В данной задаче необходимо начертить схему трехфазной четырех проводной питающей сети системы ТN с подключенной электроустановкой (выбрать вариант типа системы заземления TN-C или TN-C-S).
Требуется:
1. Согласно выбранному варианту питающей сети определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы на корпус:
а) без повторного заземления нулевого защитного проводника;
б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S).
2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию для перегорания плавкой вставки предохранителя:
Iкз ≥3Iн ,
где Iн – ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20, 30,50, 100 А).
3. Определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли при замыкании фазы на корпус и неисправности нулевого рабочего PEN проводника (до и после места обрыва).
4. Определить ток, проходящий через тело человека по п.3:
а) без повторного заземления нулевого защитного проводника;
б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S).
5. Определить напряжение прикосновения на корпусе электроустановки при замыкании одной из фаз на землю и без применения повторного заземления нулевого защитного проводника (начертить схему).
6.Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.
7. Сформулировать выводы.
Исходные данные
Rп, Ом 20
Zп, Ом 3,2
Zн, Ом 1,8
Rзм, Ом 50
L, м 3,0
D, м 0,07
t, м 2,5
ηз 0,75
Uф = 220 В.
Вид грунта Глина
ρ, Ом*м 60
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Cистема TN-С-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рисунок 3);
Зануление превращает замыкание на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается поврежденный участок сети. Ток короткого замыкания протекает по петле фаза-нуль.
Величина Iкз тока короткого замыкания определяется по формуле:
Iкз=UфZп,А (1.1)
где Zп – сопротивление фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного проводника L, нулевого защитного проводника PE, Ом;
Uф – фазное напряжение, В.
Iкз=2203,2=68,75А.
2. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ
Uз=Iкз∙Zн (1.2)
где Zн – сопротивление нулевого защитного проводника, Ом.
Uз=68,75∙1,8=123,75В
3. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕUзп=UзRп+R0Rп (1.3)
где Rп и Rо – соответственно сопротивления повторного заземления нулевого защитного проводника и заземления нейтрали, причем Rо = 4 Ом.
Uзп=123,7520+4∙20=103,125В
4. Проверим условие на быстрое перегорание плавкой вставки
Iкз≥3Iн.
где IН – ток плавкой вставки,
При IН = 20А.
68,75А>60А условие выполняется .
При IН = 30, 50, 100 А. Условие не выполняется т.к
. Iкз<3Iн.
Не удовлетворяет условию для перегорания плавкой вставки так как ток короткого замыкания меньше.
5. При обрыве нулевого рабочего проводника PEN и замыкания фазы на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли
без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ для:
а) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва U1 = Uф ;U1 = 220B ;
б) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику перед местом обрыва U2 =0;
с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ для:
в) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва
U1/=UфRпR0+Rп,В (1.4)
U1/=220204+20=183,33В
U2/=UфR0R0+Rп,В (1.5)
U2/=22044+20=36,67В
6. Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом:
а) I1=UфRh,А (1.6)
I1=2201000=0,22А=220мА
б) I2=0А
в)I1/=U1Rh,А (1.7)
I1/=183,331000=0,18А=180 мА
г)I2/=U2Rh,А (1.8)
г)I2/=36,671000=0,036А=36мА
где Rh – сопротивление тела человека (принимают Rh = 1000 Ом).
7. Следующая схема отличается от рисунка 1.1 тем, что не содержит повторного заземления нулевого защитного проводника, а одна из фаз замыкается на землю через сопротивление растеканию тока Rзм.
Для этого случая напряжение прикосновения равно:
Uпр=UфR0Rзм+R0,В (1.9)
где R0 – сопротивление заземления нейтрали трансформатора;
Rзм – сопротивление в месте замыкания на землю фазного
проводника.
Uпр=220∙450+4=16,3В
Напряжение прикосновения превышает нормативное значение (не более 2 В.)
8
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
