Василий Иванович Дьяков
ТИПОВЫЕ РАСЧЕТЫ ПО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ
*** 1991 ***
| ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) ЗАНУЛЕНИЕ
Зануление — преднамеренное электрическое соединение с кулевым защитным проводником металлических нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник — проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока или ее эквивалентом. Область применения зануления — трехфазные сети до 1000 В с заземленной нейтралью, сети постоянного тока, если средняя точка источника заземлена, а также однофазные сети переменного тока с заземленным выводом. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или максимальные автоматы, установленные для защиты от токов короткого замыкания; автоматы с комбинированным расцепителем. Быстрое отключение поврежденного электроприемника от сети приводит к тому, что прикосновение персонала с оказавшимися под напряжением металлическими корпусами будет кратковременным, что значительно уменьшает опасность поражения. При замыкании на заиуленный корпус в цепи одного из фазных проводов возникает ток короткого замыкания. Этот ток определяется фазным напряжением источника питания, сопротивлением цепи фазного и нулевого проводов При надлежащем выполнении зануления должен превышать ток срабатывания защиты тем самым обеспечивать срабатывание максимальной токовой защиты и безопасность лиц, имеющих контакт с зануленным электрооборудованием. При выполнении зануления проводники цепн «фаза—нуль» должны быть выбраны таким образом, чтобы при замыкании иа корпус возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в три раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя (во взрывоопасных помещениях не менее чем в четыре раза). Если установка защищена автоматом с обратнозависимой от тока характеристикой, подобной характеристике предохранителей, ток короткого замыкания должен превышать не менее чем в трн раза номинальный ток расцепителя (во взрывоопасных помещениях не менее чем в шесть раз). При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель, сопротивление цепи «фаза—нуль» должно быть таким, чтобы был обеспечен ток короткого замыкания, равный значению уставки тока мгновенного срабатывания, умноженный на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным). При отсутствии заводских данных для автоматов с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно значения уставки следует принимать равной 1,4, для автоматов с номинальным током более 100 А кратность равна 1,25. Выполнение указанных требований обеспечивает необходимое быстродействие защиты. При этом полная проводимость нулевых защитных проводников во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного проводника, что обеспечивает необходимое снижение напряжения прикосновения до срабатывания защиты. В качестве нулевых защитных проводников правила рекомендуют применять голые или изолированные проводники, металлические конструкции зданий, фундаменты, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические короба и лотки электроустановок, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ, канализации и центрального отопления и т. д. Зануление рассчитывается: на отключающую способность; безопасность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на землю (расчет заземления нейтрали); безопасность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на корпус (расчет повторного заземления нулевого защитного проводника). Расчет на отключающую способность проводится для наиболее удаленных в электрическом смысле точек сети, так как им соответствуют наименьшие значения токов короткого замыкания Методика расчета зануления на отключающую способность приведена в § 13. Если при расчете на отключающую способность получится Inoi>kIR, то расчет на отключающую способность считается законченным. Если получится , то необходимо увеличить сечение нулевого защитного проводника и расчет повторить. Пример расчета зануления на отключающую способность приведен в § 13. Расчет зануления на безопасность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на землю сводится к расчету заземления нейтральной точки трансформатора. Согласно требованиям ПУЭ сопротивление заземления нейтрали источника тока (генератора, трансформатора) в любое время года должно быть не более 8 Ом при напряжении 220/127 В, 4 Ом при напряжении 380/220 В и 20м при 660/380 В. При удельном электрическом сопротивлении земли р, превышающем 100 Ом*м, допускается увеличивать указанные значения сопротивления до значений р/100, но не более чем в 10 раз. Расчет зануления на безопасность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на корпус сводится к расчету повторного заземления нулевого проводника. Согласно правилам общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой воздушной линии передачи в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380, 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли р более 100 Ом-м допускается увеличивать указанные нормы в р/100, но не более чем в 10 раз. Согласно ПУЭ повторные заземления выполняются на концах воздушных линий и их ответвлений, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат занулению. Методика расчета количества вертикальных и горизонтальных заземлителей нейтрали источника и повторных заземлений аналогична расчету заземления. В некоторых случаях при замыкании фазы на корпус и отказе защиты (по причине неисправности автоматического выключателя, завышенных уставок и т. д.) напряжение корпуса относительно земли может существовать длительное время. Для устранения возникающей при этом опасности поражения людей током необходимо, чтобы напряжение корпуса относительно земли не превышало допустимого значения напряжения прикосновения (табл. 69). |
