Зануление электроприемника, обеспечивающего безопасность человеку при пробое изоляции на корпус и других аварийных ситуациях, обоснование необходимости заземления нейтрали источника в 4-проводных сетях

измерения сопротивления петли фаза-нуль на лицевой панели стенда установлены амперметр, вольтметр и понижающий трансформатор. Отдельно на столе закреплен прибор М417.

Конструкция стенда удовлетворяет требованиям ГОСТ 12.4.113-82 "Работы учебные лабораторные. Общие требования безопасности".

3. Меры безопасности

Напряжение на стенде 220 В. Поэтому сборку схем производить только при снятом со стенда напряжении. Вновь собранная схема обязательно проверяется преподавателем.

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Измерить напряжения на корпусах электроприемников при замыкании фазы на корпус одного из них.

4.1.1. Собрать схему (рис.4), имитирующую замыкание фазы на корпус ЭП1. Измерить напряжения относительно земли на корпусах ЭП1 ЭП2 и ЭП3. Измерения выполняются при положении множителя РV "х10". Отсчет напряжения производится по шкале ЗОВ. Одновременно с измерением напряжения на корпусе ЭП2 (U_k2) измерить напряжение, приложенное непосредственно к телу человека (рука - ноги,U_h2)в для чего, не отключая вольтметр от корпуса ЭП2, нажать на кнопку SB_h , с помощью которой между корпусом ЭП2 и землей подключается эквивалент сопротивления тела человека R_h .

Результаты измерений занести в таблицу (табл.2).

Таблица 2

4.1.2. Имитируя замыкание фазы поочередно на корпус ЭП2, ЭП3, измерить напряжения на корпусах электроприемников относительно земли.

Результаты измерений занести в таблицу (табл.2).

4.1.З. Занулить ЭП2, для чего соединить корпус ЭП2 (клемма К2 ) с общим нулевым защитным приводом (клемма О2 ). Имитируя замыкание на корпус ЭП3, измерить напряжения U_k1,U_k2, U_h2 и U_k3 .

Результаты измерений занести в таблицу (табл.2).

4.1.4. Пользуясь табл.1 и результатами предыдущих измерений (табл.2), определить, каким должно быть быстродействие токовой защиты при замыканиях на корпус ЭП1, ЭП2 и ЭП3.

Таблица 3

4.2. Измерить сопротивление петли фаза-нуль с отключением всей сети. Для измерения используются однофазный понижающий трансформатор, амперметр и вольтметр. Схема измерения показана на рис.5.   При измерении переключатель "множитель PV" установить в положение "х 1". Отсчет напряжения - по шкале 30 В. Отсчет тока - по шкале 1 х 0.1, А.

Знание |Z_Ф-Н| дает возможность рассчитать значение тока короткого замыкания:

4.3.       Измерить сопротивление петли фаза - нуль без снятия напряжения.

Измерение производится с помощью прибора М417. Прибор подключается к корпусу ЭП4 и одному из фазных проводов непосредственно у ЭП4. Перед каждым измерением производится калибровка прибора путем установки стрелки измерителя на нуль при нажатой кнопке "Калибр". Измерения произвести 3-5 раз с интервалами между ними 2...3 минуты. В качестве измеренного |Zф-н| берется среднее значение. Поскольку при измерений режим работы сети близок к режиму короткого замыкания, сам процесс измерения должен быть не более 3...5 с.

4.4.       Пользуясь данными измерений по п.4.2, а также найденным требованием к быстродействию токовой защиты (табл.3), проверить, обеспечат ли предохранители, токовременные характеристики которых даны в табл.4, безопасность человеку при замыкании фазы на корпус ЭП3.

Таблица 4

4.5. Оценить опасность, возникающую при одновременном использовании на рабочем месте зануленных и незануленных электроприемников.

Пусть на рабочем месте (столе) находятся два электроприемника: ЭП2 и ЭП3 (например, ЭП2 - электронный осциллограф, ЭП3 -электронный вольтметр; оба имеют металлические корпуса). При работе с этими приборами возможно одновременное прикосновение человека к корпусам ЭП2 и ЭП3.

Для имитации одного рабочего места необходимо перемкнуть клеммы "Корпус ЭП3" и "О2" Так мы делаем "очень коротким" нулевой проводник между ЭП2 и ЭП3 (Zнз=0, см. рис. 4) и следовательно, "приближаем" ЭП2 к ЭП3. Наличие Zф3 существенного влияния на величину напряжения прикосновения не имеет. В дальнейшем будем считать Zфз=0. Оценивать опасность  поражения человека электрическим током будем по величине напряжения прикосновения в ЦЕПИ рука - рука (считаем, что человек изолирован от земли, например, с помощью диэлектрического коврика).

4.5.1. Начертить электрическую схему,  иллюстрирующую описанную ситуацию, показать её преподавателю. Собрать схему рабочего места.

4.5.2. Измерить напряжение прикосновения при пробое изоляции на корпус ЭП2 и исправной изоляции ЭП3 для следующих случаев:

а) корпус ЭП2 не занулен;

б) корпус ЭП2 занулен.

Результаты измерений занести в таблицу (табл.5).

4.5.3. Измерить напряжение прикосновение при пробое изоляции на корпус ЭП3 и исправной изоляции ЭП2 для следующих случаев: