Ответы на экзаменационные вопросы по БЖД (МИРЭА) (Ответы на экзаменационные вопросы по БЖД), страница 6

где   - проводимость дросселя ( =  +  )

Ток   зависит только от активных сопротивлений   и  .

14,15,16 нет вопросов

Назначение, принцип действия, область применения. Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части (открытые проводящие части) с глухозаземленной нейтральной точкой источника питания трехфазного тока или с заземленным выводом источника питания однофазного тока, или с заземленной средней точкой источника питания в сетях постоянного тока.

Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего и PEN – проводников.

Нулевой рабочий проводник– проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников соединенный с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.

Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника.

Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Область применения зануления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система

TN – S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);

• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;

• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя (рис. 4.10) образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.

Рис. 4.6. Принципиальная схема зануления в системе TN - S

1 – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R₀ – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; R_П– сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; I_к – ток КЗ; I_н – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; I_з – часть тока КЗ, протекающего через землю – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R₀ – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; R_П – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; I_к – ток КЗ; I_н – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; I_з – часть тока КЗ, протекающего через землю – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R₀ – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; R_П – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; I_к – ток КЗ; I_н – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; I_з – часть тока КЗ, протекающего через землю

Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

Токи поражения (ГОСТ 12.1.009-76)

Электрические токи подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

       Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий ощутимые раздражения при прохождении через организм человека

       Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека, непреодолимое судорожное сокращение мышц руки, в которой зажат проводник, находящийся под напряжением.

       Фибрилляционный ток – вызывает при прохождении через организм фибрилляцию сердца.

Пороговый ток – наименьшее значение тока вызывающего соответствующую реакцию. Эти значения различны для переменного и постоянного токов. Кроме того, они неодинаковы для различных людей.   Пороговый ощутимый ток не вызывает поражения человека, и в этом смысле он не опасен.

Однако длительное (в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья и поэтому недопустимо.

   Точные значения безопасного тока, который длительно (в течение нескольких часов) может проходить через человека, не нанося ему вреда и не вызывая никаких ощущений, не установлены.

   Пороговый неотпускающий ток условно можно считать безопасным для человека, поскольку он не вызывает немедленного поражения. Однако при длительном прохождении  тока могут возникнуть серьезные нарушения работы легких и сердца, а в некоторых случаях наступает смерть.

Классификация помещений и условий работы.

 По опасности поражения током установлены 3 класса помещений и 1 класс работы на открытом воздухе (ГОСТ 12.1.007-78)

1       помещение с повышенной опасностью; характеризуется одним из признаков: проводящая пыль; токопроводящие полы; сырость ≥75%; температура ≥35˚С длительно (2час. и более); возможность одновременного прикосновения к заземленным частям здания (коммуникациям) и корпусу электрооборудования.

2       Особоопасные помещения. Признаки: сырость 100%; химически активная среда; два и более признаков повышенной опасности.

3       Без повышенной опасности - отсутствуют указанные признаки.

Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника

Рис. 4.9. Замыкание на корпус в системе TN-S

При замыкании фазы на корпус в сети, не имеющей повторного заземления нулевого защитного проводника (рис.4.9), участок нулевого защитного проводника, находящийся за местом замыкания, и все присоединенные к нему корпуса окажутся под напряжением относительно земли U_к, равным:

                                      (4.3)

где I_к – ток КЗ, проходящий по петле фаза-нуль, А; z_PEN– полное сопротивление участка нулевого защитного проводника, обтекаемого током I_к, Ом (т. е. участка АВ).

Напряжение U_к будет существовать в течение аварийного периода, т. е. с момента замыкания фазы на корпус до автоматического отключения поврежденной установки от сети.

Если для упрощения пренебречь сопротивлением обмоток источника тока и индуктивным сопротивлением петли фаза-нуль, а также считать, что фазный и нулевой защитный проводники обладают лишь активными сопротивлениями R_L1 и R_PE, то (4.3) примет вид:

.                            (4.4)

Если нулевой защитный проводник будет иметь повторное заземление с сопротивлением r_П (на рис. 4.9 это заземление показано пунктиром), то U_к снизится до значения, определяемого формулой:

,                               (4.5)

где I_з – ток, стекающий в землю через сопротивление r_п, А; U_ав – падение напряжения в нулевом защитном проводнике на участке АВ; r₀– сопротивление заземлениянейтрали источника тока, Ом.