ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Посвящается 50 – летию УЭМИИТ – УрГАПС – УрГУПС
Екатеринбург
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
С.О. Белинский К.Б. Кузнецов
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Методическое пособие и указания к решению задач для студентов специальности
190401 – Электроснабжение железных дорог
280102 – Безопасность технологических процессов и производств
Екатеринбург
Настоящее методическое пособие и указания по решению задач разработа- ны для студентов специальности 280102 – Безопасность технологических про- цессов и производств и 190401 – Электроснабжение железных дорог.
Пособие и указания составлены в соответствии с учебным планом для этих специальностей по дисциплине «Электробезопасность на транспорте» и «Безо- пасность жизнедеятельности» в разделе «Охрана труда».
В методическом пособии изложены задачи для самостоятельного решения на практических занятиях с краткими указаниями к ним, приведены задачи для более глубокого факультативного изучения отдельных разделов электробезо- пасности, а также примерный перечень вопросов для подготовки к занятиям и
экзамену.
Представлен перечень учебной и научно-технической литературы, само- стоятельное изучение которой позволяет успешно решить поставленные задачи.
Методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры
|
|
«Безопасность жизнедеятельности» 12.12.05 г., протокол № 5.
Авторы: С.О. Белинский, ассистент кафедры БЖД,
К.Б. Кузнецов, зав. кафедрой БЖД, профессор, д-р техн. наук.
Рецензент: И.П. Неугодников, доцент кафедры «Электроснабжение транспорта» канд. техн. наук,
Н.К. Нагорных, Начальник отдела промышленной безопасности службы охраны труда и промбезопасности Свердловской железной
дороги филиала ОАО «РЖД».
© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2006
ВВЕДЕНИЕ
Курс изучается студентами в рамках дисциплин специализаций с учётом особенностей отрасли железнодорожного транспорта. Изучение курса «Элек- тробезопасность» состоит в овладении теоретическим материалом и получении практических навыков в решении задач в соответствии с учебной программой.
Для решения задач студенту рекомендуется изучить лекционный курс, более подробно ознакомиться с организацией эксплуатации электроустановок
(ЭУ) железнодорожного транспорта, системой работы государственного и ве- домственного энергонадзора на предприятиях железнодорожного транспорта,
основными обязанностями лиц, ответственных за электрохозяйство предпри- ятия, а также обязанностями ответственных лиц при производстве работ в ЭУ.
В перечень нормативно – правовых документов, которые целесообразно
изучить, входят:
- нормативные документы Ростехнадзора РФ: Правила устройства элек- троустановок (ПУЭ), Правила технической эксплуатации электроустановок по- требителей (ПТЭЭП), Межотраслевые правила по охране труда (правила безо-
|
|
пасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001 с изм. и доп. 2003), Система сертификации электроустановок зданий и др.;
- технические регламенты, государственные стандарты и стандарты пред-
приятий, системы стандартов безопасности труда в области электробезопасно- сти;
- нормативные правовые документы ОАО «РЖД» в области электробезо-
пасности (правила, инструкции, положения, приказы, указания);
- статистические данные электрического травматизма, аварий и других на- рушений в работе электрических установок;
- технические средства защиты, применяемые в электрических установках для защиты персонала от опасных и вредных производственных факторов;
- индивидуальные средства защиты и методы их эксплуатации и испыта-
ний;
- применяемые системы сигнализации, блокировок и защит при поврежде-
ниях в электрических установках;
- системы предупреждения и ликвидации последствий повреждений в электроустановках.
При оценке вредного воздействия электромагнитных полей на человека целесообразно познакомиться с документами, нормирующими предельно до-
пустимые уровни характеристик этого воздействия, а также с существующими средствами защиты персонала [37, 38].
ЗАДАЧА № 1
Определить вероятность электрической травмы в течение года и периода t на обслуживаемом участке тяговой сети постоянного тока, если известно, что число аварийных замыканий тяговой сети в течение года составляет на нём N, вероятность превышения ПДУ по ГОСТ 12.001.38-82 U пр = 650 В при продол-
|
|
жительности процесса короткого замыкания t пр ≤ 0,1 с составляет Р пр = 0,2.
Рельсовые пути, на которые заземляются металлические конструкции
контактной сети и других сооружений и на которых возникает опасное напря- жение прикосновения, обслуживаются электромеханиками контактной сети и автоматики, рабочими по ремонту пути. Средний интервал между обращениями
работников к устройствам пути и присоединённым конструкциям составляет t 0.
Определить вероятность травмы с учетом того, что средняя вероятность
возможного случайного отказа работника от выполнения правил безопасности (надежность действий человека определяется его психофизиологическими ха- рактеристиками) q чел составляет 10-4.
Основным критерием при применении вероятностного подхода при оцен-
ке оборудования и электрических систем по травмобезопасности может быть неравенство: Р(П) ≤ 10-6.
Сравнить полученные результаты с вероятностью несчастного случая с человеком в результате действия природных опасностей (Р по = 10-7), значение которой принимается допустимым риском для производства.
Сравнить полученные результаты с риском получения травмы на желез- нодорожном транспорте (Р тр = 0,75·10-3). Сделать выводы.
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого
совпадает с последней цифрой по списку журнала.
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Количество смен об- | непрер. | непрер. | ||||||||
| служивания оборудо- | ||||||||||
| вания, шт | ||||||||||
| Период обслуживания | ||||||||||
| опасного производст- | ||||||||||
| венного объекта, t, час | (нед.) | (нед.) | (нед.) | (нед.) | (мес.) | (6 мес.) | ||||
| Число аварийных за- | ||||||||||
| мыканий тяговой сети | ||||||||||
| в течение года N, шт | ||||||||||
| Средний интервал | ||||||||||
| обращения работников | ||||||||||
| к опасному производ- | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,01 | 0,03 | 0,02 | 0,04 | 0,05 |
| ственному фактору | ||||||||||
| t0, год |
Указания к решению задачи
1. Определить интенсивности наступления событий в течение года, учиты- вая, что при односменной работе рабочее время в году составляет 2024 часа,
|
|
|
а) возникновения опасного производственного фактора λоф;
б) обращение к опасному производственному объекту λобр.
2.Определить вероятность наступления несчастного случая без учета вы-
полнения правил безопасности работником
Р(П) = P пр· Р оф· Р обр = P пр·[1- exp(- λоф · t)]·[1-exp(- λобр · t)].
3. Определить вероятность наступления несчастного случая с учетом слу-
чайного отказа работника от выполнения правил безопасности
Р нсчел = Р нс· q чел.
4. Оценить вероятность несчастного случая и риска производственного
процесса на данном предприятии и сравнить с существующими статистически- ми показателями.
Литература: 2, 8, 10, 21, 23, 25.
ЗАДАЧА № 2
Рассчитать возможный ток, проходящий через тело человека, при слу- чайном прикосновении к корпусу ЭУ, на которой произошло замыкание пи- тающего провода на корпус, внутреннее сопротивление тела человека принять Rh=1000 Ом. Нарисовать принципиальную схему прикосновения человека в за- висимости от заданного варианта конструкции ЭУ в соответствии с рис. 1.
Рис. 1. Схема прикосновения человека к ЭУ при замыкании питающего провода на корпус (число фаз ЭУ переменного тока и ЭУ постоянного тока
обозначены в соответствии с с вариантом конструкции ЭУ – 1, 2, 3, 4, 5)
1 – трёхфазная ЭУ с заземлённой нейтралью с сопротивлением заземляю- щего устройства нейтрали трансформатора R0 (нормируемое сопротивление в зависимости от уровня напряжения ЭУ) без применения технических средств защиты;
2 – трёхфазная ЭУ с изолированной нейтралью без защитного заземления корпуса ЭУ;
3 – ЭУ постоянного тока без защитного заземления корпуса;
4 – однофазная ЭУ переменного тока 400 Гц с сопротивлением заземляю- щего устройства нейтрали трансформатора R0 = 0,5 Ом без защитного заземле- ния корпуса;
5 – однофазная однопроводная ЭУ переменного тока 50 Гц с сопротивле- нием заземляющего устройства нейтрали трансформатора R0 = 0,5 Ом без за- щитного заземления корпуса.
Оценить степень опасности напряжения прикосновения в зависимости от заданной конструкции и продолжительности отключения ЭУ.
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Напряжение ЭУ UЭУ, кВ | 0, 66 | 0, 380 | 0, 220 | 0, 220 | 0, 110 | 0, 220 | 0, 220 | 25, 0 | ||
| Продолжительность от- | ||||||||||
| ключения, с | 0, 2 | 0, 4 | 0, 2 | 0, 2 | ||||||
| Конструкция ЭУ | ||||||||||
| Наличие дополнительного | ||||||||||
| сопротивления (пола, обу- | ||||||||||
| ви и т.п.), кОм | 0, 66 | 0, 66 | 0, 66 | 0, 66 | 0, 66 | 0, 66 | ||||
| Величина сопротивления | ||||||||||
| изоляции 3-х фазной сети | ||||||||||
| относительно земли, кОм |
Указания к решению задачи
1. Дать описание зависимости исхода поражением электрическим током от различных факторов.
2. В соответствии с заданным вариантом конструкции ЭУ и продолжи-
тельностью отключения места замыкания на основании ГОСТ 12.1.038-82 оп- ределить ПДУ тока через тело человека.
3. Начертить принципиальную схему электрической цепи при прикоснове-
нии человека к корпусу ЭУ и показать путь протекания тока.
4. Определить величину тока, проходящего через тело человека, в зависи- мости от конструкции ЭУ, рода тока и напряжения.
5. Сравнить значение тока, проходящего через тело человека, с предельно допустимыми уровнями, выявить наиболее влияющий параметр на исход пора- жения, сделать выводы и предложить мероприятия по защите человека.
Литература: 2, 8-10, 19, 23, 25, Приложение 4.
ЗАДАЧА № 3
В цехе локомотивного депо для питания электроустановок напряжением ниже 1000 В применяется четырёхпроводная с нулевым проводом система электроснабжения с заземлённой нейтралью (TN-C) от трансформатора транс- форматорной подстанции (ТП) с высшим напряжением 6 кВ (рис. 2).
На основе нормируемого значения рассчитать сопротивление и сконст-
руировать повторное заземляющее устройство (ЗУ) нулевого провода и элек- трического щита на входе линии в цех, если принять, что удельное сопротивле- ние грунта равномерное по глубине.
Рис. 2. Места установки повторных заземляющих устройств электрического щита и нулевого провода
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Линейное напряжение | ||||||||||
| системы электроснабже- | ||||||||||
| ния, В | ||||||||||
| Род грунта | Песок | Сугли- | Супесь | Садовая | Гравий | Торф | Песок | Сугли- | Глина | Черно- |
| нок | земля | нок | зём | |||||||
| Климатическая зона | III | II | I | II | III | IV | IV | III | IV | II |
| Сопротивление естествен- | ||||||||||
| ного заземлителя, Ом |
Указания к решению задачи
1. Принять расчётное значение удельного электрического сопротивления грунта в зависимости от заданных климатических условий и рода грунта.
2. Выбрать нормируемое значение электрического сопротивления расте- канию повторного ЗУ нулевого провода в зависимости от напряжения системы
электроснабжения и величины удельного сопротивления грунта, учесть исполь- зование естественного заземлителя.
3. Начертить план-схему конструкции ЗУ, размеры которого принять са-
мостоятельно, и рассчитать сопротивление растеканию искусственного ЗУ и его полное электрическое сопротивление.
Литература: 3, 8, 9, 12, 17, 23, 27, 32, 33, Приложение 1.
|
|
В цехе электродепо для питания электроустановок напряжением ниже 1000 В применяется система электроснабжения четырёхпроводная с нулевым проводом и заземлённой нейтралью питающего трансформатора (TN-C-S) трансформаторной подстанции (ТП).
Рассчитать сопротивление петли «фаза-нуль» от ТП до ЭУ депо, ток ко- роткого замыкания и выбрать отключающие аппараты электрического щита на входе линии в цех, если принять, что питание потребителей осуществляется по
приведённой схеме (рис. 3), а мощность питающей системы принимается бес- конечно большой.
Рассчитать возможное напряжение прикосновения на входе линии в элек-
трический распределительный щит, заземлённый на повторное заземляющее устройство RП. Оценить опасность напряжения прикосновения с нормируемы- ми предельно допустимыми уровнями при использовании в качестве отклю- чающих аппаратов предохранителя с продолжительностью отключения более 1 с и аппаратов с электромагнитным расцепителем с продолжительностью от- ключения до 0,1 с.
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
Рис. 3. Расчётная схема к задаче № 4
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Линейное напряжение сис- | ||||||||||
| темы электроснабжения, В | ||||||||||
| Питающая линия | Кабель | Кабель | ВЛ | ВЛ | Кабель | Кабель | ВЛ | ВЛ | Кабель | ВЛ |
| Длина L1, м | ||||||||||
| Сечение проводов, мм2 | 4х35 | 4х35 | 4х25 | 4х35 | 4х50 | 4х70 | 4х50 | 4х95 | 4х95 | 4х25 |
| Материал провода | Алюм | Медь | Медь | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Медь |
| Сопротивление ЗУ R0, Ом | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 4,1 | 3,2 | 3,3 | 4,3 | 3,5 | 3,6 | 3,7 |
| Линия, питающая электро- | ||||||||||
| установку депо | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель |
| Длина КЛ L2, м | ||||||||||
| Сечение проводов, мм2 | 4х16 | 4х10 | 4х6 | 4х10 | 4х16 | 4х25 | 4х16 | 4х10 | 4х6 | 4х4 |
| Материал провода | Алюм | Алюм | Медь | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Медь | Медь | Медь |
| Сопротивление ЗУ Rп, Ом | 2, 5 | 2, 8 | 3, 1 | 3, 5 | 3, 9 | 3, 6 | 3, 1 | 2, 7 | 2, 3 | 2, 1 |
| Максимальнй потребляе- | ||||||||||
| мый ток ЭУ, А | ||||||||||
| Кратность пускового тока | ||||||||||
| электродвигателей ЭУ |
Указания к решению задачи
1. Составить полную электрическую схему петли «фаза-нуль» на основе приведенной принципиальной схемы при условии замыкания одной из фаз ЭУ депо на корпус, на котором осуществлена защитная система зануления, т.е. корпус ЭУ депо электрически соединён с помощью нулевого провода с ней- тралью (нулевой точкой) питающей ТП.
2. Рассчитать активное электрическое сопротивление участков проводов петли «фаза-нуль» без учёта индуктивной и емкостной составляющих электри- ческих сопротивлений схемы замещения.
3. Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-нуль», принимая трансформаторную подстанцию источником бесконечной мощности, т.е. до- пуская, что питающее напряжение при коротком замыкании изменится несуще-
ственно.
4. Выбрать отключающие аппараты (предохранители и автоматические выключатели с тепловым или электромагнитным расцепителями) на электриче- ском щите депо для питания ЭУ депо.
5. Определить ток через повторное заземляющее устройство и максималь- ное напряжение прикосновения в виде падения напряжения на этом сопротив- лении, оценить опасность этого напряжения по ГОСТ 12.1.038-82 с учётом за-
данной продолжительности отключения тока короткого замыкания разными коммутационными аппаратами.
Литература: 2, 3, 9, 10, 23, 24, 27, 28, 32, 33, 36, Приложения 2-4.
ЗАДАЧА № 5
В парке осмотра подвижного состава вагонного депо для питания ЭУ на- пряжением ниже 1000 В (освещение, пункты обогрева, пункты технического осмотра) применяется четырёхпроводная с нулевым проводом система электро- снабжения (TN-С) от трансформатора ТП с высшим напряжением 6 кВ, нулевая точка которого заземлена на заземляющее устройство c электрическим сопро- тивлением R0.
Рассчитать сопротивление петли «фаза-нуль» от ТП до ЭУ вагонного де-
по, ток короткого замыкания, возможное напряжение прикосновения на входе линии в электрический распределительный щит, заземлённый на повторное за- земляющее устройство RП, и оценить способность отключающих аппаратов электрического щита на входе линии в цех при обрыве нулевого провода пи- тающей линии.
Оценить опасность напряжения прикосновения с нормируемыми пре- дельно допустимыми уровнями при использовании в качестве отключающих аппаратов предохранителя с продолжительностью отключения более 1 с и ап- паратов с электромагнитным расцепителем с продолжительностью отключения до 0,1 с. Принять, что питание потребителей осуществляется по приведённой схеме, а замыкание произошло в месте подключения ЭУ вагонного депо (рис.4).
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
Рис. 4 Расчётная схема к задаче № 5
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Линейное напряжение сис- | ||||||||||
| темы электроснабжения, В | ||||||||||
| Питающая линия | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ | ВЛ |
| Длина L1, м | ||||||||||
| Сечение проводов, мм2 | 3х35 | 3х35 | 3х25 | 3х50 | 3х50 | 3х70 | 3х50 | 3х95 | 3х95 | 3х35 |
| +1х20 | +1х20 | +1х16 | +1х25 | +1х35 | +1х50 | +1х20 | +1х50 | +1х70 | +1х16 | |
| Материал провода | Алюм | Медь | Медь | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Медь | Алюм | Медь |
| Сопротивление ЗУ R0, Ом | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 4,1 | 3,2 | 3,3 | 4,3 | 3,5 | 3,6 | 3,7 |
| Линия, питающая электро- | ||||||||||
| установку депо | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель | Кабель |
| Длина КЛ L2, м | ||||||||||
| Сечение проводов, мм2 | 4х16 | 4х10 | 4х6 | 4х10 | 4х16 | 4х25 | 4х16 | 4х10 | 4х6 | 4х4 |
| Материал провода | Алюм | Алюм | Медь | Алюм | Алюм | Алюм | Алюм | Медь | Медь | Медь |
| Сопротивление ЗУ Rп, Ом | 3, 5 | 3, 8 | 3, 1 | 3, 5 | 3, 9 | 3, 6 | 3, 1 | 3, 7 | 3, 3 | 3, 1 |
|
Указания к решению задачи
1. Составить электрическую схему петли «фаза-нуль» при условии замы- кания одной из фаз ЭУ депо на корпус, на котором осуществлена защитная сис- тема зануления, т.е. корпус ЭУ электрически соединён с нулевым проводом.
2. Рассчитать активное электрическое сопротивление участков проводов петли «фаза-нуль» без учёта индуктивной и емкостной составляющих электри-
ческой схемы замещения.
3. Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-нуль», принимая трансформаторную подстанцию источником бесконечной мощности, т.е. до-
пуская, что питающее напряжение при коротком замыкании не изменится.
4. Оценить возможность срабатывания отключающих аппаратов (предо-
хранители и автоматические выключатели с тепловым или электромагнитным расцепителем) на электрическом щите трансформаторной подстанции для пи-
тания ЭУ депо.
5. Определить ток через повторное заземляющее устройство и максималь-
ное напряжение прикосновения в виде падения напряжения на этом сопротив- лении, оценить опасность этого напряжения по ГОСТ 12.1.038-82 с учётом за- данной продолжительности отключения тока короткого замыкания разными коммутационными аппаратами.
Литература: 2, 3, 9, 10, 23, 24, 27, 28, 32, 33, 36. Приложения 2-4.
ЗАДАЧА № 6
Рассчитать возможный ток, проходящий через тело человека, при слу- чайном прикосновении к корпусу ЭУ, на которой произошло замыкание пи- тающего провода на корпус, внутреннее сопротивление тела человека принять Rh=1000 Ом. Нарисовать принципиальную схему прикосновения человека в за- висимости от заданного варианта конструкции ЭУ (рис. 1):
1 - трёхфазная с заземлённой нейтралью с сопротивлением заземляющего устройства нейтрали трансформатора R0 при применении защитного зануления корпуса и равном сечении фазных и нулевого проводов;
2 - трёхфазная с изолированной нейтралью с сопротивлением защитного
заземления корпуса электроустановки RЗУ;
3 - электроустановка постоянного тока с сопротивлением защитного за-
земления корпуса электрооборудования RЗУ;
4 - однофазная электроустановка переменного тока 400 Гц с сопротивлени-
ем защитного заземления корпуса электрооборудования RЗУ;
5 - однофазная электроустановка переменного тока с сопротивлением за-
щитного заземления корпуса электрооборудования RЗУ.
Оценить степень опасности напряжения прикосновения в зависимости от
заданной конструкции, продолжительности отключения электроустановки. Сравнить полученные данные с результатами расчета без использования техни-
ческих средств защиты.
Исходные данные принять по задаче № 2 в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
Указания к решению задачи
1. На основе нормирования сопротивления ЗУ выбрать соответствующее значение сопротивления ЗУ RЗУ в зависимости от уровня напряжения и конст- рукции ЭУ.
2. Начертить принципиальную схему электрической цепи при прикоснове- нии человека к корпусу оборудования или фазному проводу ЭУ.
3. Определить величину тока, проходящего через тело человека, в зависи-
мости от конструкции ЭУ, рода тока и напряжения.
4. Рассчитать и сравнить значение тока, проходящего через тело человека, с предельно допустимыми уровнями и с величиной тока через тело человека без
применения технических средств защиты (задача № 2), сделать выводы.
Литература: 2, 8-10, 23, 25, 27, 28, 33, 34. Приложение 4.
ЗАДАЧА № 7
Произвести расчёт зануления корпуса асинхронного электродвигателя, установленного в производственном помещении, и сделать заключение об электробезопасности его обслуживания. Электрическое питание от трансфор- маторной подстанции осуществляется последовательно включёнными воздуш- ной и кабельной линиями.
Определить необходимые для устройства зануления в электрической ус- тановке до 1000 В нормируемые величины сопротивлений заземляющего уст-
ройства ТП R0 и повторных заземляющих устройств, полное сопротивление петли «фаза-нуль» с учётом индуктивных сопротивлений проводов и сопротив- ления понизительного трансформатора, ток однофазного короткого замыкания, провести выбор защитного аппарата (предохранителя или автоматического вы- ключателя с электромагнитным расцепителем), продолжительность его сраба- тывания.
Определить параметры электробезопасности персонала, рассчитав мак- симальное напряжение на корпусе электродвигателя относительно земли в слу- чае пробоя изоляции на корпус, провести сравнение значений напряжений при- косновения и продолжительности отключения аварийного режима с предельно допустимыми уровнями, нормируемыми ГОСТ.
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Мощность понизительного | ||||||||||
| трансформатора ТП, кВА | ||||||||||
| Род грунта | Песок | Сугли- | Супесь | Садовая | Гравий | Торф | Песок | Сугли- | Глина | Черно- |
| нок | земля | нок | зём | |||||||
| Длина ВЛ, м | ||||||||||
| Сечение провода ВЛ, мм2 | ||||||||||
| Длина КЛ, м | ||||||||||
| Сечение жил КЛ, мм2 | ||||||||||
| Мощность электродвига- | ||||||||||
| теля, кВА | ||||||||||
| Среднее расстояние между | ||||||||||
| проводами ВЛ, м | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,5 | 1,0 |
Указания к решению задачи
1. Составить схему питания электродвигателя.
2. Учесть, что условия пуска двигателя - лёгкие, понизительный трансфор- матор выполнен на напряжение 6/0,4 кВ и имеет схему соединения обмоток:
– «звезда - звезда» - для вариантов 1 - 5;
– «треугольник - звезда» - для вариантов 6 - 0.
ВЛ выполнена алюминиевыми проводами, а КЛ - алюминиевыми жилами.
3. Установить нормируемые значения сопротивлений ЗУ R0 и RП с учетом
удельного сопротивления грунта;
4. Рассчитать электрическое сопротивление участков проводов петли «фа- за-нуль» с учетом реактивной составляющей электрических сопротивлений схе- мы замещения.
5. Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-нуль», принимая трансформаторную подстанцию источником бесконечной мощности, т.е. до- пуская, что питающее напряжение при коротком замыкании изменится несуще-
ственно.
6. Выбрать отключающие аппараты (предохранители или автоматические выключатели с тепловым или электромагнитным расцепителями) на электриче-
ском щите депо для питания ЭУ депо.
Выбрать в качестве защитного аппарата
- предохранитель - для вариантов 1 - 5;
- автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем - для ва- риантов 6 - 0.
7. Рассчитать максимальное напряжение на корпусе электродвигателя от-
носительно земли в случае пробоя изоляции на корпус по формуле
U K =
I КЗ
· z н,
где zн - полное сопротивление n участков нулевого провода от нейтрали транс- форматора до точки пробоя изоляции (корпус электродвигателя), Ом
zн = zн уд1 L1 + zн уд2 L2 +... + zн удn Ln,
где zнуд n - полное удельное сопротивление n - го участка нулевого провода от трансформатора до точки короткого замыкания
2 2
zнудn =
(rнудn)
+ (xнудn),
где rнудn и xнудn - активное и индуктивное удельное сопротивление n -го участка нулевого провода от трансформатора до точки КЗ.
8. Сделать выводы о выбранном оборудовании и электробезопасности об-
служивания асинхронного электродвигателя.
Литература: 2, 10, 23, 24, 27, 33, 34. Приложения 1,2,3,4.
ЗАДАЧА № 8
На ВЛ напряжением U оборвался один из проводов и участок этого про- вода длинной l = 10 м упал на землю (рис. 5). Установить опасность поражения человека электрическим током (определив ток через тело человека), идущего поперек провода при попадании в зону шагового напряжения на расстоянии от места замыкания в землю x = 1 м. Величину Rh принять равной в зависимости от уровня напряжения шага по кривой в приложении 4.
Принять, что длина линии электросети L, состоит из участка воздушной линии LВ и кабельной LК; тип грунта и диаметр провода в соответствии с ис- ходными данными. Длину шага принять a = 0,8 м.
Исходные данные принять в соответствии с вариантом, номер которого совпадает с последней цифрой по списку журнала.