заземление. 3. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта в расч
 Скачать 65.85 Kb.
|
|
3. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта ρв.расч (наибольшее значение его в течение года с учетом изменения влажности). Для вертикальных электродов: ρв.расч= ρизмKсв , Ом∙м, где Kсв – коэффициент сезонности, учитывающий изменение сопротивления грунта с изменением его влажности для вертикальных электродов (табл.2), примем для первой группы малой влажности 1,5. Признаки климатических зон приведены в табл.3. ρв.расч= 2511,5=376,6 Ом∙м 4. В соответствии с вариантом задания определяем расчетное сопротивление одиночного электрода заданного профиля Rэ. Расчетные формулы приведены в табл.4. В приведенных формулах: ρрасч – расчетное удельное сопротивление грунта Ом·м; l, d – длина и диаметр электрода, м (см. графы 7, 8 в табл.1); t – глубина заложения заземлителя, м; b – ширина полки уголка или горизонтальной полосы, м  = где t0– толщина слоя грунта над электродами, м (t0= 0,5-0,8 м); l – длина электрода, м. = 1,95 м.  =123,2 Ом5. Методом последовательных приближений определить число вертикальных электродов по формуле: Число ориентировочное вертикальных заземлителей.  Уточненное число заземлителей с учетом коэффициента использования ηв:  6. Определяем длину горизонтальной соединительной полосы lг. Для электродов, расположенных по контуру:   157,5 мгде α – расстояние между электродами, м; nв – число вертикальных электродов. 7. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальной соединительной полосы: ρграсч = ρизмKсг, Ом·м, где Ксг – коэффициент сезонности для однородной земли при использовании горизонтальных заземлителей (табл. 2). ρграсч = 2513,6=903,6 Ом·м 8. Вычисляем сопротивление растеканию тока горизонтальной полосы Rг без учета коэффициента использования.  где b1 – ширина полосы, м; tг – глубина заложения полосы, м. tг =  tг =  0,72 м9.Рассчитываем суммарное сопротивление заземлителя из вертикальных электродов Rсв и общее сопротивление полосы Rсг, Ом:  = =11,4 Ом = = =27 Ом10. Общее сопротивление заземлителя: Rзгр=  Rзгр =  = 8 Ом.4. Протокол измерений и расчетов
5. Выводы по работе: расчетное значение сопротивления меньше нормируемого значения. Контрольные вопросы Дайте определение и приведите схему защитного заземления.  Рис. 1. Схема распределения потенциала в грунте при стекании тока с одиночного стержневого заземлителя. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009-76). Схема заземления показана на рис 1. 2. Принцип действия защитного заземления. Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при замыкании на корпус. Действие заземления основано на снижении до безопасных значений напряжений прикосновения и шага. 3. Область применения защитного заземления. Область применения защитного заземления: а) сети напряжением до 1000 В - трехфазные трехпроводные переменного тока с изолированной нейтральной точкой источника тока; - однофазные двухпроводные переменного тока, изолированные от земли; - постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока; б) сети напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точек обмоток источника тока. 4. Назовите минимальные напряжения, при которых обязательно заземление оборудования в помещениях различных классов опасности. Заземление металлических нетоковедущих частей оборудования обязательно по ГОСТ 12.1.030-81 и ПУЭ: - в помещениях без повышенной опасности при напряжении ≥ 380 В переменного тока и ≥440 В постоянного тока; - в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных, а также в наружных установках; - при напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока; - во взрывоопасных зонах всех классов - независимо от напряжения. 5. Дайте определение заземлителя и заземляющего устройства. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель - это проводник (электрод) или совокупность соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей. 6. Типы заземлителей. Заземлители различают естественные и искусственные. В качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных, производственных конструкций и коммуникаций, имеющих постоянную и достаточную поверхность соприкосновения с землей, проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (кроме трубопроводов горючих жидкостей, горючих взрывоопасных газов), обсадные трубы скважин, свинцовые оболочки кабелей, 6 проложенных в земле и т.д. В качестве искусственных заземлителей применяют обычно стальные горизонтальные и вертикальные электроды. Допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 5–6 см с толщиной стенки не менее 3,5 мм, угловую сталь с толщиной полок не менее 4 мм и шириной 40–60 мм, стальные стержни диаметром не менее 6 мм (оцинкованные). 7. Требования к выполнению заземляющих устройств. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода применяют полосовую сталь сечением не менее 4x12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм. Стержни (трубы, уголки) длинной 2,5–3 м и более забивают в грунт вертикально в специально подготовленную траншею глубиной 0,7–0,8 м и соединяют стальной полосой, которая приваривается к каждому электроду. В зданиях прокладывается магистраль заземления, которая соединяется с заземлителем в двух точках. К ней с помощью проводников подсоединяется заземляемое оборудование. Для обеспечения плотного контакта соединение всех элементов осуществляется сваркой. К корпусам оборудования допускается присоединять проводники болтами. Заземляющие проводники и магистрали заземления прокладываются в легко доступных для осмотра местах. В наружных установках корпуса оборудования присоединяются непосредственно к заземлителю. 8. Способы размещения электродов в заземлителе. На глубину или у поверхности земли размещают. 9. Виды заземления. Различают выносные и контурные виды заземления. При выносном заземлении электроды вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, осн = 0, и человек, касаясь корпуса, находится под Unp = з , коэффициент напряжения прикосновения = 1. Защищает выносное заземление только за счет малого сопротивления заземления. При контурном заземлении электроды размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или внутри ее. Поля растекания тока заземлителей накладываются и любая точка поверхности грунта внутри контура приобретает значительный потенциал. Вследствие этого разность потенциалов между точками внутри контура становится ниже, . 10. Удельное сопротивление грунта и факторы, определяющие его величину Электрическое сопротивление грунта характеризуется его объемным удельным сопротивлением , Ом-м, под которым понимают сопротивление куба грунта с ребром 1 м. Значение ρ колеблется в широких пределах и зависит от многих факторов: рода грунта, его влажности, температуры, степени уплотнения, наличия химических соединений, времени года (табл. 1 прил.). Удельное сопротивление грунта увеличивается с уменьшением его влажности, с уменьшением содержания в грунте растворимых кислот, оснований, солей, с уменьшением плотности грунта, с понижением температуры, причем при замерзании влаги, возрастает скачкообразно. Более глубокие слои земли меньше подвергаются действию вышеперечисленных факторов и имеют более стабильное удельное сопротивление. 11. Коэффициент сезонности и его выбор. Коэффициент сезонности выбирают в зависимости от погодных условий, делится на 4 зоны. 12. Устройство заземления в плохо проводящих грунтах. В плохо проводящих грунтах применяют: а) глубинные заземлители из стержней длиной 10–12 м (при песчаных грунтах, в районах вечной мерзлоты); б) укладку вокруг электродов грунта с повышенной проводимостью (в скальных грунтах – горизонтальные электроды с укладкой вокруг них влажной глины); в) обработку почвы солью; г) устройство выносных заземлителей (на участках с хорошо проводящим грунтом, на дне непромерзающих рек, озёр ) на расстоянии не более 2 км; д) заземлители рудного типа (электроды, размещенные на участке со смоченным и подсоленным грунтом, находящимся весь год в талом состоянии). 13. Компенсационный метод измерения сопротивления заземляющего устройства. Для измерения сопротивления заземляющего устройства используется компенсационный метод. Схема измерения показана на рис.3. Заземлитель Rз , и вспомогательный электрод Rв, соединяются между собой через первичную обмотку трансформатора Тр1 и вторичную обмотку трансформатора Тр2. Питание измерительных цепей осуществляется от батареи с U = 4,5 В, постоянный ток которой преобразуется электронным генератором в переменный и подается на первичную обмотку Тр2. Вторичная обмотка трансформатора Тр1, и специальный калиброванный реохорд образуют замкнутую цепь. Движок реохорда через индикатор ИП соединен с потенциальным электродом Rп. При такой схеме включения, помимо основной цепи тока через землю, образуется цепь тока через реохорд. За счет перемещения движка реохорда можно изменить величину напряжения на измерительном приборе ИП. Момент компенсации наступает при таком положении подвижного контакта реохорда, при котором падение напряжения на участке реохорда до подвижного контакта равно падению напряжения на измеряемом сопротивлении. При этом ток в цепи индикатора ИП равен нулю. Реохорд имеет оцифрованную шкалу, что позволяет непосредственно определить измеряемое сопротивление. По рассмотренной схеме устроен измеритель сопротивления заземления М416, который используется при выполнении лабораторной работы. Предел измерений прибора от 0,1 до1000 10 Ом. Наличие переключателя позволяет установить 4 диапазона измерения: 0,1 - 10 Ом; 0,5 - 50 Ом; 2 - 200 Ом; 10 - 1000 Ом. 14. Порядок работы с прибором М 416. Лабораторная работа выполняется на стенде, на котором имитированы сопротивления потенциального Rп и вспомогательного Rв электродов, электрода, служащего для измерения сопротивления грунта Rх, заземляющих устройств оборудования подстанции Rз и двух опор линии электропередачи Rз '' и Rз ''' Подключение прибора М416 при измерениях осуществляется согласно схеме на рис.4. К зажиму 3 прибора подключается потенциальный электрод Rп, к зажиму 4 – вспомогательный Rв. При грубых измерениях и измерении больших сопротивлении зажимы 1 и 2 прибора соединяются перемычкой. Затем 1 подключается к измеряемому объекту (работа по трёхзажимной схеме, рис.4). При точных измерениях зажимы 1 и 2 подключают к измеряемому объекту (четырехзажимная схема). Это позволяет исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов. 15. Коэффициент использования вертикальных электродов, его выбор. Коэффициент использования вертикальных электродов выбирается в зависимости от расстояния между электродами и от количества. 16. Факторы, определяющие сопротивление одиночного электрода заземляющего устройства. Ток, проходящий через заземляющее устройство в землю преодолевает сопротивление заземлителя растеканию тока, которое складывается из трех составляющих: - сопротивление электродов и проводников; - переходное сопротивление между заземлителем и грунтом; - сопротивление грунта. Два первых сопротивления по сравнению с третьим малы, поэтому под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопротивление грунта растеканию тока, стекающего в землю с заземлителя данной формы и размеров. 17. Нормирование допустимого сопротивления заземляющего устройства Нормирование допустимого сопротивления заземляющего устройства осуществляется по ГОСТ 12.1.030-81, ПУЭ в зависимости от величины тока замыкания, который определяется: - видом заземляемого оборудования (стационарные электроустановки, передвижные электроустановки, линии электропередач); - типом электрической сети; - величиной напряжения; - удельным сопротивлением грунта. 18. Общий порядок расчета защитного заземления Алгоритм расчета: 1.Определяется сопротивление растеканию тока в земле одного верти- кального заземлителя. 2.Определяется сопротивление растеканию тока соединительной полосы, в качестве которой применяют трубы или полосовую сталь. 3.После определения величины сопротивлений одиночного заземлителя или и соединительной полосы рассчитывается полное сопротивление заземляющего устройства растеканию тока. Если полученное значение не удовлетворяет требованию ПУЭ, то изменяют число заземлителей и расчёт повторяют заново. 19. Расчет числа вертикальных электродов Сначала делят сопротивление вертикальных заземлителей на допустимое сопротивление, потом учитываю коэффициент экранирования. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||