Приклад розрахунку

Розрахувати занулення для чотирьохпровідної лінії 380/220, яка складається з 2-х дільниць: l1=400 м; l2= 100 м, виконаних з мідних проводів, площа січення яких відповідно S1=50 мм2 і S2= 20 мм2живиться від трансформатора потужністю 400 кв.А, 6/0,4 кв зі схемою з’єднання обмоток “зірка зигзаг з нулем”.

Розв’язок

Необхідно знайти значення струму однозначного короткого замикання IКЗ і визначити Iном, вибрати тип запобіжника.

IКЗ > k × Iном,

IКЗ =Uф/(ZT/3 + Ö (SRф + SRн.з )2 + (SХф + SХн.з + Хп)2)

З табл.№1 знаходимо повний опір трансформатора ZT =0,056 Ом.

Визначаємо опір фазного і нульового захисного провідників Rф, Rн.з , Хф , Хн.з і Хп на ділянках l1=400 м; l2= 100 м.

Rф1 = r × l1/S1 = 0,018 ×400/50 =0,144 Ом

Rф2 = r × l2/S2 = 0,018 ×100/20 =0,09 Ом

 

Оскільки фазний провід мідний, приймаємо Хф = 0.

Rн.з.1 = r × l1/Sн.з.1 = 0,018 ×400/25 =0,072 Ом

 

Sн.з. ³0,5× Sф ; тому приймаємо Sн.з.1 = 25 мм2 і Sн.з.2 = 10 мм2

Rн.з.2 = r × l2/Sн.з.2 = 0,018 ×100/10 =0,18 Ом

 

Оскільки провід занулення мідний, приймаємо Хн.з. = 0.

Зовнішній індуктивний опір 1 км петлі фаза – нуль приймаємо

Х 1п= 0,6 Ом/км, тоді

Хп1 = Х1п1×l1 = 0,6×0,4 = 0,24 Ом

Хп2 = Х1п2×l2 = 0,6×0,1 = 0,06 Ом

Опір петлі проводів “фазний-нульовий”:

Zn = Ö (SRф + SRн.з )2 + (SХф + SХн.з + Хп)2 =

Ö (0,234 + 0,252)2 + 0,32 = 0,31 Ом

Струм короткого замикання IКЗ =Uф/(ZT/3 + Zn);

IКЗ =220/(0,056/3 + 0,31)= 709,7 А

Iном = IКЗ / k = 709,7/3 = 236,6 А

k ³3 для плавк. запобіжника

Вибираємо запобіжник ПН 2-250 на Iт = 200 А (з таблиці №2)

Табл.№2

Значення Iном для деяких типів запобіжників.

Тип запобіжника Iном, А
НПИ 15 6,10,15
НПИН 60М 20,25,35,45,60
ПН2-100 30,40,50,60,80,100
ПН2-250 80,100,120,150,200,250
ПН 2-400 200,250,300,350,400
ПН 2-600 300,400,500,600
ПН 2-1000 500,600,750,800,1000

Напруга на корпусі буде максимальною при струмі короткого замикання Iк.з

Uн.мах = Iк.з ×Zп

Ця напруга на корпусі не повинна перевищувати допустиму напругу дотику (42 В, а в особливо несприятливих умовах 12 В)

Uн.мах = Uд.доп

Uд.доп - допустима напруга дотику;

Для зниження напруги корпусу необхідно зменшити опір нульового провідника (збільшити його січення або прокласти паралельно кілька провідників) або застосувати повторне заземлення нульового провідника. При наявності повторного заземлення нульового захисного провідника напруга відносно землі на корпусі обладнання:

Uк = Iк.з ×Zп ((Rп /(R0+ Rп)

,

де Rп - опір повторного заземлення, Ом

R0- опір нейтралі трансформатора, Ом.

Табл.№3

Варіанти завдань

Варіант l1/S1 l2/S2 l3/S3 Матеріал провідника Фаза/Нульовий Sтр, кВА
500/20 100/4 50/2,5 Al/Fe
1000/40 600/6 100/4 Al/Al
600/50 100/10 100/4 Cu/Al
1500/40 300/8 50/1,5 Cu/Al
600/40 250/10 100/4 Cu/Al
800/50 300/6 50/1,5 Cu/Cu
200/20 50/4 100/2,5 Cu/Al
2000/40 300/4 100/4 Al/Al
1050/50 200/4 25/1,5 Al/Al
400/20 250/6 80/2,5 Cu/Cu
600/50 100/10 100/4 Al/Al
500/20 100/4 50/2,5 Cu/Al
1050/50 200/4 25/1,5 Al/Al
600/40 250/10 100/4 Al/Al
400/20 250/6 80/2,5 Cu/Cu
2000/40 300/4 100/4 Cu/Al
800/50 300/6 50/1,5 Cu/Cu
1500/40 300/8 50/1,5 Cu/Al
200/20 50/4 100/2,5 Cu/Al
1000/40 600/6 100/4 Al/Fe
600/50 100/10 100/4 Cu/Al
500/20 100/4 50/2,5 Al/Al
1050/50 200/4 25/1,5 Cu/Al
1050/50 200/4 25/1,5 Al/Al
600/40 250/10 100/4 Cu/Cu
400/20 250/6 80/2,5 Cu/Al
400/20 250/6 80/2,5 Al/Al
2000/40 300/4 100/4 Cu/Cu
2000/40 300/4 100/4 Al/Al
800/50 300/6 50/1,5 Cu/Cu

Література:

1. Основы техники безопасности в електроустановке, П.А.Долин, 1984г.

2. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник. 1989г.

3. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов./Под ред. Б.А. Князевского. 3-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1983 – 336с.

4. ГОСТ 12.1.030-81, ССБТ "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".