Примеры решения задач по оценке эффективности зануления Задача

Человек прикоснулся к зануленному корпусу потребителя электроэнергии, питающегося от сети типа TN-S напряжением 380/220 В (рис. 5). При каком соотношении сечений фазного и PE проводников напряжение прикосновения будет равно длительно допустимому при времени срабатывания максимальной токовой защиты 1с?

При решении задачи считать, что материал фазного и защитного проводников одинаков, а повторное заземление PE – проводника отсутствует.

Решение: Известно, что сопротивление участка фазного провода до места замыкания на корпус можно определить по формуле:

Аналогично, сопротивление участка PE – проводника до места замыкания на корпус можно определить по формуле:

При этом предполагается, что материал фазного и PE – проводника одинаков.

При замыкании фазного провода на зануленный корпус возникает ток короткого замыкания, который можно определить по упрощенной формуле:

При этом напряжение корпуса относительно земли, под действие которого попадает человек при прикосновении к корпусу, определяется как:

Учитывая, что при прочих одинаковых параметрах проводов

а допустимое напряжение прикосновения при заданном времени срабатывания 1с будет равно 50 В, можно определить требуемое соотношение сечений фазного и PE – проводов:

Ответ задачи: S_PE / S_L1 = 3,4.

Задача

Два зануленных потребителя электроэнергии питаются от одной сети типа TN – S напряжением 380/220 В. Произошло замыкание фазного провода на корпус второго потребителя, а в это время человек касается корпуса первого потребителя электроэнергии (см. рис. 6).

Определить ток, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к корпусу первого потребителя электроэнергии, при условии , что R_L1 = R_PE(2) = 0,2 Ом, R₀ = R_П = 3 Ом, l_К1 = 0,3l_К2 .

Решение: Сопротивления участков PE проводника до первого и до второго корпусов можно определить по формулам:

Если учесть, что l_К1 = 0,3l_К2 , то , то , то , то , то , то , то R_PE(1) = 0,3R_PE(2).

При замыкании фазного провода на корпус второго потребителя электроэнергии возникает ток короткого замыкания, который можно рассчитать следующим образом:

Ток замыкания на землю, стекающий через повторное заземление, определяется как:

При этом значение напряжения нулевой точки относительно земли составит:

Значение напряжения прикосновения для человека, прикоснувшегося к первому корпусу, будет равно значению напряжения на этом корпусе относительно земли, которое можно определить из выражения:

В итоге искомое значение тока через тело человека, прикоснувшегося к первому корпусу, составит:

Ответ задачи: I_h = 22 мА

Примеры решения задач по оценке эффективности защитного отключения Задача

Определить допустимое время срабатывания УЗО (в предположении, что оно может быть установлено) для случая прикосновения человека к проводу сети типа IT в нормальном режиме.

Параметры сети: U_Л = 380 В, R_L1= R_L2= R_L3= R = 200 кОм; С_L1= С_L2= С_L3= C = 10 мкФ; сопротивление тела человека R_h = 2 кОм.

Решение:

Так как по условиям задачи емкость фазных проводов относительно земли C = 10 мкФ весьма большая, то влиянием их полного сопротивления на значение тока через тело человека при прямом однофазном прикосновении можно пренебречь и определить его по формуле:

Время срабатывания УЗО определяется из соотношения

Исходя из того, что в данном случае I _{h макс = 110 мА}

_{Ответ задачи: tср = 0,45 с.}

Задача №4.

a

-потенциал группового заземлителя

-потенциал одного из электродов(собственный)

-потенциал, наводимый на электрод со стороны других электродов

-коэффициент использования

-сопротивление группового заземлителя

,тогда

-для одинаковых электродов

Ответ: h = 0,65,  R_гр = 19,2 Ом;   

Задача №5.

-напряжение прикосновения

Подставим все известные данные:

Ответ: 0,25 м;  

Задача

Стекание тока в землю происходит с полушарового заземлителя.

Дано: I_з=62,8 А; удельное сопротивление грунта растеканию тока =100 Ом*м.

Определить: на каком расстоянии до полушарового заземителя напряжение шага будет равно длительно допустимому значению, если принять размер шага человека а=1 м.

Решение:

Потенциал любой точки поверхности вблизи одиночного полушарового заземлителя

Напряжение шага – это разность потенциалов между двумя точками поверхности земли, на которых одновременно стоит человек:

Ответ: 5 м