Файл: Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3фазной сети с изолированной нейтралью при однополюсном прикосновении к одной из фаз.docx

Оглавление

Цель работы

1. 
   Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с изолированной нейтралью при однополюсном прикосновении к одной из фаз.
   
2. 
   Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с глухозаземленной нейтралью при однополюсном прикосновении к одной из фаз.
   
3. 
   Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью при двухполюсном прикосновении.
   

Исходные данные

Лабораторная установка (рис. 1) представляет собой моделирующий стенд, позволяющий моделировать различные режимы работы и различные параметры 3-фазной сети. Моделирующий стенд состоит из силовой части, расположенной внутри лабораторной установки, и передней панели с органами управления и измерительными приборами.

На передней панели расположены органы управления установкой и измерительные приборы:

S1 – тумблер для подключения заземления нейтрали;

SA2 – тумблер включения питания стенда (включение сети);

A, B, C – фазные провода 3-фазной сети;

N – нулевой рабочий провод;

PE – нулевой защитный провод;

Т – заземление нейтрали;

FU1, FU2, FU3 – предохранители в сети переменного тока после 3-фазного трансформатора;

S3, S5, S7 – переключатели, имитирующие сопротивление изоляции фазных проводов R_А, R_В, R_С 3-фазной сети переменного тока;

S4, S6, S8 – переключатели, имитирующие емкость фазных проводов C_А, C_В, C_С 3-фазной сети переменного тока;

mА – миллиамперметр для измерения тока, протекающего через тело человека I_h;

V – вольтметр для измерения фазного U_ф и линейного U_л напряжений 3-фазной сети переменного тока;

S9, S10 – переключатели, имитирующие руки человека при одно- и двухполюсном прикосновении в 3-фазной сети переменного тока;

S11 – переключатель «ОП-ДП», имитирующий одно- и двухполюсное прикосновение человека;

R_h – сопротивление тела человека;

---

S12 – переключатель, коммутирующий величину R*(R* = R_h+ R_о + R_п) с учетом сопротивлений тела человека R_h, обуви R_о и пола R_п;

R^*₁ = R_h = 1000 Ом (сопротивление тела человека, принимаемое в расчетах по электробезопасности);

R^*₂ = R_h +R_о1 + R_п4 (человек в мокрой обуви на мокром бетонном полу);

R^*₃ = R_h + R_о2 + R_п5 (человек в мокрой обуви на мокром деревянном полу);

R^*₄ = R_h +R_о3 +R_п6 (человек в сухой обуви на сухом деревянном полу);

S13 – переключатель для подключения вольтметра при измерении фазных и линейных напряжений в 3-фазной сети переменного тока.


Рисунок 1. Лабораторная установка.

Ход выполнения

1. 
   Измерение линейных и фазных напряжений 3-фазной сети переменного тока.
   

Тумблером SA2 включить питание стенда. Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши осуществить включение.

Измерить линейные и фазные напряжения, поочередно подключая вольтметр «V» переключателем S13 к «А-В», «А-С», «В-С», «А-N», «B-N», «C-N», «А- », «В- », «С- ». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Установить переключатель S13 в положение «Стенд». В этом положении к стенду подключен миллиамперметр «mА» и вольтметр «V». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Результаты измерений занесены в таблицу 1.

---

Таблица 1.

Положение переключателя S13	А-В	А-С	В-С	А-N	B-N	C-N	А -	В -	С -
Показания вольтметра «V»	380	380	380	220	220	220	220	220	220

2. 
   Исследование опасности поражения человека электрическим током при однополюсном прикосновении к одной из фаз в 3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью в зависимости от сопротивлений изоляции фазных проводов R_А, R_В, R_С, емкости фазных проводов C_А, C_В, C_С относительно «земли» и сопротивления R* цепи замыкания тока I_h на «землю» через тело человека, обладающего сопротивлением R_h, с учетом сопротивлений обуви R_о, пола R_п.
   

Переключатель S1 установить в положение «∞». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Переключатель S11 установить в положение «ОП». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Переключатель S9 установить в положение «А». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Изменяя переключателями S3, S5, S7 (для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение) сопротивления изоляции

---

R_А, R_В, R_С фазных проводов 3-фазной сети переменного тока, исследовать функцию I_h = f(R_и) (зависимость тока I_h, протекающего через тело человека, от величины сопротивлений изоляции R_А, R_В, R_С фазных проводов 3-фазной сети переменного тока).

Изменяя переключателем S12 (для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение) величину R*(R* = R_h + R_о + R_п) с учетом сопротивлений тела человека R_h, обуви R_о и пола R_п, исследовать функцию I_h = f(R*) (зависимость тока I_h, протекающего через тело человека, от величины сопротивлений тела человека R_h, обуви R_о и пола R_п).

Результаты измерений занесены в таблицу 2.

Таблица 2.

Режим сети	Условия при измерениях
	Ih = f(Rи) при CА = CВ = CС= 0; R* = 1 кОм			Ih = f(R*) при RА = RВ = RС = 1 кОм; СА = СВ = СС = 0
	R, кОм	Ih, мА	U, В		R*, кОм	Ih, мА	U, В
3-проводная с изолированной нейтралью	500 15 5 1 0,05	1,3 36,7 82,5 165,0 216,4	1,3 36,7 82,5 165,0 216,4		R*1 R*2 R*3 R*4	165,0 41,3 8,7 0,4	165,0 206,3 217,1 219,9

Вывод:

---

Рисунок 2. График зависимости I(R).



Рисунок 3. График зависимости I(R*).

В случае, когда сопротивление изоляции фазных проводов R_А, R_В, R_С =1 кОм или R_А, R_В, R_С =0,05 кОм , C_А = C_В = C_С= 0 ,а R* = 1 кОм прикосновения человека к фазному проводу 3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью может стать летальным (в случае воздействия более 0,5 сек).

Так же в случае, когда сопротивление изоляции фазных проводов R_А, R_В, R_С =1 кОм , C_А = C_В = C_С= 0 ,а R*₁ = 1 кОм прикосновения человека к фазному проводу 3-фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью может стать летальным (в случае воздействия более 0,5 сек).

3. 
   Исследование опасности поражения человека электрическим током в 3-фазной сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью при однополюсном прикосновения к одной из фаз в зависимости от величины сопротивления R_T заземляющего устройства Т, сопротивлений изоляции фазных проводов R_А, R_В, R_С и сопротивления R* цепи замыкания тока I_h на «землю» через тело человека (R_h с учетом сопротивлений обуви R_о, пола R_п).
   

Переключатель S1 установить в положение «4 Ом». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Переключатель S11 установить в положение «ОП». Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Переключатель S9 установить в положение А. Для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение.

Изменяя переключателями S3, S5, S7 (для этого навести курсор на обозначение переключателя и левой клавишей мыши выделить переключатель синим цветом, навести курсор на нужную зону переключения и левой клавишей мыши осуществить переключение) сопротивления изоляции R_А, R_В, R_С

---