ТОП 10:

Режимы нейтрали рудничничных электрических сетей. Влияние режима нейтрали на безопасность эксплуатации ЭУ.



Основными источниками являются силовые трансформаторы и генераторы (рис. Сеть с глухозаземленной нейтралью)

Если нейтраль связана металлическим отводом малого сопротивления с землей то это сеть с глухозаземленной нейтралью . Эл. сеть подключенная к силовому трансформатору нейтраль которого не связана с землей либо подключена к земле ч/з аппараты с очень высоким сопротивлением (тр-р тока) называется сеть с изолированной нейтралью.

Согласно действующим П Б в подземных выработках создание линий ЭП должно осуществляться с помощью кабеля с медными токопроводящими жилами покрытыми изоляцией и заключенный в защитную оболочку из свинца ПВХ или резины не распространяющих горение. Применение в подземных выработках кабелей с алюминиевыми жилами или алюминиевой защитной оболочкой запрещено, т. к. алюминий обладает низкой температурой плавления а при замыкании жил плавится с образованием открытых искр и дуг. При взаимодействии кислорода(воздуха) алюминий окисляется и образует пленки приводящие к повышению переходного сопротивления в местах соединения и повышения их нагрева способствующего созданию температурных источников для воспламенения и взрыва. Наибольшую опасность для поражения человека возникает когда человек касается двух жил токоведущих элементов, но это бывает редко, часто человек касается одной из фаз сети. В этом случае величина утечки тока, проходящей через организм: Iy=3Uф/ Rч+Zсети

Несмотря на наличие изоляции покрывающей жилы, между жилами имеются утечки тока а также между жилами и землей. Наличие изоляции приводит к тому, что токоведущие кабели обладают емкостью, поэтому полное сопротивление сети будет: Ia=f(Rиз) Z2c=R2c+X2c .

 

Полное утечка I2y=I2a+I2c. При этом удельное емкостное сопротивление всегда меньше активного, поэтому Ic>Ia и Ic ,будет определять утечку. Величина активной составляющей зависит от качества изоляции, а емкостная составляющая зависит от сечения жил и протяженности линии.

При рассмотрении эл. опасностей эл. сетей зависящей от полного сопротивления изоляции, возникновении утечки, тока прикасания человека к одной из фаз сети, либо замыкание одной из фаз определяется величиной полного сопротивлении сети. Однако величина утечек, и ее поражающее действие определяется также режимом нейтрали.

 

Рассмотрение эл. безопасности сетей с изолированной нейтралью.

В зависимости от эл. емкости сетей с изолированной нейтралью делят на а) сети малой эл. емкости б) сети большой эл. емкости. К сетям малой емкости относятся низковольтные эл. сети с изолированной нейтралью небольшой протяженностью менее одного км. В которых из-за малой протяженности емкостным сопротивлением и емкостной утечкой пренебрегают, считая что эти утечки зависят от активного сопротивления. К сетям большей емкости относится все высоковольтные сети а также низковольтные длиной больше одного км, либо с большим количеством подключенных токоприемников. В которых активным сопротивлением пренебрегают считая что утечки тока определяются только емкостью сети.

Рассмотрение электробезопасности сетей малой эл. емкости.

 

С123c=0 Ic=0. При высоком уровне сопротивления фаз и сети r1=r2=r3 → ∞ фазные напряжения будут равны между собой U1=U2=U3=Uф и утечки будут также одинаковы I1=I2=I3=Ic . В симметричной системе Ū123=0 При случайном касании человека одной фазы, проводимость данной фазы резко увеличивается, напряжение и сопротивление этой фазы снижается и нулевая точка сместится и в двух других фазах напряжение повышается. Запишем уравнение утечки в условиях прикосновения человека к одной из фаз сети Ū10/r110/Rч20/r230/r3= 0 В симметричной схеме сумма напряжений фаз равняется 0, а сопротивление всех фаз равны r1=r2=r3=rс, поставим в данное уравнение сумму напряжений и равенство получим Ū10/Rч+3Uс/rс=0 → Ūс=rcU/3Rч+rc (*) Найдем величину тока участка проходящего через человека в условиях его прикосновения к фазе сети Iy= Ū1- Ū0/Rч, подставим в это выражение (*), получим: Iy=3U1/3Rч+rc, т.к. в условиях симметричной системы напряжение U1=Uф , то получим: Iy=3Uф/3Rч+rc, т.е. в эл. сетях малой емкости с изолированной нейтралью случайное поражение током при прикосновении зависит от активного сопротивления фаз сети и при высоком уровне rc, утечки тока будет безопасным. При повреждении изоляции 1-вой фазы и ее замыкании на землю, то в этом случае: U//2=U//3=(√3)*Uф При этом прикосновение человека к этой фазе будет безопасным, однако прикосновение человека к двум другим фазам ставит человека под линейное напряжение Iy=√3*Uф/Rч

Рассмотрение электробезопасности сетей большой емкости с изолированной нейтралью.

Ia=0, C1=C2=C3=Cc=∞, x1=x2=x3=xa=∞, при случайном касании одной из фаз сети через тело человека будет течь ток утечки, который всегда будет опасным независимо от сопротивления фаз: Iy=3*Uф*ω*C/√(9*R2ч2*C2+1). Т.о. в сетях большой емкости безопасность можно обеспечить за счет снижения емкости до безопасной величины.

К основным достоинствам сетей с изолированной нейтралью относят: Опасность поражения эл. током человека при случайном соприкосновении зависит от сопротивления изоляции и эл. емкости сети и в условиях высокого уровня сопротивления изоляции и применяемых технологических средств для снижения эл. емкости ее эксплуатация безопасна.

Недостатки: а) При снижении уровня сопротивления изоляции одной из фаз или при касании человеком напряжение фазы и напряжение прикосновения изменяется от 0 до линейного значения. С увеличением емкости фаз опасность поражения растет. б) Замыкание одной из фаз сети на землю может оставаться необнаруженным длительное время – до появления замыкания на другой фазе или до касания человеком. в) при замыкании одной из фаз на землю прикосновение человека к другой фазе с высоким уровнем изоляции ставиться под линейное напряжение. г) Трудность обнаружения однофазной утечки без постоянного контроля изоляции сети.

Оценка электробезопасности сетей с глухозаземленной нейтралью.

 

В условиях высокого уровня сопротивления изоляции прикосновение человека к фазе сети является однофазным к.з. и сопровождается возникновением тока однофазного к.з., смертельного для человека Iy=Uф/(Rч+r3+zтр) Т.к. сопротивление трансформатора и rч очень малы по сравнению с Rч, то их значениями пренебрегают. При этом величина возникающих утечек не зависит ни от сопротивления ни от емкости сети, а напряжения в других фазах остаются постоянными и единственным путем обеспечения защиты человека является отключение сети. Поэтому в сетях с глухозаземленной нейтралью фазы оборудуются МТЗ (предохранители, реле), которое при касании человека немедленно срабатывают (0,2 с) и отключают фазы сети от источника питания.

Достоинства: Уровни сопротивления изоляции емкости сети не оказывает влияния на величину тока при касании человека. При этом напряжения в фазах остаются неизменными. Замыкание любой фазы на землю или при касании фазы человеком является однофазным к.з. обеспечивающий отключение сети с помощью МТЗ.

Недостатки: Замыкание любой фазы на землю является однофазным к.з. с образованием тока большой величины, которая может привести к образованию открытых искр и дуг и большому нагреву заземляющего провода от чего возможно возгорание, поэтому такие сети используют на поверхности шахт до 380В. При касании фазы человек оказывается под фазным напряжением, что опасно для жизни.

 

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.239.173.11 (0.006 с.)