Теоретические пояснения к работе
Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухо - заземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (РЕ).
Назначение зануления состоит в том, чтобы превратить замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. В качестве защиты применяют: плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки.
Зануление используют в трехфазных четырехпроводных сетях с глухо-заземленной нейтралью напряжением 660/380В. 380/220В и 220/127 В.
Ток однофазного короткого замыкания определяют по формуле:
,
где Uф – фазное напряжение, Ом;
Zт – сопротивление трансформатора, (принимается сопротивление поврежденной фазы трансформатора) Ом;
Zн – сопротивление нулевого провода, Ом;
Zф – сопротивление фазного провода, Ом.
Так как сопротивление фазного провода Zф и нулевого провода составляют доли Ома, ток короткого замыкания в реальных сетях достигает тысяч ампер и более. На рис. 8.1 представлена принципиальная схема зануления.
Рис. 8.1. Принципиальная схема зануления
1 – электропотребитель; 2 – плавкие предохранители
Напряжение корпуса относительно земли у поврежденного потребителя определяют по формуле:
где Rn - сопротивление повторного заземления нулевого провода, Ом;
Jз - ток замыкания на землю, А:
где Rо – сопротивление рабочего заземления нейтрали источника, Ом,;
Uк – падение напряжения в нулевом проводе, приложенное к последовательно соединенным Rо и Rn..
Правилами устройства электроустановок в четырехпроводных сетях сопротивление нейтрали Rо (рабочее заземление) должно быть не более 10 Ом, а повторных заземлений Rn - не более 4 Ом. В сетях малой мощности при общей мощности питающих трансформаторов 100к и менее сопротивление рабочего заземления допускается 30 Ом, при повторном заземлении – не менее 3 Ом.
Падение напряжения в нулевом проводе рассчитывают по выражению:
При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания Jк удовлетворяет условию:
где Jном – номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, А;
К - коэффициент кратности тока или коэффициент надежности.
Значение коэффициента К принимают в зависимости от типа защиты электроустановки. Для автоматического выключателя, имеющего только электромагнитный расцепитель, который срабатывает без выдержки времени, К=1,25 1,40. При защите установки плавкими предохранителями, время которых зависит от величины тока, чем больше ток короткого замыкания, тем меньше время срабатывания предохранителей, то с целью быстрого отключения принимают К=3. Во взрывоопасных помещениях К=4,0
Допустимо применять приближенную формулу для действительного значения тока короткого замыкания Jк, А, в котором модули сопротивлений трансформатора и петли фаза-нуль Zт и Zn (в Омах) складываются арифметически:
где Zn – полное сопротивление петли фаза-нуль, Ом.
Величина Zn состоит из ряда последовательно включенных сопротивлений и равна:
где Rф и Rнз. – соответственно активные сопротивления фазного и нулевого проводников, Ом;
Хф и Хнз. – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников, Ом,
Хп – внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль, Ом.
Сечение нулевого защитного проводника и его материал принимают заранее из условия, чтобы полная проводимость нулевого защитного проводника была не менее 50% полной проводимости фазного провода, т.е. Zнз. 2Zф. Это условие установлено ПУЭ в предположении, что при такой проводимости Jк будет иметь значение, удовлетворяющее требованию
Расчет зануления на отключающую способность является поверочным расчетом правильности выбора проводимости нулевого защитного проводника, а точнее - достаточности проводимости петли фаза-нуль.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|