Лабораторная работа №7 эксплуатация групповых щитков и счетчиков электроэнергии
Цель работы:
Изучить порядок и правила эксплуатации группового щитка осветительной сети, а также установки, проверки и включения счетчика электрической энергии.
В результате выполнения работы студент должен:
знать- правила эксплуатации групповых щитков и счетчиков электроэнергии;
уметь – устанавливать, проверять и включать счетчик электрической энергии.
Методические указания
Питание осветительных сетей осуществляется от группового щитка. Щиток обычно представляет собой штампованный стальной или пластмассовый каркас, закрепленный на кронштейнах. Щиток устанавливают в местах, удобных для обслуживания, на панелях, на стенах, в нишах или на щитах на высоте 1,4—1,7 м от пола.
В верхней части группового щитка располагают пробочные предохранители или автоматические выключатели, в средней части — счетчик электрической энергии, в нижней — пакетный выключатель.
Питание из сети подводят к пакетному выключателю, предназначенному для ручного отключения счетчика и осветительной проводки при ревизиях, демонтаже, монтаже.
Предохранители и автоматические выключатели служат для защиты проводки при перегрузках и коротких замыканиях. Счетчик предназначен для учета израсходованной электрической энергии потребителями данного помещения.
Две обмотки счетчика, выполненные из медной изолированной проволоки, расположены на стальных магнитопроводах. Одна из обмоток (последовательная) имеет небольшое число витков (14—15), другая (параллельная)— большое число витков (8000—10 ООО); причем первая обмотка изготовлена из провода большего течения и включена последовательно с нагрузкой (потребителем), а вторая выполнена из тонкой проволоки и включена параллельно нагрузке. Следовательно, первая обмотка измеряет ток, потребляемый нагрузкой, а вторая — напряжение на зажимах потребителя. Эти обмотки создают магнитное поле, пересекающее подвижный алюминиевый диск, укрепленный на оси и расположенный между полюсами магнитопроводов. В этом диске наводятся индуктированные токи, также создающие магнитное поле.
Взаимодействие магнитных полей создает вращающий момент, под действием которого диск вращается со скоростью, пропорциональной мощности потребителя.
Энергия, потребляемая приемником и проходящая через счетчик, определяется как произведение мощности Р на время t:
W=Pt=UIt
Концы обмоток выведены к четырем зажимам, расположенным в клеммной коробке. При помощи этих зажимов счетчик подключают к сети (зажимы 1,3 , рисунок 7.1) и соединяют с потребителем (зажимы 2,4). Нулевой провод сети присоединяют к зажиму 3, а фазный – к зажиму 1.
Рисунок 7.1.Монтажная схема счетчика электрической энергии
После монтажа и подключения счетчика клеммную коробку закрывает и пломбирует представитель электроснабжающей организации.
Ход работы
1. Ознакомиться с конструкцией группового щитка, с расположением на нем электрических аппаратов. Изучить устройство и принцип действия счетчика электрической энергии, записать его технические данные. Собрать схему включения счетчика (рисунок 9.2).
Рисунок 9.2. Схема включения счетчика
2. После проверки схемы преподавателем включить выключателем В счетчик без нагрузки, чтобы убедиться в отсутствии самохода, то есть пригодности счетчика к эксплуатации. Включить автоматами В1—ВЗ нагрузку (сначала одну группу, затем две) и подсчитать число оборотов п диска за 5 мин работы счетчика, одновременно записав показания амперметра и вольтметра. Опытные данные записать.
Для каждой нагрузки вычислить:
а) потребляемую мощность, и израсходованную энергию;
б) действительную постоянную счетчика Сд (кВт-ч/об), то есть количество энергии, соответствующее одному обороту диска.
Сравнить полученную действительную постоянную счетчика с номинальной Сн, которая определяется по данным, обозначенным на счетчике, где написано, что 1 кВт-ч соответствует 5000 оборотов диска.
В отчете привести краткое описание конструкции группового щитка, устройства и принципа действия счетчика электроэнергии; начертить схему включения; представить результаты замеров и расчеты.
Контрольные вопросы:
1. Почему в электрической цепи предохранители и автоматы выключаются после счётчика?
2. Каков принцип действия индукционного счётчика электроэнергии?
3. Почему при наличии самохода счётчик не пригоден для работы?