МІНІТЕРТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НУ „ЛЬВІВЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра Охорони праці
РОЗРАХУНКОВА РОБОТА
з куру: „ОХОРОНА ПРАЦІ В ГАЛУЗІ”
на тему: „Розрахунок занулення”
Теоретичні відомості
Захисне занулення в електроустановках полягає в приєднанні до багаторазового заземленого нульового проводу електричної мережі корпусів та інших конструктивних металевих частим електрообладнання, котрі не знаходяться під напругою, але внаслідок пошкодження ізоляції можуть опинитися під нею (рис.1).
Призначення занулення — усунення небезпеки ураження електричним струмом при порушеній ізоляції і появі на корпусах обладнання небезпечної напруги.
Принцип дії занулення — перетворення пробивання на корпус в одноразове коротке замикання, тобто замикання між фазовим та нульовим проводами з метою створення струму, здатного забезпечити спрацювання захисту і завдяки цьому автоматично від'єднати пошкоджену установку від живлячої електро мережі.
При пробиванні на корпус у колі короткого замикання виникає великий струм короткого замикання Ік.з, котрий забезпечує швидке перегорання плавких вставок протягом 5—7 сек. або відключення пошкоджених фаз автоматичними пристроями, котрі реагують на струм короткого замикання за 1—2 сек. Протягом часу, котрий залежить від швидкості спрацювання захисту, людина, що торкається пошкодженого обладнання, опиняється під фазовою напругою. Якщо захисне занулення не спрацьовує протягом визначеного часу, то людина може бути уражена електричним струмом.
Захисне занулення застосовують у трифазових чотирипроводових мережах напругою до 100 В з глухозаземленою нейтраллю. Схема занулення вимагає наявності в мережі нульового проводу, заземлення нейтралі джерела струму та повторного заземлення нульового проводу.
Призначення нульового провода — створення для струму короткого замикання ланки з малим опором з метою швидкого вимкнення пошкодженої установки від мережі.
Рис.1. Принципова схема занулення:
R0 — заземлення нульової точки трансформатора; ZT— опір обмотки трансформатора: RH — опір нульового проводу,
І — плавкі вставки; 2 — електродвигун; Iк.з — струм короткого замикання;
Rф — опір фазового провода; RП — повторне заземлення нульового прозода
Розрахункова частина
Завдання:
Розрахувати систему захисного занулення при потужності трансформатора 630кВА. З’єднання обмоток трансформатора – зіркою. Електродвигун асинхронний серії 4А. U = 380 B, n = 3000 хв-1 , тип 4А132М2.
Розрахунок:
Перевіряємо умови забезпечення вимикальної спроможності занулення:
де Uф – фазова напруга;
Zт – опір трансформатора, Ом;
Zп – опір петлі фази – нуль, котрий визначається залежністю
де, - активні опори фазового та нульового провідників, Ом
- внутрішні індуктивні опори фазового та нульового провідників, Ом
- зовнішній індуктивний опір петлі фаза - нуль, Ом
Значення опору трансформатора Zт вибираємо з таблиці Zт = 0,312 Ом
Визначаємо номінальний струм електродвигуна
де, - номінальна потужність двигуна, кВт
- номінальна напруга, В
- коефіцієнт потужності.
Пусковий струм двигуна
Розраховуємо номінальний струм плавкої вставки
Визначаємо очікуване значення струму короткого замикання
Вибираємо стандартне значення перетину нульового проводу 4х10 мм і розраховуємо густину струму :
А/мм2
З таблиці вибираємо активні та індуктивні опори сталевих провідників.
Для цього задаємось перетином і довжиною нульового lн і фазового lф сталевих провідників: , перетин 4х40 мм; S = 160 мм2; ; перетин Ф = 8 мм;
S = 50.27 мм2;
Активний опір фазового проводу беремо з таблиці в залежності від площі перетину та густини струму:
Аналогічно визначаємо активний опір нульового проводу:
Визначаємо внутрішні індуктивні опори фазового та нульового провідників та
де - індуктивний опір провідника, Ом
- довжина провідника, км
Зовнішній індуктивний опір петлі фаза – нуль Ом/км
Загальна довжина петлі фаза – нуль – 1,5 ∙ 100 = 150 м = 0,15 км.
Тоді Ом
На підставі отриманих даних...
