Начертить схему трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенной электроустановкой
Требуется:
1.1 Определить напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус в момент замыкания
а) без повторного заземления нулевого провода;
б) с повторным заземлением нулевого провода.
1.2 Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя
Iкз ≥ 3Iн,
где Iн ‒ ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн= 20, 30, 50, 100 А).
1.3 От трехфазной четырехпроводной сети питаются две электроустановки. Определить напряжение на корпусах электроустановок ЭУ1 и ЭУ2, ток через тело человека при замыкании фазного провода А на корпуса ЭУ1 и фазного провода В на корпус ЭУ2 и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва)
а) без повторного заземления нулевого провода;
б) с повторным заземлением нулевого провода.
1.4 Определить напряжение прикосновения на корпусе установки и ток через тело человека при замыкании одной из фаз на землю
Вариант 2
Таблица 2 ‒ Исходные данные к задаче 2
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Rповт
4 10 20 4 10 20 4 10 20 4
Rпетли фаза-нзп
0,8 1,4 1,6 2 2,4 3,2 3,6 4,5 5 2,3
Rнзп
0,5 0,9 1 1,2 1,8 2,1 2,8 1,0 1,45 0,4
Rзм
100 150 75 50 50 100 75 100 150 50
Uф = 220 В
Uл = 380 В
R0 = 4 Oм
Решение
Рисунок 2 Принципиальная схема TN-C-S, которая содержит электроустановку, плавкие предохранители, зануление, повторное заземление нулевого защитного проводника
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‒ноль.
1). Ток короткого замыкания:
IКЗ = UФZП
где ZП сопротивление петли фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного проводника L, нулевого защитного проводника PE, Ом;
UФ фазное напряжение, В.
IКЗ = 2201,4 = 157,4 А
IКЗ ≥ 3IН,
где IН ток плавкой вставки, проверим для IН = 20, 30, 50, 100 А
Условие ПУЭ (Правила устройства электроустановок) для перегорания плавкой вставки предохранителя:
IH1 = 20 A, Iк.з. > 3 IН2, защитное устройство сработает
IH2 = 30 A, Iк.з. > 3 IН2, защитное устройство сработает
IH3 = 50 A, Iк.з. > 3 IН2, защитное устройство сработает
IH4 = 100 A, Iк.з. < 3 IН4, защитное устройство не сработает
2). Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления:
UЗ = Iкз · ZН
где ZН сопротивление нулевого провода, Ом
UЗ = 157,4 · 0,9 = 141,4 В
3)
. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода:
UЗП = UзRП+R0·RП
где R0, RП соответственно сопротивления заземления нейтрали и повторного заземления нулевого провода, причем R0 = 4 Ом.
UЗП = 141,410+4 ·10 = 101 В
Повторное заземление нулевого провода снижает напряжение на корпусе в момент короткого замыкания, особенно при обрыве нулевого провода.
4). При обрыве нулевого провода и замыкании на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли:
без повторного заземления нулевого провода для
а) корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва,
U1= UФ=220В,
I1 = UфRh = 2201000 = 0,22А,
где Rh= 1000 Ом сопротивление тела человека;
б) корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва, U2 = 0, I2 =0А;
с повторным заземлением нулевого провода для
в) корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва
U1=Uф∙RПR0+RП
U1= 220·104+10 = 157,14 В
I1 = U1Rh = 157,141000 = 0,16 А
г) корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва
U2=Uф∙R0R0+RП
U2= 220·44+10 = 62,86 В
I2 = U2Rh = 62,861000 = 0,06 А
5). Напряжение на корпусе зануленного оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)
UПP = Uф∙R0R0+RЗМ
где R0 сопротивление заземления нейтрали, R0 = 4 Ом;
RЗМ сопротивление в месте замыкания на землю фазного провода
UПP = 220·44+150 = 5,7 В
Выводы
Назначение нулевого провода ‒ создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, т
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
