Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра охраны труда и окружающей среды

 

 

 

БЕЗОПАСНОСТЬ  ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ»

Методические указания к выпускной  работе

для студентов - бакалавров всех специальностей и всех форм обучения

 

 

Алматы 2011

СОСТАВИТЕЛИ: Т.С. Санатова,  С.Е. Мананбаева. Безопасность жизнедеятельности «Расчет зануления» Методические указания к выпускной работе для студентов - бакалавров всех специальностей и всех форм обучения - Алматы: АУЭС, 2011 -  26 с.

 

Методическое указание предназначено для выполнения выпускной работы по разделу безопасность жизнедеятельности. Методические указания рекомендуется для студентов всех специальностей.

Табл. 4, библиогр. - 3 назв.

 

Рецензент: канд.тех.наук,  проф., Жолдыбаева З.И.

 

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский  университет  энергетики и связи» на 2011 г.

                                        

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2010 г.


Содержание 

1.

Назначение, принцип действия, область применения зануления

4

2.

Требования к нулевому защитному проводнику

5

3.

Расчет зануления

6

4.

Порядок расчета зануления

14

5.

Пример расчета зануления

14

6.

Расчетная часть

15

7.

Список литературы

18

 

1 Назначение, принцип действия, область применения зануления

 Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности и нулевого рабочего проводника.

Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

         Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя  образуется цепь тока однофазного короткого замыкания, то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками. Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.

 Область применения зануления:

-       электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система TNS: обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);

-       электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;

-       электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника;

-       во взрывоопасных зонах любого класса подлежат занулению также электроустановки при всех напряжениях переменного и постоянного тока.

К частям, подлежащим занулению, относятся корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, выключателей светильников и т.п.; приводы электрических аппаратов: вторичные обмотки измерительных трансформаторов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, контрольных и наладочных стендов, корпуса передвижных и переносных электроприемников, а также электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

2 Требования к нулевому защитному проводнику

Цель зануления - обеспечить защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

При проектировании зануления должны быть выполнены требования ПУЭ. Проводимость нулевого защитного проводника должна быть не менее 50% проводимости вывода фаз.

Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.

При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Присоединение должно быть доступно для осмотра.

Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.

В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли “фаза-нуль” может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли “фаза-нуль” проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.

В качестве максимальной токовой защиты, обеспечивающей быстрое отключение электроустановки в аварийном режиме могут использоваться плавкие предохранители и автоматические выключатели, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания,  магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту от перегрузки, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки и др.

3 Расчет зануления 

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи быстро отключить поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период. В соответствии с этим зануление рассчитывают на отключающую способность. При этом в соответствии с ПУЭ должны выполняться определенные требования.

В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в таблице 3.1.

 

Т а б л и ц а 3.1- Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения питания

Номинальное фазное напряжение U, В

Время отключения, с

127

0,8

220

0,4

380

0,2

Более 380

0,1

 

Приведенные в таблице 3.1 значения времени отключения питания считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе и в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса I.

 

В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и другие щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Допускаются значения времени отключения более указанных в таблице 3.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитков или щитов при выполнении одного из следующих условий:

1) полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом

 

                                           ,                                                              (3.1)

где Zц – полное сопротивление цепи “фаза – нуль”, Ом;

U – номинальное фазное напряжение сети, В;                                      

50 – падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В.

 

2) к шине PE распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.

Расчет зануления на отключающую способность заключается в определении параметров нулевого защитного проводника (длина, сечение, материал) и максимальной токовой защиты, при которых ток однофазного короткого замыкания, возникающий при замыкании фазного провода на зануленный корпус, вызвал бы срабатывание максимальной токовой защиты за время, указанное в таблице 3.1.

Принципиальная схеме зануления приведена на рисунке 3.1.

На схеме видно, что ток короткого замыкания Iкз в фазном проводе зависит от фазного напряжения сети Uф и полого сопротивления цепи, складывающегося из полных сопротивлений обмотки трансформатора Zт/3, фазного проводника  Zф, нулевого защитного проводника Zн, внешнего индуктивного сопротивления петли фазный проводник – нулевой защитный проводник (петля фаза-нуль) Хп, активных сопротивлений повторного заземления проводника Rп  и заземления нейтрали трансформатора Rо.

рис занул.bmp (666174 bytes)

1 – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R0сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; RП – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк – ток КЗ; Iн – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; Iз – часть тока КЗ, протекающего через землю – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R0сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; RП – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк – ток КЗ; Iн – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; Iз – часть тока КЗ, протекающего через землю – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т. п.); 2 – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители): R0сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; RП – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк – ток КЗ; Iн – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; Iз – часть тока КЗ, протекающего через землю.

 

Рисунок 3.1  - Принципиальная схема зануления в системе TN - S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2 - Расчетная схема зануления в сети переменного тока на отключающую способность
а — полная, б, в упрощенные схемы.

 

Поскольку Rп  и  Rо, как правило, велики по сравнению с другими элементами цепи, параллельная ветвь, образованная ими, создает незначительное увеличение тока К.З., что позволяет пренебречь им. В то же время такое допущение ужесточает требование к занулению и значительно упрощает расчетную  схему, представленную на рисунке 3.2, в.

В этом случае выражение для тока К.З. Iкз, А, в комплексной форме будет

                                

                                                                                      (3.2)

где Uф — фазное напряжение сети, В;

Zт — комплекс полного сопротивления обмоток трехфазного источника тока (транс­форматора), Ом;

Zф = Rф + jХф — комплекс полного сопротив­ления фазного провода, Ом;

Zн =Rн + jХн — комплекс пол­ного сопротивления нулевого защитного проводника, Ом;

Rф и Rн — активные сопротивления фазного и нулевого защитно­го проводников, Ом;

Хф и Хн — внутренние индуктивные со­противления фазного и нулевого защитного проводников, Ом;

Хп – внешнее индуктивное сопротивление контура (петли) фазный проводник – нулевой защитный проводник (петля фаза – нуль), Ом;

Zп =  Zф + Zн + jХп — комплекс полного сопротивления петли фаза — нуль, Ом.

При расчете зануления допустимо применять приближен­ную формулу для вычисления действительного значения (моду­ля) тока короткого замыкания Iкз, А, в которой модули сопро­тивлений трансформатора и петли фаза — нуль Zт/3 и Zп, Ом, складываются арифметически:

 

                                                                                              (3.3)

 

Некоторая неточность (около 5%) этой формулы ужесто­чает требования безопасности и поэтому считается допусти­мой.

Полное сопротивление петли фаза — нуль в действительной форме (модуль) равно, Ом,

                                  .                                   (3.4)

 

Расчетная формула вытекает из (3.3), (3.4)) и имеет сле­дующий вид:

 

                                                                   (3.5)

 

где Iн –номинальный ток аппарата защиты, которым защищен электроприемник;

Для предохранителей, предназначенных для защиты электроприемников или участков электросети, имеющих небольшие пусковые токи (электронагревательные приборы, электроосветительные установки и т.п.), токи плавких вставок Iнпв должны быть больше или равны номинальным токам этих электроприемников Iнэ или расчетным токам участков электросети

                                     Iнпв ≥ Iнэ.                                                            (3.6)

 

Для предохранителей, предназначенных для защиты отдельных асинхронных электродвигателей и электроприводов к ним, токи плавких вставок должны удовлетворять условию                                                         

 

                                       Iнпв ≥ кп Iд /кт,                                                       (3.7)

 

где Iд – номинальный ток электродвигателя, А;

кп – кратность пускового тока;

кт – коэффициент, учитывающий условия пуска электродвигателя.

Для электродвигателей механизмов с легкими условиями пуска (нечастые пуски, продолжительностью пуска не более 10с) кт = 2,5, а для электродвигателей механизмов с тяжелыми условиями пуска (большая длительность разгона, более 10с, частые пуски и т.п.) кт = 1,6- 2,5.

Кратность пускового тока для двигателей малой мощности и без нагрузки на валу принимается кп =4-5.

Значение Zт, Ом, зависит от мощности трансформатора, на­пряжения и схемы соединения его обмоток, а также от кон­структивного исполнения трансформатора. При расчетах зану­ления значение zT берется из таблицы 3.2.

Из сопоставления значений полных сопротивлений трансформаторов с различными схемами соединений обмоток следует, что у трансформаторов со схемой соединения Δ /Y и Y/ Zн значительно меньше сопротивление и они должны иметь предпочтение при выборе источника питания, как обеспечивающие лучшие условия безопасности при системе зануления.

 

Т а б л и ц а 3.2 - Приближенные значения расчетных полных сопротив­лений Zт,  Ом, обмоток масляных трехфазных

 

Мощность трансфор­матора, кВ А

Номинальное напряжение

обмоток высшего на­пряжения, кВ

Zт, Ом, при схеме соединения обмоток

Мощность трансфор­матора, кВ А

Номинальное напряжение

обмоток высшего на­пряжения, кВ

Zт, Ом, при схеме соединения обмоток

Y/Yн

Δ/Yн  Y/Zн

Y|Yн

Д/Yн ,

Y/Zн

25

6-10

3,110

0,906

400

6-10

0,195

0,056

40

6-10

1,949

0,562

 

20-35

0,191

63

6-10

1,237

0,360

630

6-10

0,129

0,042

 

20-35

1,136

0,407

 

20-35

0,121

 

100

6-10

0,799

0,226

1000

6-10

0,081

0.027

 

20-35

0,764

0,327

 

20-35

0,077

0,032

160

6-10

0,487

0,141

1600

6-10

0,054

0,017

 

20-35

0,478

0,203

 

20-35

0,051

0,020

250

6-10

0,312

0,090

 

 

 

 

 

20-35

0,305

0,130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: данные таблицы относятся к трансформаторам с обмотками низшего напряжения 400/230 В. При низшем напряжении 230/127 В значения сопротивлений, при­веденные в таблице, необходимо уменьшить в 3 раза.

 

Значения Rф и Rнз, Ом для проводников из цветных металлов (медь, алюминий) определяют по известным данным: сечению s, мм2, длине l, м и материалу проводников ρ. При этом искомое сопротивление

                                  R = pl/s,                                                    (3.8)

 

где р — удельное  сопротивление  проводника, равное для меди 0,018, а для алюминия 0,028 Оммм2/м.

Если нулевой защитный проводник стальной, то его актив­ное сопротивление RH2 определяется с помощью таблиц, например, таблица 3.3, в которой приведены значения сопротивлений 1 км (rw, Ом/км) различных стальных проводников при разной плотности тока частотой 50 Гц.

Для этого необходимо задаться профилем и сечением про­водника, а также знать его длину и ожидаемое значение тока КЗ Iкз, который будет проходить по этому проводнику в ава­рийный период. Сечением  проводника  задаются из расчета, чтобы плотность тока КЗ в нем была в пределах примерно 0,5-2,0 А/мм2.

 

Т а б л и ц а 3.3 - Активные rw и внутренние индуктивные хw сопротивления стальных проводников при переменном токе (50 Гц), Ом/км

Размеры или диаметр сечения,

мм

Сече­ние, мм

rw

хw

rw

хw

rw

хw

rw

хw

 

 

при ожидаемой плотности тока в проводнике, А/мм2

 

 

0,5

1,0

1,5

2,0

 

 

Полоса прямоугольного сечения

20 х 4

80

5,24

3,14

4,20

2,52

3,48

2,09

2,97

1,78

30 х 4

120

3,66

2,20

2,91

1,75

2,38

1,43

2,04

1,22

30 х 5

150

3,38

2,03

2,56

1,54

2,08

1,25

40 х 4

160

2,80

1,68

2,24

1,34

1,81

1,09

1,54

0,92

50 х 4

200

2,28

1,37

1,79

1,07

1,45

0,87

1,24

0,74

50 х 5

250

2,10

1,26

1,60

0,96

1,28

0,77

60 х 5

300

1,77

1,06

1,34

0,8

1,08

0,65

 

Окончание таблицы 3.3

 

 

Проводник круглого сечения

5

19,63

17,0

10,2

14,4

8,65

12,4

7,45

10,7

6,4

6

28,27

13,7

8,20

11,2

6,70

9,4

5,65

8,0

4,8

8

50,27

9,60

5,75

7,5

4,50

6,4

3,84

5,3

3,2

10

78,54

7,20

4,32

5,4

3,24

4,2

2,52

12

113,1

5,60

3,36

4,0

2,40

14

150,9

4,55

2,73

3,2

1,92

 

16

201,1

3,72

2,23

2,7

1,60

 

Значения  Хф и Хнз для медных и алюминиевых проводников сравнительно малы (около 0,0156 Ом/км), поэтому ими можно пренебречь.

Для  стальных проводников внутренние индук­тивные сопротивления оказываются достаточно большими, и их определяют с помощью таблиц, например табл. 3.3. В этом случае также необходимо знать профиль и сечение про­водника, его длину и ожидаемое значение тока Iк.

Величина внешнего индуктивного сопротивления  Хп на единицу линии петли фаза-нуль определяется из известной формулы для  двухпроводной линии с проводами круглого сечения одинакового диаметра 2r, м                                                                                                                                      

 

                    ,                                                   (3.9)

 

где  - индуктивное сопротивление, Ом/м; 

ω — угловая скорость, рад/с;

L— индуктивность линии, Гн;

μ0= 4π* 10-7 — магнитная постоянная, Гн/м;

l — длина линии, м;

d — расстояние между проводами линии, м;

r – радиус проводника,м.

 

Для линии длиной 1 км, проложенной в воздушной среде  при частоте тока f=50 Гц (ω = 314 рад/с), (6.10) при­нимает вид, Ом/км,

                   

            .                                         (3.10)

 

Из этого уравнения видно, что внешнее индуктивное сопро­тивление зависит от расстояния между проводами d и их диа­метра 2r. Однако поскольку 2r изменяется в незначительных пределах, влияние его также незначительно и, следовательно, Xп зависит в основном от d (с увеличением расстояния растет сопротивление). Поэтому в целях уменьшения внешнего индук­тивного сопротивления петли фаза — нуль нулевые защитные проводники необходимо прокладывать совместно с фазными про­водниками или в непосредственной близости от них.

В таблице 3.4 приведены значения Хп для различных расстояний между проводниками

 

Т а б л и ц а 3.4 - Значения Хп для различных расстояний между проводниками

l, м

0,1

0,25

0,5

1,0

2,0

3,0

, Ом/км

0,335

0,435

0,539

0,624

0,713

0,764

 

При малых значениях d, соизмеримых с диаметром прово­дов 2r, т. е. когда фазный и нулевой проводники расположены в непосредственной близости один от другого, сопротивление Xп незначительно (не более 0,1 Ом/км) и им можно пренебречь.

 

4 Порядок расчета зануления

 

         Расчет зануления производится в следующем порядке:

         а) приводятся исходные данные сети и электроприемника;

         б) составляется схема замещения цепи однофазного замыкания от подстанции до электроприемника;

         в) определяются токи нагрузки и номинальные токи аппаратов защиты;

         г) определяются активные и индуктивные сопротивления элементов цепи, нулевых, фазных проводников цепи;

         д) определяется полное сопротивление всей цепи;

         е) определяется ток однофазного замыкания;

         ж) определяется кратность тока однофазного КЗ по отношению к номинальному току защитного аппарата;

         з) определение времени срабатывания аппарата защиты.

         При расчетах  определяются активные и индуктивные сопротивления всех участков сети и трансформатора. Во избежание внесения дополнительной погрешности при определении сопротивления петли полные сопротивления определяются по участкам и петли в целом.

         Удельное сопротивление ρ  проводника принимается для меди ρ = 0,018; для алюминия ρ = 0,028 Ом∙мм2/м.

 

5 Пример расчета зануления

 

5.1 Исходные данные

 

1) Трансформатор питающей подстанции мощностью 1000 кВА, соединения - "треугольник-звезда".

2) Кабель от подстанции до вводов цеха:4-х жильный, l=100м, сечения 3х50+1х35,AL.

От щитка до двигателя l=30м, 3х10+1х6,AL.

3) Номинальная мощность двигателя-15кВт;

η=87,5%; =0,9; Jпуск /Jном = 7,5.

4) Защита двигателя-плавкими вставками.

 

5.2 Расчетная часть

         Расчет J­кз производится по формуле 3.3

 

J­кз= Uф/(Zт/3+Zп)

 

где Zп  определяется по формуле 3.4

 

 

Значение Zт зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления  Zт берется из таблицы 3.2. В данном случае Zт = 0,081 Ом.

1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя  J­­нэл.дв.

Р = √3 Uн∙J­­нэл.дв   /1000      [кВт];                                      (5.1)

 

         J­­нэл.дв = 1000∙Р/√3  Uн           [А];                                                (5.2)

 

где Р – номинальная мощность двигателя, кВт; 

Uн – номинальное напряжение, В;

 = 0,9 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание.

 

J­­нэл.дв = 1000∙15/√3   ∙380∙0,9 = 28,3А

 

2. Для расчета активных сопротивлений Rн и  Rф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле 3.8:

 

R = ρ∙ℓ / S   [Ом];

Rф1 = 0,028 ∙100/50=0,056   [Ом];

Rф2 = 0,028 ∙30/10=0,084     [Ом];

Rф∑ = 0,056+0,084=0,14      [Ом];

Rн1 = 0,028∙100/35=0,08      [Ом];

Rн2 = 0,028∙30/6=0,14          [Ом];

Rн∑ = 0,08+0,014=0,22        [Ом];

       

 3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников Xф и Xо невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. Xф = 0,0156∙0,13 = 0,0020 Ом; Xо = 0,0156∙0,13 = 0,0020 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0,6 Ом/км.

4. Основные технические характеристики электродвигателя:

АИР160S2:

N = 15кВт;

         η=87,5%;

 = 0,9;

Jпуск /Jном = 7,5.

       

5. Зная J­­нэл.дв  вычисляем пусковой ток электродвигателя:

 

JпускЭл.дв = 7,5∙ J­­нэл.дв  = 7,5∙28,3= 212,25А.

 

Определяем номинальный ток плавкой вставки

 

J­­нпл.вст = JпускЭл.дв/ кт = 229,5/2,5 = 91,8А,

 

где кт – коэффициент режима работы (кт = 1,6…2,5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) кт = 1,6…1,8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы), кт = 2…2,5. В нашем случае принимаем кт =2,5.

 

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

 

Jкз > 3J­­нпл.вст = 3∙91,8= 275,4А.

 

Рассчитываем плотность тока δ в нулевом и фазном проводниках. Допускаемая плотность тока в алюминиевых проводниках не должна превышать 4-8А/мм2:

 

δ = J­­нэл.дв  /S = 28,3/10 = 2,83 А/мм2.

 

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Хи = 0,6 Ом/км

 

Хи = 0,6∙0,13 = 0,078 Ом.

 

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Zп и ток короткого замыкания:

Zп =  √(0,14+0,22)2 + (0,0020+0,0020+0,078)2   = 0,369 Ом;

 

Jкз =  220/(0,081/3+0,369) = 555,5 А.

 

Проверим, обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

J­кз­>3J­­нпл.вст ; 555,5 > 3∙91,8 А;    555,5 > 275,4 А;

 

J­кз >1,25Jнавт.

 

Как видим, Jкз более чем в три раза превышает номинальный ток плавкой вставки предохранителя и, следовательно, при замыкании на корпус плавкая вставка перегорит за 5…7с и отключит повреждённую фазу.

9.   По расчётному номинальному току плавкой вставки выбираем предохранитель стандартных параметров:

ПН2 – 100;  J­­нпл.вст = 100А, или выбираем автоматический выключатель по Jнавт = 1,25∙J­­нэл.дв = 1,25∙28,3 =35,37А. Выбираем автоматический выключатель модели ABB S233R C40 4,5kA; J­­навт=40 А.   

 

Список литературы

1.  Правила устройства электроустоновок. РК -А., 2007.

2.  Долин П.А. «Основы техники безопасности».    - М.: Энергия, 1982.-311с

3.  Арустамов Э.А. «Охрана труда» - М., 2007.