- •5. Учебно-исследовательская
- •5.2. Теоретическая часть
- •5.2.1. Общие сведения
- •5.2.2. Основные термины
- •5.2.3. Назначение, сущность и область применения автоматического отключения питания
- •5.2.4. Анализ схемы защитного зануления и распределения напряжения вдоль нулевого защитного проводника
- •5.2.5. Назначение повторного заземления нулевого защитного (ре) или совмещённого (pen) проводника
- •5.2.6. Устройство автоматического отключения питания и нормативные требования к нему
- •Наименьшие сечения защитных ре проводников
- •5.2.7. Сопротивление контакта в месте подключения нулевого защитного проводника
- •5.3. Экспериментальная часть
- •5.3.1. Описание лабораторного стенда
- •5.3.2. Правила безопасности при выполнении работы
- •5.3.3. Порядок выполнения работы
- •5.3.4. Требования к содержанию отчёта
- •5.4. Литература
Наименьшие сечения защитных ре проводников
Сечение фазных проводников S, мм2 |
Наименьшее сечение защитных проводников, мм2 |
S ≤ 16 |
S |
16 < S ≤ 35 |
16 |
S > 35 |
S/2 |
Допускается, при необходимости, принимать сечение защитного проводника менее требуемых. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками должно быть не менее:
2,5 мм2— при наличии механической защиты;
4 мм2— при отсутствии механической защиты.
Сечение отдельно проложенных защитных алюминиевых проводников должно быть не менее 16 мм2.
В системе TNдля обеспечения требований нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными проводниками.
Нулевой защитный провод должен иметь надежные соединения, и должна обеспечиваться непрерывность цепи от каждого корпуса до нейтрали источника. Поэтому соединения нулевого провода до защищаемого корпуса выполняются сварными. Нулевой защитный провод соединяется со всеми заземленными металлическими конструкциями, создающими параллельные цепи короткого замыкания: металлическими конструкциями зданий, подкрановыми путями, стальными трубами электропроводок, свинцовыми и алюминиевыми оболочками кабелей, металлическими трубопроводами, проложенными открыто, исключая трубопроводы для горючих и взрывоопасных смесей. Эти проводники могут служить единственным нулевым проводом, если по проводимости они удовлетворяют приведенным выше требованиям.
Чтобы обеспечить непрерывность цепи зануления, запрещается установка в нулевой провод предохранителей и выключателей. Это допускается только в том случае, если выключатель вместе с нулевым проводом размыкает и все фазные провода.
Сопротивление заземляющих устройств, к которым присоединены нейтрали трансформаторов или генераторов, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока. Общее сопротивление растеканию заземлителей всех повторных заземлений нулевого провода каждой воздушной линии в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 380, 220, 127 В. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений нулевого рабочего провода должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. Проводники для повторных заземлений нулевого провода должны иметь пропускную способность не менее 25 А.
5.2.7. Сопротивление контакта в месте подключения нулевого защитного проводника
При монтаже и эксплуатации оборудования необходимо следить, чтобы сопротивление контакта (Rк) в месте подключения нулевого защитного проводника к корпусу электроустановки (рис. 5.4) не превышало 0,05 Ом.
Рассмотрим как влияет на характеристики защитного зануления изменение сопротивления контакта. Для простоты проведем анализ схемы без повторного заземления (рис. 5.5, а).
Напряжение на корпусе электроустановки в этом случае будет равно напряжению т. В' относительно земли (рис. 5.5, а):
UВ′ = Iк (RPEN + Rк), (5.11)
где RPEN - сопротивление совмещенного (нулевого защитного) проводника.
Рис. 5.4. Сопротивление контакта (Rк) в месте подключения нулевого
защитного проводника к корпусу электроустановки.
Ток короткого замыкания в этом случае уменьшится (рис. 5.5, в) до величины
, (5.12)
где U– фазное напряжение;
Rф – сопротивление фазного проводника.
А напряжение на корпусе возрастёт до величины (рис. 5.5, б)
. (5.13)
а
б
в
Рис. 5.5. Влияние сопротивления контакта в месте подключения нулевого защитного (совмещенного) проводника к корпусу электроустановки: а – эквивалентная схема цепи зануления; б – распределение напряжения вдоль совмещенного проводника (Uв' – напряжение на корпусе электроустановки); в –зависимость тока короткого замыкания от сопротивления контакта.
Если Rк будет превышать 0,05 Ом, т. е. будет сравнимо или больше сопротивлений совмещённого и фазного проводников, которые имеют значения 0,01-0,1 Ом, то автоматическая защита может не сработать и корпуса электроустановок будут находиться под напряжением (рис.5.5, б).
Автоматическая защита может также не сработать, если вместо защитного зануления корпуса электроустановки использовать его заземление (система ТТ).
В этом случае ток замыкания Iз, протекающий по контуру «заземлитель корпуса – заземлитель нейтрали – обмотка трансформатора – замкнувшийся фазный проводник» при допущении RТр << (Rо + Rз), Rф << (Rо + Rз) определится из выражения
, (5.14)
где Rз – сопротивление заземляющего устройства корпуса электроустановки;
R0 – сопротивление заземления нейтрали источника питания.
Ток замыкания Iз будет намного меньше тока короткого замыкания Iк.