2015-06-05
1996
Задача 7.1. Асинхронный двигатель типа А2-92-6, соединенный с вентилятором, имеет следующие технические данные: номинальная мощность Рном = 74 кВт; номинальное линейное напряжение Uном = 380 В; номинальный ток статора I ном.дв = 135 А; кратность пускового тока k = 6,9. Требуется выбрать плавкие вставки к предохранителям типа ПН-2, установленным на линии, питающей двигатель, при условии, что двигатель загружен полностью.
Решение. Так как по условию двигатель загружен полностью, принимаем расчетный ток линии равным номинальному току двигателя:
Первое условие для выбора номинального тока плавкой вставки по длительному току линии приводит к соотношению
Второе условие для выбора плавкой вставки по пусковому току двигателя выполнено, если пусковой ток двигателя будет не более
Отсюда получаем
Ближайшей плавкой вставкой для предохранителя типа ПН-2 будет вставка на номинальный ток 400 А.
Задача 7.2. К однофазной сети (рис. 7.1) подключена розетка Р. В силу каких то причин в месте соединения провода с одним из ее зажимов образовалось переходное сопротивление Rп = 100 Ом. К розетке подключена нагрузка, внутренним сопротивлением которой можно пренебречь (Rв = 0). Сопротивление фазного и нулевого провода от места подключения розетки до нулевой точки составляет по 1 Ом. Определить мощность, выделяемую в переходном сопротивлении Rп, и оценить опасность воспламенения изоляции.
Рис. 7.1. К расчету мощности потерь в месте переходного сопротивления
Решение. Пожарная опасность больших переходных сопротивлений в электрических контактах определяется количеством теплоты, выделяющейся в контактном соединении, которая в свою очередь зависит от состояния конструкции контактирующих элементов, надежности и прочности закрепления контактов. Интенсивное выделение теплоты в контактном соединении ведет к нагреву изоляции и деталей из пластмассы, а при достижении ими температуры самовоспламенения – к их воспламенению.
Мощность, выделяемую в переходном сопротивлении Rп, находим из выражения
(7.1)
где I – величина тока в переходном сопротивлении, которую рассчитываем по формуле
, (7.2)
где U – напряжение сети, В; Rф и Rо – соответственно сопротивления фазного и нулевого провода сети, Ом.
Тогда
Вт.
Такой мощности вполне достаточно для разогрева изоляции до температуры ее воспламенения.
Задача 7.3. Определить мощность, выделяемую в переходном сопротивлении однофазной сети (рис. 7.1), и оценить опасность воспламенения изоляции. В розетке сети, в месте соединения проводов, образовалось переходное сопротивление Rп = 70 Ом. Сопротивление фазного и нулевого проводов от места подключения розетки до нулевой точки составляет по 1 Ом. Напряжение сети 127 В.
Решение. По формулам (7.1) и (7.2) определяем мощность, выделяемую в переходном сопротивлении Rп,
Вт.
Полученная величина мощности PRп достаточна для воспламенения изоляции проводов.
Задача 7.4. Питание зарядного пункта электропогрузчиков осуществляется по воздушной четырехпроводной линии длиной 
=180 м от трансформатора 6/0,4 кВ мощностью 40 кВА со схемой Д/У. Воздушная проводка выполнена фазными проводами А25 и нулевым А16, а внутренняя – на роликах проводом ПР сечением 10 мм2. Наиболее защищаемый удаленный электропотребитель отстоит от распределительного щитка зарядного пункта на 20 м.
Линия защищена на трансформаторной подстанции плавкими предохранителями с номинальным током вставки I ном = 60 А, которые определены с учетом селективности срабатывания.
Для обеспечения пожарной безопасности следует определить, обеспечивается ли необходимая кратность тока однофазного замыкания.
Решение. Полное сопротивление трансформатора принимаем по [7, табл. 56] Zт = 1,949, тогда Zт/3 = 0,65 Ом. Определяем активное сопротивление фазного провода воздушной проводки:
(7.3)
где r – удельное сопротивление материала проводов, ОмЧ м, определяем по [7]; 
– длина воздушной линии, м; S – сечение фазного провода, для А25 – 25 мм2.
Подставляя данные в формулу (7.3), имеем:
Ом.
Индуктивное сопротивление петли “фаза–ноль” для проводов из алюминия: Хф = Хн = 0.
Определяем активное сопротивление нулевого провода:
Ом.
Индуктивное сопротивление нулевого провода ХП находим из выражения:
(7.4)
где Хп – удельное индуктивное сопротивление петли “фаза–ноль”, ОмЧ /км; – длина воздушной линии, км
Ом.
Полное сопротивление петли “фаза–ноль” воздушной проводки Zвозд определяем из выражения
(7.5)
Подставляя численное значение в формулу (7.5), имеем:
Ом.
Определим полное сопротивление петли “фаза–ноль” внутренней проводки:
Ом;
для проводки из меди.
В качестве нулевого проводника принимаем полосовую сталь размером 20ґ 4 мм2.
Плотность ожидаемого тока короткого замыкания в нулевом проводнике определяем из выражения
(7.6)
где Кн – коэффициент запаса, Кн= 3; I ном – номинальный ток вставки; S – площадь сечения нулевого проводника, мм2.
Решая уравнение (7.6), получаем:
А/мм2.
По [7, табл. 57] находим для полосы размером 20ґ 4 при d = 2 А/мм2
Ом/км и 
Ом/км.
Тогда
Ом;
Ом;
Ом;
Ом.
Расчетный ток короткого замыкания составит:
А,
тогда как требуется 
А.
Обеспечить эффективную работу зануления проще всего путем увеличения сечения нулевого провода до сечения фазного. При этом
Ом,
А > 
А.
