Защитное зануление

Защитным занулением называется преднамеренное металлическое соединение с глухозаземленной нулевой точкой (нейтралью) трансформатора в сетях переменного тока и с глухозаземленной средней точкой источника электроснабжения в трехпроводных сетях постоянного тока частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под таковым. Соединение это выполняют проводником, который называется зануляющим, или нулевым защитным проводником. При замыкании одной из фаз на корпусе электрооборудования, имеющего соединения нулевым защитным (зануляющим) проводником с глухозаземленной нейтралью трансформатора в сетях переменного тока или с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока, возникает однофазное короткое замыкание, которое вызывает срабатывание соответствующего защитного аппарата (предохранителя, автомата) и отключение поврежденного участка.

Расчет величины тока однофазного короткого замыкания, возникающего в петле фаза – нулевой провод при однофазном замыкании на корпус, определяются по формуле:

[10] (97)

где: Uф – фазное напряжение сети, В;

- полное сопротивление петли фаза – ноль, Ом;

rф, rн – активное сопротивление фазных и зануляющих проводников, Ом;

х – реактивное сопротивление, Ом (определяется только для электропроводов в стальных трубах);

- сопротивление трансформатора, Ом.

Производим расчет зануления для двигателя задвижки, мощностью 1,5кВт с номинальным током 3А. Электродвигатель присоединен к распределительному щиту кабелем длиной 80м. Питание щита осуществляется от трансформатора мощностью 630кВА кабелем длиной 100м и сечением 4×120мм2 с медными жилами. В качестве защитного аппарата выбран автомат ВА51Г-25:

Iном = 25А,

Iном.р = 3,15А

Для проверки действия защиты при однофазном коротком замыкании на корпус электродвигателя определим суммарное сопротивление петли фаза- ноль:

1 Сопротивление трансформатора 630кВА [1]

2 Активное сопротивление фазных и нулевой шин медного кабеля 120мм2 равно 0,16 Ом/км [1]. Сопротивление жилы на участке 100м (0,1км):

3 Активное сопротивление фазных и нулевых жил медного кабеля 6мм2 равно гакт=3,06 Ом/км. Сопротивление на участке 80м (0,068км):

4 Полное сопротивление петли фаза – ноль:

5 Ток однофазного короткого замыкания:

Это превышает номинальный ток электромагнитного расцепителя враз, а для надежного отключения данное соотношение в соответствии с ПУЭ [1]. Таким образом, выбранный автомат обеспечивает надежное отключение поврежденного участка.