
БЖ16
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Ордена Трудового Красного Знамени
Федеральное Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания
Отчет по задаче №16
«Расчет параметров сети с заземленной нейтралью»
Выполнил:
Студент
Вариант:
1БСТ15008
Москва, 2018 г.
Цель работы:
Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус при занулении оборудования и с повторным заземлением нулевого провода.
Определить ток короткого замыкания и проверить его значение по ПУЭ.
Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва).
Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании на корпус с и без повторного заземления нулевого провода.
Определить напряжение прикосновения на корпусе установки при замыкании одной из фаз на землю.
Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом
Исходные данные:
Таблица исходных данных
Rп,Ом |
Zп, Ом |
Zн,Ом |
Rзм, Ом |
L, м |
d, м |
t, м |
nв |
р, Ом*м |
10 |
4,5 |
2,8 |
100 |
3 |
0,05 |
2,5 |
0,79 |
60 |
Rп – сопротивление повторного заземления нулевого провода
Zп – сопротивление петли фаза-нуль
Zн – сопротивление нулевого провода
Rзм – сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода
L, d, t – длина трубы, диаметр трубы, расстояние от поверхности земли до середины трубы
p – удельное сопротивление грунта
Ход решения:
Величина I. тока короткого замыкания определяется по формуле:
I = Uф/Zп
I = 48,8 А (расчет данного значение приведен в ячейке A8 приложенного xlsx файла). Iкз < 3Iн, если Iн находится в (20,30,50,100). Чтобы условие Iкз >= 3Iн удовлетворялось, нужно, чтобы Iн был <= 16.26.
Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления:
Uз = I * Zн
Uз = 136,8 В (расчет данного значение приведен в ячейке B8 приложенного xlsx файла)
Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода:
Uзп = Uз*Rп/(Rп + R0)
R0 = 4 Ом
Uзп = 97,7 В (расчет данного значение приведен в ячейке С8 приложенного xlsx файла)
Напряжение на корпусе при обрыве нулевого провода и замыкании на корпус без повторного заземления нулевого провода
При подключении за местом обрыва: U1 = Uф = 220 (a)
При подключении перед местом обрыва: U2 = 0 (b)
Напряжение на корпусе при обрыве нулевого провода и замыкании на корпус с повторным заземлением нулевого провода
При подключении за местом обрыва:
=
157,14 В
(c)
При подключении перед местом обрыва:
=
103,53 В(d)
(расчет значений напряжений приведены в ячейках А10:D:10 приложенного xlsx файла)
Ток через тело человека в случаях а,б,в,г:
I = Uф/Rh = 0,22 А
I = 0 А
I =
= 0,157 А
I =
= 0,1035 А
(расчет значений токов приведены в ячейках А12:D:12 приложенного xlsx файла)
Напряжение на корпусе оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)
Uпр = Uф*R0/(Rзм + R0)
Uпр = 8,461 В (расчет данного значение приведен в ячейке А14 приложенного xlsx файла)
Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t,
определяется по формуле:
Rод = 0,366 * ρ/L *(lg(2L/d)+0,5lg((4t+L)/(4t-L)))
Rод = 16,2 Ом (расчет данного значение приведен в ячейке B14 приложенного xlsx файла)
Необходимое число заземлителей определяется по формуле:
n = Rод/(ηв*R0)
n = 5,12 (расчет данного значение приведен в ячейке C14 приложенного xlsx файла)
Схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием представлена на рисунке 1, схема с заземлением одной из фаз на землю представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 – Схема с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием
Рисунок 2 – Схема с заземлением фазы B на землю
Вывод: Для того, чтобы Rз не превышало 4 Ом, необходимо 6 заземлителей.