименьшее значение R_h.

3.6 Нажмите клавишу «Начать опыт» на сенсорной панели.

3.7 Оцените эффективность УЗО при различных значениях R_h и R₁. Полученные результаты занесите в табл. 12.5.

Таблица 12.5

Оценка эффективности УЗО при прямом прикосновении в зоне защиты

4 Определите эффективность УЗО при косвенном прикосновении в зоне действия УЗО (корпус заземлен).

4.1 Нажмите на сенсорной панели клавиши: «Косвенное прикосновение человека в зоне действия УЗО»; «Корпус заземлен».

4.2 Включите автоматический выключатель QF5 и исследуемое УЗО согласно задания (табл. 12.1).

4.3 Нарисуйте схему данного опыта.

4.4 Установите значения R₁ согласно задания_. (табл.12.1)

4.5 Установите наименьшее значение R_h.

4.6 На сенсорной панели нажмите клавишу «Начать опыт».

4.7 Оцените эффективность УЗО при различных значениях R_h и R₁. Полученные результаты занесите в табл. 12.6.

Таблица 12.6

Оценка эффективности УЗО при косвенном прикосновении

к заземленному корпусу (R_з=10 Ом)

Часть II. Оценка эффективности УЗО в трехфазных сетях

Напряжением 380/220 В.

1 Подготовка стенда.

1.1 Примечание. Если стенд не был отключен, то следует нажать клавишу на сенсорной панели «Назад к списку опытов» и можно переходить к выполнению пункта 1.2.

1.2 Легким поворотом переведите кнопку «Аварийная останова» в отжатое положение.

1.3 После высвечивания функций стенда на экране монитора, нажать на клавишу сенсорной панели «Опыты в трехфазной сети».

1.4 Включите автоматический выключатель QF6 и УЗО.

1.5 Запишите характеристики QF6 и УЗО, приведенные на их лицевых панелях.

1.6 С помощью соответствующих клавиш на сенсорной панели установите:

«Режим нейтрали – глухозаземленная»; «Корпус изолирован».

2. Определение отключающего дифференциального тока I_Δоткл

2.1 На сенсорной панели нажмите клавишу «Определение уставки срабатывания» и нарисуйте исследуемую схему.

2.2 Ручку потенциометра R_2B поверните в крайне правое положение – при этом сопротивления изоляции относительно земли R_2A =R_2C= ∞, а сопротивление изоляции R_2B изменяется плавным поворотом ручки потенциометра на лицевой панели стенда против часовой стрелки.

2.3 Вращая, ручку потенциометра R_2B против часовой стрелки добейтесь срабатывания УЗО и запишите значения отключающего дифференциального тока (опыт проделать не менее трех раз). Результаты измерений занести в табл. 12.7.

Таблица 12.7.

Зависимость значения отключающего дифференциального тока от

сопротивлений изоляции фазных проводов относительно земли в зоне защиты

2.4 Сравните наименьшее значение отключающего дифференциального тока с его номинальным значением I_{Δ n} (уставкой), которое приведенно на панели УЗО.

2.5 Рассчитайте сопротивление изоляции фазного провода относительно земли R_2B:

(12.8)

2.6 Сделайте выводы о влиянии сопротивления изоляции в зоне защиты на отключающую способность УЗО.

3. Определите эффективность УЗО при косвенном прикосновении в зоне действия УЗО (корпус не заземлен) для сети с изолированной нейтралью.

3.1 На сенсорной панели нажмите клавиши: «Нейтраль изолирована», «Косвенное прикосновение человека в зоне действия УЗО», проконтролируйте, чтобы корпус электропотребителя оставался изолированным от земли.

3.2 Включите автоматический выключатель QF6 и УЗО.

3.3 Нарисуйте схему данного опыта (схема приведена на сенсорной панели).

3.4 Установите наименьшее значение R_h.

3.5 Нажмите клавишу «Начать опыт» на сенсорной панели.

3.6 Полученные результаты занесите в табл.12.8. Оцените эффективность УЗО.

Таблица 12.8

4. Определите эффективность УЗО при косвенном прикосновении в зоне действия УЗО (корпус заземлен).

4.1 Нажмите на сенсорной панели клавиши: «Косвенное прикосновение человека в зоне действия УЗО»; «Корпус заземлен».

4.2 Включите автоматический выключатель QF6 и УЗО .

4.3 Нарисуйте схему данного опыта.

4.4 Установите наименьшее значение R_h.

4.5 Нажмите на сенсорной панели клавишу «Начать опыт».

4.6 Полученные результаты занесите в табл. 12.9. Оцените эффективность УЗО.

Таблица 12.9

Содержание отчета

1. Принципиальные схемы всех проводимых опытов.

2. Характеристики исследуемых УЗО, приведенные на их панелях с расшифровкой обозначений.

3. Полученные результаты опытов в виде таблиц и отдельных значений.

4. Результаты расчета сопротивлений изоляции.

5. Выводы и рекомендации по всем полученным в лабораторной работе результатам измерений.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия УЗО на дифференциальном токе.

2. Как связан дифференциальный ток с сопротивлением изоляции вне зоны защиты и в зоне защиты УЗО?

3. Какие характеристики УЗО определяют безопасность человека?

4. Как связаны между собой, с точки зрения безопасности, уставка УЗО по дифференциальному току и его быстродействие?

5. Можно ли использовать УЗО для контроля сопротивления изоляции сети?

6. Почему УЗО не срабатывает при прямом прикосновении до места расположения УЗО в сети?

7. Чем обусловлена эффективность УЗО при прямом прикосновении в зоне защиты?

8. Чем обусловлена эффективность УЗО при косвенном прикосновении к заземленному корпусу?

9. Влияет ли сопротивление изоляции вне зоны защиты (R₁) на эффективность УЗО при прямом и косвенном прикосновении в зоне защиты?

10. Влияют ли на срабатывание УЗО сопротивление изоляции R₁ и R₂, а также сопротивление человека, если корпус заземлен?

11. Можно ли использовать четырехполюсные УЗО для однофазных электроприемников?

12. Как должны быть согласованы по номинальному току УЗО без функции защиты от сверхтоков и автоматический выключатель для обеспечения защиты от токов короткого замыкания?

Библиографический список

1. Монахов А.Ф. Защитные меры электробезопасности в электроустановках. М.: Энергосервис, 2006.с. 85-109.

2. Монаков В.К. УЗО. Теория и практика. М.: Энергосервис,2007. с. 88-126.