Міністерство освіти та науки України
Національний Університет “ Львівська Політехніка “
Кафедра охорони праці
Практична робота EMBED Equation.3 № 2
з курсу: ”Охорона праці в галузі”
на тему: “Розрахунок занулення”
Виконав:
ІТП-52
Перевірив:
_____________
Львів-2006
Теоретичні відомості
Занулення здійснюється в чотирьохпровідникових мережах з глухозаземленою нейтраллю з напругою до 1000В.
Зануленням називається навмисне з'єднання корпусів електрообладнання, які можуть випадково опинитись під напругою, з багаторазово заземленим нульовим провідником.
Принцип дії занулення – перетворення замикання на корпус в однофазне замикання, при якому спрацьовує захист (топкі вставки, автомати) і електропристрій вимикається, при цьому EMBED Equation.3 .
Коефіцієнт кратності k визначається в залежності від типу запобіжника: для теплових автоматів і топких вставок EMBED Equation.3 ; для вибухонебезпечних приміщень EMBED Equation.3 .
Опір заземлення нейтралі джерела струму EMBED Equation.3 повинен бути 2, 4, 6 Ом при трьохфазній напрузі джерела 660, 380 і 220В відповідно ССБТ [4]. Ці вимоги продиктовані умовою, щоб повний опір кола "фаза-нуль" забезпечував в аварійній ситуації струм короткого замикання EMBED Equation.3 .
При короткому замиканні фази на корпус до спрацьовування захисту на всіх елементах ланцюга занулення з'явиться напруга. Внаслідок того, що в контурі протікання струму короткого замикання (джерело струму, кола "фаза-нуль", нульовий захисний дріт) знаходяться елементи, які мають певний індуктивний і активний опір то за місцем замикання на всіх металевих частинах електрообладнання, які під’єднані до нульового дроту, може утворитися небезпечна напруга, наприклад, в мережі 380/220В вона може досягти 147В [3].
При розриві нульового захисного дроту напруга відносно землі нульового дроту і приєднаних до нього корпусів електроприладів може досягнути фазної напруги.
Повторні заземлення EMBED Equation.3 призначаються для зниження цієї напруги як при суцільному (цілому), так і з неполадками (має розрив) нульовому дроті. Тобто, основні вимоги до нульового дроту є малий активний опір і відсутність можливих точок від'єднання або розриву.
У ролі нульових захисних провідників ПУЕ рекомендують використовувати неізольовані або ізольовані провідники, а також металеві конструкції будівель, підкранові рельси, стальні труби електропровідників і т.п. Рекомендується використовувати нульові робочі дроти одночасно і як нульові захисні. При цьому нульові робочі дроти повинні мати достатню провідність (не менше 50% провідності фазного дроту) і не повинні мати запобіжників і вимикачів.
Згідно ПУЕ повторному заземленню піддаються лише нульові робочі провідники повітряних ліній (велика імовірність розриву нульового дроту). При цьому повторне заземлення виконують на відстані більше 200м, а також на вводах повітряних ліній в електроустановки, які підлягають зануленню. Опір повторних заземлювачів згідно ССБТ [4] не повинен перевищувати 15, 30, 60 Ом відповідно для 220, 380 і 660В трьохфазної напруги джерела.
Розрахунок занулення на відключаючу здатність
Мета розрахунку занулення полягає у визначенні умов, при яких воно надійно і швидко відключає пошкоджену електроустановку від мережі і одночасно забезпечує безпеку дотику людини до занулених частин установки в аварійний період.
При замиканні фази на занулений корпус електроустановка автоматично відключається, якщо значення струму однофазного короткого замикання (тобто між фазним і нульовим захисними провідниками) EMBED Equation.3 , А , задовольняє умові:
EMBED Equation.3 ,
де к – коефіцієнт кратності номінального струму EMBED Equation.3 , А плавної вставки запобіжника або вставки струму спрацювання автоматичного вимикача, А.
Модуль струму короткого замикання, А, вираховується за приблизною формулою:
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 – модулі повного опору обмоток джерела живлення і повного опору петлі фаза – нуль.
Повний опір петлі фаза нуль визначається:
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 – активний опір петлі фаза – нуль.
Значення EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 для провідників із кольорових металів (мідь, алюміній) визначають по відомим даним: січення S, EMBED Equation.3 , довжини l і матеріалу провідників.
Активний опір визначається:
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 - питомий опір провідника (для міді 0,018, а для алюмінію 0,028 EMBED Equation.3 ). (Січення нульового захисного провідника EMBED Equation.3 , приймається з умови, що EMBED Equation.3 , тобто якщо фазні і нульові захисні провідники виконані з одного металу, то EMBED Equation.3 (де EMBED Equation.3 – січення фазного провідника, EMBED Equation.3 ), якщо з різних металів, наприклад, фазний з міді, а нульовий захисний з алюмінію, то
EMBED Equation.3 .
Значення EMBED Equation.3 залежить від потужності трансформатора і схеми з’єднання його обмоток, а також від конструктивного виконання трансформатора (табл.№1).
Значення EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 для мідних і алюмінієвих провідників порівняно малі (біля 0,0156 Ом/км), тому ними можна знехтувати.
Значення EMBED Equation.3 можна визначити за формулою (для ліній прокладених у повітрі) EMBED Equation.3 (Ом/км).
D – віддаль між проводами
d - діаметр
В наближених розрахунках зовнішній індуктивний питомий опір EMBED Equation.3 для внутрішньої проводки складає 0,3 Ом/км і 0,6 Ом/км для повітряних ліній (при віддалі між проводами, що відповідають нормам).
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – довжина.
Завдання
Розрахувати занулення для чотирьохпровідної лінії, яка складається з 3-х дільниць: EMBED Equation.3 , площа січення яких відповідно EMBED Equation.3 живиться від трансформатора потужністю 160 кВА. Матеріал Cu/Аl (фаза/нуль).
Розв’язок
Необхідно знайти значення струму однозначного короткого замикання EMBED Equation.3 і визначити EMBED Equation.3 , вибрати тип запобіжника.
EMBED Equation.3 ,
EMBED Equation.3
З табл.№1 знаходимо повний опір трансформатора EMBED Equation.3 .
Визначаємо опір фазного і нульового захисних провідників EMBED Equation.3 на ділянці EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Оскільки фазний провід мідний, приймаємо EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 ; тому приймаємо EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Оскільки фазний провід мідний, приймаємо EMBED Equation.3 .
Зовнішній індуктивний опір 1 км петлі фаза – нуль приймаємо EMBED Equation.3 , тоді
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 Опір петлі проводів “фазний-нульовий”:
EMBED Equation.3
Струм короткого замикання EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 А
EMBED Equation.3
к EMBED Equation.3 3 для плавк. запобіжника
Висновок: Вибираємо запобіжник НПИН 60М на EMBED Equation.3 = 25 А (з таблиці №2).
Література
Основы техники безопасности в електроустановке, П.А.Долин, 1984г.
Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник. 1989г.
Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов./Под ред. Б.А. Князевского. 3-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1983 – 336с.
ГОСТ 12.1.030-81, ССБТ "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".