Диплом Семаго. Диплом Семаго И.М. АП-91 (1). Оценка эффективности выделенных полос наземного городского пассажирского транспорта

• Название: Оценка эффективности выделенных полос наземного городского пассажирского транспорта
• Анкор: Диплом Семаго
• Дата: 27.11.2021
• Размер: 334.82 Kb.
• Имя файла: Диплом Семаго И.М. АП-91 (1).docx
• Тип: Пояснительная записка; #283599
• страница: 13 из 14

4.3 Расчет защитного зануления

Термин зануление определяется как преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник – проводник, соединяющий зануляемые части с нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Зануление применяется в сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки от питающей сети. К средствам подобной защиты относятся:

• 
  плавкие предохранители;
  
• 
  автоматы, установленные для защиты от токов коротких замыканий;
  
• 
  автоматы с комбинированными расцепителями.
  

Данная дипломная работа производилась на персональном компьютере с предустановленном блоком питания, мощность которого составляет 650Вт. Для защиты от короткого замыкания в блоке установлен тугоплавкий предохранитель номиналом 40А. Для обеспечения безопасности помещении, где проводились данные работы, связанные с операторской деятельностью установлен распределительный щит, с защитным занулением. Используется электрическая сеть с рабочим напряжением 230В с глухозаземленной нейтралью.

В данном разделе необходимо рассчитать отключающую способность зануления в сети, при нулевом защитном проводнике, состоящем из стальной полосы сечением 30x4 мм. От трансформатора мощностью 100 кВт до рабочего места проложена электролиния с медными проводами сечением 3х6 мм².
Решение данной проблемы сводится к проверке следующего условия:

(4.2.1)

где I_k – ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле фаза-нуль;

– наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

I_ном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

K - коэффициент кратности номинального тока I_ном. Так как установка защищается тугоплавким предохранителем, время срабатывания (расплавления) которого зависит от силы тока, то в целях ускорения отключения коэффициент кратности тока принимают большим или равным 3.

Выполнение этого условия должно обеспечить надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на зануленный корпус системного блока.

Определим ток короткого замыкания для блока питания в структуре системного блока:

[А] (4.2.2)

Где, – допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

- номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

Согласно таблице 6.1 [5] определим полное сопротивление трансформатора

[Ом],

Определяем активное ( ) и индуктивное ( ) сопротивления фазного провода на участке м и активное ( ) и индуктивное ( ) сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль:

Согласно паспортным данным кабеля (АПВ 3х6):

[Ом]/[км]

[Ом]/[км]

[Ом] (4.2.3)

[Ом] (4.2.4)

Найдем ожидаемую плотность тока (J) в нулевом защитном проводе – стальной полосе сечением

[мм²] (4.2.5)

[А]/[мм²] (4.2.6)
В соответствии с табл. 6.2 [5] для А/мм² и мм² находим:

[Ом]/[км] – активное сопротивление 1 км стального провода,

[Ом]/[км] – внутреннее индуктивное сопротивление 1 км стального провода.

Далее определяем и для м:

[Ом] (4.2.7)

[Ом] (4.2.8)
Определяем для м:

[Ом] (4.2.9)

[Ом]/[км] – внешнее индуктивное сопротивление 1 км петли фаза-нуль, величина которого принята по рекомендации вышеуказанного автора (Долин, 1984).

Находим действительные значения токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза-нуль по формуле 6.8 [5]:

[А] (4.2.10)

[А] (4.2.11)

Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что действительные значения токов однофазного короткого замыкания А превышают соответствующий (по условиям срабатывания защиты) ток короткого замыкания соответствующий значению A. А следовательно, нулевой защитный провод, его марка и параметры выбраны в соответствии с проделанными расчетами. В целом отключающая способность системы зануления полностью обеспечена.