Описание лабораторного стенда

«Защитное заземление и зануление»

Лабораторный стенд предназначен для выполнения лабораторных работ по оценке эффективности действия защитного заземления и зануления.

Он представляет собой модель электрической сети с источником питания, электропотребителями, средствами защиты и измерительными приборами. Лицевая панель стенда представлена на (рис. 1). В качестве источника питания используется трехфазный трансформатор. Стенд включается трехфазным автоматом S2 в положении I. При этом загораются индикаторы, расположенные рядом с фазными проводами А, В, С. Режим нейтрали сети изменяется переключателем S1: в правом положении - заземлена, в левом изолирована.

Нейтраль заземляется через сопротивление Ro= 4 Ом, Нулевой рабочий проводник (N - проводник) подключается с помощью переключателя S3, а нулевой защитный проводник (РЕ - проводник) - с помощью S4 при верхнем их положении. Нижнее положение переключателей означает отключение проводников.

Сопротивления фазных проводов сети и N - провода относительно земли смоделированы сосредоточенными сопротивлениями Ra, Rb, Rc и Rn. В данном стенде моделируется только активная составляющая полного сопротивления, причем используется случай симметричной проводимости проводов относительно земли, (то есть Ra,=Rb,=Rc=Rn)- Значение указанных сопротивлений изменяются пятипозиционным переключателем S18 в зависимости от вариантов, задаваемых преподавателем.

Электропотребители на мнемосхеме показаны в виде их корпусов. Потребители корпус 1 и корпус 2 являются трехфазными и подключены к сети через автоматические выключатели (автоматы защиты) S5 и S10 соответственно. Положение 1 (верхнее) означает включение автоматов, при этом напряжение подается на потребители. Электропотребитель «корпус З» является однофазным, выполненным по классу 1 защиты от поражения электротоком.

Подключение корпусов 1 и 2 к РЕ - проводнику осуществляется переключателями S8 и S14 соответственно. Правое положение переключателей означает, что корпуса занулены. Сопротивление фазного провода от нейтральной точки до корпуса 2 не изменяется и равно Кф-0,1 Ом, распределенное равномерно на двух участках провода (нейтральная точка - точка подключения корпуса 1 и точка подключения корпуса 1 - точка подключения корпуса 2). Сопротивление РЕ - проводника может изменяться с помощью переключателя S6, при этом сопротивления участков нейтраль – "корпус 1" и "корпус 1 – "корпус 2" равны и принимают значения: 0,1; 0,2 и 0,5 Ом. Обрыв РЕ - проводника между точками подключения корпусов 1 и 2 имитируется с помощью переключателя S12 в нижнем его положении. Повторное заземление R_п подключается к РЕ проводнику с помощью переключателя S17 при его правом положении, значение R_п изменяется трехпозиционным переключателем S19 (4, 10, 100 Ом). Переходное сопротивление R_пер между корпусом 2 и зануляющим проводником изменяется переключателем S16 и может принимать значения 0, 0,1 и 0,5 Ом.

Подключение корпусов 1 и 2 к заземляющим устройствам с сопротивлениями R₃₁ и R₃₂; осуществляется с помощью переключателей S9 и S15 соответственно. Сопротивление заземления R₃₁ корпуса 1 является постоянным и равным 4 Ом, а заземления R₃₂ корпуса 2 - трехпозиционным (4, 10, 100 Ом) и устанавливается переключателем S11

Замыкания фазных проводов на корпуса 1 и 2 осуществляется кнопками S7 и S13 соответственно, при этом на корпус 1 замыкается фазный провод А, а на корпус 2 фазный провод В.

Лабораторный стенд имеет три измерительных прибора: цифровые вольтметр и амперметр с диапазоном измерения от 0 до 2000, а также цифровой миллисекундометр с диапазоном измерения от 0 до 999 мс.

Вольтметр включается в измерительные цепи через гнезда Х1-Х15, установленные в соответствующих точках схемы, с помощью гибких проводников, снабженных наконечниками. При этом амперметр должен быть отключен. Включение амперметра в цепь осуществляется с помощью переключателя, находящегося под индикатором. При соответствующем подключении загорается лампочка, указывающая место подключения прибора. Положение "ОТКЛ" означает отсутствие амперметра в цепях сети. В положении А1 измеряется ток короткого замыкания, в положении А2 - ток, стекающий с заземлителя корпуса 2, в положении A3 - ток замыкается на землю через повторное заземление РЕ - проводника. При переходе с одного предела измерения амперметра на другой необходимо дождаться установившегося показания прибора.

Миллисекундомер включается при нажатии кнопки S13, а отключается при срабатывании автомата защиты S10.

Установка позволяет длительно сохранять режим, соответствующий периоду замыкания фазного провода на корпуса 1 и 2. Для удаления показателей на приборах после того, как измерены все необходимые параметры, следует нажать на кнопку "СБРОС".

При измерениях с помощью цифровых приборов наблюдается дрейф последней цифры – а в протокол следует заносить среднее значение показания.

Приложение №2

Схема стенда "Защитное заземление и зануление"