Коммерческая деятельность транспортного предприятия (стр. 12 из 15)
Область применения зануления:
- электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система
- TN – S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);
- электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;
- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.
Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.
Защитное зануление, также как и защитное заземление, является одной из мер защиты от опасности косвенного прикосновения и обеспечивает безопасность за счет ограничения времени воздействия тока. Этот способ защиты заключается в преднамеренном электрическом соединении с нулевым защитным проводником металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяют в четырех проводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В. Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.
В качестве максимальной токовой защиты, обеспечивающей быстрое отключение электроустановки в аварийном режиме могут использоваться плавкие предохранители и автоматические выключатели, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту от перегрузки, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки и др.
Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на время отключения электроустановки от сети. Однако, при эксплуатации зануления могут возникнуть такие ситуации, когда повторное заземление нулевого защитного проводника необходимо, например, при обрыве нулевого защитного проводника. Для повторного заземления нулевых защитных проводников следует в первую очередь использовать естественные заземлители. В этом случае сопротивление растеканию тока заземлителя повторного заземления не нормируется. Внутри больших и многоэтажных зданиий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторному заземлению подвергаются нулевые рабочие провода воздушных линий, которые одновременно используются как нулевые защитные проводники. При этом в соответствии с ПУЭ повторные заземления выполняются на концах линий или ответвлений длиной более 200 м. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений.
Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.
При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Присоединение должно быть доступно для осмотра.
Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.
В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли “фаза-нуль” может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли “фаза-нуль” проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.
Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи - быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период. В соответствии с этим зануление рассчитывают на отключающую способность.
Станок имеет двигатель с мощностью 20 кВт. Определим номинальный ток электродвигателя:
Iн = 3∙1000 / √ 3 ∙U л∙ cos ψ;
где: Iн- номинальный ток электродвигателя, А;
Р- мощность двигателя; кВт 1000- переводной коэффициент;
U л- линейное напряжение сети, В;
cos ψ - коэффициент мощности электродвигателя, 0,84.
Iн = 20∙1000 / √ 3∙380∙0,84;
Определяем пусковой ток электродвигателя:
Iп = 5 ∙ Iн;
где In- пусковой ток электродвигателя;
Iн - номинальный ток электродвигателя .
Iп = 5 ∙ 36,8 = 184 А;
Определим номинальный ток плавких вставок предохранителя:
I н.пр. = Iн ./ 2,5;
где:I н.пр. - номинальный ток плавких вставок предохранителя.
I н.пр. = 184 / 2,5 = 73,6 А;
Выбираем стандартный предохранитель на А.
Определяем необходимый для срабатывания ток короткого замыкания
Iкз >3∙ Iн. пр.;
Iкз =
Uф / Rф + Rh;где: Rф- сопротивление фазного провода
Rh- сопротивление нулевого провода
Uф - фазное напряжение
Iкз - ток короткого замыкания
Определим сопротивление фазного провода:
Rф = Rh = Рал ∙( L/S);
где: S- сечение алюминиевого провода, 2,5 мм;
L - длина провода, 0,15 км;
Рал - сопротивление алюминия, 0,018 Ом∙км/мм2.
Rф = 0,018 ∙ (0,15 / 2,5) = 0,00108 Ом;
Iкз = 380 / 0,00108 + 0,00108 = 320 А;
320>3∙73,6;
320 > 220,8.
Поскольку вычисленное значение тока короткого замыкания 320 А превышает наименьший допустимый для срабатывания защитный ток, то зануление эффективно.
Рисунок 4.1 Схема зануления.
Ro - сопротивление заземления нейтрали
Rh - расчетное сопротивление человека;
1- магистраль зануления;
2- повторное заземление магистрали;
3- аппарат отключения;
4- электроустановка (станок);
5- трансформатор.
4.2 Охрана окружающей среды
Влияние на окружающую среду работы Кавказских электромеханических мастерских
Транспортно-дорожный комплекс является важнейшим составным элементом экономики России. Кавказские дорожные электромеханические мастерские структурного подразделения Северо-Кавказской железной дороги филиала открытого акционерного общества «Российские железные дороги» созданы в порядке реорганизации структуры железнодорожного транспорта и форм собственности во исполнение указаний Президента ОАО «Российские железные дороги» с 1 октября 2003 года.
Кавказские дорожные электромеханические мастерские предназначены для устойчивого электроснабжения тяги поездов, устройств СЦБ нетяговых потребителей железнодорожного транспорта при безусловном выполнении требований безопасности движения поездов, а также энергосбережения нетранспортных и бытовых потребителей.
Кавказские дорожные электромеханические мастерские изготавливают и производят ремонт оборудования, узлов и конструкций устройств электроснабжения предприятий Северо-Кавказской железной дороги, а также выполняют заказы по договорам ОАО «Российские железные дороги», нетранспортных потребителей и граждан.
Кавказские дорожные электромеханические мастерские имеют следующие основные цеха и подразделения: электромашинный цех, механический цех, котельную, деревообрабатывающий цех, кузнечное отделение, пилораму, цех сушки и пропитки изделий из древесины, автотранспортный участок.
Электромашинный цех предназначен для ремонта и текущего содержания в исправном состоянии электрооборудования, разборки и удалении вышедших из строя электродвигателей, намотки новых обмоток с последующей пропиткой в ванной электроизоляционным лаком и сушкой в сушильной камере, в результата чего в атмосферу выделяются пары растворителей: этанола, бутанола, ксилола.
Механический цех предназначен для изготовления и обработки деталей на станках. От заточного станка механической обработки деталей в атмосферу выделяется пыль абразивная и металлическая.
Котельная на твердом топливе, предназначена для отопления административного здания и производственных цехов. Кузнечное отделение - для разогрева металлических заготовок и последующего прессования изделий.
Основными загрязняющими веществами от стационарных источников, выбрасываемыми в атмосферу, являются продукты сгорания твердого топлива в котельной и кузнечном горне, при этом выделяются оксиды серы, азота и углерода и летучая зола с частицами несгоревшего топлива.