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 нулевого 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.

На 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

Значение коэффициента

Тип защиты электроустановки
Автоматический выключатель, имеющий только электромагнитный расцепитель, то есть который срабатывает без выдержки времени.	1, 25-1, 4
Плавкий предохранитель.	> 3

Номинальный ток плавкой вставки (табл.2) должен соответствовать условию (3)

где I – номинальный ток трансформатора, определяемый по формуле:

(4)

где – номинальная мощность трансформатора, кВА;

– фазное напряжение, В.

Таблица 2

Значения стандартных предохранителей для сетей