ООО «Учебная техника»

№1

Л.Б№1(ОХТ) №6из методички

Л.Б №2(ОХТ) №3из методички

Комплект типового лабораторного оборудования

Основыэлектробезопасности

Руководство по выполнению базовых экспериментов

П. Н. Сенигов. Комплект типового лабораторного оборудования «Основы электро­безопасности». Руководство по выполнению базовых экспериментов.- Челябинск: ООО «Учебная техника», 2004. - 38 с.

Описаны состав и отдельные компоненты комплекта типового лабораторного обору­дования «Основы электробезопасности». Представлены электрические схемы соединений, перечни аппаратуры и указания по проведению базовых экспериментов.

Руководство предназначено для использования при подготовке к проведению лабо­раторных занятий по дисциплине «Основы электробезопасности» со студентами и учащи­мися, обучающимися в высших и средних профессиональных образовательных учреждени­ях, а также на курсах повышения квалификации электротехнического персонала предпри­ятий и организаций.

Содержание

1. Определение влияния режима электрической сети и ее нейтрали на условия электробезопасности 8

2. Определение зависимостей, характеризующих явления при стекании тока в землю через защитный заземлитель 12

3. Определение зависимостей, характеризующих электрическое

сопротивление тела человека 16

4. Натурное моделирование зануления электрооборудования 19

5. Контроль изоляции в электрической сети с изолированной нейтралью 23

6. Измерение сопротивления заземления 27

7. Натурное моделирование защитного заземления/самозаземления электрооборудования 31

8. Натурное моделирование защитного отключения электрической сети

Введение

В настоящем Руководстве описаны базовые эксперименты, выполняемые на ком­плекте типового лабораторного оборудования «Основы электробезопасности». В ходе их воспроизводится работа устройств, обеспечивающих безопасность электроустановок, с од­новременной регистрацией параметров электромагнитных процессов в них.

Комплект типового лабораторного оборудования предназначен для проведения ла­бораторных работ по специальностям «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», «Безопасность технологических процессов и производств (по отраслям)» и другим инже­нерным специальностям.

Комплект также может быть использован в техникумах электроэнергетического профиля, на семинарах и курсах повышения квалификации электротехнического персонала предприятий и организаций.

Аппаратная часть комплекта выполнена по блочному (модульному) принципу и со­держит:

• спроектированные с учебными целями натурные аналоги элементов электрической систе­ мы;

• источники питания;

• измерительные преобразователи и приборы;

• составной лабораторный стол с встроенными контейнерами для хранения проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функцио­ нальных блоков.

Питание комплекта осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением 380 В с нейтральным и защитным проводниками.

Потребляемая мощность В*А, не более 200

Габариты (длина/ ширина / высота), мм 3650х900х 1600

Масса, кг, не более 200

Методическая часть комплекта включает настоящее руководство как материалы для подготовки к проведению лабораторных работ.

Комплекту типового лабораторного оборудования «Основы электробезопасности» присущи следующие качества.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, которая выражается в возможности воспроизведения не только базовых экспериментов, но и более широкого круга задач моделирования.

ГИБКОСТЬ, которая обеспечивается возможностью компоновки требуемой конфи­гурации комплекта сообразно с задачами каждого конкретного эксперимента.

НАГЛЯДНОСТЬ результатов моделирования, которая обеспечивается их отображе­нием на измерительных приборах комплекта.

НАДЁЖНОСТЬ, достигаемая за счет малой мощности силовых элементов, защитой электрических цепей от эксплуатационных коротких замыканий и неумелого обращения.

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, которая обеспечена выполнением элементов классом защиты от поражения электрическим током 01 и I, а также применением устройства защит­ного отключения.

КОМПАКТНОСТЬ, которая обеспечена малой установленной мощностью элементов и использованием только требуемых для данного эксперимента блоков и приборов.

СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН комплекта с учетом требований эргономики, инженер­ной психологии и эстетики.

На комплекте может активно работать бригада из 2-3 студентов.

Перечень аппаратуры, используемой в экспериментах

Количество аппаратуры определённого типа, используемой в конкретных эксперимен­тах, приведено в таблице 1.

Таблица 1

Тип аппаратуры	Номер эксперимента
	1	2	3	4	5	6	7	8
201.2	1	1		1	1	1	1	1
337	1	1		1	1	1	1	1
302	1	1		1	1	1	1	1
303	1				1		1	1
309	1							1
310	1			1
311					1
312						1
316					1
321								1
325		1
326		1
327		1
328							1
329				1
341			1
508.2	1	1		1	1	1	1	1

Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра 7

Подготовка и проведение измерений с помощью электронного

Мультиметра

Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и омического со­противления) используется мультиметр. До его подключения к цепи необходимо выполнить следующие операции:

• установка рода тока (постоянный/переменный);

• выбор диапазона измерений соответственно ожидаемому результату измерений;

• правильное подсоединение зажимов мультиметра к измеряемой цепи.

Присоединение мультиметра как вольтметра

Присоединение мультиметра как амперметра

R- 1KM

Присоединение мультиметра как омметра

1. Определение влияния режима электрической сети и ее нейтрали на

условия электробезопасности

• Электрическая схема соединений

• Перечень аппаратуры

• Указания по проведению эксперимента

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры (пре­дельные)
Gl	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~: 16 А
А1 .	Блок линейных дросселей	337	6x1,0 Гн; 0,5 А
А2	Трехфазный трансформатор	302	250 В-А, 380/380 В, Y-0/Y-0
A3	Модель участка электрической сети	303	380В~;3 хО.5 А
А4	Модель человека	309	380В~;3 хО.5 А
А5	Модель замыкания на землю	310	380В~;3 х 0.5 А
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000В=; 0...10 А=; 0...20МОм

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электро­ питания.

• Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Установите у модели А5 сопротивление замыкания на землю К_зам = ос.

• Включите источник G1 и питание блока мультиметров Р1.

• Варьируя сопротивление изоляции R_И3 = R_A = R_B = r_с и емкости С = С_А = С_b = С_с фаз модели A3, а также сопротивлений R_0буви и R_Пола модели А4, снимите в электрической сети с изолированной нейтралью с помощью амперметра блока Р1 следующие зависи­ мости тока через тело человека: I_h = f(R_И3), I_h = f(C), I_h = f(R_0буВи), I_h = f(R_nола).

• Смоделируйте электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью. Для этого соедините перемычкой гнездо нейтральной точки трансформатора и гнездо сопротивления зазем- лителя r_о в блоке трехфазного трансформатора А2.

• Снимите аналогичные ранее снятым для электрической сети с изолированной нейтра­ лью зависимости тока через тело человека для электрической сети с гухозаземленной нейтралью .

• Сопоставьте снятые зависимости и сделайте вывод о влиянии режима нейтрали элек­ трической сети на условия электробезопасности.

• Варьируя сопротивление изоляции R_И3 = R_A = R_B = r_c и емкости С = С_А = С_в = С_с фаз модели A3, сопротивление замыкания на землю R_3АM модели А5, а также сопротивлений R_обуви и R_пола модели А4, снимите в электрической сети с глухозаземленной нейтралью с помощью амперметра блока Р1 зависимости тока через тело человека: I_h = f(R_из), I_h = f(C), i_h = f(R_3АM), a также с помощью вольтметра блока PI - зависимость напряжения прикосновения U_np = f(R_3aM) .

• Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы о влиянии параметров в электрической сети с глухозаземленной нейтралью на условия электробезопасности.

• Смоделируйте электрическую сеть с изолированной нейтралью. Для этого уберите пе­ ремычку, соединяющую гнездо нейтральной точки трансформатора и гнездо сопротив­ ления заземлителя r_o в блоке трехфазного трансформатора А2.

• Варьируя параметры моделей АЗ...А5, снимите с помощью амперметра и вольтметров блока Р1: зависимости тока через тело человека: I_h = f(R_И3), I_h ⁼ f(C), I_h = f(R_зам), зави­ симости напряжения прикосновения U_np = f(R_зам), U_np = f(R_пола) и напряжения фаз электрической сети относительно земли u_a = f(R_зам), u_b = f(R_зам), U_c= f(R_зам).

• Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы о влиянии параметров в электрической сети с изолированной нейтралью на условия электробезопасности.

• По завершении эксперимента отключите источник G1 и питание блока мультиметров Р1.