Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
WinRAR ZIP archive / РГР 2 / Данилов Общ эл .pdf
Скачиваний:
6146
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
10.1 Mб
Скачать

 

 

Карточка № 12.12 (201).

 

 

 

 

Защитное заземление трехпроводных цепей трехфазного тока

 

Электропроводность

изоляции одного метра провода

а) 5×10-10 См;

 

 

145

равна 10-7См/м. Определить: а) электропроводность; б)

б) 0,2×1010 Ом

 

 

 

сопротивление изоляции провода длиной 2км

 

 

 

 

 

 

а) 2×10-4 См;

 

 

104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 5×103 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 2×10-3 См;

 

 

176

 

 

 

 

б) 0,5×103 Ом

 

 

 

 

 

 

 

а) 10 См;

 

 

39

 

 

 

 

б) 0,1 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить ток утечки рассмотренного выше провода

19 мА

 

 

152

при напряжении 380В

 

 

 

 

 

 

38 мА

 

 

73

 

 

 

 

76 мА

 

 

182

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50 мА

 

 

98

Параллельно сопротивлению изоляции рассмотренного

20 мА

 

 

17

выше провода подключено тело человека с

 

 

 

 

30 мА

 

 

67

сопротивлением 2600Ом. Какая часть найденного тока

 

 

 

 

40 мА

 

 

247

утечки проходит через тело человека?

 

 

 

 

 

 

50 мА

 

 

33

 

 

 

 

 

 

Какой ток будет проходить через тело человека в

76 мА

 

 

226

условиях, рассмотренных выше, если параллельно

 

 

 

 

50 мА

 

 

217

человеку подключить заземлитель с сопротивлением

 

 

 

 

5 мА

 

 

197

10Ом?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значительно меньше 1 мА

25

 

 

 

 

Какие

части

электротехнических

установок

Соединенные

с

токоведущими

232

заземляются?

 

 

деталями

 

 

 

 

 

 

 

Изолированные

от

токоведущих

57

 

 

 

 

деталей

 

 

 

§12.13. Защитное заземление четырехпроводных цепей трехфазного тока

В рассмотренных ранее трехпроводных линиях при пробое изоляции и соединении одного из линейных проводов с корпусом двигателя зашита из плавких предохранителей не срабатывает, так как токи утечки недостаточны для пережигания плавкой вставки. Чтобы срабатывала защита, можно было бы точку О (см. рис. 12.17) заземлить, как это показано пунктиром на рис. 12.19.

Тогда при пробое изоляции возникало бы короткое замыкание фазы на землю и плавкая вставка перегорела бы. Но такое заземление нулевой точки в трехпроводной сети недопустимо, так как прикосновение человека к корпусу поврежденного двигателя было бы смертельно опасным.

Рис. 12.19. Заземление нулевой точки в трехпроводной

Рис. 12.20. Распределение тока короткого замыкания

линии

между телом человека и заземлителем

В этом случае через параллельно соединенные заземлитель и тело человека будет проходить уже не ток утечки, а ток короткого замыкания (рис. 12.20), и, несмотря на то что сопротивление заземлителя много меньше, чем сопротивление человека R3<<Rч, относительно

небольшая часть тока короткого замыкания, проходящая через человека, в абсолютном значении может значительно превышать опасный ток 50мА.

Иначе обстоит дело в четырехпроводных цепях трехфазного тока. Здесь можно построить такую систему защиты, которая надежно срабатывала бы при каждом пробое изоляции и попадании напряжения на корпус двигателя. Для этого достаточно корпус двигателя и другие металлические части электротехнических установок, нормально не находящиеся под на-

пряжением, надежно соединить с помощью стальных полос или проводов с нулевым проводом, как показано на рис. 12.21. Теперь пробой изоляции приводит к короткому замыканию фазы генератора. Соответствующая плавкая вставка в течение долей секунды перегорает и отключает от сети поврежденный участок.

Рис. 12.21. Схема защитного заземления в

четырехпроводной линии

Такое соединение металлических частей электротехнических установок с нулевым проводом иногда называют занулением.

Для перегорания плавкой вставки нужно некоторое время. В течение этого времени человек, прикоснувшийся к поврежденному двигателю, будет соединен с линейным проводом и через его тело пройдет ток утечки. Чтобы защитить человека от тока утечки, корпус двигателя (и все металлические части электротехнических установок, не находящиеся под напряжением) нужно заземлить. Однако проще заземлить сам нулевой провод, так как все металлические части уже соединены с ним, и тогда нет необходимости тянуть дополнительные шины к электротехническим установкам. Полученная схема (рис. 12.21) получила широкое распространение. Ее называют четырехпроводной сетью с заземленной нейтралью.

Категорически запрещается в четырехпроводной сети трехфазного тока с заземлением нейтралью заземлять корпуса электротехнических установок, не соединив эти корпуса с нулевым проводом. Если нарушить этот запрет, получим опасную схему, изображенную рис. 12.19.

Карточка № 12.13 (204).

Защитное заземление четырехпроводных цепей трехфазного тока

Допустимо ли заземление средней точки генератора

Допустимо

204

или питающего трансформатора для повышения

 

 

Такое заземление нецелесообразно,

238

безопасности в трехпроводной трехфазной цепи?

так как не влияет на условия

 

 

безопасности

 

 

 

 

 

Такое заземление недопустимо, так

210

 

как резко увеличивает вероятность

 

 

поражения током

 

 

 

 

Через параллельно соединенные заземлитель и тело

10 мА

12

человека проходит ток короткого замыкания 30А.

 

 

29 мА

50

Сопротивление заземлителя 10Ом. Сопротивление

 

 

50 мА

126

тела человека 2990 Ом. Определить ток, проходящий

 

 

100 мА

132

через тело человека

Можно ли для повышения безопасности корпус

Можно

6

двигателя, соединенный с заземленной нейтралью,

 

 

Нельзя

163

заземлить при помощи специального заземмлителя?

 

 

Можно, но нецелесообразно

139

 

 

 

Можно ли заземлить корпус двигателя, не

Можно

80

соединенный с заземленной нейтралью?

 

 

Нельзя

170

 

 

 

 

Можно, но нецелесообразно

146

 

 

 

Сработает ли защита из плавких предохранителей

Да

105

при пробое на корпус двигателя: а) в трехпроводной;

 

 

Нет

177

б) в четырехпроводной сетях трехфазного тока?

 

 

а) Да; б) нет

40

 

 

 

 

 

а) Нет; б) да

153

§12.14. Устройство и простейший расчет заземлителей

При выборе схемы заземления прежде всего следует оценить возможности использования в качестве заземлителей близко расположенных металлических конструкций: каркасов зданий, водопроводных труб, отопительных систем и др. В электрических сетях напряжением до 1000В общее сопротивление заземлителей не должно превышать 4Ом при мощности сети 100кВт и более и 10 Ом при мощности сети менее 100кВт.

Рис. 12.22. Схема заземлителя

Если естественные заземлители отсутствуют или имеют сопротивление больше указанных значений, устанавливают искусственные заземлители, в качестве которых применяют:

1.Вертикально погруженные в почву стальные трубы длиной 3м, с толщиной стенок 3,5мм

идиаметром 50мм.

2.Угловую сталь или стальные полосы толщиной 4мм и площадью поперечного сечения не менее 48мм2, расположенные вертикально или горизонтально.

Наименьшее количество заземлителей два. Расстояние между заземлителями не менее половины их длины, глубина погружения не менее трети длины заземлителя (рис. 12.22).

Если в качестве заземлителя используется труба, то ее сопротивление подсчитывается по формуле Rтр=0,9r/l. Аналогичная формула для полосы имеет вид Rпол=2,1r/l. Здесь r удельное

сопротивление

почвы, приходящееся

на каждый метр длины заземлителя (для суглинка

r=100Ом×м, для песка r=700Ом×м). Более точные данные для r указаны в справочниках.

 

 

 

Число труб или полос, используемых в качестве заземлителей, подсчитывается по формуле

 

 

 

 

 

 

 

n=Rтр/(hR3)

 

 

 

где Rтр сопротивление трубы (полюсы); R3 сопротивление заземления; h

коэффициент использования трубы (полюсы). При n=2 h=0,9; при n=22 h=0,6.

 

 

 

 

 

 

 

 

Карточка № 12.14 (201).

 

 

 

 

 

 

Устройство и простейший расчет заземлителей

 

 

В каких

случаях

допускается

сопротивление

При мощности сети, превышающей

74

 

заземлителя больше 4Ом, но меньше 10Ом?

100 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При мощности сети, меньшей 100 кВт

183

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При мощности сети, равной 100 кВт

39

 

Можно ли при мощности сети, меньшей 100кВт,

Можно

18

 

использовать естественные заземлители с общим

 

 

 

Нельзя

68

 

сопротивлением 1Ом?

 

 

 

 

 

 

В суглинистую почву погружен заземлитель в

45 Ом

248

 

виде

трубы

длиной

2м.

Определить

 

 

 

50 Ом

34

 

сопротивление заземлителя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55 Ом

198

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 Ом

211

 

 

 

 

 

Найти примерное количество труб (без учета

3

51

 

коэффициента использования), необходимое для

 

 

 

5

133

 

заземления нулевого провода сети мощностью

 

 

 

7

164

 

меньше 100кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сколько рассмотренных выше труб надо

9

81

 

разместить в суглинистой почве на расстоянии 2м

 

 

 

3

171

 

друг от друга, чтобы осуществить заземление

 

 

 

5

147

 

нулевого

провода

сети

мощностью

меньше

 

 

 

6

19

 

100кВт?

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке РГР 2