При замыкании на корпус двигателя 2

Ом

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей об­щее сопротивление растеканию тока заземлителей всех по­вторных заземлений нулевого провода каждой воздушной ли­нии электропередачи в наиболее неблагоприятное время го­да должно быть не более 5, 10, 20 Ом при линейных напря­жениях 660, 380 и 220 В соответственно. При этом сопротив­ление растеканию тока каждого из повторных заземлений принимают не более 15, 30 и 60 Ом при тех же напряжениях.

 


Порядок выполнения работы

1. Получить задание преподавателя и необходимые исходные данные для расчета. Недостающие исходные данные принять самостоятельно.

2. Познакомиться с принципом действия, порядком расчета зануления.

3. Определить наибольшие допустимые значе­ния сопротивлений повторных заземлений нулевого провода в точках А и В (рис.2). Дано: n=2; R0=5Ом; =75В, для участка l1 =0,308Ом, = 0,184Ом; Хп=0,12Ом; =390А. Для участка l1+ l2 =0,630Ом; =0,380Ом; Хп =0,210Ом; =354А.

4. Оформить отчет.

5. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 1

Исходные данные для расчета защитного зануления

Вариант
Для участка l1
, Ом 0,300 0,260 0,267 0,275 0,280 0,290 0,295 0,300 0,260 0,295 0,295
, Ом 0,180 0,185 0,183 0,190 0,175 0,190 0,195 0,198 0,185 0,190 0,195
Хп, Ом 0,13 0,15 0,17 0,12 0,11 0,10 0,15 0,16 0,15 0,11 0,15
, А
Для участка l1+ l2
, Ом 0,620 0,625 0,632 0,630 0,632 0,636 0,630 0,637 0,620 0,632 0,635
, Ом 0,340 0,345 0,347 0,340 0,351 0,355 0,345 0,347 0,340 0,351 0,342
Хп, Ом 0,22 0,20 0,21 0,22 0,20 0,24 0,22 0,21 0,22 0,20 0,25
, А

Контрольные вопросы

1. Назначение повторного заземления при занулении ВЛ?

2. Можно ли зануленное оборудование дополнительно заземлить?

3. Каков порядок расчета сопротивления заземления нейтрали?

4. В каком случае зануление является эффективным средством защиты?


Практическая работа №13

Средства защиты от статического электричества

Цель работы: Освоить методику расчета и принцип выбора средств защиты от статического электричества.

Основные понятия

Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках

Статическое электричество возникает в результате механического разделения зарядов в процессах, сопровождающихся трением, размельчением и перетеканием однородных и разнородных непроводящих жидкостей и т.п., а также за счет электрической индукции. В процессах, где используются вещества с удельным сопротивлением, не превышающим 106Ом×м, опасных зарядов практически не наблюдается и, как правило, специальных мер защиты от статического электрического не требуется. В производствах, связанных с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, пылей и волокон, искровые разряды статического электричества могут вызвать взрывы, пожары.

Атмосферное электричество проявляется в виде молний, электростатической и электромагнитной индукции от грозового разряда на различных окружающих предметах.

Наиболее опасные потенциалы статического электричества образуются:

· при движении изолирующих жидкостей по трубопроводам со скоростью, превышающей 0,7-1,0 м/сек;

· при проведении операций слива – налива, перекачивании и переливании изолирующих жидкостей из сосуда в сосуд, особенно при поступлении жидкости в аппарат или емкость свободно падающей струей;

· при движении по трубопроводам и при выходе из сопла сжатых и сжиженных газов, особенно тех, в потоке которых содержится тонкораспыленная жидкость, суспензия или пыль (окраска пульверизацией и подобные процессы);

· при движении порошкообразных веществ и пыли в потоке воздуха или газа (аэросушка и подобные процессы), при пылевых процессах: размол, просеивание, при фильтрации воздуха или газа, загрязненного пылью, при всклубливании пыли);

· при перемешивании веществ в смесителях, при обработке их на вальцах, каландрах, обрезинивании тканей и подобных операциях;

· при работе ременных передач и резиновых транспортеров, выполненных из непроводящей резины;

· при трении бумаги в процессах изготовления и печатания;

· в текстильной промышленности, особенно при обработке искусственного волокна и шелка.

Опасность взрыва возникает тогда, когда накопившийся электростатический разряд столь велик, что энергия искры достигает или превышает минимальную энергию взрыва соответствующей взрывчатой смеси или взрывчатого вещества.

Ряд производственных процессов с участием твердых, жидких или газообразных диэлектрических сред сопровождается статической электризацией, т.е. возникновением и разделением положительных и отрицательных зарядов. Установлено, что из двух трущихся веществ положительно заряжается то, у которого диэлектрическая проницаемость больше.

Основная величина, характеризующая способность к электризации – удельное электрическое сопротивление ( ) поверхностей контактируемых материалов.

Установлено, чем интенсивнее ведется процесс (скорость), тем больший заряд остается на поверхности.

Чем выше величина удельного электрического сопротивления материалов, тем больше величина заряда накапливающегося на материале в результате процесса электризации. На электропроводящем материале заряды не сохраняются.

В табл.1 приведены данные об удельном электрическом сопротивлении некоторых веществ.

Таблица 1

Наименование материала Удельное элект­рическое сопро­тивление ,Ом·м Наименование материала У дельное элект­рическое сопро­тивление ,Ом·м
Полистирол 1016 Графит 8,0–1,4·106
Парафин 1016 Почва 6-5·103
Стекло 1011–1014 Электропроводящая резина 2·106
Жидкие углеводороды 108–1016 Дистиллированная вода 104
Синтетические волокна 1010–1014 Разбавленная серная кислота 1,0·10-2
Натуральный каучук 1012–1013 Железо 1·10-7
Сухое дерево 108–1014 Серебро 1,5·10-8
Синтетические смолы 107–1012 Медь 1,55·10-8
Натуральные волокна 104–108 Алюминий 2,41·10-8

 

Токи при статической электризации составляют обычно несколько микроампер (1-10мкА).

Реальная воспламеняющая способность электрической искры зависит от концентрации, температуры и давления взрывоопасной смеси. Условием, воспламенения (взрыва) такой смеси от искры статического электричества является следующее:

(1)

где – энергия разряда статического электричества (зависит от свойств материала, конструкции аппарата, технологического процесса и др.), Дж;

– минимальная энергия зажигания горючей смеси, образование которой возможно в данном технологическом процессе (зависит только от свойства горючей смеси и является характеристикой чувствительности ее к воспламенению), определяется экспериментально, Дж.

Статическое электричество может вызвать воспламенение взрывоопасной смеси при совокупности следующих условий:

1. Наличии источника статических электрических зарядов;

2. Накоплении значительных зарядов на контактирующих поверхностях;

3. Достаточной разности потенциалов для электрического пробоя среды. Пробой воздушного промежутка возможен при напряжении электрического поля более 30 кВ/м;

4. Наличии достаточной запасенной электрической энергии;

5. Возможности возникновения электрических разрядов.

Отсутствие любого из условий исключает пожаро- и взрывоопасные последствия статического электричества.

Электростатическая искробезопасность объекта достигается при выполнении условия безопасности:

(2)

где – коэффициент безопасности выбирается из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания ( =0,4).

Энергия (Дж), выделяемая в искровом разряде с заряженной проводящей поверхности, определяется по формуле:

(3)

где С – электрическая емкость проводящего объекта относительно земли, Ф.

– потенциал заряженной поверхности, относительно земли, В.

В табл.2 приведены минимальные энергии зажигания (МДж) для некоторых паро- и газовоздушных смесей, в табл.3 – пылевоздушных смесей.

 

Таблица 2

Минимальная энергия , необходимая для воспламенения некоторых