Материал: БЖ16

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Ордена Трудового Красного Знамени

Федеральное Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания

Отчет по задаче №16

«Расчет параметров сети с заземленной нейтралью»

Выполнил:

Студент

Вариант:

1БСТ15008

Москва, 2018 г.

Цель работы:

1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус при занулении оборудования и с повторным заземлением нулевого провода.

2. Определить ток короткого замыкания и проверить его значение по ПУЭ.

3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва).

4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании на корпус с и без повторного заземления нулевого провода.

5. Определить напряжение прикосновения на корпусе установки при замыкании одной из фаз на землю.

6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы R_з не превышало 4 Ом

Исходные данные:

Таблица исходных данных

R_п – сопротивление повторного заземления нулевого провода

Z_п – сопротивление петли фаза-нуль

Z_н – сопротивление нулевого провода

R_зм – сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода

L, d, t – длина трубы, диаметр трубы, расстояние от поверхности земли до середины трубы

p – удельное сопротивление грунта

Ход решения:

1. Величина I_. тока короткого замыкания определяется по формуле:

I = Uф/Zп

I = 48,8 А (расчет данного значение приведен в ячейке A8 приложенного xlsx файла). I_кз < 3I_н, если I_н находится в (20,30,50,100). Чтобы условие I_кз >= 3I_н удовлетворялось, нужно, чтобы I_н был <= 16.26.

2. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления:

U_з = I * Z_н

U_з = 136,8 В (расчет данного значение приведен в ячейке B8 приложенного xlsx файла)

3. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода:

U_зп = U_з*R_п/(R_п + R₀)

R₀ = 4 Ом

U_зп = 97,7 В (расчет данного значение приведен в ячейке С8 приложенного xlsx файла)

4. Напряжение на корпусе при обрыве нулевого провода и замыкании на корпус без повторного заземления нулевого провода

При подключении за местом обрыва: U1 = Uф = 220 (a)

При подключении перед местом обрыва: U2 = 0 (b)

5. Напряжение на корпусе при обрыве нулевого провода и замыкании на корпус с повторным заземлением нулевого провода

При подключении за местом обрыва:

= 157,14 В (c)

При подключении перед местом обрыва:

= 103,53 В(d)

(расчет значений напряжений приведены в ячейках А10:D:10 приложенного xlsx файла)

6. Ток через тело человека в случаях а,б,в,г:

   1. I = Uф/Rh = 0,22 А

   2. I = 0 А

   3. I = = 0,157 А

   4. I = = 0,1035 А

(расчет значений токов приведены в ячейках А12:D:12 приложенного xlsx файла)

7. Напряжение на корпусе оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)

U_пр = U_ф*R₀/(R_зм + R₀)

U_пр = 8,461 В (расчет данного значение приведен в ячейке А14 приложенного xlsx файла)

8. Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t,

определяется по формуле:

R_од = 0,366 * ρ/L *(lg(2L/d)+0,5lg((4t+L)/(4t-L)))

R_од = 16,2 Ом (расчет данного значение приведен в ячейке B14 приложенного xlsx файла)

9. Необходимое число заземлителей определяется по формуле:

n = R_од/(η_в*R₀)

n = 5,12 (расчет данного значение приведен в ячейке C14 приложенного xlsx файла)

Схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием представлена на рисунке 1, схема с заземлением одной из фаз на землю представлена на рисунке 2.

Рисунок 1 – Схема с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием

Рисунок 2 – Схема с заземлением фазы B на землю

Вывод: Для того, чтобы R_з не превышало 4 Ом, необходимо 6 заземлителей.