И номинальном напряжении первичной обмотки 6–10 кВ

Мощность трансформатора, кВ А	Z_т/3, Ом	Мощность трансформатора, кВ А	Z_т/3, Ом
	1,037 1,11 0,649 0,722 0,412 0,266 0,162		0,104 0,0847 0,060 0,071 0,040 0,0364 0,042

7. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Расчёт зануления имеет цель — определить сечение нулевого провода, удовлетворяющее условию срабатывания максимально токовой защиты.

Ток короткого замыкания должен превышать номинальный ток плавкой вставки предохранителя или уставку автомата согласно требованиям ПУЭ:

I_к.з.³ k I_н, (10)

где I_н— номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автомата, А;

k — коэффициент надежности, принимаемый по ПУЭ равным 1,4 для автоматов до 100 А; 1,25 – для прочих автоматов, 3 – при защите плавкими вставками или автоматами, имеющими расцепители с обратнозависимой от тока характеристикой, 4 – при защите предохранителями и 6 – при защите автоматами во взрывоопасных установках.

Определяем номинальный ток электродвигателя:

I_н = , (11)

где P_э – мощность электродвигателя, Вт;

Пусковой ток электродвигателя обычно превышает номинальный в 3—5 раз. Возьмём коэффициент кратности 3, тогда I_пуск.=3I_н

Ток короткого замыкания для уверенного отключения аварийного участка цепи должен быть более чем в 1,5 раз больше пускового тока:

I_к.з=1,5I_пуск.(12)

Он рассчитывается также по параметрам петли «фаза—нуль»:

I_к.з= , (13)

Учитывая сопротивление петли «фаза—нуль» Z_п=Z_ф+Z_н.

I_к.з= , (14)

Более строго сопротивление петли «фаза—нуль» равно:

Z_п= , (15)

где R_ф— активное сопротивление фазного проводника, Ом;

R_н— активное сопротивление нулевого провода, Ом;

Х_п— индуктивное сопротивление петли «фаза—нуль», Ом.

Для медных и алюминиевых проводов активное сопротивление определяется из известной формулы:

R_ф= r_пров_. /S, (16)

где S=pD²/4 — площадь сечения кабеля, м²;

D — диаметр провода в подводящем кабеле (3×10^-3–5×10^-3 м), м;

— длина проводника в пределах участка( от щита до станка), м;

r_пров.=1,7×10^-8 Ом×м — удельное сопротивление медного проводника;

r_пров=2,53×10^-8 Ом×м — удельное сопротивление алюминиевого проводника.

Рассчитаем активное сопротивление нулевого провода

R_н= , (17)

где S — площадь нулевого проводника (труба, пруток, полоса [см. табл. 2]), м²; r_ст.=1×10^-7 Ом×м — удельное сопротивление стали.

Площадь трубы вычисляется по формуле:

, (18)

где D_тр – наружный диаметр, м; d_тр.– внутренний диаметр, м.

Площадь полосы вычисляется по формуле:

, (19)

где а – ширина, м; b – длина, м.

Площадь прутка вычисляется по формуле:

, (20)

где c – сторона квадрата, м,

Таблица 2

Размеры, мм
Труба	Полоса	Пруток
D_ТР	d_тр	a	b	c

	4,5

	6,7
	8,2
	9,9
	11,5
	13,2


	18,8
	20,5

Сопротивление взаимоиндукции между проводами подсчитывается по формуле:

X_п= p ln(2d/D), (21)

где m₀=4p10^-7 — абсолютная магнитная проницаемость вакуума, Гн/м;

d — расстояние между проводами (»5 мм), м;

w=2pf=2×3,14×50=314 рад/с — циклическая частота.

Вычислить полное сопротивление петли «фаза-нуль» по формуле (15).

Ток короткого замыкания вычисляется по формуле (14).

Полученная величина тока короткого замыкания должна соответствовать условию (10).

Если условие не выполняется, то оборудование нельзя будет использовать, в виду частого ложного срабатывания автомата.

Для того, чтобы этого не было, нужно вернуться к формуле (17) и увеличить диаметр нулевого проводника или подобрать новый проводник (труба, пруток, полоса).

8. форма отчета

8.1. Кратко описать цель работы, сформулировать принцип работы зануления, привести расчетные формулы.

8.2. Привести схему лабораторной установки.

8.3. Заполнить табл. 3.

8.4. Сформулировать выводы о надежности зануления при защите П1 и П2. Для П1 рассмотрите случаи, когда I_н автомата менее и более 100 А.

8.5 Отсчет оформляется на ПЭВМ.

8.6 Рассчитать зануление в соответствии с заданием по приведённой методике.

Таблица 3