Расчет зануления

Заключается в выборе нулевого защитного проводника и расчете его сопротивления, обеспечиващего требуемый ток короткого замыкания, и выборе защитного аппарата с необходимым временем срабатывания. Другими словами, зануление рассчитывают на отключающую способность , а также на безопасность прикосновения к корпусу при за­мыкании на него фазы.

Расчетный ток короткого замыкания определяется по формуле I_к.в.=U_ф/| Z_т/3 + Z_п |

где Z - комплексные сопротивления: Z_T - трансформатора; Z_П - "петли" фазного и нулевого проводников (Z_П = Z_ф + Z_нп + X_ф-и.п.); Z_{ф ,} Z_нп - фазного и нулевого защитного проводников; X_ф-и.п. - взаимное индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников.

,

 

В формуле R - активное сопротивление проводов R = р * l / S,

где р – удельное сопротивление проводника (для меди 0,018м*мм²/м);

1 - длина провода, м; S -площадь сечения провода, мм².

Для воздушных линий проводов где сопротивление взаимоиндукции равно:

X_ф-и.п ⁼ X’_ф-и.п * l , где X’_ф-и.п = 0,6 Ом/км.

 

Напряжение на корпусе относительно земли до сраба­тывания защитного выключателя определяется падением напряжения на сопротивлении нулевого провода:

.

Тек через тело человека при прикосновении к корпу­су поврежденной электроустановки будет равен: I_h= U_к / R_h = I_к.з. * Z_н.п.

Допустимое время отключения t_допопределяется по рассчитанному значению I_h из ГОСТ 12.038-82.

В заключении необходимо выбрать отключающий аппа­рат, у которого t_откл ≤ t_доп

Повторные заземлители применяют для того, чтобы дополнительно уменьшить потенциал на зануленном обо­рудовании в момент прохождения тока I_к.з. . при исправ­ной схеме зануления, а также при обрыве нулевого про­водника. Согласно ПУЭ повторному заземлению подвергаются лишь нулевые рабочие провода воздушных линий, которые используются одновременно и как нуле­вые защитные. Повторные заземления выполняются на концах воздушных линий длиной более 200м, а также на вводах воздушных линий в электроустановки, которые подлежат занулению (рис-23)

 

Рис.23. Схема зануления с повторным заземлением нулевого защитного проводника

 

Сопротивление повторных заземлителей в любое время года должно быть:

каждого из заземлителей R_повт≤ 60,30,15 Ом;

общее всех заземлителей R_{повт.общ.}≤ 20,10,5 Ом;

соответственно при линейных напряжениях трехфазной сети U_ном= 220,380,660 В.

Повторное R_п и рабочее R_о заземления действуют как делитель напряжения. При замыкании на корпус и нали­чии нулевого защитного проводника ток I_h равен:

При обрыве нулевого защитного проводника без по­вторного заземления на корпусе электроустановки при повреждении изоляции будет длительно сохраняться фаз­ное напряжение, т.к. зануление не сработает. Такая ситуация опасна для человека. Повторное заземление обеспечит снижение напряжения на корпусе и ток через человека будет равен:

 

Контроль зануленияпроводят не менее 1 раза в год путем измерения и определения его параметров: Z_п; R₀; R_п; t_откл. Измеренные значения сравнивают с допустимы­ми по нормам.

 

 

Рис.24. Схема контроля зануления в отключенной установке

 

Сопротивления петли определяются по измеренным значениям напряжения u_изм и тока I_изм, из формулы:

Z_п = U_з.изм. / I_изм

Ток короткого замыкания приблизительно можно оце­нить по формуле: I_к.з.—0,85*U_ф /Z_п,где 0,85- коэффи­циент, учитывающий погрешности измерения.