Методика розрахунку занулення

Розрахунок занулення полягає у визначенні, окрім необхідної кількості заземлювачів і загального опору заземлювального пристрою (див. 2), ще додатково потрібну площу перерізу нульового проводу шляхом визначення необхідного його опору, за яким електроустаткування вимкнеться при виникненні струму короткого замикання у випадку пошкодження ізоляції та замиканні на корпус. ;

Послідовність розрахунку

1. Визначають опір робочого заземлення нульової точки трансформатора (генератора) за методикою, викладеною у .2.

2. Сила струму короткого замикання при замиканні фази на корпус, А:

(8)

Де І_НОМ — номінальний струм плавкої вставки запобіжника або струм спрацювання автомату.

3. Необхідний опір (найбільший) нульового провідника, при якому електрообладнання вимкнеться із появою струму короткого замикання, можна визначити із спрощеної формули для визначення сили струму короткого замикання, А:

(9)

де Uф. — фазна напруга в мережі, В; Rф і Rн — відповідно опір фазного і нульового провідників, Ом (якщо прийняти площі їх перерізу однаковими, то Rн = Rф і Rф + Rн = 2Rн); Rmp - активний опір трансформатора, Ом (за довідковими даними відповідно до
типу трансформатора).

Розв'язуючи цю формулу відносно опору нульового провідника, отримуємо:

(10)

4. Потрібна площа перерізу нульового провідника, мм²

(11)

де ρ_п— питомий опір провідників, Ом · мм²/м (мідних — 0,018, алюмінійових — 0,028); l_п - довжина петлі фаза-нуль, м.

Приклад розрахунку занулення

Завдання 1.

Виконати розрахунок занулення для таких умов: розташування вертикальних заземлювачів у прямокутнику А х В = 20 x 8 (м); заземлювачі — сталеві труби завдовжки l = 2,0 м і зовнішнім діаметром d = 0,06 м, з'єднувальна шина шириною b = 0,04 м; грунт — суглинок при середній вологості; глибина закладання заземлювального пристрою h — 0,7 м; внутрішня електромережа приміщення — чотиридротяна з лінійною напругою 380 В і нульовим захисним провідником, площа перерізу S фазних і нульового провідників прийнята однаковою, матеріал — мідь, трансформатор з активним опором Rmp = 0,2 Ом. Номінальний струм плавкої вставки запобіжника І_ном = 50 А, довжина петлі фаза-нуль становить Іп = 90 м.

Методичні рекомендації:

1. Приймаємо питомий опір суглинку за табл. 6.1 . Кліматичний коефіцієнт при середній вологості за табл. 6.2 для суглинку і розраховуємо питомий опір ґрунту за формулою 1

2. Визначаємо відстань від поверхні землі до середини заземлювача t = 1/2 + h і; опір розтіканню струму однієї вертикальної труби за формулою 2 (Ом)

3.Найбільший допустимий опір заземлюючого пристрою при фазовій напрузі 220 В відповідно з "ПУЭ-86" становить 4 Ом. Орієнтовну кількість вертикальних заземлювачів визначаємо за формулою 3 і округлюємо до більшого цілого числа.

При розташуванні заземлювального пристрою за контуром приміщення орієнтовну відстань між трубами можна визначити як

4. Коефіцієнт використання стрижневих заземлювачів при відношенні а / l = 2 за знаходимо з табл. 6.3

5. Необхідна кількість заземлювачів з урахуванням коефіцієнта використання визначається за формулою 4. Округлюємо до цілого більшого числа.

6. Опір розтіканню струму з'єднувальної шини з урахуванням коефіцієнта використання (за табл.6.4 визначається за формулою 5.

7. Опір заземлювального пристрою без урахування опору шини визначимо за формулою 6.

8. Загальний опір складного заземлювального пристрою розраховується за формулою 7. Він має відповідати умові рівняння 7

9. Сила струму короткого замикання приймаємо за формулою 8

10. Найбільший можливий опір нульового провідника знаходимо з рівняння 10:

11. Найменша необхідна площа перерізу нульового провідника визначається з рівняння 11

Послідовність виконання роботи

1. Використовуючи навчальну та методичну літературу, а також методичні рекомендації до виконання практичної роботи ознайомитися з:

а) загальними відомостями про захисні заземлення та занулення електричних машин та мереж.

б). методиками розрахунку захисного заземлення і занулення.

2. Виконати практичні розрахунки захисного заземлення і занулення електроустановок

3. Скласти письмовий звіт про виконану роботу.

Матеріальне оснащення

1. Методичні рекомендації до виконання практичної роботи.

2. Навчально-методична література, довідники, нормативні акти

3. Калькулятор

Зміст звіту

1. Назва і мета роботи.

2. Результати розрахунків захисного заземлення і занулення електроустановки

3. Висновки

Контрольні питання

1. Як діє електричний струм на організм людини та які основні причини електротравматизму на виробництві?

2. Які чинники впливають на ступінь ураження електричним струмом?

3. Які гранично допустимі значення напруги дотику та сили струму, що проходить тілом людини?

4. Як розрізняють електричні струми, які проходять крізь тіло людини і викликають відповідну реакцію організму?

5. У чому полягає небезпека при двофазному дотику та як визначається сила струму, що проходить крізь тіло людини у цьому випадку?

6. У чому полягає небезпека при однофазному дотику та як визначається сила струму, що проходить крізь тіло у цьому випадку?

7. Від чого залежить безпека робіт в електроустановках?

8. Як класифікуються приміщення за ступенем небезпеки ураження електричним струмом?

9. Як можна умовно поділити усі захисні засоби від ураження електричним струмом?

10. У чому полягає фізична суть електроізоляції струмопровідних частин механізмів?

11. Які технічні засоби та заходи захисту застосовуються при нормальних режимах роботи електроустановок?

12. На які групи поділяються ізолювальні захисні засоби?

13. Методи випробування захисних засобів та запобіжних пристроїв.

14. Яке призначення захисного заземлення та які вимоги існують щодо його виконання?

15. Вкажіть принцип дії захисного занулення. У яких випадках виконують захисне занулення?

16. Вкажіть принцип дії захисного вимкнення.

17. Які заходи застосовують при виконанні оперативних робіт в електро­установках?

18. Які застосовують способи захисту від статичної електрики?

19. Назвіть характерні ознаки кваліфікаційних груп з електробезпеки для електротехнічного персоналу.

20. Які вимоги техніки безпеки радіоелектронного устаткування?

Література

1. Батлук В.А. Охорона праці: Навч. посібник /В.А. Батлук, М.П. Кулик, Р.А. Яцюк. –Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009. – 360 с

2. Гандзюк М.П. Основи охорони праці: Підручник / М.П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський. За ред.. М.Л. Гандзюка. – К.: Каравела, 2008, - 384 с.

3. Катренко Л.А. Охорона праці в галузі освіти: Навч. посіб. / Катренко Л.А., Пістун І.П. – Суми: ВТД «Університетська книга», 2004. – 304 с.

Практична робота № 7