Трансформатора и цехового оборудования
8.1 Исходные данные. Электрооборудование цеха получает питание от внутрицеховой подстанции, оборудованной понижающим трансформатором 6/0,4 кВ мощностью 500 кВ×А. Сеть 6 кВ имеет изолированную нейтраль, а на стороне 380 В сеть имеет глухозаземленную нейтраль. Схема расположения оборудования в цехе показана на рисунке 8.1. Полы в цехе бетонные. Длина здания 40 м, ширина 20 м.
Анализ опасности поражения людей электрическим током показывает, что в цехе есть возможность одновременного прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования, с одной стороны, и к металлическим частям соседних станков или трубам центрального отопления, с другой стороны, кроме этого пол в цехе токопроводящий, поэтому проектируемый цех относится к помещениям особой опасности. В соответствии с ПУЭ должно быть выполнено зануление. При этом должно быть выполнено общее заземляющее устройство, которое соединялось бы с нулевой точкой трансформатора и присоединялось бы к корпусам электрооборудования.
Для устройства искусственных заземлителей имеются трубы длиной 3 м, диаметром 50 см, с толщиной стенки 4 см, а также стальная полоса сечением 4х20 мм.
Грунт на участке – супесок. Величина удельного сопротивления грунта неизвестна. Предприятие расположено в третьей климатической зоне.
8.2 Выбираем нормативное значение сопротивления заземляющего устройства Rнорм. По ПУЭ наибольшее значение сопротивления Rнорм равно 4 Ом (см. таблицу 7.1).
8.3 Выбираем тип и размеры заземлителей и составляем схему их расположения. В качестве искусственных заземлителей принимаем стальные трубы, вертикально заглубленные в землю. Заземляющее устройство принимаем контурное, расположенное на расстоянии 3,5 м от фундамента и углубленное в землю на 0,8 м (см. рисунок 3.9). В соответствии с размерами здания длина полосы получается 148 м.
8.4 Уточняем удельное электрическое сопротивление грунта на участке, где будут установлены заземлители. По таблице 7.2 выбираем приближенное значение rпр для супеска 300 Ом×м. По таблице 7.3 принимаем коэффициент сезонности для вертикально установленных заземлителей yз равным 1,35, а для полосы, соединяющей заземлители, yп равным 2,4.
По формуле (7.1) вычисляем rГ = 300.2.4 = 720 Ом, rЗ = 300 . 1,35 = 405 Ом.
8.5 Рассчитываем сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей заземлители, Rп по формуле (7.2):
Ом.
8.6 Сравниваем значения Rп и Rнорм. Сопротивление растеканию тока полосы 11,5 Ом значительно больше нормативного 4 Ом, поэтому продолжаем расчет контурного заземляющего устройства с вертикально заглубленными трубами.
8.7 Определяем сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя (трубы) по формуле (7.3):
Ом.
где м.
8.8 При минимальном расстоянии между заземлителями 3 м и отношении число вертикальных заземлителей будет
Lконт / 3 = 148 / 3 = 49. Принимаем 48 вертикальных заземлителей.
8.9 С учетом влияния вертикальных заземлителей сопротивление контура полосы уточняем по формуле (4) и таблице 5:
Ом.
8.10 Рассчитываем сопротивление для 48 труб по формуле (7.5):
Ом.
8.11 Вычисляем общее сопротивление заземляющего устройства (рисунок 3.9) по формуле (7.6):
Ом.
8.12 Полученное сопротивление заземляющего устройства 5,16 Ом не удовлетворяет требованиям ПУЭ, т.е. превышает 4 Ом. Однако при удельном сопротивлении земли r более 100 Ом.м допускается увеличивать нормы, указанные в таблице 7.1 в 0,01.r раз, т.е. в три раза. В нашем случае допустимо R*норм = 12 Ом.
Заземляющее устройство выполняется следующим образом. По контуру здания на расстоянии 3,5 м от фундамента прокапывается траншея глубиной не менее 0,8 м. В траншеи через 3 м друг от друга забиваются в грунт стальные трубы длиной по 3 м, причем забиваются так, что от дна траншеи остается 10 см вершины трубы. Верхние концы труб свариваются между собой стальной полосой размером 4х20 мм. Заземляющее устройство в двух местах (симметрично здания) с помощью стальной полосы сечением 4х20 мм соединяется с магистральным проводником, проложенным по контуру внутри здания. К внутреннему контуру заземляющего устройства присоединены корпуса распределительных шкафов и электрооборудования.
Тестовые вопросы
1. Какой ток наиболее опасен при напряжении 1000 В?
1) частотой 400 Гц;
2) частотой 20 кГц;
3) постоянный.
4) частотой 50 Гц;
2. Какой ток является ощутимым IОЩ, пороговым неотпускающим IПОР.Н и смертельно опасным (приводящим к фибриляции сердца за 2 с) IСМ при частоте 50 Гц?
1) IОЩ ³ 0,1 А; IПОР.Н ³ 1 А; IСМ ³ 10 А;
2) IОЩ ³ 10 мА; IПОР.Н ³ 100 А; IСМ ³ 1000 мА;
3) IОЩ ³ 1 мА; IПОР.Н ³ 10 мА; IСМ ³ 100 мА;
4) IОЩ ³ 1 А; IПОР.Н ³ 10 А; IСМ ³ 100 А.
3. В зависимости от каких факторов установлены предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и тока при аварийном режиме?
1) от сопротивления человека;
2) от продолжительности действия тока;
3) от мощности электроустановки;
4) от напряжения электроустановки.
4. Какое напряжение переменного тока f = 50 Гц считается предельно допустимым (при аварийном режиме и времени больше 1 с)?
1) переменный 50 Гц - 20 В; постоянный - 40 В;
2) переменный 50 Гц - 36 В; постоянный - 60 В;
3) переменный 50 Гц - 42 В; постоянный - 110 В;
4) переменный 50 Гц - 12 В; постоянный - 20 В.
5. Как зависит предельно допустимое напряжение прикосновения UДОП при измерении времени t воздействия тока на человека от 0,1 до 1 с?
3) не зависит
6. Принцип действия защитного заземления заключается:
1) в уменьшении напряжения прикосновения;
2) в уменьшении тока проходящего по заземлителю;
3) в создании тока короткого замыкания и отключения поврежденной фазы от сети;
4) в замыкании фазы на землю.
7. Укажите нормированное значение сопротивления заземления для электроустановок, если напряжение сети 380 В и мощность трансформатора, питающего сеть, меньше или равно 100 кВ×А:
1) £ 2 Ом; 2) £ 4 Ом; 3) £ 10 Ом . 4) £ 0,5 Ом;
8. Укажите нормированное значение сопротивления защитного заземления при Uсети= 660 В, Nтранс= 500 кВ× А:
1) £ 2 Ом; 2) £ 4 Ом; 3) £ 10 Ом. 4) £ 0,5 Ом;
9. Как течет ток при замыкании фазы на корпус электрооборудования в схеме защитного заземления?
1) фаза, корпус, земля, фаза;
2) обмотка трансформатора, фазный провод, корпус, заземляющее устройство земля, изоляция, фазный провод, трансформатор;
3) обмотка трансформатора, фазный провод, корпус, заземляющее устройство земля.
4) фаза, корпус, земля;
10. В каких сетях до 1000 В применяется защитное заземление и в каких - зануление?
Сеть с изолированной нейтралью | Сеть с глухозаземленной нейтралью |
1) зануление защитное заземление | |
2) защитное заземление зануление | |
3) зануление зануление | |
4) защитное заземление защитное заземление |
11. Какие элементы должна включать схема зануления?
1) Нулевой провод, заземлитель;
2) Заземлитель и предохранитель (или автоматический выключатель);
3) Основное и дополнительное заземление нулевого провода.;
4) Нулевой провод, предохранитель (или автоматический выключатель).
12. В схеме зануления корпус электрооборудования присоединяется:
1) к фазному проводу;
2) к заземлителю;
3) к повторному заземлителю;
4) к нулевому проводу.
13. Как идет ток при замыкании фазы на корпус в схеме зануления?
1) Фазный провод, корпус, земля, заземлитель нулевой точки трансформатора;
2) Обмотка трансформатора, фазный провод, корпус, земля;
3) Обмотка трансформатора, фазный провод, корпус, нулевой провод, трансформатор;
4) Фазный провод, корпус, земля.
14. Применяется ли защитное заземление в сетях до 1000 В?
1) применяется в сетях с глухозаземленной нейтралью;
2) применяется и в сетях с изолированной нейтралью и с глухозаземленной нейтралью;
3) не применяется ни в сетях с изолированной нейтралью, ни с глухозаземленной нейтралью;
4) применяется в сетях с изолированной нейтралью.
15. Принцип действия зануления заключается:
1) в уменьшении напряжения прикосновения;
2) в уменьшении тока, проходящего по заземлителю;
3) в создании тока короткого замыкания и отключении поврежденной фазы от сети;
4) в замыкании фазы на землю.
16. Как определяется напряжение прикосновения в схеме?
1)
2)
3)
4)
17. Чему равно напряжение Uпр в схеме?
1)
2)
3)
4)
18.
Как определяется ток, проходящий через человека IЧЕЛ, в схеме?
1)
2)
3)
4)
18. Как определить ток, проходящий через человека?
1)
2)
3)
4)
19. На каком рисунке правильно показана схема зануления?
19. Что неправильно показано в схеме зануления?
1) корпус соединен с фазным проводом вместо нулевого провода;
2) корпус не соединен с заземлителем;
3) нулевой провод не соединен с заземлителем RЗ;
4) корпус не соединен с нулевым проводом.
20. Какая схема зануления не обеспечит безопасности?
21. На каком рисунке правильно показана схема защитного заземления?
22. Какая схема зануления в сетях до 1000 В не обеспечит безопасности?
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 2030;