6 Расчет защитного заземления на персональном компьютере

Программа для расчета защитного заземления разработана на языке программирования DELPHI.

Для запуска программы следует выделить курсором файл SASEMLD.exe и нажать клавишу «ENTER» (ввод).

Прежде чем приступить к расчетам заземления на персональном компьютере, необходимо ознакомиться с методикой расчета и подготовить исходные данные.

Основные положения расчета и исходные данные изложены в [5]. В программе запрашиваются исходные данные и указаны источники, где их можно взять. Кроме этого, в программе указаны стандартные или рекомендованные значения запрашиваемых величин.

При вводе неверных данных будет дана возможность повторного ввода данных. При повторном вводе неверных данных прекращается работа всей программы.

Ниже перечислены параметры, значения которых необходимо вводить на запрос программы, в скобках указаны страницы, где можно взять их значения и номер литературного источника литературы:

– длина электрода [5, с.11];

– наименование грунта [5, таблица 2.1];

– вид сечения электрода (для электродов трубчатого сечения вводится 1, для электродов из уголка – 2);

– диаметр электрода [5, с.11 для электродов трубчатого сечения];

– ширина полки уголка [5, с.11 для электродов из уголка];

– схема заземления [5, рис.2.2];

– глубина заложения электрода (только для схемы 2 – h_о , глубина заложения электрода рекомендуется от 0,2 до 1 м) [5, рис. 2.2];

– значение допустимого сопротивления заземляющего устройства [5, с.12];

– значение климатического коэффициента [5, таблица 2.2];

– расстояние между электродами [5, с.14];

– глубина заложения полосы [5, рисунок 2.2];

– ширина полосы [5, с.11].

При вводе данных следует отделять дробную часть числа от целой только запятой (принят стандарт для России). После запуска программы будут затребованы общие параметры, на основании которых делается анализ и выводы о целесообразности применения защитного заземления. При выполнении программа ведет диалог с пользователем. В листинге 1 приведен пример расчета защитного заземления на персональном компьютере.

Листинг 1

ПРОГРАММА SASEMLD

РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Исходные данные

Электроприемник – см. задание

Род тока – переменный

Схема сетей – трехфазная

Напряжение в сети, В – 380

Место использования – в помещении

Характеристика рабочей зоны – нормальные условия

Класс помещения – с повышенной опасностью

Длина электрода, м – 3

Грунт – суглинок

Электроды трубчатого сечения

Диаметр электрода, м – 0,05

Схема заземления – 2

Глубина заложения электродов, м – 0,4

Допустимое сопротивление заземления, Ом – 4

Климатический коэффициент – 2,2

Расстояние между электродами, м – 2

Глубина заложения полосы, м – 0,6

Ширина полосы, м – 0,016

Результаты расчетов

Сопротивление одиночного электрода, Ом – 27,6

Сопротивление заземляющего устройства, Ом – 3,25

Количество электродов - 16

7 Расчет зануления на персональном компьютере

Программа для расчета зануления разработана на языке программирования DELPHI.

Для запуска программы следует выделить курсором файл ZANULD.exe и нажать клавишу «ENTER» (ввод).

Прежде чем приступить к расчетам зануления на персональном компьютере, необходимо ознакомиться с методикой расчета и подготовить исходные данные.

Основные положения расчета и исходные данные изложены в [5]. В программе запрашиваются исходные данные и указаны источники, где их можно взять. Кроме этого, в программе указаны стандартные или рекомендованные значения запрашиваемых величин.

При вводе неверных данных будет дана возможность повторного ввода данных. При повторном вводе неверных данных прекращается работа всей программы.

Ниже перечислены параметры, значения которых необходимо вводить на запрос программы, в скобках указаны страницы, где можно взять их значения и номер источника литературы:

– вид электроприемника: для электродвигателей вводится 1, для сварочного оборудования – 2, для других – 3;

– род (вид) тока: для переменного вводится – 1, для постоянного – 2;

– напряжение в сети. При вводе напряжения необходимо, чтобы оно соответствовало стандартному значению: для переменного тока – 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380, 660 В, для постоянного тока – 12, 24, 36, 42, 110, 220, 440 В, иначе будет указано на ошибку;

– схема (вид) сетей: для однофазных вводится 1, для трехфазных – 2 (обязательное наличие глухозаземленной нейтрали – нулевого провода);

– место применения электроприемника: в помещении вводится 1, снаружи – 2, в помещении и снаружи – 3;

– характеристика помещения (для электроприемника в помещении): для помещений с нормальными условиями вводится 1, для взрывоопасных и электросварочных установок – 2;

– класс помещения по степени опасности поражения электрическим током, для помещений без повышенной опасности вводится 1, для помещений с повышенной опасностью – 2, для особо опасных – 3;

– характеристика электроприемника: для стационарных вводится 1, для переносных (передвижных) – 2.

После ввода этих данных программой будет сделан анализ, и, если нет необходимости применять электрозащиту, программа прекращает работу, предварительно сообщив об этом.

В зависимости от вида электроприемника и других характеристик, программой будет затребована дополнительная информация. Для всех электроприемников необходимо вводить значение расстояния от электроприемника до распределительного устройства (шкафа) l₂ (см. рисунок 5.1), а для некоторых схем дополнительно – расстояние от распределительного устройства до трансформатора (генератора). После анализа введенных данных программой может быть затребован профиль нулевого защитного проводника (НЗП) – проводник, соединяющий электроприемник с глухозаземленной нейтралью (расстояние от электроприемника до распределительного устройства).

Для НЗП из полосы прямоугольного сечения вводится 1, для НЗП из проводника круглого сечения – 2.

Для электродвигателей вводится следующая информация:

– характеристика двигателей: для электродвигателя трехфазного с КЗ (короткозамкнутым) ротором вводится 1, для трехфазного электродвигателя с фазным ротором – 2, если предохранитель стоит в линии, питающей сразу несколько электродвигателей с короткозамкнутым ротором, – 3.

В последнем варианте необходимо указать дополнительные сведения: суммарную мощность электродвигателей и максимальную мощность электродвигателя в этой группе;

– коэффициент перегрузки принимается по каталогу для электродвигателей в пределах от 5 до 7,5 (для электродвигателей большой мощности принимается больше, например, для электродвигателей единой серии 4А мощностью 1,1 кВт – 5,5, мощностью 45 кВт – 7,5);

– коэффициент мощности cosφ принимается по каталогу для электродвигателей, (для практических расчетов cosφ принимается от 0,8 до 0,9);

– коэффициент режима работы электродвигателя принимается для двигателей с частыми включениями, например, двигателей для кранов – от 1,6 до 1,8, для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (конвейеров, вентиляторов), – от 2 до 2,5;

– мощность электродвигателя (при расчете защиты для одного электродвигателя).

Для других видов электроприемников (кроме электродвигателя) вводится номинальный ток электроприемника (номинальный ток предохранителя, автомата).

Для сварочного оборудования вводится:

– вид источника питания: для сварочных трансформаторов вводится 1, для сварочного генератора (выпрямителя) – 2;

– первичная мощность источника питания.

Вид отключающего устройства принимается аналогично отключающим аппаратам, устанавливаемым на электроприемниках данного типа (см. инструкцию по эксплуатации). В зависимости от типа отключающего аппарата вводится определенная цифра: для установки, защищаемой плавкими предохранителями – 1, для установки, защищаемой автоматическими выключателями с обратнозависимой от тока характеристикой – 2, для автоматического выключателя, имеющего только магнитный расцепитель (отсечку), – 3.

При выполнении программы могут появляться сообщения или рекомендации по изменению или замене вводимых величин.

В программе предлагается два варианта расчета зануления. Для расчета сопротивления первого участка l₁ цепи по первому варианту исходные данные заложены в самой программе (типовые для электролиний), для расчета по второму варианту необходимо ввести дополнительные данные: трансформатора; длина первого участка l₁ ; вид линии электропередачи (воздушная или кабельная); материал проводников первого участка (медь или алюминий).

По результатам расчетов выбирают из таблиц А.1 или Б.1 тип предохранительного устройства с указанием номинального тока плавкой вставки или расцепителя. В таблицах А.1 и Б.1 приведены только некоторые плавкие предохранители и автоматические выключатели, поэтому ссылку можно делать и на другие предохранительные устройства.

В листинге 2 приведен пример расчета зануления на персональном компьютере.

Листинг 2

ПРОГРАММА ZANULD

РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ

Исходные данные

Электроприемник – см. задание

Род тока – переменный

Схема сетей – трехфазная

Напряжение в сети, В – 380

Место использования – в помещении

Характеристика рабочей зоны – нормальные условия

Класс помещения – с повышенной опасностью

Характеристика электроприемника – переносной (передвижной)

Номинальный ток электроприемника, А – 100

Расстояние до распределительного устройства, м – 50

Вид защиты – предохранители

Н.З.П. – изолированный проводник

Вариант решения – второй

Мощность трансформатора, кВА – 400

Длина первого участка, м – 150

Вид линии 1-го участка – кабель

Материал проводников 1-го участка – алюминий

Результаты расчетов

Обеспечена эффективность защиты занулением

Сопротивление изолированных НЗ проводников, Ом – 0,112

Ток короткого замыкания, А – 817

Сечение фазных проводников, кв.мм – 16

Сопротивление фазных проводников, Ом – 0,0562

Расчетный ток, А – 100

Номинальный ток плавкой вставки (расцепителя), А – 100

Коэффициент кратности номинального тока – 3