QReferate - referate pentru educatia ta.
Referatele noastre - sursa ta de inspiratie! Referate oferite gratuit, lucrari si proiecte cu imagini si grafice. Fiecare referat, proiect sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.

AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Referate constructii

Aplicatii electricitate





Aplicatii electricitate

Aplicatia 2.1.

In timpul verificarilor rezistentelor de izolatie la o retea de curent continuu, un operator atinge direct unul dintre conductoarele retelei. Rezistentele de izolatie ale conductoarelor sunt: R1 = 10kΩ; R2 = 2R1, (prima situatie, anexa 1 facand X =0). Tensiunea retelei la locul atingerii este U = 230V, iar rezistenta amplasamentului Ra este neglijabila.

Se cer:

a)  curentul de defect pentru atingerea directa a conductorului R1 si a conductorului NE;

b)  curentul maxim de defect la atingerea directa pentru (a);

c)  curentul care trece prin om in cazurile anterioare;

d)  tensiunea de atingere in fiecare caz analizat la (c).

Rezolvare:

Rezistenta omului Rh = 1000Ω , iar curentul admisibil prin om Ih ad =50mA (tabelul 9.1.1).

a)     La atingerea conductorului A rezistenta echivalenta Re(1) este:

iar curentul de defect Id(1)

In cazul atingerii conductorului NE rezistenta totala Re(2) este

si curentul de defect Id(2)

b)     Curentii maximi de defect se obtin in cazul considerarii simultane cu atingerea a unei puneri la pamant nete a conductorului neatins

Curentul maxim de defect Id m (1) la atingerea conductorului A este:

iar curentul maxim de defect Id m (2) pentru atingerea conductorului NE rezulta:

c)     Curentii prin om pentru fiecare situatie de la punctul (a) sunt:

iar pentru situatiile din (b) sunt egali cu

d)     Pentru fiecare caz analizat la punctul anterior, tensiunile de atingere, calculate cu relatia (1.2), sunt:

Se observa ca, in conditiile absentei punerilor la pamant, pericolul de electrocutare este mai mare atunci cand se atinge direct conductorul mai bine izolat, iar in prezenta punerilor la pamant nete a conductoarelor neatinse, curentii prin om au valori periculoase si nu depind de elementele transversale ale retelei electrice

Aplicatia 2.2.

Un electrician atinge direct cu o mana borna neizolata de faza a unui intreruptor, iar cu cealalta mana atinge direct polul deconectat al acestuia, realizand circuitul din fig. 2.1. Cordoanele de legatura ale circuitului sunt foarte scurte, iar filtrul de armonici este compus din elemente ideale

Fig. 2.1. Schema de atingere la intreruptorul unui filtru.

de parametrii:

- fixa;

C - variabila.

Expresia tensiunii de alimentare este [V]. Reteaua electrica are neutrul izolat. Se cer:

a)     valoarea maxima a capacitatii Cm , astfel incat curentul prin om sa nu fie periculos;

b)    in ce situatie curentul prin om este maxim ;

c)     curentul prin om, daca filtrul este acordat pentru armonica cinci (υ = 5).

Rezolvare:

Din tabelul 1.1 rezulta Rh = 1000Ω, Ih ad = 10mA.

a)   Valoarea efectiva a curentului care trece prin om este:

(2.1)

Expresia capacitatii Cm, functie de Ih ad , Rh , U si υ = 1, desprinsa din expresia (2.1), conduce:

(2.2)

Inlocuind pe Ih ad , Rh , U, in expresia (2.2), rezulta:

valoarile rezultate sunt:

Cm1 = 6,228μF si respective Cm2 = 6,505μF capacitatii de valori mari.

b)     Valoarea maxima a curentului Ih din (2.1) se obtine atunci cand al doilea termen al radicalului este nul pe fundamentala (rezonanta de curent), rezultand:

> Ih ad = 0,01A

c)     Expresia curentului Ih este:

(2.3)

inlocuind cu valorile numerice amintite anterior, se obtine:

> Ih ad = 0,01A

iar tensiunea de atingere Ua = 1000 0,0183 = 18,3V < 65V.

Aplicatia 2.3.

Un electrician atinge direct cu o mana borna neizolata de faza a unui intreruptor, iar cu cealalta mana atinge direct polul deconectat al acestuia, realizand circuitul din fig. 2.1. Cordoanele de legatura ale circuitului sunt foarte scurte, iar filtrul de armonici este compus din elemente ideale

Fig. 2.2. Schema de atingere la intreruptorul unui filtru.

de parametrii:

- fixa;

C - variabila.

Expresia tensiunii de alimentare este [V]. Reteaua electrica are neutrul izolat. Se cer:

d)    valoarea maxima a capacitatii Cm , astfel incat curentul prin om sa nu fie periculos;

e)     in ce situatie curentul prin om este maxim ;

f)      curentul prin om, daca filtrul este acordat pentru armonica cinci (υ = 5).

Rezolvare:

Din tabelul 1.1 rezulta Rh = 1000Ω, Ih ad = 10mA.

d)   Valoarea efectiva a curentului care trece prin om este:

(2.4)

Expresia capacitatii Cm, functie de Ih ad , Rh , U si υ = 1, desprinsa din expresia (2.4), conduce:

(2.5)

Inlocuind pe Ih ad , Rh , U, in expresia (2.5), rezulta:

valoarile rezultate sunt:

Cm1 = 6,228μF si respective Cm2 = 6,505μF capacitatii de valori mari.

e)     Valoarea maxima a curentului Ih din (2.4) se obtine atunci cand al doilea termen al radicalului este nul pe fundamentala (rezonanta de curent), rezultand:

> Ih ad = 0,01A

f)      Expresia curentului Ih este:

(2.6)

inlocuind cu valorile numerice amintite anterior, se obtine:

> Ih ad = 0,01A

iar tensiunea de atingere < 65V.

Aplicatia 2.4. La contactul direct al unei faze dintr-un circuit bifilar industrial apartinand unei retele trifazate cu neutrul izolat, un operator este electrocutat mortal cu toate ca rezistentele de izolatie ale fazelor sunt infinite, iar capacitatile de serviciu ale conductoarelor sunt egale cu C = 1mF. Tensiunea la locul atingerii directe este U = 400V. Se cer:

a)        curentul prin operator in momentul atingerii numai a uimi conductor;

b)        cureutul prin operator in cazul atingerii simultane a conductoarelor circuitului;

c)        tensiunile de atingere in cele doua cazuri.

Pentru toate cazurile acestei aplicatii, se va considera rezistenta amplasamentului operatorului nula (Ra = 0).

Rezolvare:

Fiind un caz particular al primei situatii din Anexa 2, problema se rezolva astfel:

a) Valoarea curentului care trece prin om Ih este:

(2.7)

Inlocuind cu valorile numerice redate mai sus, se obtine:

Rezultatul de mai sus s-a obtinut pentru Rh = 1000Ω (tabelul 1.1) situatia atingerilor directe, observandu-se ca Ih depaseste de 19 ori valoarea admisibila de 10mA (tabelul 1.1).

b) In situatia atingerii directe simultani a ambelor conductoare curentul prin operator Ih se obtine din Ih, prin trecerea la limita a expresiei acestuia daca (). Deci:

Se observa ca Ih este de 38 ori mai mare decat curentul admisibil periculos, explicind prin aceasta faptul ca situatiile atingerilor din problema, puteau genera electrocutari mortale.

c)  Tensiunile de atingere se calculeaza, pentru fiecare caz in parte, cu relatia (1.2) rezultand:

;;

Tensiunile de atingere U'a , U'a sunt inferioare valorilor admisibile (tabelul 1.2); deci nu tensiunile produc accidentele prin electrocutare, ci toti curentii care trec prin om si care au valori mai mari decat cele adimisibile.

Pentru limitarea accidentelor prin electrocutare in ambele situatii prezentate sunt imperios necesare masuri de protectie contra atingerilor accidentale (directe sau indirecte).

Aplicatia 2.5. Vopsirea carcasei metalice a unui receptor electric monofazat este facuta de catre un muncitor cu pensula, in timpul functionarii acestuia. Receptorul este alimentat, de la o retea cu neutrul izolat, iar carcasa metalica este legata la pamintprintr-o rezistenta de rp=4Ω (cazul 2, Anexa 1). In timpul vopsirii, izolatia receptorului cedeaza, rezistenta defectului de izolatie este nula (Riz = 0). Tensiunea la bornele receptorului in timpul atingerii indirecte este U = 230V, iar Ra = 0. Se cer:

a)   curentul care trece prin om si tensiunea de atingere, daca

;

b)     curentul ce trece prin om si tensiunea de atingere, daca rezistentele de izolare ale fazelor sunt infinite si ;

c)     curentul prin muncitor si tensiunea de atingere, daca rezistentele de izolare ale conductoarelor sunt si capacitatile de serviciu ale retelei sunt infinite;

d)     curentul prin muncitor si tensiunea de atingere in toate situatiile anterioare, daca rp este infinita;

e)     discutie.

Rezolvare:

Fiind vorba de atingerea unei parti metalice care in mod normal nu este sub tensiune, valoarea rezistentei omului cu care se vor face calculele este de Rh = 3000Ω (tabelul 1.1).

Curentul care trece prin om se obtine din expresia Ih mentionata la cazul 2 (tabelul 1.1); introducand conditiile mentionate se obtine expresia:

(2.8)

Daca in expresia (5.1) se inlocuiesc valorile precizate in continutul acestei aplicatii se obtine:

Tensiunea de atingere rezulta (relatia 9.1.2):

b) Pentru rezolvarea cerintei in acest caz se trece la limita relatia lui Ih din cazul 2 cand R1 = R2 tind la infinit, iar , obtinandu-se:

(2.9)

din calcule rezulta

,

iar tensiunea de atingere este:

c) Determinarea curentului ce trece prin om consta in trecerea la limita a curentului Ih, din cazul 2 (Anexa 1), cand care tind la infinit, iar R1 = R2 obtinandu-se astfel expresia:

si tensiunea de atingere este:

d) intreruperea firului de legatura dintre priza de pamant si carcasa metalica a utilajului conduce la rp → ∞, iar curentii in aceste cazuri rezulta prin treceri la limita ale expresiilor lor de definitie, obtinandu-se:

-        pentru cazul (a)

-        pentru cazul (b)

-        pentru cazul (c)

;

d) Comparandu-se rezultatele anterioare reies urmatoarele concluzii:

-        legarea la pamant a utilajelor tehnologice este o masura de. Protectie foarte eficace, daca rezistenta acesteia este bine realizata si de valoarea rp bine aleasa;

-        nelegarea la pamant nu conduce totdeauna la curenti periculosi prin organism, acestia fiind evident influentati de. valoarea parametrilor circuitului atins, observindu-se ca rezistentele de izolatie limiteaza preponderent curentul prin om;

-        tensiunile de atingere sunt in majoritatea cazurilor sub limitele admise, acestea fiind puternic diminuate de legarea la pamant.

Curentii prin priza de pamant in primele trei cazuri se calculeaza cu:

-      pentru cazul (a)

-      pentru cazul (b)

-      pentru cazul (c)

Valorile curentilor prin priza de pamant. sunt sub valorile maxime care se iau in consideratie la dimensionarea acesteia.

Aplicatia 2.5. in timpul unor lucrari de revizii a carcasei metalice a unui motor electric monofazat, apare un defect de izolatie neta la motor (Riz = 0). Receptorul electric este alimentat dintr-o retea cu neutrul izolat, avand tensiunea la bornele sale U =230V (in timpul atingerii indirecte). Carcasa motorului este legata la pamant printr-o priza de pamint a carei rezistenta de dispersie este rp = 2Ω (cazul 2 din Anexa 1). Rezistenta amplasamentului este Ra = 0. Se cer:

a)     curentii care trec prin om si prin priza de pamant, precum si tensiunile de atingere in situatiile:

;

;

b)        aceleasi cerinte ca la punctul anterior in ipotezele: conductorul 1 se pune net la pamant; conductorul 2 se pune net la pamant (rp = 2Ω);

c)   idem cu (b) pentru rp → ∞;

d)  discutie.

Rezolvare:

Fiindca este cazul unei atingeri indirecte, din tabelul 1.1 se deduce Rh = 3000Ω, iar pentru ca se da tensiunea la bornele motorului inseamna ca sunt valabile relatiile din cazul 2 al Anexei 1 anulandu-se toti parametrii longitudinali ai retelei.

a)   Relatiile de calcul ale curentilor care trec prin om sunt aceleasi cu cele deduse la primele trei puncte ale problemei anterioare rezultand:

       pentru

;

;

.

  • pentru

  • pentru

Rezultatele anterioare sunt mult inferioare celor admisibile si deci omul nu se poate electrocuta grav.

b)   Din continutul acestei intrebari se deduc in total sase situatii posibile (din care doar doua distincte) marimile cerute deducandu-se din relatiile generale prin trecere la limita. Pentru fiecare situatie rezulta:

-      conductorul de faza (A) pus la pamant Z1 = 0 (din 1.4)

;

;

(eroare de rotunjire).

Aceleasi rezultate se obtin si pentru celelalte situatii prezentate la punctul (a), deoarece punerea la pamant a conductorului A implica aplicarea tensiunii de alimentare omului, oricare ar fi impedanta transversala a conductorului atins atins NE;

-      conductorul NE pus la pamant (Z2 = 0 definit cu relatia 1.4), iar

;

Punerea la pamant a conductorului NE conduce si in celelalte variante de parametri de la (a) la aceleasi valori, deoarece punerea la pamant scurtcircuiteaza omul.

c)   Daca rp tinde la infinit, valorile curentilor care trec prin om si a tensiunii de atingere sunt aceleasi ca la punctul anterior (c).

d)       Se remarca faptul ca rezistenta prizei de pamant nu influenteaza, in cazul punerilor la pamant nete, curentii care trec prin om, precum si tensiunile de atingere aferenta. Ca urmare a acestei observatii s-ar trage concluzia incorecta ca priza de pamant nu este eficienta. Dar daca subliniem ca de aceasta dala curentul sursei a ajuns foarte mare, acesta poate fi sesizat cu automatizari specifice (protectia PACD, PATA etc.) si defectul poate fi eliminat prin intreruperea rapida a alimentarii cu energie electrica limitandu-se efectele fiziologice ale curentului (si alte efecte in echipamente din aval de atingere) care trece accidentul prin om.

Aplicatia 2.6. Un electrician atinge din neatentie unul dintre conductoarele neizolate ale retelei electrice monofazate de alimentare dintr-un tablou electric de utilaj. Reteaua electrica este cu neutrul pus la pamant, avand rezistenta Rp = 2Ω. Tensiunea la locul atingerii este U=230V. Parametrii transversali ai retelei din aval de locul atingerii directe sunt:

.

Electricianul sta pe un amplasament de rezistenta nula (Ra =0).

Se cere curentul prin om si tensiunea de atingere pentru cazurile:

a)      atingerea conductorului A (cazul 3 din Anexa 1);

b)      atingerea conductorului NE (cazul 3 din Anexa 1);

c)      situatia de la (a) si conductorul NE pus la pamant;

d)      situatia de la (b) si conductorul A pus la pamant;

e)      discutia rezultatelor de la punctele anterioare.

Rezolvare:

Deoarece atingerea este directa, din tabelul 1.1 se determina rezistenta de calcul a omului Rh = 1000Ω.

a)     In aceasta situatie particularizandu-se relatia generala de calcul a curentului prin om rezulta:

(2.10)

iar tensiunea de atingere, calculata cu relatia (1.2), rezultand:

<< 65V

Valoarea curentului prin om este inferioara celei admisibile.

b)     Curentul care trece prin om este

(2.11)

>> 10mA

iar tensiunea de atingere este

>> 65V

Valorile Ua (b) si Ih (b) fiind mai mari decat cele admisibile, impun luarea unor masuri tehnice suplimentare pentru respectarea normelor de securitate a muncii.

c)     Aceasta situatie revine la tercerea la limita a curentului Ih prin anularea termenului Z2 in expresia generala de la cazul 3 (Anexa 1), obtinandu-se:

>> 10mA

>> 65V

valori care sunt inadmisibile si se impun masuri suplimentare de protectie.

d)     Particularizandu-se relatia cazului 3 din Anexa 1, se obtin aceleasi rezultate de la (b), din aplicatia 2.5.

e)     In cazul retelelor cu neutrul legat la pamant, fara a se lua masuri de protectie contra atingerilor directe, acestea se dovedesc a fi periculoase, iar totodata curentii absorbiti din SE de alimentare devin intensi, elemente care permit sesizarea si luarea unor masuri de limitare a duratei acestora si deci minimizarea pericolului de electrocutare grava.

Aplicatia 2.7. La revizia legaturilor electrice intre un utilaj si priza de pamant, un electrician atinge conductorul de legatura al prizei, moment in care, datorita solicitarilor motorului electrici se strapunge izolatia sa. Stiindu-se ca rezistenta defectului de izolatie este Riz = 0 si ca electricianul sta pe un amplasament cu Ra = 0, se cer curentii prin om si tensiunea de atingere in ipotezele:

a)      se strapunge izolatia spre conductorul NE, cazul 4 Anexa 1;

b)     se strapunge izolatia spre conductorul A, cazul 4 Anexa 1;

c)      situatia (a) simultan cu conductorul NE pus la pamant;

d)     situatia (b) sinniitan cu conductorul A pus la pamant;

e)      discutie.

Tensiunea la bornele receptorului in momentul atingerii este U = 225V, iar reteaua este cu neutrul pus la pamant Rp = 2,5Ω.

Se stie ca parametrii longitudinali sunt si carcasa utilajului este legata la o priza de pamant rp = 4Ω.

Rezolvare:

Deoarece s-a atins un element ce in mod normal nu este sub tensiune rezulta ca Rh =3000Ω (tabelul 1.1).

a)   particularizand relatiile lui Ih si Ip din cazul mentionat rezulta:

(2.12)

b)   curentii prin om si prin priza de pamant rezulta din cazu 4 al Anexei 1

(2.13)

inlocuind rezulta valoarea

>> 10mA

>> 65V

c)   in aceasta situatie se rationeaza ca la problema anterioara, marimile cerute sunt:

d)   idem punctul (c)

e)        ultimele cazuri sunt cele mai periculoase din punctul de vedere al electrosecuritatii. Valorile curentilor care trec prin om nu sunt influentate de rezistentele prizelor de pamant (receptor, SE) fapt ce justifica analiza si luarea in consideratie a unor masuri suplimentare de protectie contra accidentelor prin electrocutare.

Aplicatia 2. in momentul reviziei ciirenle a starii legaturilor electrice intre un utilaj (carcasa) si priza de pamant un muncilor atinge cordonul de legatura al prizei si produce un scurtcircuit net in interiorul acestuia. Presupunandu-se ca rezistenta amplasamentului muncitorului este nula, se cer curentii prin om si prin priza de pamant a utilajului, precum si tensiunea de atingere in situatiile:

a)     scurtcircuitul este intre borna A si carcasa, cazul 5 al Anexei 1;

b)    scurtcircuitul este intre borna NE si carcasa, cazul 5 al Anexei 1;

c)     pentru situatia (a) simultan cu punerea la pamant a conductorului SE;

d)     situatia (b) simultan cu punerea la pamant a conductorului 1;

e)     concluzii comparative ale rezultatelor punctelor anterioare.

Se presupun date si marimile: tensiunea la bornele receptorului in momentul atingerii U = 225V; reteaua este cu neutrul legat la pamant prin Rp = 2,5Ω; rezistenta prizei de pamant a receptorului rp = 4Ω; parametrii transversali ai retelei din aval de locul atingerii .

Rezolvare:

Stiindu-se ca este cazul unei atingeri indirecte se precizeaza ca rezistenta de calcul a omului este Rh = 3000Ω (tabelul 1.1).

a) Prin concretizarea relatiilor cazului general mentionat in aceasta situatie rezulta:

-        curentul prin om

(2.14)

inlocuind rezulta

-        curentul prin priza de pamant

-        tensiunea de atingere

b) Similar cu (a) ca procedeu, dar pentru figura din cazul 5 al Anexei 1 si rezulta ca, datorita suntului de impedanta nula al nulului de protectie, curentii prin om si prin prizele de pamant aie SE si utilajului, aceste marimi sunt nule, motiv ce indreptateste concluzia ca in acest caz legarea la nul este extrem de eficienta din punctul de vedere al proiectiei contra tensiunilor accidentale periculoase.

c) in aceasta situatie, datorita particulatriatii schemei, pentru Z3 (cu relatia (1.4)) nul se nbtin aceleasi expresii de calcul ca la punctul (c) al problemei anterioare, iar rezultatele sunt:

-        curentul prin om

-        curentul prin priza de pamant

-        tensiunea de atingere

fiind imperios necesara o masura suplimentara de protectie contra accidentelor prin electrocutare.

d)    in acest caz, avandu-se in vedere rezultatele punctului (b) al problemei se trage concluzia ca legarea la nul a fost masura cea mai eficienta pentru limitarea accidentelor prin electrocutare.

e)     In concluzie nu totdeauna legarea la nulul de protectie, fara alte masuri de protectie suplimentare, rezolva problema securitatii personalului operand.

Aplicatia 2.9. Dupa deconectarea unei baterii de condensatoare monofazate, cu datele nominale: puterea nominala Qn = 150kvar; tensiunea nominala Un = 230V; tanδ = 0, nu se introduc rezistente de descarcare a acesteia si nici nu se aplica alta masura tehnica de descarcare a ei. Dupa un timp oarecare un operator doreste sa o reconecteze la retea, dar in timpul manevrei atinge direct ambele borne neizolate ale condensatorului, conduc astfel la accidentarea sa prin electrocutare. Bateria de condensatoare este incarcata la parametrii nominali si apartine unui circuit industrial. Rezistenta amplasamentului omului este Ra = 0.

Daca sarcina electrica care a produs electrocutarea este qn = 30mC, sa se determine:

a)     sarcina initiala qo (imediat inaintea atingerii directe) a condensatorului;

b)    variatia in functie de timp a sarcinii electrice, q = f(t);

c)           timpul to la care se produce accidentul prin electrocutare;

d)    variatia functiei de timp a curentului, precum si valoarea acesteia la momentele:

t = 0+, t = t0-.

Rezolvare:

a) Tinandu-se seama de relatia de definitie a sarcinii electrice va rezulta pentru qo valoarea:

b) Aplicam relatiile de la schema situatiei 7 a Anexei 1 in conditiile:

τ = 0, R = 0 (tanδ = 0), Re = Rh = 1000Ω (atingere directa) rezultand dupa integrarea acesteia relatia:

[C];

c) Daca in expresia anterioara se introduce q = qn se va obtine pentru timpul to, la care se produce accidentul:

Durata to este extrem de scurta; de aceea sunt strict necesare considerarea si aplicarea unor masuri tehnice si organizatorice necesare pentru marirea lui to, chiar in ipoteza unor condensatoare ideale (tanδ = 0).

d) Expresia ceruta este determinata direct din particularizarea relatiei din coloana 5 a cazului mentionat si rezulta:

Daca in relatia anterioara se dau variabilei temporale valorile mentionate in cadrul acestei cerinte, rezulta:

.

S-a remarcat ca nu numai valoarea curentului este ceea ce produce electrocutarea grava, ci si cantitatea de electricitate qn , care s-ar putea obtine cu valori prag mici fata de cele admisibile.

Aplicatia 2.10. O linie electrica aeriana cu tensiunea U = 400kV (tensiune de linie) trece in apropierea unui gard metalic al unei constructii industriale (cazul 8 al Anexei 1). Stiindu-se ca: h =3 m; H = 20m; a = 50m; d = 0,025m sa se calculeze tensiunea produsi electrostatic pe gardul metalic.

Rezolvare:

Aplicandu-se prima relatie a situatiei mentionate rezulta:

Comentariul rezultatului anterior impune imediat, ca masura de protectie principala, scurtarea inaltimii gardului sau departarea liniei electrice cu inca 50m gard (sau ambele masuri aplicate simultan).

in cazul in care a = 100m, potentialul gardului, la aceeasi inaltime h, este:

Deci departarea obiectivelor industriale de constructiile electromagnetice trebuie astfel aleasa, incit sa fie indeplinite normele minime de electrosecuritate.

Aplicatia 2.11. O linie electrica aeriana de U =220kV (tensiune de linie) trece paralel in apropierea unei linii de telecomunicatii. Curentul de defect maxim care trece prin linia de inalta tensiune este I = 3000A pentru o durata scurta de timp. Daca inductanta mutuala intre cele doua linii este , sa se calculeze tensiunea indusa prin inductie electromagnetica

de linia de 220kV in linia de telecomunicatii (cazul 8 Anexa 1). Lungimea de paralelism este x =200m.

Rezolvare:

Linia de inalta tensiune apartine SEN (sistemului electroenergetic national). avand deci ω = 100π, iar I are aceeasi pulsatie. Tensiunea indusa electromagnetic, in modul, este:

Comentandu-se rezultatul anterior se trage concluzia ca se pot admite paralelisme intre diferite circuite electrice, astfel incat functionarea lor sa fie cvasiindependenta.

Aplicatia 2.12. O conducta metalica lunga, destinata alimentarii cu apa a unei zone industriale, are: lungimea l = 2km, r = 0,4Ω/km si rpo = 0,3Ω/km. Conducta trece in zona de influenta a unei prize de pamant (cazul 9 Anexa 1). Se cer:

a)   raportul dintre tensiunile capetelor conductei;

b)     daca un operator atinge accidental indirect unul din capetele conductei, iar in momentul atingerii capatului de intrare al curentilor este supus la tensiune UA = 100V (prin influenta), sa se determine curentul prin operator daca atinge fiecare capat, in parte, al conductei, pe un amplasament cu Ra = 0.

Rezolvare:

a)   Daca in expresia U(x) a cazului 9 Anexa 1) se face succesiv x = 0 si x = l se vor obtine tensiunile capetelor UA (initial), UB respectiv final, raportul celor doua marimi este:

b)   Cunoscandu-se raportul calculat anterior, rezulta tensiunea punctului B (UA = 100V)

.

Curentii ce trec prin operator se calculeaza stiind ca rezistenta operatorului (atingere indirecta) este de Rh = 3000Ω, rezultand:

-        atingerea capatului A

;

-        atingerea capatului B

Comentindu-se rezultatele anterioare este necesar ca in cazul atingerii capatului A sa se ia masuri de evitare a accidentelor prin electrocutare, aspect care se poate rezolva prin punerea capatului A la pamant printr-o rezistenta cat mai mica, pentru a limita valoarea UA mare data prin influenta de o priza de pamant vecina, traseului conductei.

Aplicatia 2.13. Pentru verificarea prezentei tensiunii pe barele unei statii electrice de medie tensiune cu neutrul izolat, se utilizeaza un indicator de tensiune.

Sa se calculeze rezistenta minima cte izolatie Ri a indicatorului de tensiune astfel ca la utilizarea sa sa nu se produca accident prin electrocutare, daca se admit ipotezele: tensiunea maxima pe bare este U = 22kV, se foloseste indicatorul fara manusi electroizolante, rezistenta amplasamentului operatorului Ra = 0 (cazul 1, Anexa 11.

Rezolvare:

intrucat este atins un conductor care in mod normal are tensiune, se precizeaza ca rezistenta de calcul a omului este Rh = 1000Ω, iar curentul admisibil este Ih ad = 10mA (v. tabelul 1.1).

Din relatia (1.12) se calculeaza rezistenta minima care nu poate conduce. la electrocutare grava, egaland pe Ih cu Ih ad , rezultand:

Rezistenta de izolatie Ri este numita minima, pentru cea mai defavorabila situatie de electrocutare accidentala dar care sa nu fie periculoasa pentru operand.

Aplicatia 2.14. Atingerea directa a unei faze intr-un circuit trifazat cu neutrul izolat, care alimenteaza un receptor industrial, a condus la electrocutarea unui operator. Dupa incident s-au masurat parametrii: perditanta totala G = 10-5S si capacitatea de serviciu C = 31,831nF.

Daca tensiunea maxima a retelei la locul atingerii este U = 400V, se cer:

a)      curentul prin om in cazul mentionat, stiindu-se ca locul de munca este periculos;

b)     curentul maxim prin operator in conditiile de la (a) daca simultan se pune la pamant o faza neatinsa.

Amplasamentul are rezistenta neglijabila.

Rezolvare:

Situatia prezentata este un caz particular al primului caz din Anexa 2, iar rezistenta de calcul a omului este de 1000Ω (tabelul 1.1).

a)    in acest caz

Din calcule rezulta

iar tensiunea de atingere

b)   curentul maxim prin operator se obtine cand se pune la pamant simultan una dintre fazele neatinse (B sau C), rezultand

> 10mA

si tensiunea de atingere Ua

Deci operatorul atingand faza A simultan cu punerea la pamant a fazei B a fost electrocutat mortal.

Aplicatia 2.15. Ca urmare a imbatranirii izolatiei unui motor trifazat, o infasurare a facut contact cu carcasa metalica, pe care a pus-o sub tensiune. Rezistenta izolatiei defecte este Riz = 40Ω. Caracasa motorului este legata la pamant printr-o rezistenta de dispersie rp. Reteaua de alimentare are neutrul izolat, iar tensiunea la bornele motorului in momentul atingerii indirecte este U = 500V. Totodata, parametrii transversali ai retelei sunt infiniti. Se cere valoarea rezistentei prizei de pamant in urmatoarele situatii:

a)      atingerea indirecta a conductorului A, cazul 2, Anexa 2;

b)     idem (a) simultan cu punerea la pamant neta a fazei B;

c)             discutia rezultatelor de la punctele anterioare.

Rezolvare:

Deoarece atingerea este indirecta Rh = 3000Ω. si curentul Ih ad = 10mA (tabelul. 1.1).

a)    Exprimandu-se curentul Ih al situatiei generale (cazul 2, Anexa 2) rezulta pentru rezistenta prizei ele pamint a motorului expresia

Pentru aceasta valoare a rezistentei prizei de pamant, tensiunea de atingere este:

Comparatia valorii Ua cu limita admisibila corespunzatoare va rezulta ca omul va fi electrocutat mortal.

b)   Pentru aceasta situatie rezistenta necesara pentru priza de pamant

iar tensiunea de atingere este egala cu 30V, calculata ca la punctul anterior.

c)     Dintre valorile rezistentei prizei de pamant se va prefera cea mai mica, adica r'p, deoarece aceasta ofera garantia unei protectii ridicate la cea mai periculoasa situatie (punerea la pamant a unei faze neimplicate direct in atingerea accidentala). Totodata aceasta selectie are implicatii economice mai importante, deoarece o rezistenta de priza de pamant scazuta este mai costisitoare din punct de vedere economic.

Aplicatia 2.16. Un operator atiage accidental o faza a unei relele electrice trifazate cu neutrul izolat. Parametrii transversali ai retelei sunt: R = 10kΩ, . Tensiunea la locul atingerii este U = 400V. Operatorul sta pe un amplasament cu rezistenta Ra = 0. Cunoscandu-se rezistenta prizei de pamant a prizei de pamant Rp = 2Ω, se cer:

a)        curentul prin operator Ih;

b)     acelasi lucru de la (a) dar cu punerea simultana a conductorului 2 la pamant.

Rezolvare:

Din tabelul 1.1 rezulta rezistenta Rh = 1000Ω.

a)    in acest caz, care este o situatie particulara a cazului 3 din Anexa 2, curentul prin operator va fi:

> 10mA

b)     la punerea la pamant a conductorului 2, curentul va fi maxim si egal cu:

> 10mA

Aplicatia 2.17. in timpul operatiei de intretinere a unui utilaj tehnologic in functiune (cazul 4, Anexa 2) este atinsa carcasa metalica a sa, care este legata la pamant printr-o rezistenta rp = . In cursul acestei activitati apare un defect de izolatie net (Riz = 0). Tensiunea la locul atingerii este U = 380V. Reteaua de alimentare este cu neutrul legat la pamant printr-o priza de pamant Rp = 2Ω si are parametrii longitudinali neglijabili (pe tot parcursul ei), iar parametrii transversali sunt egali cu: R =10000Ω. . Amplasamentul are rezistenta nula. Sa se calculeze curentii prin om si prin instalatia de legare la pamant, in situatiile:

a)     atingerea carcasei;

b)     situatia (a) simultan cu punerea la pamant a fazei B.

Rezolvare:

Rezistenta de calcul a omului este de 3000Ω.

a)   Curentul prin om Ih este:

(2.15)

din calcule rezulta

> 10mA

iar prin instalatia de legare la pamant

si

(2.16)

din calcule rezulta

b)     La punerea la pamant a fazei B (sau C) valorile anterioare devin:

> 10mA

prin priza de pamant locala

iar prin priza de pamant a postului de transformare

Din compararea rezultatelor reiese ca punerea la pamant mareste riscul de accident prin electrocutare si ridica solicitarile instalatiei de legare la pamant, facand posibila luarea unor masuri mai eficiente de protectie.

Aplicatia 2.1 Aceleasi date si cerinte de la problema anterioara, doar ca s-a realizat protectia prin legare la nul (cazul 5, Anexa 2).

Rezolvare:

Rezistenta de calcul a omului este 3000Ω.

Marimile cerute deriva din relatiile generale prin particularizarea unor parametri.

in cazul atingerii carcasei metalice, celelalte conductoare (B, C) neafectate, rezulta:

(2.17)

Inlocuind cu valorile numerice indicate conduc la valorile

  • curentul prin om

< 10mA

  • curentul prin priza de pamant a PT-ului local

;

  • curentul prin priza de pamant locala

In cazul punerii la pamant a conductorului B (sau C) simultan cu atingerea conductorului jR, vor rezulta:

  • curentul prin om

> 10mA

  • curentul prin priza de pamant a PT-ului local

;

  • curentul prin priza de pamant locala

Aplicatia 2.19. De la un tablou de distributie al unui atelier de reparatii, se alimenteaza doua utilaje identice, conectate, intre ele si la tablou cu legaturi foarte scurte. Utilajele au carcasele metalice legate la nulul de protectie si la cate o priza de pamant a caror rezistenta de dispersie este rp1 = rp2 =4Ω. Reteaua de alimentare este cu neutrul legat la pamant printr-o priza de rezistenta Rp = 2Ω. si are tensiunea nominala Un = 380V (ultimul caz Anexa 2).

in cursul operatiei de curatire a caracsei primului utilaj au loc defecte ohmice simultane !a cele doua utilaje, pe faze diferite (Riz A = Riz B = Riz = 100Ω).

Sa se calculeze curentii prin om si prin instalatia de punere la pamant, daca amplasamentul omului are rezistenta Ra =0, iar reteaua are parametrii transversali infiniti.

Tensiunea in momentul incidentelor este U = 400V.

Rezolvare:

Rezistenta de calcul a omului este de 3000Ω.

Relatiile generale de la ultima situatie din Anexa 2, in conditiile problemei devin:

-        curentul prin muncitor

< 10mA

-        curentii prin prizele de pamant ale utilajelor

;

-        curentul prin priza de pamant a sistemului SEN

Mentionam ca pentru Riz → 0, problema degenereaza, transformandu-se intr-un scurtcircuit bifazat cu punere la pamant, care se solutioneaza in alt mod decat cel prezentat anterior.

Aplicatia 2.20. intr-un sol de rezistivitate ρ = 230Ωcm se realizeaza o priza de pamant singulara semisferica de raza r = 25cm (cazul 1 Anexa 3). Se cer:

a)        rezistenta prizei de pamant rp;

b)     potentialul Uk intr-un punct k aflat la distanta R = 2m de centrul prizei, daca prin priza trece curentul Ip = 1000A;

c)        coeficientul de atingere ka pentru punctul k;

d)        coeficientul de pas maxim kpas max (lungimea pasului s = 0,8m)

Rezolvare:

Se aplica relatiile de calcul din Anexa 3:

a)     rezistenta de dispersie a prizei de pamant rp

b)     potentialul Uk in punctual k este

> 65V;

c)     coeficientul de atingere ka pentru situatia de la (b) va fi:

d)     coeficientul de pas maxim kpas max este

Aplicatia 2.21. Aceleasi cerinte si date ca la aplicatia 2.2, dar pentru electrod sferic ingropat la adancimea h = 0,8 m.

Rezolvare:

Se aplica relatiile de la cazul 2 Anexa 3 si rezulta:

     rezistenta prizei de pamant rp

     potentialul punctului k

     coeficientul de atingere ka

     coeficientul de pas maxim kpas max

Aplicatia 2.22. In teren arabil se construieste o prizi de pamant singulara din electrozi de sectiune circulara de lungime l = 2,5m si de diametru d = 6cm. Se cer:

a)        rezistenta de dispersie a prizei daca electrodul are capatul superior la suprafata solului, capatul inferior la adancimea q = 0,5m;

b)       potentialul intr-un punct k aflat la distanta R = 3m de axul prizei stiind ca prin priza de pamant trece un curent de scurtcircuit Ip = 1500A in ambele situatii de punctul (a);

c)        coeficientul de atingere ka pentru punctul k, in cele doua variante de la (a);

d)       coeficientul de pas maxim kpas max in conditiile de la (a).

Rezolvare:

Rezistivitatea de calcul este ρ = 550Ωm.

in cazul electrodului cu capatul superior la suprafata solului (cazul. 3, Anexa 3) necunoscutele au valorile:

a)        rezistenta de dispersie a prizei in conditiile precizate, este:

b)       potentialul intr-un punct k in conditiile date, este:

c)        coeficientul de atingere ka pentru punctul k, este:

d)       coeficientul de pas maxim kpas max in conditiile date:

La folosirea electrodului cilindric ingropat la q = 0,5m (cazul 4, Anexa 3) rezulta:

a)    

b)   

c)    

d)   

Aplicatia 2.23. Sa se calculeze rezistenta de dispersie a unei prize de pamint confectionata dintr-o placa metalica de suprafata S = 100 m3, amplasata in roca bazaltica, daca: placa este amplasata vertical la adincimea h = 25m (cazul 5, Anexa 3); electrodul placa este plasat orizontal la suprafata solului (cazul 6, Anexa 3).

Rezolvare:

Rezistivitatea solului este ρ = 104Ωm, iar rezistentele prizelor de pamint. sunt:

-      placa verticala ingropata:

-        placa orizontala la suprafata solului

Din comparatia celor doua valori rezulta ca ingroparea electrodului micsoreaza rezistenta de dispersie a prizei de pamant.

Aplicatia 2.24. La constructia unei prize de pamint singulare se foloseste electrod de sectiune circulara de diametru d = 5cm si de lungime l = 4m, priza realizandu-se in huma vanata cu continut de fier. Se cer, pentru cazurile cand priza de pamant este orizontala la suprafata solului (cazul 7, Anexa 3) sau la adancimea q = 4,5m in sol (cazul 8, Anexa 3) :

a)     rezistenta de dispersie a prizei de pamant;

b)     potentialul pentru punctul A, aflat la distanta R = 5m, daca curentul prin priza este Ip =2000A;

c)        coeficientul de atingere. in punctul k;

d)        coeficientul de pas maxim.

Rezolvare:

Rezistivitatea de calcul a solului ρ = 100Ω. Aplicand relatiile din Anexa 3 rezulta:

  • cazul electrodului orizontal la suprafata solului (cazul 7):

a)    

b)    

c)    

d)    

  • in cazul electrodului orizontal ingropat la adancimea q = 4,5m

a)    

b)    

c)    

d)    

Se observa ca ultimul tip de electrod ofera un grad mai sporit deelectro-securitate, insa este mai scumpa decit solutia anterioara.

Aplicatia 2.25. La constructia unui obiectiv industrial asezat pe teren arabil, se realizeaza o priza de pamant inelara de diametru D = 4m din sarma rotunda de diametru d = 8cm. Sa se calculeze rezistenta de dispersie a prizei de pamant daca inelul este la suprafata solului sau la adancimea q = 1m (cazurile 9, 10, Anexa 9.3).

rezolvare:

Rezistivitatea de calcul a solului este ρ = 500Ωm, iar rezistentele de dispersie pentru fiecare caz in parte sunt:

-      inel orizontal la suprafata solului

-      inel orizontal la adancimea q = 1m de suprafata solului

a - orizontali

b - verticali

Fig. 2.3. Dispozitia electrozilor prizei de pamant

Aplicatia 2.26. Sa se calculeze rezistenta de dispersie a prizei de pamant pentru un punct de alimentare de 10kV, formata din n = 4 electrozi verticali (tarusi) conectati intre ei cu platbanda de 4x50mm2. Terenul este argilos, iar dispozitia prizei este data in fig. 2.3.

Rezolvare:

Se calculeaza mai intii rezistenta de dispersie a fiecarui tip de electrod astfel:

  • pentru tarusi (electrozi verticali) se aplica relatia din cazul 4 al Anexei 3 rezultand rezistenta tarusului rt

  • pentru- electrozii banda de legatura se utilizeaza relatia din cazul 8, Anexa 3, rezultand-rezistenta unei benzi rb (cu echivalentele din tabelul 1.9)

in continuare se determina rezistenta echivalenta a electrozilor verticali cu relatia (1.13) considerand pentru n = 4 electrozi verticali uv = 0,75 din tabelul 1.8 (pentru a1 / l =2) si pentru cei verticali uo =0,55 din acelasi tabel (pentru a1 / l =2). .Astfel:

  • pentru priza verticala

  • pentru priza orizontala

In absenta altor rezistente de prize de pamant (materiale sau de dirijare a distributiei potentialelor) relatia (1.13) devine:

Aplicatia 2.27. intr-un atelier de reparatii auto, cu dimensiunile in plan 90x42m2, cel mai mare receptor este un motor asincron cu pornire directa. Circuitul de alimentare este realizat dintr-un cablu ACYY 3x16mm2 si este protejat cu sigurante fuzibile de Inf = 100 A. Sa se proiecteze instalatia de legare la pamant pentru protectia contra tensiunilor accidentale prin atingere indirecta.

Instalatia de legare la pamant include o priza naturala de pamant formata din mantaua de otel (ρotel = 0,2Ωmm2/m) cu diametrul exterior de = 30mm, de grosime g =2mm a unui cablu electric lung de l = 1km.

La constructia prizei de pamint artificiale se folosesc electrozi cilindrici de lungime l1 = 3m, de diametru d = 50mm, precum si electrozi banda orizontala de l2 = 6m de 4x40mm2, ingropati la q =0,8m.

Priza de pamant se realizeaza in balast cu pamant si electrozii formeaza un contur inchis. Timpul de deconectare al circuitului Ip este de ls.

Rezolvare:

Curentul de punere la pamant se calculeaza cu relatia (9.1.10)

Rezistenta prizei complexe de pamant este:

Priza de pamant naturala, a mantalei cablului Rpn, se determina dupa calculul rezistentei specifice longitudinale a mantalei

iar rezistenta specifica rpo cu relatia cazului 7 din Anexa 3

si rezulta

Rezistenta prizei de pamant artificiale (relatia 1.13) este

Rezistentele prizelor de pamant ale prizelor singulare sunt:

-      electrozi teava (verticali) rt

-      electrozi banda (orizontali) rb

Numarul de electrozi verticali si orizontali este egal cu:

Prin interpolare din tabelul 1.8 se gasesc coeficientii de utilizare ut =0,544 (a1 /l = 2), ub = 0,2 (a2 / l = 1) si rezulta cu relatia (1.12) rezistentele prizelor de pamant artificiale:

-      priza orizontala

-        priza verticala

Rezistenta echivalenta a prizelor de pamant (orizontala si verticala), este:

<

Curentul Ip se distribuie astfel:

-        prin priza de pamant naturala

-        prin priza de pamant artificiala

Se aleg conductoarele de ramificatie la priza de pamant, pe baza relatiei (1.14), daca acestea sunt din otel

Se recomanda sramif =50mm2.

Pentru conductoarele principale rezulta

alegandu-se acelasi material si sectiune ca a conductorului de ramificatie. Verificarea la stabilitate termica a prizei artidficiale consta in realizarea conditiei (1.15)

<

Pentru montarea cablului (priza naturala) se verifica relatia (1.14).

Aplicatia 2.2 Pentru portectia conductoarelor, la un receptor electric monofazat, alimentat dintr-un tablou electric, se folosesc sigurantele fuzibile pentru protectie de Inf = 50 A. Receptorul este racordat prin cablu ACYY de 2x16mm2 de lungime l =500m, de rezistivitate ρ = 1/35Ωmm2/m. Sa se proiecteze instalatia de legare la nulul de protectie, daca tensiunea este U = 231V, iar reteaua are neutrul legat la pamant cu o priza Rv =0,5 LI (cazul 9, Anexa 3).

Rezolvare:

Se alege conform primei etape a algoritmului de la paragraful 1.3 conductor de aluminiu de sectiune s = 16mm2. Parametrii conductoarelor sunt:

Curentul, in cazul unei puneri la pamant nete, este:

Din relatia (2.2), rezulta inegalitatea:

<

nu este indeplinita.

Se va mari sectiunea nulului de protectie cu o treapta sn = 25mm2 si rezulta rezistenta sa:

In acest caz curentul Ip este:

<

Conditia (1.10) nu este indeplinita. Se alege sn = 35mm2 rezultand Ip:

si curentul Ip:

>

In acest ultim caz conditia (1.10) este indeplinita.

Tensiunea de atingere este:

(2.18)

inlocuind cu valorile numerice rezulta

Aceasta valoare indeplineste conditia de a fi mai mica decat valoarea normata de 65V.

Aplicatia 2.29. O priza de pamant multipla de dirijare a distributiei potentialelor este realizata din patru electrozi identici in forma de benzi orizontale legate in circuit inchis. Electrozii au lungimea l = 8 m, latimea b =0,10m si sunt ingropati la adancimea q = 1m (fig. 2.3).

Pentru cele doua dispozitii din fig. 2.3 si 2.4 si electrozi confectionati din acelasi material si avand aceeasi latime sa se determine:

a)   rezistenta prizei de pamant;

b)     valorile coeficientilor de atingere ka pentru punctele marcate;

c)        coeficientul de pas maxim;

d)        lungimea benzii consumate pentru realizarea prizei. Rezistivitatea solului este ρ= 300Ωm.

Fig. 2.3. Priza de pamant complexa, cu electrozi orizontali si verticali:

Coordonate polare ale punctelor sunt:

Fig. 2.4. Priza de pamant mixta

Rezolvare:

in cazul redat de fig. 2.3:

g) Cu relatiile cazului 8 din Anexa 3 rezulta:

  • rezistenta unui electrod

  • rezistenta prizei cu relatia (2.5)

In care u =0,45 este coeficientul de utilizare al prizei (tabelul 1.8).

b) Cu notatiile din fig. 2.3 rezulta expresia analitica a coeficientului de atingere ka:

unde

(2.18)

Cu datele geometrice din figura rezulta pentru punctul O de coordonate O(0, 0) un coeficient de atingere kal = 0,760. In rest pentru celelalte puncte marcate se obtin:

  • pentru , ka2 = 0,601 fiind valabila aceasta valoare si pentru punctele B, C, D (simetrice fata de centru O);
  • pentru , ka3 = 0,666 fiind valabila aceasta valoare si pentru punctele O2 , O3 , O4 din motive de simetrie fata de centru O;
  • pentru punctul astfel ka4 = 0,58 ca si in punctele B1 , C1 , D1 (simetrice fata de centru O).

Coeficientul mediu, de atingere este:

Eroarea considerarii coeficientului ka in locul valorilor kai, care sunt cuprinse in domeniul (-12,41% 14,21%), erori care sunt admisibile.

in cazul asimilarii acestei configuratii cu o placa ingropata la adincimea q = 1m (relatia (1.22)) sau definitia (1.1) cu notatia (1.24) rezulta:

care fata de ka calculat anterior este cu 53,22% mai mic.

c) Coeficientul de pas maxim este pentru directia OA, cand un picior este in A si celalalt in punctul k1, de coordonate rezultand relatia:

(2.20)

in care z1 , z2 , z3 , z4 , se calculeaza cu relatiile (2.18), iar z1 , z2 , z3 , z4 cu relatiile (2.20), redate mai jos:

(2.5)

Relatiile anterioare pentru punctul k1 conduc la rezultatul kpas max = 0,23

d) Lungimea de banda necesara penlru constructia prizei de pamant este:

.

In cazul unei prize multiple ca fig. 2.4

a)   Rezistenta prizei, compusa din 12 electrozi, avand rezistenta

iar rezistenta de dispersie a prizei, calculata cu relatia (1.12)

unde u = 0,314 este din tabelul 1.

b)     Expresia analitica a coeficientului de atingere este:

(2.21)

unde n = 12 numarul de electrozi din configuratia propusa (fig. 2.4);

zi - distanta dintre electrodul i si punctul in care se calculeaza coeficientul de atingere.

Pentru distanta zi cu notatiile din fig. 2.3 in acest caz sunt valabile notatiile de definitie

(2.22)

in punctele P1 , P2 , P3 , P4 coeficientii de atingere are aceeasi valoare, rezultatele din inlocuirea coordonatelor acestora in relatiile (2.22) si (2.21).

Pentru punctul rezulta un coeficient de atingere: . Coeficientul de atingere se poate calcula si cu relatia (1.22). Astfel, daca numarul de electrozi paraleli este n = 3, iar lungimea unui electrod este l = 8m, va rezulta:

       din relatia (1.18) β = 1;

       din relatia (1.17) ;

       din relatia (1.21)

Eroarea acestui ultim coeficient fata de cel calculat cu (2.21) este de -355,2%, valoare ce exprima faptul ca dimensionarea prizei de pamant facuta pe baza valorii din relatia (2.21) conduce la o priza de pamant mai economica decat cea din (1.16) sau (1.21).

in calculele de proiectare nu se pot realiza relatii analitice ale lui ka pentru fiecare configuratie, deoarece aceasta implica analiza tuturor combinatiilor posibile.

c) Coeficientul de pas maxim, pentru simplificare, se calculeaza cu relatia (1.19) si rezulta:

d) Lungimea de banda folosita la priza de dirijare a potentialelor este:

> .

Aplicatia 2.30. O statie electrica de conexiuni de 110kV exterioara, construita pe teren arabil, ocupa o suprafata dreptunghiulara cu dimensiunile:

       lungime a = 100m;

       latime b = 70m.

Curentul de scurtcircuit monofazat maxim pe barele statiei este Ip = 30kA atunci can raportul reactantelor homopolare a sistemului si statiei locale este .

Timpii de actionare ai protectiei prin relee sunt:

  • tb = 0,4s - protectia de baza;
  • tr = 2,5s la protectia de rezerva.

intreruptoarele deschid simultan contactele in td =0,1s.

Sa se proiecteze instalatia de legare la pamant formata din priza de pamant (cu electrozi orizontali si verticali) si priza de dirijare a distributiei potentialelor daca: q1 = 0,5m, q2 = 0,9m, a1 = b1 = 2m, a2 = b2 = 3m, al = 5m, l1 = 3m, d = 7,5cm, l2 = 6m (fig. 2.5).

Fig. 2.5. Priza de pamant mixta si egalizarea potentialelor

1 - priza de pamant artificiala; 2 - priza de pamant naturala;

3 - electrozi orizontali; 4 - electrozi verticali; 5 ingradire.

Rezolvare:

Numarul electrozilor verticali din priza de pamant este:

Numarul conductoarelor paralele din priza de dirijare a distributiei potentialelor este:

Conductoarele de ramificatie se confectioneaza din otel lat zincat. Sectiunea minima necesara fiind (1.14):

Se aleg doua conductoare de otel lat zincat de 60x6mm2. Conductoarele principale de legare la pamant constituie circuite inchise (fig. 2.5) rczultand sectiunea acestora:

Pentru toate conductoarele in constructia prizei se va folosi profilul de 60 x6mm2.

Rezistentele de dispersie ale electrozilor verticali (cazul 4, Anexa 3) sunt:

Pentru 54 electrozi verticali rezulta coeficientul de utilizare uv = 0,529 (interpolare liniara in tabelul 1.9). Rezistenta prizei verticale este, folosindu-se relatia (1.12)

Rezistenta de dispersie a unei prize orizontale (cazul 8, Anexa 3) conform tabelului 1.9 este:

Din tabelul 1.9 rezulta la 54 electrozi orizontali un coeficient de utilizare uo = 0,276 rezultand o priza echivalenta orizontala de rezistenta Rpo

Rezistenta prizei de pamant de dirijare a distributiei potentialelor se calculeaza cu relatia din situatia 5 a Anexei 3 si rezulta:

inlocuind rezulta:

Rezistenta prizei de dirijare a potentialelor este

Rezistenta echivalenta a prizei de pamant este

< 0,2Ω

Curentul care solicita priza de pamant a statiei Ip statie (fig. 2.6) este:

Stabilitatea termica a prizei de pamant consta in asigurarea conditiei (1.15)

Potentialul prizei Up nu trebuie sa depaseasca valoarea

Fig. 2.6. Schema echivalenta pentru calculul curentului homopolar prin priza de pamant

Se verifica apoi calitatea instalatiei de legare la pamant prin calculul coeficientilor de atingere ka si de pas kpas , asimilandu-se priza de pamant ocmplexa cu o placa de electrozi orizontali. Astfel:

  • numarul electrozilor orizontali

;

  • coeficientul β (relatia 1.18)

! = ! =5040

  • lungimea unei benzi

  • coeficientul α (relatia (1.17)

  • coeficientul de atingere si de pas pe cuprinsul prizei de dirijare a distributiei potentialelor (relatia 1.21)

  • coeficientii k1 si k2 din relatia (1.20)

  • coeficientul de pas maxim

Tensiunile de pas si de atingere se determina cu relatiile (1.1) sunt:

< 65V; < 65V.


Nu se poate descarca referatul
Acest referat nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte referate despre:


Copyright © 2017 - Toate drepturile rezervate QReferat.ro Folositi referatele, proiectele sau lucrarile afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul referat pe baza referatelor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }

Referate similare:







Cauta referat