5. Расчет зануления на отключающую способность

Отключение поврежденной установки от питающей сети произойдет, если значение тока однофазного короткого замыкания I_к, которое искусственно создается в цепи, будет больше (или равно) значения тока срабатывания автоматического выключателя (или номинального тока плавкой вставки предохранителя I_ном) и выполняется следующее условие:

, (5.1)

где К – коэффициент кратности тока, выбирается в зависимости от типа защиты электроустановки (табл. 5.1).

Следователъно, расчет зануления электродвигателя (ЭД) в схеме сети, показанной на рис. 5.2, на отключающую способность сводится к проверке соблюдения условия:

(5.2)

где I_к1 – наименьшее допустимое значение тока короткого замыкания, при котором произойдет срабатывание защиты и поврежденное оборудование отключится от сети; I_к2 – действительное значение тока однофазного короткого замыкания, которое будет иметь место в схеме при возникновении аварии.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 5.1. Вариант определяется преподавателем.

Определить величину тока I_к1:

, (5.3)

где – номинальный ток плавкой вставки предохранителя электродвигателя; К – коэффициент кратности тока.

Определить полное сопротивление петли «фаза-нуль»:

, Ом (5.4)

где , – активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом; , – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом; Xп – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль» (0,02 Ом).

Найти действительное значение тока однофазного короткого замыкания, проходящего в схеме в аварийном режиме

, (5.5)

где – фазное напряжение, В; – полное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом; – полное сопротивление трансформатора, Ом.

Таблица 5.1

Исходные данные для расчета зануления

Параметры схемы	В а р и а н т ы
	1	2	3	4	5
1. Напряжение сети, питающей электродвигатель, В	380	380	380	220	220
2. Фазное напряжение в сети, , В	220	220	220	127	127
3. Номинальный ток плавких вставок предохранителей, защищающих электродвигатель, , A	125	125	80	80	125
4. Коэффициент кратности тока, К	автом. выкл. 1,3	автом. пред. 3	автом. предохр. 1,25	автом. выкл. 1,4	плавкий предохр. 3
5. Полное сопротивление трансформатора, , Ом При мощности транс-форматора, S, кВА	0,487	0,799	1,237	1,1	0,12
	160	100	63	25	63
6. Активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, , Ом , Ом	алюм. 0,28	алюм. 0,14	медь 0,9	медь 0,45	алюм. 0,28
	0,308	0,154	0,308	0,154	0,308
7. Внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников, , Ом, 10^-3 , Ом	3,12	1,56	3,12	1,56	3,12
	0,184	0,092	0,184	0,092	0,184

Сравнить действительные (вычисленные) значения токов однофазного замыкания с наименьшим, допустимым по условиям срабатывания защиты током .

Если

, (5.6)

то отключающая способность системы зануления обеспечена и нулевой защитный проводник выбран правильно.

Для обеспечения автоматического отключения поврежденного электрооборудования от сети необходимо увеличить ток, проходящий в схеме в аварийном режиме. Это достигается путем искусственного создания в схеме зануления режима короткого замыкания за счет введения в схему нулевого защитного проводника и обеспечения малого сопротивления для цепи «фаза-нуль» (в режиме к. з.).

Таким образом, величина тока однофазного короткого замыкания зависит от значения параметров нулевого защитного проводника. И расчет зануления на отключающую способность практически сводится к проверке правильности выбора параметров нулевого защитного проводника ( ; ).