Расчет защитного зануления

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник — проводник, соединяющий зануляемые части с нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Зануление применяется в сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки от питающей сети. Такой защитой являются:

плавкие предохранители.

максимальные автоматы, установленные для защиты от токов коротких замыканий;

автоматы с комбинированными расцепителями.

Данная дипломная работа производилась на ПЭВМ с предустановленным блоком питания, мощность которого составляет 550 Вт. Для защиты от короткого замыкания в блоке установлен тугоплавкий предохранитель номиналом 25 А. Для обеспечения безопасности на предприятии установлен распределительный щит с защитным занулением. Используется электрическая сеть с рабочим напряжением 230 В с глухозаземленной нейтралью.

Требуется проверить отключающую способность зануления в сети, при нулевом защитном проводнике, состоящем из стальной полосы сечением 30×4 мм. От трансформатора, мощностью 100 кВт, до рабочего места проложена электролиния с медными проводами 3×6 мм2.

Решение данной проблемы сводится к проверке следующего условия:

(6.1).

где — ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле фаза-нуль;

— наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

— номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

— коэффициент кратности номинального тока. Так как установка защищается тугоплавким предохранителем, время которого зависит от тока, то в целях ускорения отключения принимают .

Выполнение этого условия обеспечит надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на зануленный корпус электродвигателя, т. е. при соединении нулевого защитного проводника с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора.

Определяем наименьшие допустимые значения токов для двигателя:

А; (6.2).

Находим полное сопротивление трансформатора:

Ом, согласно таблице 6.1 из [13].

Определяем на участке м или 0,15 км, активное и индуктивное сопротивления фазного провода; активное и индуктивное сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль:

Согласно паспортным данным кабеля марки АПВ 3×6:

Ом/км.

Ом/км.

Ом,.

Ом Принимаем Ом Находим ожидаемую плотность тока в нулевом защитном проводе — стальной полосе сечением.

мм2;

А/мм2.

По [13, табл. 6.2] для А/мм2 и мм2 находим:

Ом/км — активное сопротивление 1 км стального провода, Ом/км — внутреннее индуктивное сопротивление 1 км стального провода.

Далее находим и для м км:

Ом; Ом Определяем для м км:

Ом.

Ом/км — внешнее индуктивное сопротивление 1 км петли фаза-нуль, величина которого принята по рекомендации [13].

Находим действительные значения токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза-нуль по формуле 6.8 [13]:

А.

А.

Вывод

Действительные значения токов однофазного короткого замыкания, А превышают соответствующие наименьшие допустимые по условиям срабатывания защиты токи A нулевой защищенный провод выбран правильно, то есть отключающая способность системы зануления обеспечена. Электробезопасность при работе с ПЭВМ на предприятии обеспечена.