2.6 Расчёт защитного заземления
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей которые могут оказаться под напряжением.
Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и к другим нетоковедущим частям электроустановок.
Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала основания, на котором стоит чело-век, до потенциала близкого по значению к потенциалу заземленного оборудования.
Исходные данные:
Рабочее напряжение станка U = 220/380В;
Удельное сопротивление грунта ρ = 100 Ом∙м (суглинок);
Заземлители – вертикальные круглые стержни диаметром d = 10мм и длинной L = 1м;
Стержни размещаются по контуру;
Климатическая зона – IV.
Таблица 6 – Коэффициенты сезонности 𝐾с
|
|
Климатическая зона
|
Вид заземлителя
|
Дополнительные сведения
|
|
вертикальный
|
горизонтальный
|
I
|
1,9
|
5,8
|
Глубина заложения вертикальных заземлителей от поверхности земли
0,5…0,7 м
|
II
|
1,7
|
4,0
|
Глубина заложения вертикальных заземлителей 0,3…0,8 м
|
III
|
1,5
|
2,3
|
IV
|
1,3
|
1,8
|
Решение:
1. Определяется расчётное удельное сопротивление грунта 𝜌расч с учётом климатического коэффициента 𝐾с = 1,3 (таблица 6):
𝜌расч = ρ × 𝐾с, (2.6.1)
где 𝜌расч – расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м; ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
𝐾с – климатический коэффициент.
| |
|
|
|
|
|
КП.13.02.11.319.02.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
34
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
𝜌расч = 100 × 1,3 = 130 Ом·м.
В соответствии с ПУЭ допускаемое сопротивление растеканию тока
𝑅д = 10 Ом.
Определяется расстояние t от поверхности земли до середины заземлителя:
t = 𝑡0 + 0,5 × L, (2.6.2)
где t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м;
𝑡0 – глубина заложения заземлителя (𝑡0 = 0,5 м), м; L – длина заземлителя, м.
t = 0,5 + 0,5 × 1 = 1 м.
Определение сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя:
𝑅 = ρрасч × (ln × 2 ×L + 0,5 × ln × 4 ×t+L , (2.6.3)
 
з 2πL d 4 ×t− )
L
где 𝑅з – сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя, Ом;
𝜌расч – расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м; L – длина заземлителя, м;
t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м;
d – диаметр стержня, дм.
𝑅 = 130 × (ln × 2 ×1 + 0,5 × ln × 4 ×1+1 = 20,69 × 3,25 = 67,25 Ом.
з 2 × π ×1 0,1 4 ×1− )
1
Определяется потребное количество вертикальных заземлителей без учёта коэффициента экранирования:
𝑅з
n = 𝑅д , (2.6.4)
где n – количество вертикальных заземлителей без учёта коэффициента экранирования, шт;
𝑅з – сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя, Ом;
𝑅д – допускаемое сопротивление заземляющего устройства, Ом.
67,25
n = 10 = 6,725 = 7 шт.
| |
|
|
|
|
|
КП.13.02.11.319.02.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
35
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|    
Определяется расстояние между заземлителями:
𝐿1 = с × L, (2.6.5)
где 𝐿1 – расстояние между заземлителями, м; L – длина заземлителя, м;
с – коэффициент использования электродов (c = 1).
𝐿1 = 1 × 1 = 1 м.
Коэффициент экранирования 𝜂эк = 0,65.
Определяется потребное количество вертикальных заземлителей с учётом коэффициента экранирования:
n = 𝑅з × 𝜂 , (2.6.6)
𝑅д эк
где n – количество вертикальных заземлителей, шт;
𝑅з – сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя, Ом;
𝑅д – допускаемое сопротивление заземляющего устройства, Ом;
𝜂эк – коэффициент экранирования.
n = 67,25 × 0,65 = 4,37 = 5 шт.
10
Определяется расчётное сопротивление растеканию тока при принятом количестве заземлителей [12]:
𝑅 = 𝑅з × 𝜂 , (2.6.7)
д 𝑛 эк
где 𝑅д – допускаемое сопротивление заземляющего устройства, Ом;
𝑅з – сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя, Ом; n – количество вертикальных заземлителей, шт;
𝜂эк – коэффициент экранирования.
𝑅 = 67,25 × 0,65 = 8,74 Ом.
д 5
Таким образом, произвёлся расчёт количества вертикальных заземлителей для станка, расстояния между ними и сопротивления растеканию тока.
| |
|
|
|
|
|
КП.13.02.11.319.02.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
36
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|  |
Скачать 29.21 Kb.