Рассчитать систему зануления

Задание.Рассчитать систему зануления.

Дано(вариант 1). k, коэффициент надежности=3; P_э, мощность электродвигателя=15×10³ Вт; ,длина провода в пределах участка=50 м; U_ф, фазное напряжение=220 В; D, диаметр провода в подводящем кабеле=6×10^{-3 м;} r_пров, удельное сопротивление алюминиевого проводника= 2,53×10^-8 Ом×м; r_ст. – удельное сопротивление стали=1×10^-7 Ом×м; нулевой проводник – труба.

Решение.

1. Определяем номинальный ток электродвигателя

I_н = = А, (2.26)

I_пуск.=3I_н=3×22,7=68,1 А, (2.27)

I_к.з.=1,5I_пуск.= 1,5×68,1=102,15 А. (2.28)

2. Рассчитываем активное сопротивление алюминиевых проводов

R_ф=r_пров. /S₌ Ом. (2.29)

где S=pD²/4 = (3,14×36×10^-6)/4»2,8×10^{-5 м2} — площадь сечения кабеля, м².

3. Вычисляем активное сопротивление нулевого проводника

R_н= = Ом (2.30)

4. Рассчитываем площадь поперечного сечения трубы

= м² (2.31)

5. Определяем сопротивление взаимоиндукции между проводами

X_п= p ln(2d/D)= Ом, (2.32)

где m₀=4p10^-7 — абсолютная магнитная проницаемость вакуума, Гн/м;

d — расстояние между проводами (»5 мм), м;

w=2pf=2×3,14×50=314 рад/с — циклическая частота..

6. Вычисляем полное сопротивление петли «фаза-нуль»

Z_п= = Ом. (2.33)

7. Определяем ток короткого замыкания

I_к.з= = А. (2.34)

8. Определяем соответствие условию I_к.з. ³ k I_н; 90,65³3×22,7.

Ответ.Принимаемая система зануления удовлетворяет условию 90,65³3×22,7.

Если условие не выполняется, то оборудование нельзя будет использовать, в виду частого ложного срабатывания автомата.

Таблица 2.14

Исходные данные

Вариант

k, коэффициент надежности

Мощность трансформатора, для определения Zт/3, кВ А

Pэ, мощность электродвигателя Вт

, длина провода в пределах участка м

Uф, фазное напряжение,В

D, диаметр провода в подводящем кабеле, м

rпров, удельное сопротивление алюминиевого проводника, Ом×м

rст., удельное сопротивление стали, Ом×м

Нулевой проводник

Примечание, м

15×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D=5×10-3 d=4,5×10-3

25×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=5×10-3 b=12×10-3

10×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=6×10-3

5×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =6×10-3 d=5×10-3

20×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=6×10-3 b=14×10-3

35×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=7×10-3

15×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =8×10-3 d=6,7×10-3

30×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=8×10-3 b=16×10-3

25×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=8×10-3

10×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =10×10-3 d=8,2×10-3

5×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=9×10-3 b=18×10-3

20×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=9×10-3

35×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =12×10-3 d=9,9×10-3

30×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=10×10-3 b=20×10-3

15×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=10×10-3

25×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =14×10-3 d=11,5×10-3

10×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=11×10-3 b=22×10-3

5×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=11×10-3

20×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =16×10-3 d=13,2×10-3

35×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=12×10-3 b=25×10-3

15×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=12×10-3

25×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =18×10-3 d=15×10-3

10×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=13×10-3 b=30×10-3

5×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=14×10-3

20×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =20×10-3 d=17×10-3

35×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=18×10-3 b=35×10-3

30×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=15×10-3

15×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Труба

D =22×10-3 d=18,8×10-3

10×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Полоса

a=20×10-3 b=40×10-3

5×103

6×10-3

2,53×10-8

1×10-7

Пруток

c=16×10-3

Таблица 2.15