Расчет защитного зануления

 

Зануление - это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических не токоведущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяют в трехфазных четырех проводимых сетях напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом (сети напряжением 380/220В, 220/127В и 660/380В). Эквивалентом нейтральной точки источника тока могут служить: средняя точка источника постоянного тока, заземленный вывод источника однофазного тока и т.д.

Принцип действия защитного зануления заключается в превращении замыкания на корпус в короткое однофазное замыкание (между фазным и нулевым защитными проводниками) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. Такой защитой могут служить предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой и т.п.

Для обеспечения автоматического отключения аварийного оборудования сопротивление цепи короткого замыкания должно быть достаточно малым.

Сопротивление петли «фаза - нуль» следует проверять ежегодно, и оно не должно превышать 2 Ом.

Рассмотрим расчет защитного зануления на примере электродвигателя скреперной установки УС - 10.

Сила пускового тока электродвигателя

Iп=100·Kп·P_э/ ·Ил·соsφ·η_э,А (3.67)

где I_п — пусковой ток, А;

К_п - коэффициент кратности пускового тока; для трехфазных асинхронных двигателей К_п = 5..7

Р_э - мощность электродвигателя, кВт.; Р_э = 2,2 кВт.

И_л - линейное напряжение, В; И_л = 380В.

cosφ - коэффициент мощности, в расчетах принимаем cosφ = 0,8.

η_э— коэффициент полезного действия электродвигателя: по паспорту

η=0,81

Сила расчетного тока предохранителей

I_рп = 0,4·I_п = 0,4·3,61= 1,44 А

Подбираем предохранитель с номинальным током плавкой вставки I_п = 6А[6]

При замыкании фазы на зануленный корпус электродвигателя, он автоматически отключается, если ток однофазного короткого замыкания I_кз удовлетворяет условию

I_кз К_т · I_н (3.68)

где I_кз - ток короткого замыкания, А.;

К_т - коэффициент кратности тока; К_Т = 3

I_Н - номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А.I_Н = 6 А.

Iкз = Uф/((Zт/3)+Zп)), А. (3.69)

где Uф-фазное напряжение, В.; U_ф=220В

Zт - полное сопротивление трансформатора на корпус току замыкания, Ом.; Z_T=4,62 Ом. [7, с.204]

Z_n - сопротивление провода фазы по всей длине от трансформатора до места замыкания, Ом.

Zn = Z₀·L,Ом (3.70)

где Z₀ - сопротивление 1км. соединительной линии, Ом/км.;

Z₀ = 2,113 Ом/км [7, см. табл.1.2. с.498]

L - длина соединительной линии, км.; расстояние берется с построенного генплана.

Z_n = 2,113·0,163=0,34Ом.

I_кз= 220 / (4,62 / 3) + 0,34 =117 А.

117 >3 ·6=18

 

Следовательно, условие выполнено.

К недостаткам зануления относят отключение при обрыве нулевого провода защиты электропотребителей, находящихся за точкой обрыва. При пробое изоляции за этой точкой на всех потребителях будет фазное напряжение. Поэтому нулевой провод надо прокладывать также очень надежно как и фазные, у данных проводов должна быть одинакова изоляция и площадь сечения провода. Не допускается установка на нулевом проводе предохранителей или однополюсных выключателей. На случай обрыва нулевой провод заземляют перед вводом в здание [12. с.110]

Для производственных рабочих согласно трудовому кодексу РФ (статья 91) установлен режим работы на ферме не более 40 часов в неделю.

Персонал обеспечивается спецодеждой: халаты, фартуки, очки, рукавицы, резиновые сапоги.