По степени опасности поражения электрическим током помещение относится к помещениям без повышенной опасности, в соответствии с ПУЭ-87 [12]. В ПУЭ-87 [33] предусмотрены следующие меры электробезопасности:

1) Конструктивные меры

IBM PC относится к электроустановкам до 1000В закрытого исполнения, все токоведущие части находятся в кожухах. В соответствии с ГОСТ 14255-69 и ПУЭ-87 [34] выбираем степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями внутри защитного корпуса и от попадания воды внутрь корпуса – IP-44.

2) Схемно-конструктивные меры

В качестве схемно-конструктивной меры безопасности предусматривается зануление в соответствии с ГОСТ 14255-69.Кроме того, используется двойная изоляция монитора и малые напряжения (менее 42 В).

В помещении размещено 5 компьютеров, поэтому кабель прокладывают в металлических трубах и гибких металлических рукавах с отводами. Если ЭВМ размещены в центре помещения электросеть прокладывается в каналах или под съемным полом в металлических трубах и гибких металлических рукавах.

Произведем расчет зануления в соответствии с требованиями [33].

Схема электроснабжения зануляемой электроустановки представлена на рисунке 8.1:

Рисунок 8.1 – Схема электроснабжения зануляемой электроустановки

где

ТрU1/U2 – трансформатор масляный понижающий , схема соединения обмоток – звезда-звезда;

СШ – сборная шина;

РЩ – распределительный щит;

А.З. – аппарат защиты;

L1 – длина участка сети от распределительного щита до электроустановки;

L2 – длина участка сети от понижающего трансформатора до распределительного щита

R0 – сопротивление заземлителя нейтральной точки;

Р1 – мощность потребителя (компьютеры, принтер, ксерокс, электроосвещение);

Электросеть выполнена как двухпроводная сеть, состоящая из фазного провода и нулевого защитного проводников.

L1=45 м; L2=450 м; P1=2550 Вт.

Материал жилы – медь, способ прокладывания:

1-й участок – в металлической трубе; 2-й участок – в земле.

Произведем расчет автомата отключения.

Постановка задачи зануления электроустановки: определение такого сечения нулевого защитного проводника при котором ток короткого замыкания Iкз в заданное число раз К превысит номинальный ток срабатывания аппарата защиты Iном, что обеспечит отключение поврежденного потребителя.

1) Выбор типа автоматического выключателя.

1а) Определение тока, питающего электроустановки мощностью Р1 = 2550 Вт:

I1н = Р1/UФ = 2550/220 = 11,59 А,

где Uф – фазное напряжение (220 В);

1б) Определение расчетной величины тока срабатывания защитного аппарата:

Iрасч = (Кп/Кт)*I1н = (3/2.5)*11,59 = 13,909 А.

где Кп = 3 – коэффициент кратности пускового тока;

Кт = 2.5 – коэффициент тяжести пуска электроустановки (зависит от времени пуска: t = 5 с, пуск легкий).

1в) Выбор типа автоматического выключателя и определение величины тока срабатывания аппарата защиты:

Iном = 16 А; тип автоматического выключателя АЕ2026.

2) Определение тока короткого замыкания фазы на корпус электроустановки:

Iкз=Uф/Zпфн.

Zпфн – сопротивление петли фаза-ноль.

2а) Сечение фазного провода определяется в зависимости от допустимого длительного тока, способа прокладки проводов и материала проводов:

Для нахождения сечения провода, определим диаметр провода d. Где d определяют по значению тока I [A], и допустимой плотности тока J [A/мм2]. Табличное значение: J = 5 [A/мм2].

;

I =I1н ,тогда:

d = 1.78 мм;

Sф1 = = 2,5мм2;

0,5* Sф1Sн1Sф1

Sн1 =Sф1 = 2,5 мм2

Согласно требованиям ДНАОП 0.00 – 1.31 – 99, площадь сечения нулево-го рабочего и нулевого защитного проводников в однофазной 3-х проводной сети должны быть равны: где Rнз – нулевое защитное сопротивление.

2б) Определение сопротивления фазного проводника

Rф1 = *L1/Sф1 = 0,018*45/2.5 = 0,3226 Ом

Rн1 = Rф1* L1 = 0, 3226 Ом

2в) Потери напряжений Uп1 на 1-м и Uп2 на 2-м участках не должны превышать 22 В.

Uп1+Uп2 22 В;

Uп1 = I1н*Rф1 = 11,59*0, 3226 = 3,738 В;

Uп1U1д 9 В;

U1д – допустимое потеря напряжения;

2г) Определяем мощность P2 и проделываем аналогичные вычисления, как и для P1

P1=2,55 кВт, тогда P2=100* P1=255 кВт,

I2н = Р2/UФ = 255000/220 = 1159,09,

;

I =I2н ,тогда:

d = 17,204 мм;

Sф2 = = 232.342 мм2;

0,5* Sф2Sн2Sф2

Sн2 =Sф2 = 232.342 мм2

Rф2 = *L2/Sф2, где = 0.018 Ом*мм2/м.

Rф2 = 0.018*450/232.342 = 0,01296 Ом

Rф2 = Rн2= 0,01296 Ом

2д)Потери напряжений Uп2 на 2-м участках :

Uп2 = I2н*Rф2 = 1159,09*0,01296 = 15,02 В;

Uп222-U1д

Проверяем необходимое выполнение условия Uп1+Uп2 =3,738+15,02; тогда 18,758 < 22В – условие выполняется

2е) Определение полного сопротивления трансформатора.

Выбираем мощность силового трансформатора Nтр. Для масляного транс-форматора при схеме соединения обмоток звезда-звезда и напряжении на первичной обмотке до U=20-35 кВ:

Nтр = f(Р2) = 4*Р2.

Nтр = 4*Р2 = 4*255 = 1020 кВт.

Выбираем сопротивление обмотки трансформатора по таблице

Zтр = f (Nтр) = 0,121 Ом.

2ж) Определяем полное сопротивление петли фаза-нуль Zпфн и ток короткого замыкания на замкнутый корпус Iкз:

,

где x – сопротивление взаимоиндукции и индуктивного сопротивления.

Для медных проводников и в случае совместного проложения фазного, нулевого рабочего и нулевого защитного .Сделав необходимые вычисления получим: