Исходные данные для расчета защитного зануления

Вариант
Р, кВ·А
L, м
d, мм 3,0 3,5 4,0 3,2 3,4 3,6 3,0 3,5 4,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0

Контрольные вопросы

1. Что такое защитное зануление?

2. Назначение, область применения защитного зануления.

3. Принцип действия защитного зануления.

4. Каков порядок расчета защитного зануление?

5. В каком случае зануление является эффективным средством защиты?

Практическая работа №12

Расчет сопротивления заземления нейтрали

Цель работы: Освоить методику расчета сопротивления заземления нейтрали.

Основные понятия

Расчет зануления включает расчет на отключающую способность защитного зануления и расчет заземления нейтрали.

Сопротивление заземления нейтрали источника тока R0 должно быть таким, чтобы в случае замыкания какой-либо фазы на землю через сопротивление Rз напряжение, под ко­торым окажется человек, прикоснувшийся к зануленному корпусу или к нулевому защитному проводу непосредствен­но, не превышало некоторого допустимого напряжения при­косновения Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru .

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (1)

где Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – напряжение зануленного корпуса (нулевого защитного проводника) относительно зем­ли, В;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – ток замыкания на землю, А.

Наиболее тяжелые, но реальные условия: человек, каса­ясь зануленного корпуса, находится за пределами зоны расте­кания тока замыкания на землю ( Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru ); сопротивление рас­теканию ног человека незначительно по сравнению с сопротивлением тела человека Rч, и им можно пренебречь Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru ; в сети отсутствуют повторные заземления нулевого за­щитного проводника (рис.1).

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru

При этих условиях Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru , (2)

откуда Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru .

По условиям безопасности прикосновения к зануленному корпусу при замыкании фазы на землю величины Rз и Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru должны быть минимальными. Экспериментально ус­тановлено, что сопротивление растеканию Rз голых прово­дов при контакте с землей на длине 30-50м составляет сот­ни и даже тысячи Ом, но иногда, при сырой земле (провод на указанной длине погружен в грязь), 15-20Ом. Поэтому примем Rз =15 Ом. Меньшие значения маловероятны.

Поскольку при замыкании фазы на землю установка, как правило, автоматически не отключается и зануленные корпу­са длительное время находятся под напряжением Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (до ус­транения повреждения или отключения установки вручную), примем длительно допустимое напряжение прикосновения Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =42В. При этих условиях получим по формуле

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (3)

для сети 220/127В R0=7,4Ом; 380/220В R0=3,54Ом; 660/380В R0=1,87Ом.

Сопротивление повторного заземления нулевого защитно­го проводника рассчитывают в следующем порядке. Полное сопротивление участка нулевого защитного проводника, по которому проходит часть тока однофазного короткого замы­кания Iк, определяют по формуле

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (4)

где Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – активное сопротивление нулевого защитного про­водника, Ом;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – внутреннее индуктивное сопротивление нулевого проводника, Ом;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – внешнее индуктивное сопротивление петли фа­за-нуль, Ом.

Искомое сопротивление повторного заземления нулево­го защитного проводника Rп должно быть не более

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (5)

где n – количество повторных заземлений нулевого защитного проводника;

R0 – сопротивление заземления нейтрали, Ом;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – допустимое значение напряжения прикосно­вения, В;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – сила тока однофазного короткого замыка­ния, А;

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru – полное сопротивление участка нулевого за­щитного проводника, по которому проходит часть тока однофазного короткого замыка­ния, Ом.

В простейшем случае, когда индуктивные сопротивления (внутреннее Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru и внешнее Хп) равны нулю, с учетом того, что Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru , искомое сопротивление

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru (6)

Пример расчета

Задание. Определить наибольшие допустимые значе­ния сопротивлений повторных заземлений нулевого провода в точках А и В (рис.2).

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru

Дано: n=2; R0=4Ом; Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =65В, для участка l1 Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =0,308Ом, Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru = 0,184Ом; Хп=0,12Ом; Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =390А. Для участка l1+ l2 Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =0,630Ом; Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =0,380Ом; Хп =0,210Ом; Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru =354А.

Решение. Для участка l1 полное сопротивление нуле­вого защитного проводника

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru Ом;

для участка l1+ l2

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru

Допустимое сопротивление повторного заземления нуле­вого защитного проводника: при замыкании на корпус дви­гателя 1

Исходные данные для расчета защитного зануления - student2.ru Ом

Наши рекомендации