Разработка методики проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1кВ на этапе проектирования систем электроснабжения

• Автор: Саженкова, Наталья Викторовна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Глава 1. Общие положения. Обзор требований современной нормативной база к обеспечению электробезопасности установок

1.1. Статистика смертельного электротравматизма в электроустановках

1.2. Основные принципы нормирования максимально допустимого времени отключения

1.3.Основные принципы защиты от электропоражения

1.3.1. Защитные меры при прямом прикосновении

1.3.2. Защитные меры при косвенном прикосновении

1.4 Особенности защиты при косвенном прикосновение в системе ТЫ

1.5. Выводы по первой главе

Глава 2. Определение минимального тока короткого замыкания для проверки обеспечения защиты при косвенном прикосновении

2.1. Типовые задачи расчета тока КЗ

2.2. Особенности расчетов минимальных токов КЗ

2.3. Оценка влияния способа прокладки фазного и РЕ(РЕ14) проводника на величину минимального тока КЗ
2.4. Сравнительный анализ методов расчета токов КЗ в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
2.5. Разработка алгоритма расчета минимального тока КЗ на основании ГОСТ 28249
2.5.1. Расчет периодической составляющей тока однофазного КЗ к моменту срабатывания аппарата защиты
2.5.2. Учет изменения активного сопротивления проводников при коротком замыкании
2.5.3. Учет сопротивления электрической дуги
2.6. Анализ результатов расчета минимального тока КЗ
2.7. Упрощенные методы расчета минимального тока КЗ в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
2.7.1. Метод петли фаза-нуль
2.7.2. Анализ погрешности при алгебраическом и геометрическом суммировании элементов цепи фаза-нуль
2.8. Выводы по второй главе
Глава 3. Исследование однофазных КЗ в сетях до 1кВ типа ГМ на примере

предприятия нефтехимической промышленности
3.1 Особенности построения схемы электроснабжения предприятия нефтехимической промышленности
3.2. Расчетно-эксперементальное исследование методов расчета тока однофазного КЗ
3.3. Пример расчета токов металлических и дуговых однофазных КЗ по разработанной методике
3.4. Оценка влияния различных факторов на величину минимального тока КЗ
3.4.1. Тепловой спад тока КЗ
3.4.2. Учет сопротивления дуги
3.4.3. Сопротивление токовых катушек автоматических выключателей
3.5. Сопоставление результатов расчета тока КЗ по исследуемым методам
3.6. Выводы по третей главе
Глава 4. Разработка методики проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении при проектировании систем электроснабжения
4.1. Общие положения
4.2.Методика расчетной проверки линии на быстродействие автоматического отключения питания
4.3. Дополнительные мероприятия по обеспечению защиты при косвенном прикосновении
4.4. Программный комплекс «Выбор кабелей в сетях до 1 кВ»
4.4.1. Выполняемые функции
4.4.2. Структура и ведение баз данных нормативно-технической информации
4.4.3. Входные данные
4.4.4. Выходные данные
4.5. Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы
Приложение
В связи с активной интеграцией России в мировое сообщество в нашей стране интенсивно обновляется нормативная база, регламентирующая правила безопасности и устройства электроустановок. В основном нормативная база вводится путем «обложечного» перевода стандартов МЭК на русский язык и пересмотром российских нормативных документов (например, ПУЭ) в соответствии с этими стандартами. За период с 1999 г. по 2002 г. издано и утверждено более 110 новых нормативных документов в области электротехники на федеральном уровне и большое число ведомственных документов. С 1995 года введены в действие более двадцати новых государственных стандартов, входящих в состав комплекса ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий» (МЭК 364), в частности ГОСТ Р50571.3-94.2 «Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током». С 1 января 2003 года введена в действие глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» ПУЭ 7-ого издания. Новые требования вводят новые термины и требуют пересмотра существующих подходов к обеспечению безопасности электроустановок.
Наиболее значимым, по мнению автора, является ужесточение требований к времени автоматического отключения питания в сетях до 1 кВ. При фазном напряжении 220 В время автоматического отключения питания не должно превышать 0,4 с. В предыдущем издании ПУЭ [42] критерием успешности автоматического отключения питания являлось обеспечение определенной кратности тока короткого замыкания к номинальным токам плавких вставок предохранителей и расцепителям автоматических выключателей. Такой подход устанавливал степень надежности отключения повреждений, но не гарантировал быстрого их отключения. В табл. В.1 представлена сравнительная характеристика требований [42] и [43] к автоматическому отключению питания.

качестве защитного проводника электротехнических устройств нефтехимических производств;
- методика расчета тока КЗ и потенциалов зануленного электрооборудования при использовании зануляющих свойств строительных и технологических конструкций.
Сложность математической модели, необходимость конструктивной доработки (добавление закладных элементов) конструкции колонн, балок и ригелей для обеспечения непрерывности электрической цепи между нулевой точкой трансформатора и электроприемником и узкая ориентированность результатов исследований на нефтехимическую промышленность не позволили обосновать возможность и целесообразность использования только стального каркаса производственных зданий в качестве защитного проводника.
Многие измерения, проведенные в нашей стране и за рубежом, показали существенное значение внешнего индуктивного сопротивления в распределении тока однофазного КЗ и влияние этого сопротивления на общее сопротивление цепи фаза-нулевой проводник. Рассмотрим некоторые из них:
В работе [83] приведены результаты исследования величины тока однофазного КЗ в сетях, выполненных проводами, проложенными в трубах. При испытаниях сопротивление цепи фаза-нуль оказалось наибольшим при прокладке нулевого защитного проводника вне трубы и ток однофазного КЗ проходит по этому проводу. Отмечается, что на распределение тока замыкания не влияет наличие соединений трубы с хорошо проводящими заземляющими проводниками - массивным и металлическими строительными конструкциями, которые почти не снижают сопротивления цепи фаза-нуль; снижение сопротивления достигается только при использовании для зануления провода, проложенного внутри трубы, или самой трубы.
В [92] отмечаются случаи, когда большая часть тока однофазного КЗ проходила по заземляющему проводнику с большим сопротивлением, вблизи фазного проводника, а не проводнику с малым сопротивлением, но на относительно удаленном расстоянии от поврежденного проводника