Расчетная проверка эффективности зануления электрооборудования на отключающую способность.

Исходные данные для расчета зануления вентилятора с электродвигателем АИР80В4. Линия от трансформатора до ввода в здание выполнена кабелем марки АВВГ 5х25 длиной 66 м. Линия от ВРУ до силового щита выполнена кабелем марки АВВГ 5х25 длиной 63м. Линия от силового щита до автоматического выключателя ВА51Г-25 выполнена кабелем АВВГ 5х2,5 длиной 2,5 м. От автоматического выключателя до электродвигателя выполнена кабелем марки АВВГ 5х2,5 длиной 1,5м. Трансформатор ТП10/0,4 кВ мощностью S_н.т.=16кВА со схемой соединения «звезда-звезда с нулем». Двигатель защищает автоматический выключатель ВА51Г–25 с током электромагнитного расцепителя I_н.расц=25А.

Рисунок 14. Функциональная схема зануления

Защитное зануление эффективно, если соблюдается условие:

, (4.1)
где – ток однофазного короткого замыкания на линии у
электроприемника, А;

– коэффициент чувствительности защиты(кратности тока);

I_н.расц – номинальный ток плавкой вставки или расчетный ток
расцепителя, А.

Исходя из этого, необходимо чтобы ток не менее чем в 1,4 раза превышал номинальный ток уставки защищающего его предохранителя или номинальный ток расцепителя автомата с зависимой от тока характеристикой, т.е.

Определим ток однофазного короткого замыкания:

, (4.2)
где U_ф – фазное напряжение, В;

Zn – полное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого
замыкания, Ом.

Полное сопротивление петли «фаза-нуль» определяем по формуле:

Z_п=Z_п1+Z_п2+Z_п3+Z_п4 (4.3)

где Z_п1 – полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ТП до ВРУ, Ом;

Z_п2 – полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ВРУ до ЩС, Ом;

Z_п3 – полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ЩС до
автоматического выключателя, Ом.

Z_п4 – полное сопротивление петли «фаза – нуль» от автоматического
выключателя до электродвигателя, Ом.

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ТП до ВРУ определяем по формуле:

, (4.4)

где l₁ – длина участка, м;

удельные активные сопротивления проводников соответственно фазного и нулевого провода, Ом/км;

; Ом/км

ρ – удельное сопротивление кабеля, Ом×мм²/км, ρ=28 Ом×мм²/км для
алюминиевых жил;

S – сечение кабеля, мм²;

удельные индуктивные сопротивления проводников соответственно фазного и нулевого провода, для проводников из цветных металлов 0 ;

удельное внешнее индуктивное сопротивление проводника, х₁=0,15 Ом/км

-сопротивление контактов( =0,02Ом)

сопротивление участка:

Ом

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ВРУ до ЩС определяем по формуле:

Ом

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» от ЩС до автоматического выключателя:

Ом

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» от автоматического выключателя до электродвигателя:

Ом

Полное сопротивление петли «фаза – ноль»

Ом

Сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания определяем по формуле:

(4.5)

где К_i — эмпирический коэффициент, для схемы соединения «звезда-звезда с нулем» К_i =26;

S_н.т — номинальная полная мощность трансформатора, кВА.

Ом

Ток однофазного короткого замыкания линии равен:

А

Тогда по условию получаем:

>1,4

Так как полученое расчетное значение тока короткого замыкания I_к.з. превышает наименьший допустимый ток по условиям срабатывания автомата защиты I_{к.з доп} , то отключающая способность зануления в рассматриваемом случае обеспечена.Следовательно, зануление эффективно.