Варианты заданий к практической работе №10

Задание 1. Определить сопротивление искусственного заземлителя, используемого для сооружения заземляющего устройства электроустановки мощностью 500кВ·А и напряжением 10кВ. В качестве заземлителя используется вертикальный стержень, диаметром 16 мм, длиной 5м. Глубина заложения заземлителя – 2,5 м.

Заземлитель расположен в двухслойном грунте (верхний слой чернозем, нижний слой грунта и климатическая зона принимаются по табл.4).

Сделать вывод о эффективности применения данного заземлителя.

Задание 2. Определить сопротивление заземлителя и сравнить его с до­пустимым по ПУЭ для электроустановки напряжением выше 1000В с боль­шими токами замыкания на землю (боле 500 А).

Заземлитель выполнен в виде замкнутого контура размером 100x50 м выравнивающими полосами, проложенными вдоль меньшей стороны контура на расстоянии 2,5 м одна от другой, и вертикальными электродами длиной по 5м, расположенными по периметру контура на расстоянии 10м,

Грунт двухслойный с расчётным удельным сопротивлением =120Ом·м, =60Ом·м, при h₁=2м, t_п=0,7м.

Недостающие данные принять самостоятельно.

Сделать вывод о эффективности применения данного заземлителя.

Контрольные вопросы

1. Каков порядок расчета искусственных заземлителей в двухслойном грунте?

2. В каком случае применение искусственных заземлителей в двухслойном грунте является эффективным средством защиты?

3. Какие наибольшие значения сопротивления заземлителя допускаются в электроустановках напряжением выше 1000В?

Практическая работа №11

Защитное зануление.

Расчет отключающей способности защитного зануления

Цель работы: Изучить принцип действия и методику расчета защитного зануления на отключающую способность.

Основные понятия

Защитное зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым поводом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, в случае пробоя электрической изоляции.

Принцип действия зануления – это превращение замыкания на корпус токоведущих частей на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание (т.е. между фазным и нулевым защитным проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты, и тем самым отключить поврежденную электроустановку от питающей сети (рис.1).

Область применения – трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с заземленной нейтралью. Зануление применяется в однофазных сетях переменного тока с заземленным нулевым проводом.

В случае аварии ток короткого замыкания проходит по "петле": фазный провод "2" – металлический корпус электроустановки – провод зануления – нулевой провод – нейтральная точка трансформатора "0" – вторичная обмотка трансформатора – фазный провод 2.

Ток короткого замыкания определяется по формуле:

(1)

где , , – комплексы полных сопротивлений трансформатора, фазного и пулевого защитного проводника, соответственно, Ом,

– индуктивное сопротивление проводников петли фазы–нуль, Ом.

Полное сопротивление петли фазы–нуль не более 1Ом, тогда будет порядка 400А и при таких токах токовая защита срабатывает мгновенно, так как срабатывают автоматы тока и отключают поврежденный участок.

Н а рис. 2 показана схема устройства защитного зануления.

Расчет зануления включает расчет на отключающую способность защитного зануления и расчет заземления нейтрали.

Цель расчета зануления – определить условия, при которых оно надежно и быстро отключает поврежденную электроустановку от сети и одновременно обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленным частям установки в аварийный период (при замыкании фазы на корпус электроустановки или нулевой защитный проводник).

При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания удовлетворяет условию:

(2)

где – номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, А;

– коэффициент кратности тока, определяется по табл. 1.

Таблица 1