Выбор тока срабатывания аппаратов защиты

 

Согласно правилам устройства электроустановок, для обеспечения надежного автоматического отключения электроустановки при пробое изоляции фазных и нулевых защитных проводников аппаратура защиты должна быть такой, чтобы при замыкании на корпус выполнялось следующее требование к величине кратности тока однофазного короткого замыкания

 

, (4)

 

где К_ДОП – допустимая кратность тока однофазного короткого замыкания I _КЗ по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата (см. табл. 1).

 

Наименьший расчетный ток однофазного короткого замыкания в амперах находится по выражению (3).

 

Ток срабатывания аппаратов защиты выбирается из соотношения (5)

 

, (5)

 

где I _СР – номинальный ток плавкой вставки или ток срабатывания автоматического выключателя.

 

Таблица 4.1.

 

Минимальные значения допустимой кратности тока однофазного короткого замыкания в электроустановках до 1кВ

 

Ток защитного аппарата, IЗ	Кратность тока, Кдоп
1. Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, Iн.пл.	3 (4 во взрывоопасных зонах)
2. Номинальный ток нерегулируемого расцепителя Iнр или ток установки регулируемого расцепителя Iрр автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику	3 (6 во взрывоопасных зонах)
3. Установка тока мгновенного срабатывания Iсо (отсечка) автоматического выключателя, имеющего только электромагнитный расцепитель	1,4 (Iн<100А) 1,25 (Iн>100А) Iн – номинальный ток автоматического выключателя

 

Для расчета тока короткого замыкания необходимо знать сопротивления сопротивление петли «фаза-нуль» Полное сопротивление петли «фаза-нуль» при различной длине отдельных присоединений равно:

 

, (5)

 

где Znyn – полное удельное сопротивление п–го участка петли фаза–нуль от трансформатора до точки КЗ, мОм/ м;

Ln – длина п–го участка петли «фаза–нуль», м.

 

Экспериментальная часть

 

Описание лабораторной установки

В лабораторной работе используются следующие блоки:

– блок линейных дросселей;

– трехфазный источник питания;

– блок мультиметров;

– трехфазный трансформатор;

– модель зануления

 

Порядок выполнения работы

 

Работа осуществляется в следующей последовательности:

1. Соедините гнезда защитного заземления всех блоков, используемых в эксперименте, с гнездом " РЕ " источника трехфазного питания желтыми проводами с зеленой полосой.

2. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений рис 4.3

3. Смоделируйте электрическую сеть с глухозаземленной нейтралью. Для этого соедините перемычкой гнездо нейтральной точки трансформатора и гнездо сопротивления заземлителя R ₀ в блоке трехфазного трансформатора.

4. Включите трехфазный источник питания и питание блока мультиметров.

5. Замыкание фазы на корпус электрооборудования моделируйте установкой выключателя S в положение «ВКЛ».

6.Снимите значения I _КЗ, U _ПР и проверьте отключает ли защита электрооборудование от сети, для этого:

6.1 установите R_N = 1, 2, 3, R _П ≠ ∞;

6.2 установите R _N = 5 и изменяя R _П = 2;4;6;8;10;20;∞;

6.3 изменяя R_N = 10; 15 и 20 повторите преведущие измерения.

7. Полученные данные занесите в табл. 4.2.

9. Сделайте выводы об эффективности работы зануления.

Рисунок 4.3 Схема лабораторного стенда

 

 

Таблица 4.2.

Измеренные значения

 

R N, кОм	R П, кОм	I КЗ, мА	U ПР. В	Состояние (вкл/откл)
	≠∞ ≠∞ ≠∞
	∞
	∞
	∞
	∞

 

Контрольные вопросы

 

1. Каково назначение, принцип действия и область применения зануления?

2. Поясните метод измерения электрического сопротивления петли «фаза – нуль».

3. Какие электрические элементы входят в электрическую цепь при измерении электрического сопротивления петли «фаза – нуль»?

4. Что из себя представляет параметр Zтр?

5. Как нормируются параметры отключающих аппаратов при применении зануления?

Лабораторная работа № 5

 

Контроль изоляции в электрической сети с изолированной

Нейтралью

Цель работы: Изучение контроля изоляции в электрической сети с изолированной нейтралью.

Теоретическая часть

 

Величина электрического сопротивления любых электроустановок нормируется. Нормируется такая величина изоляции, которая не может быть меньше приведенного в нормах значения в любое время года и при любых режимах работы электроустановок (ЭУ). Примеры нормируемых сопротивлений изоляции отдельных аппаратов и частей ЭУ приведены в табл. 5.1 приложения.

Для поддержания изоляции в исправном состоянии согласно нормам необходим контроль изоляции ЭУ. Под контролем изоляции понимаются специальные методы измерения величины сопротивления изоляции и испытания изоляции.

Существуют три вида контроля изоляции:

– периодические измерения сопротивления изоляции мегомметром;

– испытания электрической прочности изоляции повышенным напряжением;

– применение измерительных схем постоянного контроля изоляции на основе релейных схем постоянного контроля изоляции, срабатывание которых сигнализирует об ухудшении состояния изоляции или защитном отключении ЭУ.

Наиболее распространенным методом измерения сопротивления изоляции является использование для этой цели специального переносного прибора – мегаомметра (мегомметра).

Измерения мегомметром позволяют определять только активное электрическое сопротивление изоляции и требуют, как правило, отключения объекта на время измерений. Исключение составляет возможность измерения активного сопротивления изоляции мегомметром в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью под напряжением без отключения сети с выполнением соответствующих мер безопасности.

В трехфазных сетях переменного тока постоянный контроль изоляции осуществляется при помощи электрических схем фильтров токов и напряжений нулевой последовательности.

В сетях до 1000 В в качестве фильтра нулевой последовательности используются так называемые асимметры – соединение в звезду трех равных по величине электрических сопротивлений, нулевая точка которого через измерительный прибор присоединяется к заземлению.

 

Рис. 5.1 – Схема включения асимметра для измерения тока нулевой

последовательности

 

Миллиамперметр для измерения токов нулевой последовательности в схеме рис. 5.1 может быть заменен вольтметром для измерения напряжения нулевой последовательности между искусственной нулевой точкой, созданной с помощью асимметра, и заземлением. Вольтметр может быть отградуирован в омах (МОм) и оценивать в сетях с изолированной нейтралью до 1000 В уровень электрического сопротивления изоляции.

 

2. Экспериментальная часть