Расчетное задание - Расчет защитного заземления. " Расчет защитного заземления "
 Скачать 177.5 Kb.
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ “ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ” КАФЕДРА ОХРАНЫ ТРУДА Расчетное задание по теме “ Расчет защитного заземления ” Выполнил: Студент группы АП – 30 Руководитель: Преподаватель кафедры охраны труда Латышева М. М. Харьков -= 2005 =- Целью расчета является определение основных конструктивных параметров заземления (числа, размеров, порядка размещения вертикальных стержней и длины соединительной полосы, объединяющей их в групповой заземлитель), при которых сопротивление растеканию тока выбранного группового заземлителя (Rгр) не превзойдет нормативного значения (Rзн). Исходные данные:
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т.п.). В соответствии с требованиями [1] защитное заземление электроустановки следует выполнять:
Характеристики этих условий приведены в обязательном приложении к [2]. Заземление осуществляется с помощью специальных устройств — заземлителей. Заземлители бывают одиночные и групповые. Групповой заземлитель состоит из вертикальных стержней и соединяющей их горизонтальной полосы. Вертикальные электроды закладывают вместе с фундаментом зданий на определенном расстоянии друг от друга. С целью экономии средств ПУЭ рекомендует использовать естественные заземлители. РАСЧЕТ В нашем случае заземляющее устройство используется для электроустановки напряжением свыше 1000В, поэтому расчетное значение тока замыкания на землю может быть определено по следующей полуэмпирической формуле:  (1)где Uл – линейное напряжение сети (на высокой стороне трансформаторной подстанции), кВ; lк,lв – длина электрически связанных соответственно кабельных и воздуш- ных линий, км. Таким образом,  (2)Соответствующее полученному расчетному значению тока замыкания на землю нормативное значение сопротивления заземляющего устройства (ЗУ) Rз находим по формуле: Rз = 125 / Iз,(3) Rз = 125 / 51,71 = 2,32 Ом. При использовании естественных заземлителей требуемое сопротивление искусственного заземлителя Rи определяется по формуле:  (4) где Rе – сопротивление растеканию тока естественных заземлителей, Ом;Rи – требуемое сопротивление искусственного заземлителя, Ом; Rз – расчетное нормированное сопротивление ЗУ, Ом;  Определяем расчетное удельное сопротивление земли по формуле: ρ = ρизм · ψ, (5) где ρ– расчетное удельное сопротивление земли, Ом·м; ρизм – удельное сопротивление земли, полученное в результате измерений, Ом·м (задано в условии задачи); ψ – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание или высыхание грунта. Для климатического пояса III для земли с малой влажностью Ψ = 1,5, следовательно, ρ = 130 · 1,5 = 195 Омм. Вычисляем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя Rв. В случае стержневого круглого сечения (трубчатого) заземлителя, заглубленного в землю, расчетная формула имеет вид:  (6) где ρв– расчетное удельное сопротивление грунта, вычисленное по формуле (5), Ом·м,; l–длина вертикального стержня, м; d–диаметр сечения, мм; t–расстояние от поверхности грунта до середины длины вертикального стержня, м;   0,8 м t  l  d Рассчитаем приближенное количество вертикальных стержней:  где Rв – сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя, вычисленное по формуле (6), Ом; Rи – требуемое сопротивление искусственного заземлителя, вычисленное по формуле (4), Ом;  Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения. Следовательно, n = 40. Определяем конфигурацию группового заземлителя (контур) с учетом возможности его размещения на отведенной территории и соответствующую длину горизонтальной полосы: lг = 1,05·а·п, (7) где а – расстояние между вертикальными стержнями, м; п – количество вертикальных стержней; а = k· lв, (8) где k – коэффициент кратности, равный 1, 2, 3; lв – длина вертикального стержня, м. Коэффициент кратности примем равным 2. а = 2 ·3 = 6 м , (9) lг = 1,05·6·40 = 252 м. (10) Периметр здания  = 2 · (18 + 6) = 48 м.Вычисляем сопротивление растеканию тока горизонтального стержня Rг. В случае горизонтального полосового заземлителя расчет выполняется по формуле:  (11)где ρ– расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м; l – длина горизонтальной полосы, м; b–ширина полосы, м; t–расстояние от поверхности грунта до середины ширины горизонтальной полосы, м;  0,8 t  b  Выбираем коэффициенты использования вертикальных стержней (ηв) и горизонтальной полосы (ηг) с учетом числа вертикальных стержней (п) и отношения расстояния между стержнями (а) к их длине (lв).  ; ηг = 0,29; ηв = 0,58.Рассчитаем эквивалентное сопротивление растеканию тока группового заземлителя:  , (12)гдеRв, Rг – соответственно сопротивления вертикального стержня и горизонта- льной полосы, вычисленные по формулам (6) и (11) соответствен- но, Ом; ηв, ηг – соответственно коэффициенты использования вертикальных стерж- ней и горизонтальной полосы, Ом; n – количество вертикальных стержней.  (13)Полученное сопротивление растеканию тока группового заземлителя не должно превышать требуемое сопротивление Rгр ≤ Rи (14) 1,95 < 2,04. Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию (14). Рассчитанные параметры ЗУ сведем в таблицу:
Эскиз расположения заземлителей Рис. 1: 1 – заземляемое оборудование; 2 – заземлительный контур; 3 – стены здания; 4 – горизонтальный заземлитель; 5 – вертикальный заземлитель Таким образом, мы определили основные конструктивные параметры заземлителя, при которых сопротивление растеканию тока выбранного группового заземлителя (Rгр) не превышает требуемое сопротивление (Rи). Литература:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||