Рассчитать силу тока (однофазного короткого) замыкания на землю, напряжение прикосновения и величину тока, протекающего через тело человека при его касании корпуса электродвигателя.
Дать заключение об опасности протекающего тока. Рассчитать ток однофазного короткого замыкания при замыкании проводки на корпус двигателя 1 при наличии защитного зануления. Рассчитать, сработает ли защита, если электродвигатели 1 и 2 одинаковы по мощности, защищаются одинаковыми установками и находятся на одинаковом расстоянии от распределительного щита управления.
| Данные | Ед. изм. | Номер варианта |
| 105 | ||
| 1 | 2 | 7 |
| Uф | В | 225 |
| R0 | Ом | 1 |
| R3 | Ом | 18 |
| R чел | Ом | 5000 |
| Zтр-ра/3 | Ом | 0,165 |
| Zф | Ом | 0,28 |
| Zo | Ом | 0,33 |
| Тип электродвигателя | — | АИР132 6СУ1 |
| Сила номинального тока 1ном | А | 12,3 |
| Коэффициент загрузки К3 | — | 0,9 |
Условные обозначения:
- Uф — фазное напряжение. В;
- Ro- сопротивление заземления нейтрали. Ом;
- R3— сопротивление заземления электродвигателя, Ом, без учета индуктивного сопротивления;
- Rчел — сопротивление человека, Ом;
- Zтр-ра/3- полное сопротивление одной обмотки силового трансформатора, Ом;
- Zф — полное сопротивление фазного провода электродвигателя;
- Zo- полное сопротивление нулевого провода электродвигателя, Ом.
Примечание. При определении тока замыкания на землю, напряжения прикосновения, величины тока, протекающего через тело человека, сопротивление проводов не учитывать. Коэффициент прикосновения принять равным 1.
РЕШЕНИЕ:
1. Определяют ток замыкания на землю для 2-го двигателя;
Iз = = 225 /(1+18) = 11,84
где Iз — ток замыкания на землю, А;
R3— сопротивление защитного заземления электродвигателя. Ом;
R0 — сопротивление заземления нейтрали. Ом;
Uф — фазное напряжение, В.
2. По силе номинального тока электродвигателя выбирают автоматический выключатель типа АЕ-2000 или ВА51. Рабочий ток электродвигателя
Iр = Кз * Iном = 0,9*12,3 = 11,07
Сила тока установки теплового расцепителя
Iн.т.р. = Кнт * Iр = 0,9 * 11,07 = 9,963
Проверяют условие срабатывания защиты для 2-го двигателя, предварительно выбрав автоматический выключатель для защиты электродвигателя:
Iр > 3 Iн.т.р, 11,07 > 3*29,89
где Iн.т.р — ток теплового расцепителя автомата.
3. Если условие не выполняется, то на корпусе электродвигателя 2 длительное время существует напряжение, величину которого можно определить:
U3=UK = I3R3 = 11,84 * 18 = 213,12
Такое же напряжение будет на корпусе электродвигателя в момент срабатывания защиты.
4. Определяют ток, протекающий через человека, при его касании к корпусу второго электродвигателя:
Iч = ; =213,12 /5000 = 0,042
где , – сопротивление человека, Ом.
5. Определяют ток однофазного к.з. двигателя 1:
Iк.з. = = 225 / (0,33+0,165) = 454,54А
где
- — полное сопротивление петли «фаза — нуль», Ом;
- Zтр-ра/3- полное сопротивление одной обмотки силового трансформатора, Ом;
6. Проверяют эффективность срабатывания защиты у первого двигателя:
Iк.з. ≥ 3 Iн.т.р = 454,45 ≥ 3*89,67
Напряжение прикосновения
Uпр=Iз*Rо = 454,45*0,33= 149,96В.
Вывод. Данное значение тока для человека смертельно опасно.
