МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ХАБАРОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИКИ
Кафедра общей физики
ЛАБОРАТОРНЫЙ
ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ
(Развитие практических навыков по физике)
Петровых Н.П., Козленкова Н.А.
Лабораторная работа № 1
«ШКОЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ»
Хабаровск 2005
СОДЕРЖАНИЕ
1. Основные знания и умения……………………………………….3
2. Основная литература………………………………………….......4
3. Дополнительная литература………………………………………5
4. Описание работы…………………………………………………..6-9
5. Задания……………………………………………………………..9-10
6. Практические задания……………………………………………10
ОСНОВНЫЕ ЗНАНИЯ И УМЕНИЯ:
Студент должен знать
- название, внешний вид (конструкционное оформление), устройство, принцип действия и технические данные электрораспределительных щитов,
- правила обращения с электрораспределительным щитом,
- порядок работы с электрораспределительным щитом.
Студент должен уметь
- оценивать возможность и необходимость использования электрораспределительных щитов в заданных условиях,
- осуществлять самостоятельно мелкий ремонт и приведение в рабочее состояние электрораспределительных щитов,
- использовать альтернативные варианты использования электрораспределительных щитов в учебном физическом эксперименте с учетом их технической и методической взаимозаменяемости;
- пользоваться специальной литературой, паспортами, инструкциями, описаниями изучаемых электрораспределительных щитов для решения возникающих в школьной практике проблем.
Основная литература
1. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе: учебное пособие для студентов высш. пед. учеб. Заведений /Под ред. С.Е. Каменецкого, С.В. Степанов,- М.: Академия, 2002 с. 72 – 76.
2. Анциферов Л.И. Пищиков И.М Практикум по методике и технике школьного эксперимента/ Л.И. Анциферов, И.М. Пищиков – М.: Просвещение, 1984.
3. Марголис А. А и др Практикум по школьному физическому эксперименту/ А. А. Марголис - М.: Просвещение, 1977,1968,1960.
4. Бурсиан Э.В. Физические приборы / Э.В. Бурсиан – М.: Просвещение, 1984.
5. Покровского А.А. Учебное оборудование по физике в средней школе / Под ред. А.А.Покровского - М.. Просвещение, 1973.
6. Евсюков А.А Электронное оборудование по физике /А.А. Евсюков – М.: Просвещение, 1977.
7. Мур Д.М., Физический эксперимент в школе: сборник статей./Д.М. Мур – М.: 1963.
8. Покровский А.А., Практикум по физике в средней школе: дидактический материал./ А.А. покровский. – М.: Просвещение, 1982.
9. Технический паспорт к электрораспределительному щиту КЭФ-10.
Дополнительная литература.
1. Яковлева Т.Г. Если в кабинете мало оборудования//газета “Физика” 29/2003.
2. Головин П.П. Эксперимент на уроках физики //газета “Физика” 13,15,45/2003.
3. Ковалева С.Я. О новом учебном оборудовании//газета “Физика” 9/2004.
4. Ананьева О.А., Ананьев В.Д. Ода эксперименту//газета “Физика” 43/2004.
5. Зуев И.Д. Старые приборы на новый лад.//журнал “Ф/ш” 8/2004.
6. Смирнов А.В. Современный модульный Учебно-технический комплект для кабинета физики общеобразовательной школы.//журнал “Ф/ш” 1,2,3/2004.
7. Новые приборы./журнал “Ф/ш” 1,3,7/2003.
Электрораспределительный щит представляет собой устройство, которое предназначено для обеспечения электропитанием приборов, применяемых для проведения демонстраций, лабораторных работ и работ физического практикума. Благодаря наличию систем защиты от поражения электрическим током щит повышает безопасность работы с электрическими цепями и обеспечивает сохранность учебного оборудования. Современные электрораспределительные щиты поставляются в школы в комплекте с другим оборудованием, которое необходимо для электроснабжения рабочих мест учителя и учеников. Кроме щита в состав комплекта, как правило, входят источники питания для фронтальных лабораторных работ, устройство защитного отключения, набор розеток, вилок и монтажный провод.
Варианты комплектации могут быть разными. Наибольшее распространение в школах получили “Комплект электроснабжения кабинета физики средней школы КЭФ-10” и “Комплект электроснабжения кабинета физики КЭСФ-1”.
Щит питается от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. При помощи щита можно снабжать переменным электрическим током напряжением 220В розетки демонстрационного стола и подавать на розетки ученических столов напряжение 42 (36) В. Максимальный ток нагрузки на линии 220 В составляет 6 А, а на каждой из трех линий 42 (36) В-10 А. Потребляемая мощность при максимальной нагрузке не более 1,4 кВт.
Глубина щита 180 мм. На его передней панели расположены: индикаторная лампочка 1 (Н1), сигнализирующая о включении щита в сеть и подаче напряжения 220В на розетки демонстрационного стола; автоматический выключатель 2 (F1) для включения и выключения питающей сети; индикаторные лампочки 3 (Н2, НЗ, Н4), сигнализирующие о подаче напряжения на лабораторные столы; тумблеры 4 (S1, S2, S3) для включения и выключения каждой линии; автоматические выключатели 5 (F2, FЗ, F4) для включения и выключения нагрузки и защиты линии от перегрузов и короткого замыкания. Внутри металлического корпуса щита размещены тумблеры S4, S5 S6 для переключения на напряжение 42 или 36 В, плавкие предохранители три трансформатора мощностью 400 Вт каждый.
Принципиальная электрическая схема щита
Щит устанавливается стационарно на стене кабинета физики вблизи рабочего места учителя. Закрепляют щит при помощи кронштейнов на высоте около 1,2 м от пола. Перед подключением щита к сети открывают переднюю, панель до упора и переключают тумблеры S1, S2, S3 на необходимые напряжения. После этого частично отворачивают винты, фиксирующие упор, открывают панель полностью и пропускают через отверстия в задней стенке провода обесточенной сети заземляющий провод и линии питания демонстрационного и лабораторных столов.
Электрораспределительный щит из комплекта КЭСФ-1:
Этот щит имеет такие же эксплуатационные характеристики, как у КЭФ-10. На лицевой панели расположены автоматический выключатель сети 1, индикаторная лампочка подключения к сети 2, кнопки управления устройством защитного отключения (УЗО) 3, автоматические выключатели трех линий 4 и индикаторные лампочки подключения линий 5. Автоматические выключатели служат для раздельного подключения каждой из трех линий, а также для защиты цепей от перегрузок и коротких замыканий. При превышении током нагрузки допустимого значения автоматический выключатель срабатывает и отключает всю линию. После устранения неполадки ручку автомата необходимо отвести вниз, а затем вверх до упора. После этого линия вновь подключится к щиту.
Гнезда для подключения щита к электросети и подключения к щиту линий нагрузки размещены в специальной нише, находящейся на левой стороне корпуса.
Устройство защитного отключения школьное (УЗОШ), вмонтированное в щит, срабатывает при появлении в одной из линий тока утечки. Это происходит, как правило, при повреждении изоляции одного из проводов линии. При срабатывании УЗОШ одновременно отключаются все линии. Для проверки работоспособности устройства нажимают кнопку “Контроль”. При этом должны одновременно отключиться все линии. Нажатием кнопки “1” УЗО подключается к сети, а кнопкой “О” отключается.
Включение щита проводят в следующей последовательности. Вначале все тумблеры переводят в положение “Выключено”. Затем автоматические выключатели линий 42 В устанавливают в положение “Включено”. Включают тумблер “Сеть”, при этом должны загореться сигнальные лампочки. При срабатывании автоматических выключателей необходимо проверить цепь нагрузки и устранить замыкание или перегрузку путем отключения части линий.
Принципиальная электрическая схема щита.
ЗАДАНИЯ
Задание 1. Изучение устройства электрораспределительного щита КЭФ-10.
Для выполнения задания используют щит, отключенный от электросети открытым защитным кожухом.
1. Ознакомьтесь с составом комплекта электроснабжения
КЭФ-10. Изучите правила его эксплуатации.
2. Изучите принципиальную схему щита и определите: наличие и количество плавких предохранителей; наличие и количество автоматических выключателей; наличие и количество переключателей выходного напряжения; количество гнезд для подключения розеток столов учащихся; наличие гнезд для подключения розеток демонстрационного стола; наличие и количество индикаторов выходного напряжения.
3. Рассмотрите монтажную схему и укажите: расположение гнезд для подключения щита к электросети; расположение гнезд выхода к демонстрационному столу; расположение гнезд выхода к столам учеников; расположение плавких предохранителей; расположение автоматических выключателей.
Задание 2. Изучение устройства электрораспределительного щита КЭСФ-1.
Для выполнения задания используют щит, отключенный от электросети открытым защитным кожухом.
1. Ознакомьтесь с составом комплекта электроснабжения КЭСФ-1. Изучите правила его эксплуатации.
2. Выполните действия, указанные в п. 2 и 3 предыдущего задания.
3. Изучите описание устройства защитного отключения УЗОШ и выясните назначение его органов управления.
4. Укажите основные конструктивные различия щитов КЭФ-10 и КЭСФ-1.
Практическое задание
Проверка работоспособности электрораспределительных щитов КЭФ-10 и КЭСФ-1.
При выполнении задания используют щиты, подключенные к электросети.
1. Включите электрораспределительный щит и с помощью мульти метра определите значение напряжения на каждом выходе
2. Сверьте полученные данные с представленными в описании щита КЭФ-10.
3. Экспериментально проверьте, каким парам выходных гнезд соответствуют автоматические выключатели, установленные на лицевой панели.
