ЗАДАЧА 1
Начертить схему трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием. Показать на схеме: пробой на корпус оборудования; защиту от этого пробоя с помощью зануления корпуса; повторное заземление нулевого провода; токовую защиту оборудования
1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) при занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу);
б) с повторным заземлением нулевого провода.
2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПЭУ для перегорания плавкой вставки предохранителя:
Iк.з. ≥Iн, Где Iнток плавкой вставки, проверить для Iн = 20, 30, 50, 100 А
3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва)
4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) без повторного заземления нулевого провода;
б) с повторным заземлением нулевого провода.
5. Определить напряжение прикосновения на корпусе зануленной установки при замыкании одной из фаз на землю
6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.
7. Сформулировать выводы.
Исходные данные:
Uф = 220 В
Rп = 10 Ом
Zп = 1,4 Ом
Zн = 0,9 Ом
Rзм = 150 Ом
l = 3,0 м
d = 0,05 м
t = 2,5 м
ηз = 0,7 м Вид грунта -супесок
Ρ = 300 Ом∙м
Решение:
При занулении корпуса электрооборудования соединяются с нулевым проводом. Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается поврежденный участок сети. Зануление снижает потенциалы корпусов, появляющиеся в момент замыкания на корпус или землю.
При замыкании фазы на зануленный корпус ток короткого замыкания протекает по петле фаза-нуль.
Схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием: 1 — корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 — аппараты защиты от токов КЗ (предохранители, автоматические выключатели и т. п.); R0 —сопро-тивление заземления нейтрали обмотки источника тока; RН — сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк — ток КЗ.
1. Ток короткого замыкания:
Iк.з. = = А Где Zп — сопротивление петли фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного провода, нулевого провода, Ом;
Uф — фазное напряжение, В Проверяем, удовлетворяет ли ток короткого замыкания условию ПЭУ для перегорания плавкой вставки предохранителя:
Iк.з. ≥Iн, Где Iнток плавкой вставки,
Для Iн = 20, 30, 50, 100 А условие выполняется.
2. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления:
Uз = Iк.з.x Zн, В Где Zн — сопротивление нулевого провода, Ом.
Uз = 157,1×0,9 = 141,39 В
3. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода
Uзп = = В
Где R0, Rп — соответственно сопротивления заземления нейтрали и повторного заземления нулевого провода, причем R0 = 4 Ом.
Повторное заземление нулевого провода снижает напряжение на корпусе в момент короткого замыкания, особенно при обрыве нулевого провода.
