Методические указания и задания для домашней контрольной работы по дисциплине «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий» (стр. 13 из 20)
(1.66)где
- расчетное время отключения выключателя, с;Та – постоянная затухания апериодической составляющей;
tс.з.min – минимальное время срабатывания релейной защиты. Для первой ступени защиты tс.з.min принимается 0,01 с и 0,01+Dtс – для последующих ступеней. Значение ступеней селективности Dtс можно принимать равным 0,3…0,5 с;
tс.в.откл – собственное время отключения выключателя, с. Значение tс.в.откл для масляных выключателей на 10 кВ типа ВНП составляет 0,12 с.
Проверку аппаратов на термическую стойкость при КЗ удобно производить, составляя таблицу сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежной безаварийной работы расчетные величины должны быть меньше допустимых.
Условия выбора разъединителей
| Расчетные параметры | Каталожные данные |
| Uуст Iраб.max iу Вк | Uном Iном im.дин Iт; tт |
Кабели и шины выбирают по номинальному режиму работы и сравнивают с минимальным сечением по термической стойкости Smin (мм2), при этом
, где С – коэффициент, значение которого зависит от материалашин, жил кабелей, 
Значение С можно принимать
| для кабелей | с медными жилами 6-10 кВ | 141 |
| с алюминиевыми жилами 6-10 кВ | 85 | |
| для медных шин | 171 | |
| для алюминиевых шин | 88 |
На динамическую стойкость при КЗ проверяют шинные устройства распределительных устройств, опорные и проходные изоляторы.
Проверка сводится к сравнению расчетной максимальной силы, действующей на элемент электрооборудования с допустимой его механической нагрузкой.
Выбор высоковольтных аппаратов
| Расчетные данные | Каталожные данные | |
| Выключатель ВМПП-10 | Разъединитель РВЗ-10 | |
Uуст = 10 кВ Imax = 450 A Iп = 9 кА iу = 23 кА  | Uном = 10 кВ Iном = 630 A Iоткл.ном = 20 кА im.дин = 52 кА  | Uном =10 кВ Iном = 630 A ¾ im.макс = 60 кА |
Литература
[1 стр.198-201; 3 стр.384-392; 4 стр.245-250]
Вопросы для самоконтроля
1. Какие элементы системы электроснабжения требуют проверки на термическую устойчивость к токам к.з.?
2. Какие элементы системы электроснабжения требуют проверки на электродинамическую устойчивость к токам к.з.?
3. По какой формуле осуществляется проверка высоковольтного кабеля на термическую устойчивость к токам к.з.?
4. Как осуществляется выбор высоковольтных аппаратов с учетом токов к.з.?
Тема 3.7 Защитные заземления электроустановок и подстанций
Назначение защитного заземления и зануления. Классификация электроустановок в отношении мер электробезопасности. Заземляющие устройства и заземлители. Допустимые сопротивления растеканию тока защитных заземлителей в электроустановках различных напряжении с учетом режима нейтрали. Расчет заземляющего устройства.
Методические указания
Поражение человека электрическим током возможно при прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, или к металлическим нетоковедущим частям оборудования и сетей, оказавшимся под напряжением при нарушении изоляции.
Различают два вида прикосновения к токоведущим частям: двухполюсное, когда человек одновременно прикасается, чаще всего руками, к двум фазам сети, и однополюсное, когда человек, стоя на земле или заземленной конструкции здания прикасается лишь к одной фазе сети. Наиболее опасны случаи двухполюсного прикосновения, так как человек оказывается включенным на линейное напряжение Uл установки. В этом случае ток, протекающий через тело человека
,где Rч – электрическое сопротивление тела или части тела человека, Ом;
Iч – ток протекающий через тело человека, А.
Случаи двухполюсного прикосновения на практике встречаются редко. Наиболее частым являются однополюсные прикосновения, при которых человек попадает под фазное напряжение Uф и значения тока Iч определим по выражению
Для жизни человека опасен как переменный, так и постоянный ток, однако наибольшую опасность представляет переменный ток промышленной частоты (50 Гц). При повышении частоты переменного тока опасность поражения уменьшается.
Для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим частям электрического оборудования, случайно оказавшийся под напряжением, должна применяться как минимум одна из следующих мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделяющий трансформатор, безопасное малое напряжение, двойная изоляция.
Защитным заземлением называется преднамеренное соединение металлических частей электроустановки нормально не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие нарушения изоляции электроустановки с заземляющим устройством.
Занулением в электроустановках в сетях напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью называется преднамеренное электрическое соединение с помощью нулевого защитного проводника металлических нетоковедущих частей электрооборудования с заземленной нейтралью трансформатора или генератора. Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлитель представляет собой один или несколько металлических соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющие проводники – это металлические проводники, соединяющие заземлитель с заземленными частями электроустановки.
Сопротивление заземляющего устройства состоит из сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников, определяется по формуле
где Uз – напряжение относительно земли (нулевого потенциала), В;
Iз – ток замыкания на землю, т.е. ток, проходящий через землю в месте замыкания.
Применяются заземлители искусственные и естественные. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы металлические части, находящиеся в земле: металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или взрывчатых газов и примесей), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, свинцовые оболочки кабелей и др.
Искусственными заземлителями являются отрезки угловой стали размером 50´50´4 мм и длиной 2,5…3 м; стальные трубы диаметром 50 мм той же длины с толщиной стенки не менее 3,5 мм, отрезки круглой стали диаметром 12…14 мм длиной до 5 м и более. Заземлители (вертикальные электроды) соединяются между собой стальной полосой размером 40´4 мм.
Согласно ПУЭ в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или нейтралью, изолированной от земли, сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 2 Ом - при линейном напряжении сети в 660 В; 4 Ом – при 380 В и 8 Ом соответственно – 220 В. Выполнение заземления обязательно:
1. В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках при напряжении переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В;
2. В помещениях без повышенной опасности при напряжении переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В и выше.
Заземлению (занулению) подлежат следующие части электрооборудования: металлические корпуса трансформаторов, электродвигателей, пусковой аппаратуры, каркасы и кожухи электрических устройств, металлические трубы электропроводок, корпуса щитов, щитков, шкафов, светильников, стальные трубы и короба электропроводок на лестничных клетках, в технологических подпольях и на чердаках и т.п.
Расчет заземляющих устройств. При расчете заземляющего устройства определяются расстояние между заземлителями, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ. Грунт, окружающий заземлители, не является однородным. Наличие в нем песка, грунтовых вод и других примесей оказывают значительное влияние на сопротивление грунта. Поэтому согласно ПУЭ рекомендуется определять удельное сопротивление грунта путем непосредственного измерения в том месте, где будут размещаться заземлители.
При отсутствии данных измерений при расчетах применяют примерные значения удельных сопротивлений грунтов.