Опасность эксплуатации электроустановок

Нежелательно и опасно иметь в одной и той же сети зануленные и заземленные корпуса.

Из схемы следует, что все провода нулевые, провода по отношению к земле окажутся под напряжением.

Назначение элементов схемы.

Схема зануления включает:

- нулевой провод питающей сети. Нулевой провод может быть рабочим, который служит только для получения фазного напряжения, защитным - только для защиты (в этом случае схема пяти-проводная) - сеть с совмещенным нулевым проводом;

- устройство МТЗ, служит для быстрого отключения поврежденной электроустановки;

- рабочее заземление нулевого провода, позволяет уменьшить напряжение по отношению к заземлителю при протекании по нему тока короткого замыкания;

- повторное заземление нулевого провода, выполняется на некотором расстоянии от подстанции, что позволяет еще более уменьшить напряжение нулевого провода и заземлителя при замыкании на корпус в случае исправной сети зануления и несколько уменьшить опасность при обрыв нулевого провода, между точкой присоединения поврежденного корпуса и подстанции.

1 случай: UК=UФ×RП/(RР+RП);

2 случай: UК за обрывом=UФ×RП/(RР+RП);

UК до обрыва=UФ×RР/(RР+RП).

Требования к занулению. Конструктивно требования к занулению такие же как и к заземлению. Специфическим является требование к кратности тока:

- проводники зануления должны выделятся так, чтобы при замыкании на корпус или нулевой провод возникал ток однофазного короткого замыкания превышающий не менее чем в три раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя или автомата с тепловым расцепителем. При защите электросети с электромагнитным расцепителем кратность тока 1.1, а при отсутствии паспортных данных 1.4 для автоматов с номинальным током до 100 А и 1.25 для прочих;

- требование по проводимости нулевого провода: проводимость нулевого провода должна составлять не менее 50% фазного провода, Z0£2ZФ;

- требование по непрерывности нулевого провода. Должна обеспечиваться непрерывность нулевого провода от каждого корпуса до нейтрали источника питания. В связи с этим в нулевой провод (защитный или совмещенный) запрещается встраивать коммутационные аппараты и устройства МТЗ. Допускается встраивать коммутирующие аппараты, которые вместе с нулевым проводом отключают и все фазные;

- требование к рабочему заземлению. Сопротивление рабочего заземления не должно превышать значений приведенных в таблице;

- требование к повторному заземлению нулевого провода. Повторное заземление нулевого провода выполняется на концах воздушных линий и ответвлений от них длиной 200 м и выше, а также на вводах воздушных линий в здания, электроустановки которых подлежат заземлению. При размещении электроустановок вне здания расстояние от электроустановки до заземлителей рабочего или повторного заземлений не должно превышать 100 м; для кабельных линий повторного заземления не требуется. Сопротивления повторных заземлителей не должны превышать значений приведенных в таблице:

Рассмотрим особенности таблицы на примере напряжения 380/220 В. RР=4 Ом, если сопротивление естественного и повторного заземлителей дают 4 Ом, то в любом случае искусственный заземлитель должен иметь сопротивление 30 Ом, то есть эквивалентное сопротивление всех повторных заземлителей должно быть 10 Ом, его можно получить как один провод на 10 Ом, два по 20 Ом или три по 30 Ом, но четыре по 40 Ом уже нельзя.

Методика расчета зануления.

Исходные данные:

- напряжение сети;

- полная схема сети (тип трансформаторов, сведения о сети: длина, сечения проводов, воздушные или кабельные линии и т.д.);

- сведения об устройствах МТЗ защищающих данную установку.

Методика расчета

1) Расчет на отключающую способность:

- определяют ток короткого замыкания и сопоставляют с номинальным током МТЗ,

В общем случае .

Для кабельных линий ZП=ZФ+Z0+ZТР/3.

Для воздушных линий ,

где xВН - внешнее сопротивление;

- определяем коэффициент кратности тока КТ=IКЗ/IНОМ МТЗ³КТ ДОП.

Если КТ<КТ ДОП, то можно увеличить сечение проводов (не всегда выгодно), изменить вид защиты (плавкие вставки заменить на магнитные расцепители.

2) Определение напряжения на корпусе за время срабатывания защиты UК=IКЗ×Z0£UПРДОП(t),

где Z0 - полное сопротивление нулевого провода, для кабельных линий Z0=R0, для воздушных линий .

Если не выдерживается неравенство, то можно:

- увеличить сечение нулевого провода (увеличивается ток короткого замыкания, поэтому изменение не пропорционально);

- выполнить повторное заземление нулевого провода. При наличии повторных заземлений напряжения на корпусах UК=IКЗ×Z0×RП/(RР+RП) £UПРДОП(t),

где RП - эквивалентное сопротивление всех повторных заземлений.

Затребовав UК£UПРДОП(t), можно получить RП.

3) Расчет рабочего и повторных заземлителей выполняется по методу коэффициента использования электродов для требуемых сопротивлений.

Контроль зануления.

Контроль зануления включает:

- внешний осмотр сети;

- измерение сопротивления петли « фаза - ноль»;

- расчет кратности тока короткого замыкания;

- измерение рабочего сопротивления и сопротивления повторных заземлителей.

Выполняются приемо-сдаточные и периодические, 1 раз в пять лет испытания. Определение сопротивления цепей выполняется по схеме амперметр - вольтметр или специальным измерителем М-417. Измерения выполняются для электроприемников: наиболее мощных, наиболее удаленных от источников питания и не менее 10% от их общего количества.