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 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 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 |
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:
1.
2.
3.
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 |
2 | 1000 | 0,1 | | 57 | 30 | 5 | 0,2 | 3 |
| 1000 | 0,2 | | 82 | 45 | 10 | 4,0 | 7 |
| 1000 | 1,6 | | 200 | 110 | 75 | 3,0 | 40 |
3 | 1000 | 0 | 1 | 170 | 90 | 75 | 64,0 | 40 |
| 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:
1.
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, RL=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 Ihкомп , измереный в опыте при наличии компенсации, mA | 11 | 16 | 22 | 30 | 36 |
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA | 12,5 | 19,8 | 14,2 | 15,7 | 17,5 |
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 Ihкомп , измереный в опыте, mA | 24 | 22 | 18 | 16 | 15 |
Ток Ihкомп расчитаный по формуле, mA | 68 | 38 | 23 | 14 | 8 |
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 Ihкомп , измереный в опыте, mA | 50 | 18 | 17 | 17 |
Ток Ihкомп 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 |
Другие работы по теме:
Силовой трансформатор тока или напряжения
Любой состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки (их может быть несколько) и ферромагнитного сердечника, который выполняет функции магнитного провода. Трехфазные трансформаторы оборудуются стабилизатором напряжения с тремя фазами, что позволяет выдерживать существенные нагрузки на электросеть.
Линейные электрические цепи
Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Череповецкий Государственный Университет
Электрический ток
Определение силы взаимодействия двух точечных тел. Расчет напряженности электрического поля плоского конденсатора при известных показателях площади его пластины и величины заряда. Нахождение напряжения на зажимах цепи по показателям сопротивления и тока.
Трехфазные цепи
Схемы соединений трехфазных цепей: звезда и треугольник. Рассмотрение соединения звездазвезда, звездатреугольник с нулевым проводом (без нулевого), симметричный и несимметричный режим. Аварийные режимы в трехфазных цепях (обрыв линейного провода, фазы).
Комплексный метод расчета цепи
Сопротивление в комплексном виде. Определение общего эквивалентного сопротивления цепи, токов в ветвях параллельной цепи и напряжения на ее участках. Сравнение полной мощности в цепи с суммой активных и реактивных мощностей на ее отдельных участках.
Анализ линейных электрических цепей
Определение тока методом эквивалентного генератора в ветвях цепи. "Базовая" частота, коэффициент, задающий ее значение в источниках. Расчет электрической цепи без учета взаимно индуктивных связей в ветвях, методом узловых напряжений и контурных токов.
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Виды соединений резисторов
Соотношения при последовательном соединении резисторов. Напряжение при последовательном соединении. Закон Ома для полной цепи и для ее участка. Второй закон Кирхгофа, его справедливость. Общее сопротивление при последовательном соединении резисторов.
Переменный ток
Переменный ток Установившиеся вынужденные колебания можно рассматривать как протекание в цепи, обладающей емкостью С, индуктивностью L и активным сопротивлением R, переменного тока. Под действием внешнего напряжения
Построение потенциальной диаграммы
Порядок сборки заданной электрической цепи, методика измерения потенциалов всех точек данной цепи. Определение силы тока по закону Ома, его направления в схемах. Построение для каждой схемы потенциальной диаграммы по соответствующим данным расчета.
Анализ линейных электрических цепей
1. Задание к расчетно-графической работе № 1 Таблица 1. Значения элементов, входящих в состав ветвей схемы. Резисторы, Ом. Индуктивности, мГн. Ёмкости, мкФ.
Ограничители импульсных сигналов
Назначение и типы ограничителей. Амплитудные селекторы. Дифференцирующие и интегрирующие цепочки. Диаграммы, поясняющие работу ограничителя. Сглаживание вершин импульсов с помощью ограничителя сверху. Выделение импульсов с помощью ограничителей.
Устройство и принцип действия трансформатора
Потребность трансформирования электрической энергии - повышения и понижения переменного напряжения в сети. Классификация трансформаторов и принцип их работы. Конструктивное исполнение и электромагнитные процессы в трансформаторах различных типов.
Источник питания
аздел: Цепи постоянного тока. Тема: Законы Кирхгофа. Цепи в которых резисторы , а также источники питания соединены произвольно , называют разветвленными или сложными.
Трехфазные трансформаторы изготовляют главным образом стержневыми
Трехфазные трансформаторы изготовляют главным образом стержневыми. Схема построения магнитопровода трехфазного стержневого трансформатора показана на рис. 102, а. Три одинаковых однофазных трансформатора выполнены так, что их первичные и вторичные обмотки размещены на одном стержне сердечника, а другой стержень магнитопровода каждого трансформатора не имеет обмотки.
Привод галтовочного барабана
Этапы проектирования привода галтовочного барабана. Энерго-кинематический расчет привода. Описание электродвигателей, соответствующих данной мощности. Расчет фактического передаточного числа цепной передачи. Проверка частоты вращения ведущей звездочки.
Электрические трехфазные цепи
Электрические трехфазные цепи. Получение трехфазной системы Э.Д.С. Трехфазная система электрических цепей представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные Э.Д.С. одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником питания.
Измерение мощности и энергии
Лабораторная работа. На практике изучить измерительные приборы, научится определять мощность электрической цепи и потребляемую энергию.
Метод наложения
Принцип наложения. Основным свойством линейной электрической цепи является принцип наложения (принцип суперпозиции): реакция линейной электрической цепи на совокупность воздействий равна сумме реакций, вызываемых в той же цепи каждым из воздействий в отдельности. На этом принципе основан метод расчёта сложных цепей – метод наложения.