Участок электрической сети

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к зануляющим устройствам промышленных электроустановок производственных зданий. Изобретение решает задачу снижения потенциала зануляемой электроустановки до безопасных значений независимо от быстродействия защиты с минимальными материальными и трудовыми затратами. Сущность изобретения состоит в том, что в качестве дополнительного нулевого защитного проводника использован протяженный заземлитель с дискретной или непрерывной утечкой тока, например строительный каркас производственного здания или сооружения, соединенный параллельно с четвертой жилой кабеля электрической сети нулевым защитным проводником. Кабель проложен в зоне, ограниченной двумя круговыми цилиндрами, ось которых совпадают с осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающегося строительный каркас производственного здания или сооружения - протяженный заземлитель. Оптимальное расстояние между кабелем и осью эквивалентного проводника определяется из условия минимума потенциалообразующего тока. 2 ил.

Изобретение относится к электрическим сетям с зануленной промышленной установкой и может найти применение в системах эффективного защитного зануления при однофазном коротком замыкании.

Известна система защитного зануления на участке электрической сети, содержащая присоединенную с помощью питающего кабеля с нулевым проводником промышленную установку, корпус которой соединен с нулевым проводником [1].

Данная система защитного зануления недостаточно эффективна из-за значительной величины сопротивления нулевого проводника.

Изобретение решает задачу повышения эффективности системы защитного зануления путем снижения относительного значения тока в нулевом проводнике, что приведет к срабатыванию отключающего аппарата при меньшем значении тока нулевого проводника.

Сущность изобретения заключается в том, что на участке электрической сети, содержащем присоединенную с помощью питающего кабеля с нулевым проводником промышленную установку, корпус которой соединен с нулевым проводником, в качестве дополнительного нулевого проводника использован протяженный заземлитель с дискретной или непрерывной утечкой тока, которым является строительный каркас здания, соединенный параллельно с нулевым проводником, при этом питающий кабель расположен в зоне, ограниченной двумя круговыми цилиндрами, оси которых совпадают с осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающего дополнительный нулевой проводник, протяженный заземлитель, причем радиус наружного цилиндра равен R_max = 1,25 a₀, а радиус внутреннего цилиндра R_min= 0,85 a₀, где a₀ - оптимальное расстояние между кабелем и осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающего протяженный заземлитель, соответствующее условию минимума потенциалообразующего тока и равное 0,5-1,5 м.

На фиг.1 показан участок электрической сети со схемой зануления промышленной электроустановки; на фиг. 2 - расположение кабеля и гипотетического эквивалентного проводника.

Участок электрической сети содержит присоединенную с помощью питающего кабеля 1 с нулевым проводником промышленную установку 2, корпус которой соединен с нулевым защитным проводником. В качестве дополнительного нулевого защитного проводника использован протяженный заземлитель 3 с дискретной или непрерывной утечкой тока, которым является строительный каркас здания, соединенный параллельно с нулевым защитным проводником. Питающий кабель расположен в зоне, ограниченной двумя круговыми цилиндрами, оси которых совпадают с осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающего дополнительный нулевой защитный проводник, протяженный заземлитель. Радиус наружного цилиндра равен R_max = 1,25 a₀, а радиус внутреннего цилиндра R_min = 0,85 a₀, где a₀ - оптимальное расстояние между кабелем и осью гипотетического эквивалентного проводника, соответствующее условию минимума потенциалообразующего тока и равное 0,5... 1,5 м.

Многочисленные опыты показали, что оптимальный радиус a₀ заключен в сравнительно узких пределах (0,5... 1,5) м в широком диапазоне изменений удельного сопротивления грунта ρ = (10. . . 1000) Ом · м, сечений фазных жил (медных и алюминиевых) кабеля (1-300)мм² для стальных и железобетонных каркасов зданий и эстакад. Более того, установлено, что если поперечное сечение фазной жилы кабеля не превышает 150 мм², то сечение нулевого защитного проводника может быть снижено до 15% относительно сечения фазной жилы кабеля при соблюдении указанных условий расположения питающего кабеля, что дает большую экономию цветного металла.

Используя дополнительный нулевой проводник - строительный каркас и преднамеренно расположив питающий кабель от него на расстоянии, соответствующем условию минимума потенциалообразующего тока, обеспечиваем срабатывание отключающего аппарата при меньшем значении тока в нулевом проводнике, тем самым повышая эффективность системы защитного зануления.

Формула изобретения

Участок электрической сети, содержащий присоединенную с помощью питающего кабеля с нулевым проводником промышленную установку, корпус которой соединен с нулевым защитным проводником, отличающийся тем, что в качестве дополнительного нулевого защитного проводника использован протяженный заземлитель с дискретной или непрерывной утечкой тока, которым является строительный каркас здания, соединенный параллельно с нулевым защитным проводником, при этом питающий кабель расположен в зоне, ограниченной двумя круговыми цилиндрами, оси которых совпадают с осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающего дополнительный нулевой защитный проводник, протяженный заземлитель, причем радиус наружного цилиндра равен R_max = 1,25a_o, а радиус внутреннего цилиндра R_min = 0,85a_o, где a_о - оптимальное расстояние между кабелем и осью гипотетического эквивалентного проводника, замещающего протяженный заземлитель, соответствующее условию минимума потенциалообразующего тока и равное 0,5 - 1,5 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2