Система зануления tn-c[

Простая система зануления, в которой нулевой проводник N и нулевой защитный PEсовмещены на всей своей длине. Совместный проводник обозначается аббревиатурой PEN. Имеет существенные недостатки, главный из которых — высокие требования к системам уравнивания потенциалов и сечению PEN-проводника. Применяется для электроснабжения трехфазных нагрузок, например асинхронных двигателей. Применение данной системы в однофазных групповых и распределительных сетях запрещено:

Не допускается совмещение функций нулевого защит­ного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и по­стоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник.

Система зануления tn-c-s

Усовершенствованная система зануления, предназначенная для обеспечения электробезопасности однофазных сетей электроустановок. Она состоит из совмещённого PEN-проводника, который соединён с глухозаземленной нейтралью питающего электроустановку трансформатора. В точке, где трёхфазная линия разветвляется на однофазные потребители (например в этажном щите многоквартирного дома или в подвале такого дома) PEN-проводник разделяется на PE- и N-проводники, непосредственно подходящие к однофазным потребителям.

Система зануления tn-s

Наиболее совершенная, дорогая и безопасная система зануления, получившая распространение. В этой системе нулевой защитный и нулевой проводники разделены на всей своей длине, что исключает вероятность ее выхода из строя при аварии на линии или ошибке в монтаже электропроводки.

Билет № 15.

1.Электрическое поле.Закон Ампера.

Сила Ампера это та сила, с которой магнитное поле действует на проводник, с током помещённый в это поле. Величину этой силы можно определить с помощью закона Ампера. В этом законе определяется бесконечно малая сила для бесконечно малого участка проводника. Что дает возможность применять этот закон для проводников различной формы.

 

 

 

B- индукция магнитного поля, в котором находится проводник с током

I- сила тока в проводнике

Δl -бесконечно малый элемент длинны проводника с током

α- угол между индукцией внешнего магнитного поля и направлением тока в проводнике

 Направление силы Ампера находится по правилу левой руки. Формулировка этого правила, звучит так. Когда левая рука расположена таким образом, что лини магнитной индукции внешнего поля входят в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывают направление движения тока в проводнике, при этом отогнутый под прямым углом большой палец будет указывать направление силы, которая действует на элемент проводника.

Из закона Ампера следует, что сила Ампера будет равна нулю, если угол между линией магнитной индукции поля и током будет равен нулю. То есть проводник будет располагаться вдоль такой линии. И сила Ампера будет иметь максимально возможное значение для этой системы, если угол будут составлять 90 градусов. То есть ток будет перпендикулярен линии магнитной индукции.

С помощью закона Ампера можно найти силу, действующую в системе из двух проводников. Представим себе два бесконечно длинных проводника, которые находятся на расстоянии друг от друга. По этим проводникам протекают токи. Силу, действующую со стороны поля создаваемого проводником с током номер один на проводник номер два можно представить в виде.

 

 

Сила, действующая со стороны проводника номер один на второй проводник, будет иметь такой же вид. При этом если токи в проводниках текут в одном направлении, то проводнику будут притягиваться. Если же в противоположных, то они будут отталкиваться. Возникает некоторое замешательство, ведь токи текут в одном направлении, так как же они могут притягиваться.

2.Расширение пределов измерения измерительных приборов.

В цепях постоянного тока  для расширения пределов измерения применяют добавочные резисторы и шунты  совместно с прибором магнитоэлектрической системы.

Добавочные резисторы, включенные последовательно с измерительным механизмом, образуют делитель напряжения. Добавочные резисторы бывают щитовыми и переносными, калиброванными. Добавочные резисторы применяются для напряжений до 30 кВ постоянного и переменного тока частот от 10 Гц до 20 кГц.

По точности добавочные резисторы разделяются на классы 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0.

Для измерения напряжения применяется схема, изображённая на рис.  1.

 

Рис. 1. Магнитоэлектрический прибор

с добавочным сопротивлением

 

Ток полного отклонения рамки прибора

где   – сопротивление измерительного механизма;   – добавочное сопротивление;   – измеряемое напряжение, отсюда

 

 

где   – коэффициент расширения предела измерения прибора по напряжению.

2. Приборы магнитоэлектрической системы прямого включения в цепь измеряют малые токи (микро- и миллиамперметры с пределами измерения до 50 мА).

Для  измерения больших значений токов применяют шунты – специальные резисторы  , включённые в цепь  измеряемого тока параллельно с  измерительным прибором (рис. 2.).

 

 

Рис. 2.. Магнитоэлектрический прибор с шунтом

 

На небольшие токи (до 30 А) шунты обычно размещаются в корпусе прибора (внутренние шунты); на большие токи (до 7500 А) применяются наружные шунты. Наружные шунты имеют две пары зажимов: токовые и потенциальные. Токовые зажимы служат для включения шунта в цепь с измеряемыми параметрами; к потенциальным зажимам, сопротивление между которыми равно  , подключают измерительный механизм прибора.

Наружные (взаимозаменяемые) шунты разделяются на классы точности: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5.

Условием  параллельной работы шунта и измерительного прибора является равенство напряжений   Эти напряжения, согласно государственного стандарта, имеют значения 30, 45, 60, 75 мВ.

Измеряемый ток в цепи определяется по первому закону Кирхгофа

 отсюда   или   .

Таким образом, сопротивление шунта можно определить по формуле

 

где  – коэффициент шунтирования.

3. В цепях переменного тока низкого напряжения расширение пределов по напряжению осуществляется с помощью добавочных сопротивлений, а по току – секционированием  катушек приборов и применением измерительных трансформаторов тока.

В установках высокого напряжения включение измерительных приборов осуществляется через измерительные трансформаторы тока и напряжения (рис. 3).

 

 

Рис. 3. Схема включения приборов

с измерительными трансформаторами

 

Измерительные трансформаторы подразделяются на лабораторные и стационарные. Они выпускаются на область номинальных частот от 25 Гц до 10 кГц.

Лабораторные измерительные трансформаторы тока производятся на различные номинальные значения первичного тока, лежащие в пределах от 0,1 А до 30 кА, и номинальные значения вторичного тока 5 А. Для них установлены классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1 и 0,2. Стационарные измерительные трансформаторы тока изготавливаются на номинальные первичные токи от 1 А до 40 кА и номинальные вторичные токи – 1; 2; 2,5; 5 А. Для них установлены классы точности 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10,0.

Стационарные измерительные трансформаторы напряжения делятся на классы точности 0,5; 1,0 и 3,0, а лабораторные – на классы 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Стационарные трансформаторы напряжения изготовляются на номинальные напряжения от 127 В до 35 кВ при вторичном напряжении 150, 100 и   В.

Значения электрических  величин с первичной стороны определяются как 

               

где   и   – номинальные коэффициенты  трансформации трансформаторов тока и напряжения.

Погрешности, вносимые в измерение трансформаторами, определяются как

           .

3. Устройство и принцип действия магнитного пускателя.

Магнитный пускатель состоит из общей основы, которая может быть металлическая или пластмассовая. На нее закрепляется неподвижный сердечник, на котором находится катушка. Также имеется подвижный сердечник. На корпусе крепятся неподвижные контакты. С сердечником связана система основных и вспомогательных контактов. Количество и тех и других определяется схемой включения. Магнитный пускатель также снабжается тепловым реле с регулируемым током уставки, предназначенным для защиты потребителя от тока перегрузки. Величина (габариты) основных контактов определяет допустимый ток потребителя. Система контактов подпружинена.

Рис. Принципиальная схема магнитного пускателя (а) и мягнитопровода (б):

1 — основание; 2 — неподвижные контакты; 3 — пружина сердечника; 4 — сердечник; 5 —катушка; 6 — якорь; 7 — изоляционная стенка дугогасительной камеры; 8 — отклчающаяпружина; 9 — подвижный контакт; 10— пружина; 11 — траверса; 12 — тепловое реле;13 — средний керн магнитопровода; 14 — короткозамкнутый виток

При выборе магнитного пускателя должно быть соответствие: напряжение магнитного пускателя и напряжение сети; номинального тока магнитного пускателя и потребителя; количество контактов должно соответствовать требованиям схемы включения.

Напряжение цепи управления магнитного пускателя, т.е. напряжение катушки, может быть либо 380. В, либо 220 В. Это следует учитывать при подключении.

Надежнее работа с катушкой на 380 В, т.к. обеспечивается нулевая защита двух фаз из трех.

Принцип действия. При подаче напяжения на катушку 5, притягивается якорь 6 к сердечнику 4 преодолевая сопротивление пружины 8.Траверса 11 надавливает на подвижные контакты 9 и они замыкаются с неподвижными контактами 2. При отключении катушки 5 траверса 11 за счет пружины 8 отходит и контакты 2 и 9 размыкаются. Возникающая между контактами дуга гасится в дугогасительной камере 7.

4. Категории надежности электроснабжении потребителей.

Надежность электропитания в основном зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных элементов системы электроснабжения (линий, трансформаторов, электрических аппаратов и др.). Для выбора схемы и системы построения электрической сети необходимо учитывать мощ­ность и число потребителей, уровень надежности электро­снабжения не потребителей в целом, а входящих в их состав отдельных электроприемников.

Надежность электроснабжения — способность системы элек­троснабжения обеспечить предприятие электроэнергией хороше­го качества, без срыва плана производства и не допускать аварийных перерывов в электроснабжении.

По обеспечению надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три категории:

I. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, поврежде­ние дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Электроприемники I категории должны обеспечиваться пита­нием от двух независимых источников питания, перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления питания.

II. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих мест, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Рекомендуется обеспечивать электропитанием от двух независимых источников, для них допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допускается питание от одного трансформатора, перерыв в электроснабжении разрешается не более 24 ч.

III. Электроприемники несерийного производства продукции, вспомогательные цехи, коммунально-хозяйственные потребите­ли, сельскохозяйственные заводы. Для этих электроприемников электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необхо­димые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 24 ч.

5.Заземление электроустановок. Назначение заземлителей.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.