В данной задаче необходимо начертить схему трехфазной четырех проводной питающей сети системы ТN с

В данной задаче необходимо начертить схему трехфазной четырех проводной питающей сети системы ТN с подключенной электроустановкой (выбрать вариант типа системы заземления TN-C или TN-C-S). Требуется: 1. Согласно выбранному варианту питающей сети определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы на корпус: а) без повторного заземления нулевого защитного проводника; б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S). 2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию для перегорания плавкой вставки предохранителя: Iкз ≥3Iн , где Iн – ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20, 30,50, 100 А). 3. Определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли при замыкании фазы на корпус и неисправности нулевого рабочего PEN проводника (до и после места обрыва). 4. Определить ток, проходящий через тело человека по п.3: а) без повторного заземления нулевого защитного проводника; б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S). 5. Определить напряжение прикосновения на корпусе электроустановки при замыкании одной из фаз на землю и без применения повторного заземления нулевого защитного проводника (начертить схему). 6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом. 7. Сформулировать выводы. Дано: Rп = 10 Ом Zп = 1,4 Ом Zн = 0,9 Ом Rзм = 150 Ом L = 6,0 м D = 0,05 м t = 2,5 м ŋз= 0,67 Вид грунта – суглинок ρ= 80 Ом*м

Выбираем систему питающей сети, TN-C-S. Принципиальная схема, которой должна содержать электроустановку, плавкие предохранители, зануление, повторное заземление нулевого защитного проводника.
Рис. 1 Схема питающей сети
2. Определяем напряжение на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы на корпус. Величина Iкз тока короткого замыкания определяется по формуле:

Iкз=UфZп=2201,4=157,1 А
где Zп – сопротивление фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного проводника L, нулевого защитного проводника PE, Ом;
Uф – фазное напряжение, равно 220 В,
а) Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ по формуле:
Uз = Iкз∙Zн = 157,1 ∙0,9=141,4 В
где Zн – сопротивление нулевого защитного проводника, Ом.
б) Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ где Rо = 4 Ом определяем по формуле:
Uзп≈UзRп+RоRп
Uзп≈141,410+410=101 В
3. Проверим условие на быстрое перегорание плавкой вставки
Iкз≥3Iн (Iн=20, 30, 50, 100 А)
где Iн – ток плавкой вставки = 20, 30,50, 100 А
При Iн=20 А 157,1≥3∙20=60-плавкая вставка сработает при загрузке линии нормально рабочим током 20 А
При Iн=30 А 157,1≥3∙30=90 плавкая вставка сработает при загрузке линии нормально рабочим током 30 А
При Iн=50 А 157,1≤3∙50=150 А плавкая вставка не сработает при загрузке линии нормально рабочим током 50 А
При Iн=100 А 157,1≤3∙100=300 А плавкая вставка не сработает при загрузке линии нормально рабочим током 100 А.
4

. При обрыве нулевого рабочего проводника PEN и замыкания фазы на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ для:
а) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва U1 = Uф;
б) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику перед местом обрыва U2 = 0; с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ для:
в) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва:
U1'=UфRпR0+Rп=220∙104+10=157,1 В
г) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику перед местом обрыва:
U2'=UфR0R0+Rп=220∙44+10=62,9 В
5. Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом:
а) I1 =UфRh, А
б) I2 = 0;
в) I1' =U1'Rh, А
г) I1' =U2'Rh, А
где Rh – сопротивление тела человека (принимают Rh = 1000 Ом):
а)I1 =2201000=0,22 А
б) I2 = 0;
в) I1'=157,1 1000=0,1571 А
г) I2'=U2'Rh=62,91000=0,0629 А
Рис. 2 Схема питающей сети без повторного заземления нулевого защитного проводника
6