Методические указания - Расчет защитного заземления

Подождите немного. Документ загружается.

10. Полученное количество заземлителей округляют до целого

числа n в сторону увеличения и находят фактический

коэффициент использования вертикальных заземлителей η

11. Определяют длину горизонтального электрода (полосы или

прутка), применяемого для связи вертикальных электродов:

 при расположении заземлителей по контуру l = 1,05 * a * n;

 при расположении заземлителей в ряд l =1,05 * a * (n — 1),

где а — расстояние между вертикальными электродами, м,

(рис. 3, а – г); (обычно отношение расстояния между

вертикальными электродами к их длине принимают равным

a / l = 1; 2; 3);

n — количество вертикальных электродов (см. п. 10).

12. Определяют сопротивление току растекания

горизонтального электрода R

по соответствующей формуле

(см. табл. 3).

13. Эквивалентное сопротивление току растекания

искусственных заземлителей

= R

Зl

/ (R

Зl

+ R

n η

где η

— коэффициент использования горизонтального электрода с

учетом вертикальных электродов (рис. 3, в при

расположении вертикальных электродов в ряд и рис. 3, г при

расположении их по контуру).

Полученное сопротивление искусственных электродов не должно

превышать требуемого, т. е. Ŕ

≤ R

И.

Сопротивление заземлителей в виде горизонтальной сетки с

вертикальными электродами (см. рис. 4) можно вычислить по выражению,

приведенному в пункте 16**.

Если заземлитель представляет собой горизонтальную сетку без

вертикальных электродов, то его сопротивление определяют с помощью

формулы Оллендорфа — Лорана (п. 17**), а при некоторых его

конфигурациях – по формуле п. 18**.

14. Рассчитывают эквивалентное сопротивление

)/(

'''

eИeИЗ

RRRRR +=

15. Вычисляют общее сопротивление заземления R

, которое

состоит из суммы сопротивления заземлителей току растекания

и сопротивления заземляющих проводников R

ПР

ПРЗЗ

RRR +=

Сопротивление заземляющих проводников (R

ПР

) учитывается при

большой их протяженности, когда сопротивление этих проводников

сравнительно велико, а требуемое сопротивление заземляющего устройства

мало, и при больших токах замыкания на землю. Сопротивление

заземляющих проводников определяют по формулам табл. 3.

Общее сопротивление заземления не должно превышать допустимое

сопротивление, т.е.

≤

16. **Сопротивление растеканию, Ом, сложного заземлителя в

виде горизонтальной квадратной сетки с квадратными

ячейками одинакового размера и равномерным

размещением вертикальных электродов по контуру

(периметру) заземлителя (рис.4, а) можно определить по

следующей формуле:

BГ

nlL

где А — коэффициент, значение которого равно:

ОТН

tA 84,0444,0 −= при ;1,00 ≤≤

ОТН

tА 25,0385,0 −= при ;5,01,0 ≤≤

ОТН

;/)( Stlt

BВОТН

—глубина погружения в землю верхнего конца

вертикального электрода, м;

S — площадь, занимаемая заземлителем, м

;

— суммарная длина горизонтальных электродов, м;

— длина вертикального электрода, м.

ОТН

- относительная глубина погружения в землю

вертикальных электродов.

Рисунок 3 - Графики коэффициентов использования (экранирования)

заземлителей

Рисунок 4 - Сложные заземлители в однородной земле:

а — в виде горизонтальной квадратной сетки с

квадратными ячейками одинакового размера и

равномерным размещением вертикальных электродов по

контуру (периметру) заземлителя.

б — в виде горизонтальной сетки с ячейками разной

формы и размеров с различным расположением

горизонтальных и примерно равномерным размещением

вертикальных электродов.

К такому виду может быть приведен любой сложный заземлитель в

виде горизонтальной сетки с различным расположением

горизонтальных и примерно равномерным размещением вертикальных

электродов, (например заземлитель, показанный на рис.4, б). При этом,

однако, должно быть соблюдено следующее условие: у

действительного (приводимого) и квадратного (расчетного)

заземлителей должны быть равны площади S, суммарная длина

горизонтальных электродов L

, количество и длина вертикальных

электродов n и l

, а также глубина заложения их в землю t

17. **Сопротивление заземлителя в однородной земле,

выполненного в виде сетки из горизонтальных

электродов (без вертикальных), определяется также по

формуле:

+= 444,0

Эта формула известна как формула Оллендорфа — Лорана.

18. **Сопротивление контурного заземлителя в

однородной земле, выполненного в виде горизонтальной

прямоугольной решетки из прутков круглого сечения

диаметром d, м, размещенной в земле на глубине t, м, можно

определить по формуле, Ом,

)(ln

где L

— суммарная длина всех проводников, образующих

решетку, м;

t — расстояние между решеткой и плоскостью, м;

m — коэффициент, зависящий от конфигурации решетки,

соотношения ее сторон и числа ячеек. Значения m для

некоторых типов прямоугольных решеток приведены в

табл.4.

Таблица 4 - Значения коэффициента m

Отношен

ия сторон

решетки

Конструкция решетки

1,0 1,5 2,0 3,0 4,0

1 2 3 4 5 6

1,71 1,76 1,86 2,10 2,34

3,67 3,41 3,31 3,29 3,35

4,95 5,16 5,44 6,00 6,52

4,33 4,43 4,73 5,04 5,61

Продолжение табл. 4

Задание.

Рассчитать защитное заземление электроустановки. Данные для

расчета приведены в таблице 5. Измерения проводились при сухом

грунте.

Таблица 5. - Варианты заданий к расчету защитного заземления

1 2 3 4 5 6

8,55 8,94 9,40 10,3 11,11

№ варианта

U, В

Режим

нейтрали

кВа

км

Грунт

ИЗМ

Ом*м

Re, Ом

S, м

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 6000

эффект.

заземл.

- - - глина 60 - 63х40

2 6000/400

изол. н. 630 30

песок 550

15 7х4

3 6000 изол. н. - 20

суглинок 100

- 20х40

4 380 изол. н. 120 - - супесок 300

12 -

5 380 изол. н. 90 - - глина 50 20 -

6 6000

эффект.

заземл.

- - - песок 400

- 62х90

7 6000/400

изол. н. 1000 50

суглинок 110

14 12х6

Продолжение табл. 5

2 3 4 5 6 7 8 9 10

8 6000 изол. н. - 15

супесок 310

- 30х15

9 380 изол. н.. 110 - - глина 55 - -

10 380 изол. н. 60 - - песок 510

120х10

11 6000

эффект.

заземл

- - - суглинок 100

- 50х80

12 6000/400

изол. н. 1500 50

супесок 280

13 15х10

13 6000 изол. н.. - 70

глина 60 - 25х50

14 380 изол. н. 75 - - песок 420

- -

15 380 изол. н. 110 - - суглинок 110

11 -

16 6000

эффект.

заземл

- - - супесок 330

- 60х60

17 6000/400

изол. н.. 1000 25

глина 65 - 12х6

18 6000 изол. н. - 30

песок 550

- 21х63

19 380 изол. н. 85 - - суглинок 100

- -

20 380 изол. н. 120 - - супесок 300

16 -

21 6000

эффект.

заземл.

- - - глина 50 - -

22 6000/400

изол. н. 1500 18

песок 400

13 15х10

23 6000 изол. н. - 32

суглинок 120

140х10

24 380 изол. н. 90 - - супесок 250

- 100

25 380 изол. н. 130 - - глина 50 10 -

26 6000

эффект.

заземл.

- - - песок 480

- 60х70

27 6000/400

изол. н. 630 27

суглинок 110

- 7х4

28 6000 изол. н. - 50

супесок 330

- 30х20

29 380 изол. н.. 110 - - глина 70 -

100х12

30 380 изол. н. 60 - - песок 480

- -

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение и принцип действия защитного заземления.

2. Область применения защитного заземления.

3. Оборудование, подлежащее защитному заземлению.

4. Оборудование, не подлежащее заземлению.

5. Типы заземляющих устройств.

6. Искусственные заземлители. Достоинства и недостатки.

7. Естественные заземлители. Достоинства и недостатки.

8. Конструкции искусственных заземляющих устройств.

9. Виды заземляющих проводников и их прокладка.

10. Виды и периодичность проверок состояния заземляющих устройств.

11. Испытания заземляющих устройств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.- М.:

Высш. Шк., 1991 – 160 с.

2. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.

– М. Энергоатомиздат, 1984. -448 с.

3. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под

ред. Б.А. Князевского.- М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336с.

4. Электробезопасность на промышленных предприятиях:

Справочник/ Р.В. Сабарно, А.Г. Степанов, А.В. Слонченко, Г.Д.

Харламов. – К.: Техніка, 1985. -288 с.