![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет контура заземления
При эксплуатации электрических сетей, промышленного и бытового электрооборудования имеется опасность поражения электрическим током. Поэтому при устройстве и эксплуатации электроустановок предусматривают меры, гарантирующие их безопасное обслуживание. Опасность поражения электрическим током возникает в случае непосредственного прикосновения человека к к токоведущим частям, между которыми имеется разность потенциалов или которые находятся под напряжением относительно земли. Однако поражение возможно и в случае прикосновения к металлическим частям электрооборудования, нормально, не находящимся под напряжением. Металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, каркасы распределительных щитов, шкафов, пультов управления, металлические конструкции ЛЭП, подстанций, и распределительных устройств, металлические обмотки кабелей и пр. могут оказаться под напряжением в случае повреждения электроизоляции. Чтобы избежать опасность поражения электрическим током, все перечисленные части электрооборудования подлежат заземлению. Заземление – преднамеренное электрическое соединение электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях безопасности. В электроустановках с глухозаземленной нейтралью нейтраль генератора или трансформатора трехфазного переменного тока, один из выводов источника однофазного тока должны быть присоединены к заземлителю при помощи заземляющего проводника. Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220, и 127 В источника однофазного тока. При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ. Исходные данные: – вид ЗУ - контурное; – климатическая зона - III; – вертикальный электрод- круглая сталь d=16 мм - диаметр, Lв=5м; – горизонтальный электрод - полоса стальная – заземляющий проводник – пруток d=8 мм; – глубина заложения горизонтального заземлителя t = 0, 5м; – грунт- суглинок. Требуется определить количество вертикальных электродов NВ, длину горизонтальной полосы LП, фактическое сопротивление заземляющего устройства. Расчетное сопротивление одного вертикального электрода определяется по формуле, Ом
rв =0, 3ρ ∙ Ксез.в, (87)
где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом ∙ м, по ([20] табл. 1.13.2; 1.13.3) ρ = 100 Ом ∙ м.; Ксез.в = F(зона III) = 1, 5; Ксез.г = F(зона III) = 2, 3. Определяем расчетное сопротивление вертикального электрода по формуле (89), Ом rв =0, 3 ∙ 100 ∙ 1, 5=45 Требуемое для сети НН при данном грунте Rзу2 ≤ 4 Ом. Для расчета принимается Rзу2 =4 Ом. Количество вертикальных электродов без учета экранирования может быть определено по формуле N′ в..р..= rв / Rзу2, (88)
а с учетом экранирования количество вертикальных электродов может быть определено по формуле Nв..р..= N′ в..р. / η в , (89)
где η в – коэффициент использования электродов, η в =0, 55 (тип ЗУ, вид заземления, α / L, Nв -([13] таблица 1.13.6). Определяем количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле (90), а с учетом экранирования по формуле 91 N′ в..р.= 45/4 = 11, 1. Принимается N′ в.р = 12 с учетом экранирования Nв..р.= 12 /0, 55 = 21, 8 Принимается Nв.р = 22. По ([13] таблица 1.13.5) η В = F (контурное; 1, 12)=0, 55. Размещаем ЗУ на плане (рисунок 7), уточняем расстояния между электродами. Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м, то длина по периметру закладки определяется по формуле Lп=(А+3) ∙ 2+(В+2) ∙ 2, (90) где А× В=9× 7 м–габаритные размеры подстанции. Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся между ними. Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв=22, тогда расстояние между электродами по длине объекта аА и по ширине объекта определяется по формуле, м
где nA –количество электродов по длине объекта; nВ –количество электродов по ширине объекта. Определяем расстояние между электродами по формуле 75, м aA= 15/6=2, 5; aВ= 9/5=1, 8; Определяем длину полосы по формуле 74, м Lп=(9+3)∙ 2+ (7+2) ∙ 2 =46 Для уточнения коэффициентов использования η в и η г определяем среднее значение отношения а/ Lв по формуле
Принимаем Тогда по ([13] таблица 1.13.5) уточняются коэффициенты использования η В = F (контурное; 1, 22)=0, 47; η г = F (контурное; 1, 22)=0, 27. Уточненные значения сопротивлений вертикального и горизонтального электродов могут быть определены по формулам (95), (96) соответственно
где Lп – длина горизонтального электрода, м; b– ширина полосы, м; η В, η г –коэффициенты использования F(тип ЗУ, вид заземления, α /L, Nв, Nг); ρ – удельное сопротивление грунта, Ом ∙ м; t –глубина заложения горизонтального заземлителя, м; ксез.г– коэффициент сезонности. Определим уточненные значения сопротивлений вертикального и горизонтального электродов по формулам (95), (96), Ом
Фактическое сопротивление ЗУ определяется по формуле, Ом
Rзу.доп. (4, 0 Ом) > Rзу.ф(3, 92), следовательно ЗУ будет эффективным. Заземляющее устройство состоит из 22 вертикальных электродов длиной LВ =5м, диаметром d =16мм; горизонтальный электрод- стальная полоса имеет длину Lп =46 м, 40х4 мм; Rзу.ф=3, 92 Ом. Рисунок 10
|