Расчет защитного заземления

Целью расчета является определение основных параметров заземления: количество, размеры, порядок размещения элементов.

Порядок расчета:

1. Уточнение исходных данных:

а. характеристика электроустановки,

б. форма и размеры электродов,

в. данные измерений удельного сопротивления грунта,

г. данные о естественных заземлителях,

2. Определение расчетного тока замыкания на землю

,

где Z – сопротивление изоляции фаз.

Если ток замыкания определить невозможно, то его принимают равным 10А.

3.Определение требуемого сопротивления заземляющего устройства R_з.

4. Определение требуемого сопротивления искусственного заземлителя.

,

где R_e - сопротивление естественного заземлителя.

5.Выбор типа заземлителя и составление предварительной схемы заземляющего устройства.

6. Определение расчетного сопротивления заземляющего устройства.

,

где R_в, R_г – сопротивление вертикальных и горизонтальных заземлителей,

η_в, η_г – коэффициент экранирования (взаимного влияния) вертикальных и горизонтальных заземлителей,

n – число вертикальных заземлителей.

Зануление

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис.10).

Рис. 10.

1 – электроустановка,

2 – аппараты для защиты от токов короткого замыкания,

Принцип действия: превращение замыкания на корпус из-за пробоя изоляции в однофазное короткое замыкание в результате чего сработает защитный элемент – предохранитель или автоматический выключатель и размыкает поврежденную фазу.

Применяют в сетях с заземленной нейтралью.

Ток срабатывания предохранителя выбирают в зависимости от типа защитного элемента:

1.Если применяется плавкий предохранитель I_уст == 3 I_ном.

2.При электромагнитной или электронной защите I_уст = 1.2...1.4 I_ном если в качестве защитного элемента применяют эл. механическое или электрический размыкатель.

Расчет зануления

Цель - определение условия, при котором зануление способствует быстрому отключению поврежденной установки от сети.

Производится расчет на отключающую способность. При замыкании на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания удовлетворяет условию: Iз>=K*Iном, где K-коэффициент кратности тока, Iном-номинальный ток плавкого предохранителя.

Ток однофазного замыкания можно приблизительно определить следующим образом:

Iз= ,

где Zт - полное сопротивление трансформатора, Zn – полное сопротивление петли «фаза-нуль».

Zn= ,

где Rф и Rн - активные сопротивления фазного и защитного проводников, Хф, Хн - внутренние индуктивные сопротивления петли фаза,

Хп – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль».

R=l/(S∙p), где р-сопротивление удельное, Ом/м, l-длина, S – сечение.

Защитное отключение

Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности электропоражения.

Основными элементами устройств защитного отключения УЗО являются: прибор защитного отключения и исполнитель, т.е. автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения – это совокупность отдельных элементов, которые воспринимают входную величину, реагируют на ее изменения и при заданном ее значении дают сигнал на отключения выключателя.

Этими элементами являются:

-датчик

-усилитель

-цепи контроля

-вспомогательные элементы.

Исполнитель обеспечивает отключение соответствующего участка электроустановки при получении сигнала от прибора защитного отключения.

Основные требования, предъявляемые к УЗО:

1. Высокая чувствительность – способность реагировать на малые изменения входной величины.

2. Малое время отключения – интервал времени с момента возникновения аварийной ситуации до момента прекращения тока.

t откл=tп(время действия прибора)+tв(время действия выключателя)

tп - период с момента возникновения аварийной ситуации до подачи импульса на отключение.

3. Селективность действия.

4. Способность осуществлять самоконтроль исправности.

5. Высокая надежность.