2.8 Расчёт токов короткого замыкания на напряжение до 1 кВ. Проверка токов срабатывания защитной аппаратуры
Согласно [22] всё электрооборудование должно выбираться с учётом действия тока короткого замыкания.
Последствие токов короткого замыкания:
нарушение электроснабжения потребителей;
выход из строя изоляции.
Все короткие замыкания должны быть ликвидированы аппаратами защиты в минимально короткие сроки.
Определяем ток короткого замыкания для самого мощного электроприёмника (электроплита).
Составим расчётную схему и схему замещения – рисунок 1
Рисунок 1 – Расчётная схема, схема замещения
Определяем ток короткого замыкания для точки КЗ1.
Находим активное сопротивление короткого замыкания RКЗ1, мОм
|
|
,
где RТ – активное сопротивление трансформатора, мОм;
RQF1 – активное сопротивление автоматического выключателя, мОм;
RКЛ1 – активное сопротивление кабельной линии, мОм.
Находим индуктивное сопротивление короткого замыкания XКЗ1, мОм
|
|
,
где XТ – индуктивное сопротивление трансформатора, мОм;
XQF1 – индуктивное сопротивление автоматического выключателя, мОм;
XКЛ1 – индуктивное сопротивление кабельной линии, мОм.
Находим полное сопротивление короткого замыкания ZКЗ1, мОм
|
|
.
Определяем действующее значение установившегося тока короткого замыкания IКЗ1, кА
|
|
,
где UКЗ1 – напряжение в точке короткого замыкания, В.
Определяем действующее значение ударного тока iукз1, кА
|
|
,
где KУ – ударный коэффициент.
Расчёты токов короткого замыкания для других точек проводят аналогично.
Расчётные данные сведены в таблицу 9.
Таблица 9 – Расчётные данные короткого замыкания
|
R, мОм |
X, мОм |
Z, мОм |
IКЗ, кА |
iУКЗ, кА |
КЗ 1 |
376 |
54 |
380 |
0,6 |
1 |
КЗ 2 |
435 |
64 |
440 |
0,5 |
0,84 |
КЗ 3 |
493 |
70 |
498 |
0,46 |
0,77 |
2.9 Расчёт заземления
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом, металлических не токопроводящих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.
Защитное заземление предназначено для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.
В качестве вертикального заземлителя выбран стальной уголок
75х75, длинной 3м.
В качестве горизонтального электрода выбрана полоса 40х4.
Вид заземляющего устройства – контурный.
Вид грунта – супесь удельное сопротивление ρ=300 Ом·м.
Определяем расчётные сопротивления одного вертикального электрода rВ, Ом
|
|
,
где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
Ксез.в – коэффициент сезонности для вертикального заземлителя.
Выбираем допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом сопротивления грунта равное 4 Ом, но так как ρ>100 Ом·м, то для расчёта принимается RЗУ, Ом
|
|
.
Определяем количество вертикальных электродов, без учёта экранирования N`В, шт
|
|
.
Принимаем N`В=13
Определяем количество вертикальных электродов, с учётом экранирования NВ, шт
|
|
.
Определяем длину закладки по периметру LП, м
|
|
,
где А – длина здания, м;
В – ширина здания, м.
Определяем расстояние между электродами по ширине здания аВ, м
|
|
,
где nв – количество электродов по ширине здания.
Определяем расстояние между электродами по длине здания, аА, м
|
|
,
где nа – количество электродов по длине здания.
Для уточнения принимается среднее значение отношения
|
|
,
где LВ – длина вертикального заземлителя.
ηВ=0,47
ηГ=0,27
Определяем уточнённые значения сопротивлений горизонтальных электродов с учётом коэффициента использования ηГ=0,27 RГ, Ом
|
|
,
где t – глубина заложения электрода;
Ксез.г – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя.
Определяем уточнённые значения сопротивлений горизонтальных электродов с учётом коэффициента использования ηВ=0,47 RВ, Ом
|
|
.
Определяется фактическое сопротивление заземляющего устройства RЗУ.Ф, Ом
|
|
.
Проверяем сопротивление заземляющего устройства по равенству с допустимым сопротивлением
RЗУ.Ф, Ом <RЗУ.доп, Ом
10,63<12
Так как RЗУ.Ф <RЗУ.доп, то заземляющее устройство будет эффективным.