Решение. Решение сводится к проверке условия:

Решение сводится к проверке условия:

I_к I_д,

где I_к - ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле «фаза-нуль»;

I_д = К I_ном - наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

I_ном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

Выполнение этого условия обеспечит надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на зануленный корпус электродвигателя, т.е. соединенный нулевым защитным проводником с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора.

1 Определяем наименьшие допустимые значения токов для двигателей 1 и 2:

I_1д = К I_1ном= 3* 125= 375 А;

I_2д = К I_2ном= 3*80 = 240 А.

2 Находим полное сопротивление трансформатора из таблицы А4 приложения:

Z_т= 0,056 Ом

3 Определяем на участке l₁ = 200 м = 0,2 км активное R_1ф и индуктивное Х_1ф сопротивления фазного провода, активное R_1нз и индуктивное Х_1из сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х_1п петли фаза-нуль:

R_1ф= 0,018 0,144 Ом,

где = 0,018 Ом * мм²/м - удельное сопротивление медного провода,

S₁ = 25 мм² - сечение фазного провода.

Принимаем для фазного медного провода Х_1ф=0 по рекомендации [18 С.238].

Находим ожидаемую плотность тока в нулевом защитном проводе - стальной полосе сечением:

S₂ = 40х4 = 160 мм²; j₁= А/мм².

По таблице 5 приложения для j₁=2 А/мм² и S₂= 40х4 = 160 мм² находим:

r₁ = 1,54 Ом/км - активное сопротивление 1 км стального провода,

Х₁ = 0,92 Ом/км внутреннее индуктивное сопротивление 1 км стального провода.

Далее находим R_1нз и Х_1нз для l₁ = 200 м = 0,2 км:

R_1нз = r₁ l₁ = 1,54х0,2 = 0,308 Ом;

Х_1нз = Х₁ l₁ = 0,92х0,2 = 0,184 Ом.

Определяем Х_1п для l ₁ = 200 м = 0,2 км: Х_1п= x_1п l₁ = 0,6 х 0,2 =0,12 Ом.

Х_1п = 0,6 Ом/км - внешнее индуктивное сопротивление 1 км петли фаза-нуль, величина которого принята по рекомендации [18, С. 240].

4 Определяем на всей длине линии l₁₂= l₁ + l₂ = 200 + 50 = 250 м = 0,25 км активное R_12ф и индуктивное Х_12ф сопротивления фазного провода, активное R_12ф и индуктивное Х_12ф сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х_12п петли фаза-нуль:

R_12ф= Ом.

Аналогично предыдущему принимаем: Х_12ф= 0.

Ожидаемая плотность тока в нулевом защитном проводе:

j₁₂= А/мм².

По таблице А5 для j₁₂= 1,5 А/мм² и S₂ = 40х4 = 160 мм² находим:

r₁₂ = 1,81 Ом/км;

х₁₂ = 1,09 Ом/км.

Далее находим R_12нз и Х_12нз для l₁₂ = 250 м = 0,25 км.

R_12нз = r₁₂ l₁₂ = 1,81х0,25 = 0,452 Ом.

Х_12нз = х₁₂ l₁₂ = 1,09х0,25 = 0,272 Ом.

Определяем Х_12п для l₁₂ = 0,25 км:

Х_12п = х_1п l₁₂ = 0,6х0,25 = 0,15 Ом,

где х_1п = 0,6 Ом/км принято по рекомендации [18,С.240] как и в предыдущем случае.

5 Находим действительные значения токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза-нуль по формуле [18 с.235]:

для следующих случаев:

а) при замыкании фазы на корпус двигателя 1 (рисунок 2):

;

б)при замыкании фазы на корпус двигателя 2:

Поскольку действительные значения токов однофазного коронного замыкания I_1к =390 А и I_2к =282 А превышают соответствующие наименьшие допустимые по условиям срабатывания защиты токи I_1Д = 375 А и I_2Д = 240 А, нулевой защищенный провод выбран правильно, т.е. отключающая способность системы зануления обеспечена.

Вопросы для защиты работы

1 Области применения защитного зануления.

2 Основные принципиальные недостатки защитного зануления.

3 Условие обеспечения электробезопасности применением зануления.

4 Принципиальная схема работы зануления.

5 Элементы защитного зануления, подлежащие расчету.

6 Составные части защитного зануления.

7 Назначение элементов защитного зануления.