При использовании для электроснабжения трехжильных кабелей возникает проблема выбора магистралей зануления. Если оболочка кабелей алюминиевая, ее проводимость всегда превышает 50% проводимости фазных и, следовательно, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистралям зануления. Свинцовые оболочки кабелей запрещается использовать в качестве проводников зануления ввиду их недостаточной проводимости. Однако на практике свинцовая оболочка, как правило, оказывается соединенной с металлоконструкциями здания и соответственно с проводниками зануления. При этом часть тока однофазного к. з. проходит по свинцовой оболочке и, как показывают исследования [Л. 31], может вызывать перегрев оболочки и повреждения кабелей. Чтобы избежать повреждений сетей и связанных с ними аварий и пожаров, необходимо решить вопрос о токораспределении в магистрали зануления, представляющей параллельное соединение металлической оболочки кабеля и внешнего проводника.
Рис. 4-9. Схема зануления на магистраль из оболочки кабеля и параллельного провода.
Рис. 4-10. Схема первого расчетного режима для зануления в кабельной сети.
а — принципиальная схема; б — эквивалентная схема.
Рассмотрим токораспределение в схеме зануления с магистралью из металлической оболочки и параллельного провода (рис. 4-9). Составить на основании принципиальной схемы эквивалентную электротехническую схему невозможно, так как индуктивные сопротивления невозможно выразить через размеры системы. Ра
счет значительно упростился бы, если бы напряженность магнитного поля вне оболочки кабеля была равна нулю. Если учесть, что внешнее магнитное поле создается только током, проходящим во внешнем проводе (магнитное поле, создаваемое током в жиле и оболочке, экранируется оболочкой), для этого достаточно исключить прохождение тока в проводе, не изменив токов в жиле и оболочке.
Применяя теорему об эквивалентном генераторе, включаем между точками а и b расчетной схемы (рис. 4-9) равные, но встречно направленные э. д. с. Е. При этом токораспределение в схеме не меняется, однако появляется возможность рассматривать расчетную схему как результат наложения двух режимов. В первом режиме (рис. 4-10) действует э. д. с. источника и э. д. с. Е, величи на которой выбрана из условия уравновешивания тока во внешней цепи. При этом ток во внешнем проводе отсутствует и напряженность внешнего поля равна нулю. Очевидно, э.д.с. Е в этом случае равна падению напряжения на оболочке кабеля
. Величина тока определяется из выражения
Таким образом, отказываться от использования свинцовой оболочки в качестве магистрали зануления нецелесообразно. При правильном выборе проводимости нулевого провода (магистрали зануления) проводимость свинцовой оболочки необходимо учитывать в расчете. Для уменьшения влияния внешнего индуктивного сопротивления нулевой провод размещают в непосредственной близости к оболочке кабеля.