Расчетная и экспериментальная проверка эффективности зануления

Для быстрого автоматического отключения участка сети с зануленными электроприемниками следует соблюсти условие:

I _кз⁽¹⁾ ≥ кI _у,

где I _кз⁽¹⁾ – ток однофазного короткого замыкания в конце данного участка;

к – коэффициент чувствительности защиты (кратности тока);

I _у – ток уставки защитного аппарата данной электрической установки.

Исходя из этого, необходимо, чтобы ток I _кз⁽¹⁾ не менее чем в 3 раза превышал номиналь­ный ток плавкой вставки (ток уставки) I _у защищающего его предохранителя или номинальный ток расцепителя автомата с зависи­мой от тока характеристикой, например, тепловой расцепитель, т. е.

I _кз⁽¹⁾ 3 I _у.

Во взрывоопасных помещениях или взрывоопасных наружных электроустановках при использовании предохранителей необходимо выполнить условие:

I _кз⁽¹⁾ 4 I _у,

а при использовании автоматов с зависимой характеристикой:

I _кз⁽¹⁾ 6 I _у.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), должен обеспечиваться ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженный на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. В случае отсутствия заводских данных при использовании автоматического включателя, имеющего расцепитель с не­зависимой характеристикой (отсечкой), при номинальном токе автомата до 100 А ток однофазного короткого замыкания на зануленной электроустановке должен быть [2]:

I _кз⁽¹⁾ 1,4 I _у,

а при номинальном токе более 100 А

I _кз⁽¹⁾ 1,25 I _у.

Ток однофазного короткого замыкания для проверки указанных выше соот­ношений:

I _к.з = U _ф/(Z _П + Z _Т),

где U _ф – фазное номинальное напряжение (обычно 220 В);

Z _П – полное сопро­тивление петли фаза-нуль, Ом;

Z _Т – сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания, Ом.

Полное сопротивление петли фаза-нуль определяют по фор­муле:

,

где n – количество участков линии определенного сечения;

l – длина данного участка линии, м;

R _ф, R _н – удельные активные сопротивления соот­ветственно фазного и нулевого проводников, Ом/км, рассчитывают по формуле:

R = ρ /S,

где ρ – удельное электрическое сопротивление материала: для меди ρ = 18 Ом·мм²/км, для алюминия ρ = 28 Ом·мм²/км;

S – пло­щадь сечения проводника, мм²;

Х _ф, Х_н –удельные внутренние индуктивные сопро­тивления соответственно фазного и нулевого проводников, Ом/км (если проводни­ки выполнены из цветных металлов Х _фи Х _нможно считать равными нулю);

Х _п–удельное внешнее индуктивное сопротивление петли проводников фаза-нуль: для воздушных линий ориентировочно 0,6 Ом/км; для проводки на изоляторах внутри помещений 0,5 Ом/км; для проводки на роликах 0,4 Ом/км; для проводки в трубах 0,15 Ом/км; для кабелей – 0.

Сопротивление фазы трансформатора току однофазного корот­кого замыкания, Ом, при вторичном номинальном напряжении трансформатора 400/230 В можно приближенно рассчитать по формуле:

Z _т = K _т / Р _н,

где К _т= 26 при схеме трансформатора звезда-звезда с нулем и номинальном пер­вичном напряжении U _н1 = 6...35 кВ; К _т = 7,5при схеме звезда-зигзаг с нулем и U _н1= 6...10 кВ и К _т – 10 при той же схеме и U _н1 — 20...35 кВ;

Р _Н – номиналь­ная мощность трансформатора, кВа.

Если разные участки линии выполнены проводниками неоди­наковых марок, то Z _п вычисляют для каждого участка отдельно, а затем находят их арифметическую сумму.