Задание
Электроустановки подключены к трехфазной четырехпроводной сети.
Определить:
1. Ток короткого замыкания.
2. Напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус (аварийный режим электроустановки).
1.1. Без повторного заземления нулевого провода.
1.2. С повторным заземлением нулевого провода.
3. Потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва)
4. Ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования, при замыкании фазы на корпус.
4.1. Без повторного заземления нулевого провода.
4.2. С повторным заземлением нулевого провода.
5. Напряжение прикосновения на корпусе установки, при замыкании фазы на землю.
6. Отключится ли поврежденная установка от сети, если она защищена плавкими вставками с .
Исходные данные:
Сеть 380/220;
.
Rист= 0,1Ом
Решение:
Определить ток короткого замыкания
В сетях до 1000 В распространение получили две схемы: трехфазная трехпроводная с изолированной нейтралью и трехфазная четырехпроводная с заземленной нейтралью. Так как по условию схема трехфазная четырехпроводная, следовательно, выбираем второй вариант:
Эквивалентная схема:
Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус
а) без повторного заземления нулевого провода
Сопротивление нормируется. Для сетей с линейным напряжением равным 380 В .
Находим напряжение на корпусе оборудования относительно земли.
Током через можно пренебречь, поэтому напряжение на корпусе равно напряжению на НЗП.
;
= 68,75·2,1=144,375 (В).
б) с повторным заземлением нулевого провода
- общий ток в сети (замыкания)
- ток, текущий через повторное заземление
;
Составим уравнения по I и по II закону Кирхгофа
;
Решая систему уравнений, найдем ток и, учитывая, что
,
получим выражение для :
; ;
;
;
Использование повторного заземления уменьшает напряжение на корпусе электроустановки при замыкании фазы на корпус.
3. Определить потенциалы корпусов при обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус за местом обрыва (до и после места обрыва)
а) без повторного заземления нулевого провода
При замыкании фазы на корпус второй установки, пути тока нет, поэтому
Uкор1=0 В.
Uкор2= 220В.
Напряжение на второй установке опасно, так как оно больше 50 В.
б) с повторным заземлением нулевого провода
Rист+Rфаз =Rпетл- Rнзп =3,2– 2,1 = 1,1 Ом
Rфаз =1,1-0,1=1Ом
Напряжение опасно на обеих установках, так как оно больше 50 В.
Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании фазы на корпус
а) без повторного заземления нулевого провода (перекинуть стрелку с фазы на провод)
=1000 Ом
; ;
;
(смертельный для человека ток)
б) с повторным заземлением нулевого провода
; ;
; ;
Использование повторного заземления нулевого провода снижает величину тока, проходящего через тело человека, касающегося аппаратуры, при замыкании фазы на корпус. Тем не менее, ток остается опасным для человека.