Файл: Учебнометодическое пособие по лабораторным работам для студентов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 278
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
; 3 – переключатель режимов работы прибора; 4 – зажимы; 5 – головка реостата
Прибор М-416 основан на компенсационном методе измерения сопротив- ления растеканию тока с заземления, который заключается в уравновешивании напряжения равным по величине и противоположным по направлению паде- нием напряжения на известном сопротивлении (см. рис. 8.8, 8.10). Источником питания прибора служат три соединенных последовательно элемента напряже-
нием 1,5 В каждый. Измерительное устройство прибора снабжено индикатором А. Прибор имеет 4 диапазона измерений: 0,1 – 10; 0,5 – 50; 2 – 200; 10 – 1000 Ом. Для перехода с одного диапазона на другой используется переключатель В. Для подключения элементов системы измерения имеются четыре зажима С, обозна- ченных цифрами 1, 2, 3, 4. Питание прибора включается кнопкой Д, а ручка Е
«Реохорд» служит для регулировки калиброванного сопротивления – см. рис. 8.10.
Измеритель сопротивления заземлений Ф4103-М1, как и МС-08, М-416, предназначен для определения сопротивления заземляющих устройств любых геометрических размеров, а также удельного сопротивления грунтов. Электро- питание измерителя осуществляется от девяти встроенных элементов 373 или от внешнего источника постоянного тока напряжением от 11,5 до 15 В. Для подключения измеряемого сопротивления Rx, вспомогательного заземлителя В и зонда З (рис. 8.11) на приборе имеется четыре зажима, обозначенных Т1, П1, П2, Т2. Для грубых измерений зажимы Т1, П1 соединяются перемычкой и к ним присоединяют измеряемый объект. К зажиму П2 присоединяют зонд, а к зажиму Т2 – вспомогательный заземлитель.
С этой целью установите прибор на ровной поверхности. К зажимам I1, Е1 подключите дополнительный заземлитель, который входит в состав принадлеж- ностей и размещается на расстоянии 20 м от зонда – см. рис. 8.7. Проведите за- мер сопротивления грунта. Поставьте ручку переключателя 3 в положение «Из- мерение 2 «х1», т. е. на предел 1000 Ом; вращая ручку генератора 2 со скоро- стью около 135 об/мин, произведите замер удельного сопротивления грунта. При незначительном отклонении стрелки прибора перейдите на шкалу 100 Ом,
переключив ручку 3 в положение «х0,1», и замер повторите. Если и на этом диапазоне отклонение стрелки прибора незначительно, перейдите на шкалу 10 Ом, переключите ручку 3 в положение «х0,01» и снова повторите замер. Результат впишите в табл. 8.5. Переключатель верните в положение «х1».
Если при измерении проявляется влияние блуждающих переменных то- ков (в виде колебания стрелки), то необходимо изменить число оборотов руко- ятки генератора в ту или иную сторону, добиваясь спокойного и уверенного от- клонения стрелки, соответствующего измеряемой величине. При этом число оборотов в минуту должно составлять 90 – 150.
Верните прибор в исходное положение.
Рис. 8.10. Измеритель заземления типа М-416:
А – показывающий прибор; В – переключатель диапазонов; С – зажимы; D – кнопка питания; Е – ручка реохорда
Рис. 8.11. Измеритель сопротивления заземления типа Ф4103-М1
Работы выполняются во дворе учебного корпуса. Далее:
А) проверить напряжение источника питания. Для этого закоротить с по- мощью перемычек зажимы Т1, П1, П2, Т2, установить переключатели в поло- жение КЛБ и «0,3», а ручку КЛБ – в крайнее правое положение. Нажать кнопку ИЗМ. Если при этом лампа КП не загорается, напряжение питания в норме (см. рис. 8.11);
Б) проверить работоспособность измерителя. Для этого в положении КЛБ переключателя установить ноль ручкой УСТ 0, нажать кнопку ИЗМ, ручкой КЛБ установить стрелку на отметку «30». Не забывайте устанавливать перек- лючатель в положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения раз- ряда внутреннего источника питания;
В) к зажимам Т1, П1, П2, Т2 с помощью соединительных проводов под- ключите вспомогательные четыре заземлителя, отсоедините перемычку между зажимами П2, Т2;
Г) установить необходимый диапазон измерений (30). Перевести пере- ключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ2 и отсчитать значение сопротивле- ния. Если стрелка под воздействием помех совершает колебательные движения, устранить их вращением ручки ПДСТ;
Д) при необходимости перейти на другой диапазон измерения, переклю- чить ПРЕДЕЛЫ в необходимое положение. Установить ноль и откалибровать измеритель по п. Б. Затем перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ2 и отсчитать значение сопротивления. Например, если стрелка показывает 5, а ПРЕДЕЛЫ установлены на отметке
1000, то сопротивление составит 500 Ом. Данные запишите в табл. 8.5. Установите расстояние между электродами а = 2,0 м, затем 3,0 м и повторите измерения. Все данные заносятся в табл. 8.5.
Рис. 8.12. Схема измерения прибором Ф4103-М1
Таблица8.5
К определению расчетного удельного сопротивления грунта , Омм
ρизм
R 2πl , ln4l/d
(8.16)
где R – показания приборов, Ом;
l– длина дополнительного заземлителя, м;
d– диаметр дополнительного заземлителя, м.
Дополнительный заземлитель, использованный при измерении удельного сопротивления, имеет следующие размеры:
d = 0,02 м, l = 1,0 м.
При использовании приборов Ф4103-М1 и ИСЗ-2016 расчет удельного сопротивления грунта выполняют по формуле
изм = 2Ra, (8.17)
где а – расстояние между заземлителями. Результаты расчета приведите в табл. 8.5.
Воспользовавшись приведенными выше формулами (8.10) – (8.15) и определенным экспериментально значением удельного сопротивления грунта
расч (см. табл. 8.5), рассчитайте сопротивление растеканию тока с конструк-
ции заземления для заданного вам из табл. 8.6 варианта конструкции заземления.
Таблица8.6
Варианты заданий по лабораторной работе
Прибор М-416 основан на компенсационном методе измерения сопротив- ления растеканию тока с заземления, который заключается в уравновешивании напряжения равным по величине и противоположным по направлению паде- нием напряжения на известном сопротивлении (см. рис. 8.8, 8.10). Источником питания прибора служат три соединенных последовательно элемента напряже-
нием 1,5 В каждый. Измерительное устройство прибора снабжено индикатором А. Прибор имеет 4 диапазона измерений: 0,1 – 10; 0,5 – 50; 2 – 200; 10 – 1000 Ом. Для перехода с одного диапазона на другой используется переключатель В. Для подключения элементов системы измерения имеются четыре зажима С, обозна- ченных цифрами 1, 2, 3, 4. Питание прибора включается кнопкой Д, а ручка Е
«Реохорд» служит для регулировки калиброванного сопротивления – см. рис. 8.10.
Измеритель сопротивления заземлений Ф4103-М1, как и МС-08, М-416, предназначен для определения сопротивления заземляющих устройств любых геометрических размеров, а также удельного сопротивления грунтов. Электро- питание измерителя осуществляется от девяти встроенных элементов 373 или от внешнего источника постоянного тока напряжением от 11,5 до 15 В. Для подключения измеряемого сопротивления Rx, вспомогательного заземлителя В и зонда З (рис. 8.11) на приборе имеется четыре зажима, обозначенных Т1, П1, П2, Т2. Для грубых измерений зажимы Т1, П1 соединяются перемычкой и к ним присоединяют измеряемый объект. К зажиму П2 присоединяют зонд, а к зажиму Т2 – вспомогательный заземлитель.
-
Последовательность выполнения работы
-
Получите от преподавателя или лаборанта измерительный прибор, при- надлежности. Изучите инструкцию по порядку работы с прибором. -
Измерьте с помощью прибора МС-08 удельное сопротивление грунта.
С этой целью установите прибор на ровной поверхности. К зажимам I1, Е1 подключите дополнительный заземлитель, который входит в состав принадлеж- ностей и размещается на расстоянии 20 м от зонда – см. рис. 8.7. Проведите за- мер сопротивления грунта. Поставьте ручку переключателя 3 в положение «Из- мерение 2 «х1», т. е. на предел 1000 Ом; вращая ручку генератора 2 со скоро- стью около 135 об/мин, произведите замер удельного сопротивления грунта. При незначительном отклонении стрелки прибора перейдите на шкалу 100 Ом,
переключив ручку 3 в положение «х0,1», и замер повторите. Если и на этом диапазоне отклонение стрелки прибора незначительно, перейдите на шкалу 10 Ом, переключите ручку 3 в положение «х0,01» и снова повторите замер. Результат впишите в табл. 8.5. Переключатель верните в положение «х1».
Если при измерении проявляется влияние блуждающих переменных то- ков (в виде колебания стрелки), то необходимо изменить число оборотов руко- ятки генератора в ту или иную сторону, добиваясь спокойного и уверенного от- клонения стрелки, соответствующего измеряемой величине. При этом число оборотов в минуту должно составлять 90 – 150.
Верните прибор в исходное положение.
-
Измерьте с помощью прибора М-416 удельное электрическое сопро- тивление грунта. С этой целью установите прибор на ровной поверхности, от- кройте крышку. Проконтролируйте питание прибора, т. е. установите переклю- чатель В (см. рис. 8.10) в положение «Контроль 5 Ом», нажмите кнопку Д и вращением ручки Е «Реохорд» добейтесь установления стрелки индикатора А на нулевую отметку. На шкале реохорда Е при этом должно быть показано 5 0,35 Ом; присоедините провод от дополнительного заземлителя к зажимам 1, 2, замкнутым перемычкой; к зажиму 3 присоедините зонд 3, а к зажиму 4 – вспомогательный заземлитель В (см. рис. 8.8). Переключатель В установите в положение «х1»; нажмите кнопку Д, вращая ручку Е «Реохорд», добейтесь максимального приближения стрелки индикатора А к нулю. Результат измере- ния равен произведению показания шкалы реохорда на множитель у переклю- чателя В. Результат запишите в табл. 8.5; если измеряемое сопротивление ока- жется больше 10 Ом, переключатель В установите в положение «х5», «х20» или «х100» и повторите указанные выше операции. Верните прибор в исходное положение. -
Измерьте удельное электрическое сопротивление грунта с помощью прибора Ф4103-М1. Установите расстояние между вспомогательными электро- дами а (см. рис. 8.12) – 0,5 м.
Рис. 8.10. Измеритель заземления типа М-416:
А – показывающий прибор; В – переключатель диапазонов; С – зажимы; D – кнопка питания; Е – ручка реохорда
Рис. 8.11. Измеритель сопротивления заземления типа Ф4103-М1
Работы выполняются во дворе учебного корпуса. Далее:
А) проверить напряжение источника питания. Для этого закоротить с по- мощью перемычек зажимы Т1, П1, П2, Т2, установить переключатели в поло- жение КЛБ и «0,3», а ручку КЛБ – в крайнее правое положение. Нажать кнопку ИЗМ. Если при этом лампа КП не загорается, напряжение питания в норме (см. рис. 8.11);
Б) проверить работоспособность измерителя. Для этого в положении КЛБ переключателя установить ноль ручкой УСТ 0, нажать кнопку ИЗМ, ручкой КЛБ установить стрелку на отметку «30». Не забывайте устанавливать перек- лючатель в положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения раз- ряда внутреннего источника питания;
В) к зажимам Т1, П1, П2, Т2 с помощью соединительных проводов под- ключите вспомогательные четыре заземлителя, отсоедините перемычку между зажимами П2, Т2;
Г) установить необходимый диапазон измерений (30). Перевести пере- ключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ2 и отсчитать значение сопротивле- ния. Если стрелка под воздействием помех совершает колебательные движения, устранить их вращением ручки ПДСТ;
Д) при необходимости перейти на другой диапазон измерения, переклю- чить ПРЕДЕЛЫ в необходимое положение. Установить ноль и откалибровать измеритель по п. Б. Затем перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ2 и отсчитать значение сопротивления. Например, если стрелка показывает 5, а ПРЕДЕЛЫ установлены на отметке
1000, то сопротивление составит 500 Ом. Данные запишите в табл. 8.5. Установите расстояние между электродами а = 2,0 м, затем 3,0 м и повторите измерения. Все данные заносятся в табл. 8.5.
Рис. 8.12. Схема измерения прибором Ф4103-М1
Таблица8.5
К определению расчетного удельного сопротивления грунта , Омм
| Тип прибора | Показания прибора, Ом | изм, Омм (по формуле (8.16) или (8.17)) | (по табл. 8.2 с учетом климати- ческих условий) | расч= = изм, Омм | |
| МС-08 | | | | | |
| М-416 | | | | | |
| Ф 4103-М1 | а = 0,5 м | | | | |
| а = 2,0 м | | | |||
| а = 3,0 м | | | |||
| ИСЗ-2016 | а = 0,5 м | | | | |
| а = 2,0 м | | | |||
| а = 3,0 м | | | |||
-
Рассчитайте по результатам замера при использовании приборов МС-08 и М-416 удельное сопротивление грунта изм:
ρизм
R 2πl , ln4l/d
(8.16)
где R – показания приборов, Ом;
l– длина дополнительного заземлителя, м;
d– диаметр дополнительного заземлителя, м.
Дополнительный заземлитель, использованный при измерении удельного сопротивления, имеет следующие размеры:
d = 0,02 м, l = 1,0 м.
При использовании приборов Ф4103-М1 и ИСЗ-2016 расчет удельного сопротивления грунта выполняют по формуле
изм = 2Ra, (8.17)
где а – расстояние между заземлителями. Результаты расчета приведите в табл. 8.5.
Воспользовавшись приведенными выше формулами (8.10) – (8.15) и определенным экспериментально значением удельного сопротивления грунта
расч (см. табл. 8.5), рассчитайте сопротивление растеканию тока с конструк-
ции заземления для заданного вам из табл. 8.6 варианта конструкции заземления.
Таблица8.6
Варианты заданий по лабораторной работе
| Номер ва- рианта | Кол-во верти- кальных заземли- телей n | Размещение заземлителей | Расстояние между заземлителями L, м | Размеры вертикальных заземлителей | Заглуб- ление t0,м | ||
| l, м | d 10-3, м | ширина соедини- тельной полосы впол10-3,м | |||||
| 1 | 2 | В ряд | 5,0 | 2,0 | 20 | 4 | 0,5 |
| 2 | 4 | В ряд | 7,0 | 3,5 | 15 | 4 | 0,8 |
| 3 | 4 | По контуру в углах квадрата | 8,0 | 3,0 | 12 | 5 | 0,5 |
| 4 | 8 | По контуру в углах квадрата и в середине каждой стороны | 4,0 | 2,5 | 15 | 5 | 0,6 |
| 5 | 20 | В ряд | 6,0 | 2,0 | 18 | 6 | 0,7 |
| 6 | 4 | В ряд | 9,0 | 3,0 | 20 | 5 | 0,8 |
| 7 | 4 | По контуру в углах квадрата | 3,0 | 2,0 | 18 | 4 | 0,7 |