Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Zп=Zф+Zмз

; . (9.4)

Определим активное сопротивления фазного провода для каждого участка и суммарное по формуле:

_(9.5)

Р — удельное сопротивление материала;

_(9.6)

l — длина участка, км;

S — сечение провода, мм²;

r_ф1=31,4*0,2/70=0,0897 Ом;

r_ф2=31,4*0,07/35=0,0628 Ом;

r_ф3=31,4*0,019/2,5=0,2386 Ом;

r_=0,3911 Ом.

9.6.5 Определяем расчетное активное сопротивление фазных проводов с учетом температурной поправки, считая нагрев проводов на всех участках равным T=55°C.

r_ф= r_ф*Кт (9.7)

Кт=1+(Т-20) – поправочный коэффициент;

 - температурный коэффициент сопротивления (для алюминия =0,004 град^-1);

Кт=1+0,004*(55-20)=1,14;

r_ф=0,3911*1,14=0,45Ом ;

9.6.6 Определим расчётное активное сопротивление нулевого защитного проводника:

r_мз1=31,4*0,2/25=0,2512 Ом;

r_мз2=31,4*0,07/10=0,2198 Ом;

Для водогазопроводной трубы из стали диаметром 19,1 мм сопротивление равно =1,8 Ом/км.

r_мз3=*l₃=1,8*0,019=0,0342 Ом

9.6.7 Определим расчётное активное сопротивление магистрали зануления с учётом температурной поправки:

r_мз1-2=0,2512+0,2198=0,471 Ом;

r_мзt1-2= r_мз1-2*К_t=0,471*1,14=1,537 Ом;

Для стали К_tc=1,175;

r_мз3t=0,0342*1,175=0,0402 Ом;

r_мз=0,537+0,0402=0,5772 Ом.

9.6.7 Определим внешние индуктивные сопротивления, обусловленные взаимоиндукцией фазного провода и магистрали зануления.

Х_ф`=Х<sub>фм</sub>`-Х_фL

Х_мз`=Х<sub>мзм</sub>`-Х_{мзL (9.8)}

Х_фн` и Х<sub>мзм</sub>` - внешние индуктивные сопротивления, обусловленные взаимоиндукцией фазного провода и магистрали зануления;

Х_фL и Х_мзL – внешнее индуктивное сопротивление самоиндукции Х_фм`=Х<sub>мзм</sub>`=0,145*l*lgd_фмз;

d - расстояние между фазным и нулевым проводом;

Для первых двух участков используем данные из, d_фмз1= d_фмз2=15 мм.

Х_фм1`=Х<sub>мзм1</sub>`=0,145*l*lg15=0,034 Ом

Х_фм2`=Х<sub>мзм2</sub>`=0,145*l*lg15=0,012 Ом

Для третьего участка d=9,5 мм

Х_фм3`=Х<sub>мзм3</sub>`=0,145*l*lg9,5=0,003 Ом

Х_фм=0,049 Ом

9.6.8 Внешние индуктивные сопротивления самоиндукции определяются по формуле:

Х_фL`=X<sub>L</sub>`*l (9.10)

Х_L` - погонное индуктивное сопротивление самоиндукции [Ом/м].

Х_фL1`=0,09*0,2=0,018 Ом;

Х_фL2`=0,068*0,07=0,0047 Ом;

Х_фL3`=0,03*0,019=0,00057 Ом;

Х_фL`=0,0233 Ом;

Х_мзL1`=0,068*0,2=0,0136 Ом;

Х_мзL2`=0,03*0,07=0,0021 Ом;

Х_мзL3`=0,138*0,019=0,0026 Ом;

Х_мзL`=0,0183 Ом.

9.6.9 Суммарное внешнее индуктивное сопротивление состоит:

Х_ф`=0,049-0,0233=0,0257 Ом

Х_мз`=0,049-0,0183=0,0307 Ом

9.6.10 Определим внутреннее индуктивное сопротивление

Х_ф1-2`=Х_мз1-2``=0,0157l_1-2=0,157*0,27=0,0042 Ом

Х_ф3`=0,157l₃=0,157*0,019=0,0003 Ом

Х_мз3`=0,6r_мз3=0,6*0,0342=0,0205 Ом

Х_ф``=0,0045 Ом Х<sub>мз</sub>``=0,0256 Ом

9.6.11 Находим полное сопротивление фазного провода и магистрали зануления:

Z_ф=0,45²+(0,0257+0,0045)²=0,451 Ом

Z_мз=0,57772²+(0,0307+0,0256)²=0,58 Ом

Рассчитаем ток однофазного короткого замыкания

I=Uф/(Zт/3+Zф+Zмз)=220/(0,027+0,451+0,58)=207,9 А

Сравниваем расчётные параметры с допустимыми:

Iокз=207,9 А > k*Iн=6,4 А

Кроме того должно выполняться следующее условие:

Zмз>2*Zф

0,58 Ом < 2*0,451=0,902 Ом

Таким образом, оба условия эффективности защиты занулением соблюдаются.

9.7 Проверка допустимости напряжений прикосновения и времени срабатывания защитного аппарата.

Падение напряжения на участке нулевого провода составит

U_н=I_окз*Z_мз2-3=207,9*0,58=120,8 В.

Полное напряжение прикосновения:

U_пр= U_н=120,8 В.

Такое напряжение допускает время срабатывания защиты, равное 0,3 с. Как видно из характеристик автоматического выключателя АП-50, его время срабатывания 0,03 сек. Из чего можно сделать вывод, что данный выключатель обеспечивает необходимое время срабатывания.

9.8 Выбор устройства защитного отключения (УЗО)

9.8.1 В процессе эксплуатации электроустановок нередко возникают ситуации, когда в результате несоблюдения правил техники безопасности или невнимательности, персонал попадает под напряжение. Такая опасность может возникнуть, в частности, при прикосновении человека непосредственно к токоведущей части электроустановки, находящейся под напряжением в рабочем (неаварийном) режиме. В этом случае защитное зануление не обеспечивает безопасности работающего, поскольку они действуют в аварийных режимах работы электроустановок. Для защиты персонала ЭВМ применим защитное отключение — быстродействующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. В настоящее время применение устройств защитного отключения (УЗО) является наиболее эффективным электрозащитным средством.

УЗО –это быстродействующий автоматический выключатель, реагирующий на дифференциальный ток (ток утечки), в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Основными элементами УЗО являются прибор защитного отключения и исполнительное устройство (автоматический выключатель). Прибор защитного отключения — это совокупность отдельных элементов, которые воспринимают входной сигнал, реагируют на его изменение и при заданном значении сигнала воздействуют на выключатель. Исполнительное устройство — автоматический выключатель, обеспечивающий отключение соответствующего участка электроустановки (электрической сети) при получении сигнала от прибора защитного отключения.

9.8.2 Принцип работы УЗО. Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1 (см. рис. 1). В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока. В литературе по вопросам конструирования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформатором тока нулевой последовательности — ТТНП, хотя понятие «нулевая последовательность» применимо только к трехфазным цепям и используется при расчетах несимметричных режимов многофазных цепей.

Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода.

В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока — тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I₁, а от нагрузки как I₂, то можно записать равенство: I₁=I₂

Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф₁ и Ф₂. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю.

Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя.

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I₁ протекает дополнительный ток — ток утечки (I_D), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным)

Неравенство токов в первичных обмотках (I₁ + I_D в фазном проводнике) и (I₂, равный I₁, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3.

Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.

9.8.3 Выбор модификации УЗО. Для защиты оператора ЭВМ выберем электромеханическое УЗО модификации К(Ф)-1111 с двумя полюсами, которое включается в сеть после автоматического выключателя АП-50.

Характеристики К(Ф)-1111: .

Список литературы

1. ГОСТ 12.1.009 – 76. Электробезопасность. Термины и определения. Введ. 01.01.77

2. Мотуско Ф.Я. Защитные устройства в электроустановках. — М.: Энергия, 1973. — 200 с.

3. НМЦ ПЭУ МЭИ. — Рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации электроустановок зданий при применении устройств защитного отключения. — М. из-во МЭИ, 2000.

4. Белоусов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Под ред. Н.И. Белоусова. 5-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Идельчик В.И.. Электрические системы и сети. М., Энергоатомиздат, 1989.

6. Методические указания по выполнению раздела «Охрана труда и окружающей среды» в дипломных проектах. Вопросы электробезопасности. М., МИРЭА, 1987 г.

7. Розанов В.С. Безопасность жизнедеятельности. Электробезопасность. М., МИРЭА, 1999 г.

8. ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные технические условия

9. ГОСТ 23286-78 Кабели, провода и шнуры. Нормы толщин изоляции, оболочек и испытаний напряжением.

10. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным ЭВМ и организационные работы.

15

Характеристики

Список файлов учебной работы