8) Какие меры безопасности исключают поражение человека электрическим током при эксплуатации трехфазных цепей?

Токоведущие части электротехнических установок должны быть надежно изолированы и снабжены специальными защитными устройствами, а персонал, обслуживающий такие установки должен быть обучен безопасным методам работы и хорошо знать правила техники безопасности.

Как показывает статистика, подавляющее большинство электротравм происходит в случае прикосновения к токоведущим частям находящимся под напряжением. В трехфазных сетях низкого напряжения (до 1000 В) значение тока, поражающего человека, зависит от того, заземлена или изолирована нейтральная точка источника электрической энергии, а также от активной и реактивной проводимостей существующих между проводами и землей.

Для снижения напряжения прикосновения и металлическими частями электрооборудования, оказавшимися во время аварии под напряжением (например при пробое изоляции на корпус электродвигателей) применяют защитное заземление корпусов электроустановок. Человек, соприкасающийся с металлической частью установки оказывается подключенным к электрической цепи параллельно заземлению, что приводит к значительному снижению тока в теле человека.

В сетях напряжением 380/220 В рекомендуется использовать защитное отключение, обеспечивающее с помощью универсальной системы защиты быстрое автоматическое отключение электроустановки (независимо от того, заземлена она или нет) оказавшейся в результате аварии под напряжением. Согласно ПУЭ защитное отключение рекомендуется применять в трехфазных сетях, как с изолированной, так и с глухо заземленной нейтралью.

9) Выбор сечений проводников воздушных и кабельных линий

• экономическая плотность тока

• допустимые потери напряжения

• максимальная плотность тока

Выбор сечений проводников проектируемой сети производится с учетом экономических характеристик, условий нагрева в нормальном и после аварийных режимах, допустимых потерь напряжения в нормальных и после аварийных режимах, механической прочности (проводов ВЛЭП), образования короны, термической устойчивости к токам короткого замыкания (ТКЗ).

Из всех, полученных по этим условиям значений, выбирается наибольшее сечение.

Вопросы механической прочности проводов воздушных линий и их устойчивости при коротких замыканиях рассматриваются в специальных курсах и при учебном проектировании электрической сети их, как правило, не рассматриваются.

Сечения проводов должны быть выбраны таким образом, чтобы они соответствовали наименьшим приведенным затратам, т.е. оптимальному соотношению между капитальными затратами на сооружение линий сети и расходами на ее эксплуатацию, в существенной степени определяемыми потерями энергии. Применительно к районным сетям напряжением 35-220 кВ эта задача решается упрощенно, и сечение проводов подсчитывают по экономической плотности тока. Экономическая плотность тока выбирается в зависимости от материала проводника, конструктивного выполнения ЛЭП и времени использования максимальной нагрузки (Тmax).

Экономическое сечение рассчитывают по формуле: (1), в которой I_P - расчетный ток нормального режима в линии при наибольших нагрузках (A), а j_э – экономическая плотность тока (А/мм²). Величина тока определяется из выражения: (2), где P, Q, S- активная, реактивная, и полная мощности на участке сети в режиме наибольших нагрузок; n - количество параллельных цепей на участке сети.

Сечение, полученное по формуле (5), округляется до ближайшего стандартного, которое и проверяется по указанным выше условиям.

Проверка проводов по нагреву длительным током производится для наиболее тяжелых после аварийных режимов работы линий (отключение одной цепи двухцепной линии, одного из питающих пунктов линии с двухсторонним питанием), путем сравнения тока этих режимов на каждом участке сети (I_р) с допустимым для соответствующей марки провода (I_доп). Провод не перегревается, если I_р < I_доп. Если на каком-либо участке сети I_р > I_доп, то необходимо увеличить сечение провода.

Проверка по потерям напряжения осуществляется для нормального режима максимальных нагрузок и наиболее тяжелых после аварийных режимах. В приближенном расчете потери напряжения в линиях определяется по формулам: (3), (4), где P, Q – передаваемая по линии мощность, R, X – сопротивления линии.

Сопротивления линии определяются по выражениям: , , где r0, x0 – удельное сопротивление линии, Ом/км.

Потери напряжения на одной ступени трансформации, для электрически наиболее удаленного узла сети не должны превышать в нормальном режиме 15%, а в после аварийном 20%.

Если сеть не проходит по потерям напряжения то следует или увеличивать номинальное напряжение сети, или вносить конструктивные изменения в сеть.