Значение тока короткого замыкания
, (3)
где ZТ/3сопротивление одной фазы питающего трансформатора, Ом;
— сопротивления соответственно фазного и нулевого проводов, Ом.
Величина сопротивления петли без учета обмотки питающего трансформатора
Zп=Zф+Zн (4)
В этом случае выражение (3) принимает вид:
(5)
Учитывая, что сопротивление фазной обмотки трансформатора или генератора и сопротивление фазного провода представляет весьма малую величину (десятые доли Ом), большое значение тока короткого замыкания обеспечивает цепь зануления и нулевой провод. Для большинства сетей величина сопротивления петли «фаза—ноль» составляет 2,0…0,2 Ом. Таким образом, для сети напряжения 220 В Iк.з. = 110…1100 А. Очевидно, что при таком токе защита сработает.
3. нормирование зануления
3.1. Требования к цепям зануления изложены в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) и в ГОСТ 12.1.030–81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
3.2. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью для обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть такой, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток Iн плавкого элемента ближайшего предохранителя и в 1,4, в 1,25 раза относительно тока установки Iус автоматического выключателя с номинальным током до 100 А и более 100 А соответственно:
(6)
(7)
(8)
Значение Iус указывается в паспорте на автомат. Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника.
4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
.Схема лабораторной установки приведена на рис. 3.
 |
Рис. 3. Схема лабораторной установки
В установке реализован метод проверки достаточной проводимости петли «фаза–нуль» с отключением на подстанции питающего напряжения от потребителя. То есть производится измерение без учета сопротивления обмотки питающего трансформатора Тр1 с помощью источника пониженного напряжения 12 В методом амперметра-вольтметра (V, A).
Понижающий трансформатор Тр2 выключается как можно ближе к питающему трансформатору Тр1, чтобы учесть сопротивление всей цепи фазного и нулевого проводов от него до потребителя. Вспомогательный трансформатор Тр2 включается тумблером В1. Напряжение подаваемое для измерений, изменяется ручкой регулировки РН, выведенной на панель установки.
Тумблер Рп имитирует находящийся на подстанции рубильник подачи питания в цех.
Тумблеры Т1 и Т2 имитируют рубильники, включающие питание потребителей. При включении тумблеров Т1 и Т2 в схеме предусмотрено искусственное замыкание фазы на корпус соответствующего потребителя.
Потребитель П1 снабжен электромагнитным расщепителем, потребитель П2 — предохранителем с плавкими вставками.
5. Меры безопасности
5.1. На лабораторной установке напряжение 220 В. Поэтому перед работой необходимо убедиться, что корпус лабораторной установки подключен к контуру зануления и все крышки пульта закрыты.
5.2. Запрещается самостоятельно открывать крышку пульта и производить какие-либо работы внутри него.
5.3. Необходимо выполнять работу в строгом соответствии с п. 6.
6. Порядок выполнения работы
6.1. После ознакомления с методическими указаниями студенты получают разрешение от преподавателя на проведение работы.
6.2. Установить органы управления пульта в исходное положение:
Тумблер Рп — в положение «Выкл». Регулировку РН — в крайнее левое положение.
6.3. Включить лабораторную установку в сеть.
6.4. Установить тумблер Рп в положение «Выкл», имитируя отключение на подстанции.
6.5. Включить тумблер В1.
6.6. Включить один из потребителей.
6.7. Плавно вращая ручку регулировки РН, установить три значения измерительного напряжения, снять соответствующие показания вольтметра и амперметра и данные замеров занести в табл. 2.
6.8. Подсчитать ток короткого замыкания, руководствуясь формулой (5). Величину Zп определить по формуле.
Zп 
(9)
Значение Zт/3 берите из табл. 1, мощность питающего трансформатора задается преподавателем.
6.9. Проверить эффективность зануления, руководствуясь требованиями по нормированию, изложенными в разделе 3.
6.10. Отключить лабораторную установку от сети. Установить органы управления в исходное состояние (п. 6.2).
6.11. Все переключения установки осуществляет преподаватель. Студент снимает только показания с приборов.
Таблица 1