Выбор вводно-распределительных и пускозащитных устройств
В качестве центрального распределительного устройства, питающего все восемь распределительных ЛЭП, следует взять силовой шкаф типа ШРС (12.1). с нужным числом отходящих линий.
Распределительные силовые шкафы ШРС предназначены для приема и распределения электрической энергии при номинальном напряжении до 380 В в сетях с глухо-заземленной нейтралью трехфазного переменного тока 50 Гц и с защитой отходящих линий предохранителями ПН2 и НПН2.
Таблица 12.1
| Тип | Номинальный ток шкафа, А | Число отходящих линий и номинальные токи предохранителей, А |
| ШРС1-23УЗ |
400 | 8.60 |
| ШРС1-53УЗ | 8.60 | |
| ШРС1-24УЗ | 8-100 | |
| ШРС1-54УЗ | 8-100 | |
| ШРС1-25УЗ | 4-60+4-100 | |
| ШРС1-55УЗ |
400 | 4-60+4-100 |
| ШРС1-26УЗ | 5-250 | |
| ШРС1-56УЗ | 5-250 | |
| ШРС1-27УЗ | 5-100+2-250 | |
| ШРС1-57УЗ | 5-100+2-250 | |
| ШРС1-28УЗ | 2-60+4-100+2-250 | |
| ШРС1-58УЗ | 2-60+4-100+2-250 | |
| ШРС1-20УЗ |
250 | 5-60 |
| ШРС1-50УЗ | 5-60 | |
| ШРС1-21УЗ | 5-100 | |
| ШРС1-51УЗ | 5-100 | |
| ШРС1-22УЗ | 2-60+3-100 | |
| ШРС1-52УЗ | 2-60+3-100 |
Ввод проводов и кабелей предусмотрены снизу и сверху шкафа. Наибольшее число и сечение алюминиевых жил проводов и кабелей, присоединяемых к одному вводному зажиму: для шкафов на номинальный ток 250 А-2*95 мм2 и 400 А-2*150 мм2.
Силовые шкафы ШРС с номинальным током шкафа 400 А и 250 А (см. таблицу 12.1) допускают число отходящих линий до восьми и пяти соответственно. Выбранные токи плавких вставок р.л. свести в одну таблицу расположив их, допустим, в возрастающем, порядке (таблица 12.2).
|
|
|
| № п/п | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Номинальный ток плавкой вставки, А | 35 | 45 | 60 | 100 | 100 | 100 | 160 | 200 |
Из восьми предохранителей три с током плавкой вставки не более 60 А, три по 100 А и два более 100А. Для питания распределительных ЛЭП, защищаемых предохранителями с указанными величинами тока плавких вставок, можно использовать шкаф (см.таблицу 12.1) типа ШРС1 - 28УЗ, допускающий установку двух предохранителей с номинальным током не более 60 А, четырех - с током не более 100 А и двух предохранителей с током не более 250 А.
В конце распределительной линии длинной более 7м. в непосредственной близости от рабочей машины (механизма, устройства) устанавливается пуско-защитное устройство, с помощью которого рабочий агрегат с помощью персонала включается и выключается.
Распределительный пункт ИРПС - 3 выполнен с тремя автоматическими выключателями типа А-3113/5 и позволяет присоединить три сварочных трансформатора мощностью не выше 34 кВА каждый. Схема предусматривает равномерное присоединение трансформаторов по фазам, защиту при коротких замыканиях, возможность отключения каждого в отдельности. Поскольку в каждом задании имеется три сварочных аппарата мощностью 28 кВт, рекомендуется использовать данное устройство в качестве силового ящика для включения и отключения данной нагрузки (или её части).
|
|
|
В качестве силового шкафа для присоединения нагрузок может быть рекомендован шкаф типа ШС, позволяющий присоединить электроприемники общей мощностью до 80 кВт.
К четырем трехфазным группам злетроприемники могут быть присоединены через штепсельные розетки А - 700 и к трехфазным группам могут быть присоединены два мощных потребителя. Рекомендуется использовать данное устройство для включения и отключения дробилок и электропрогрева бетона.
В качестве рубильников, выполненных в виде силовых ящиков, рекомендуются типы: ЯРП - 100, ЯРП - 250, ЯРП - 400 с предохранителями ПН - 2 на 100, 250 и 400 А; блоки, рубильник - предохранитель ЯПБ - 1(100 А), ЯБПВУ - 2(200 А)ЯБПВУ - 4(400 А - ток плавкой вставки).
Пульт управления ПУ - 4 позволяет подключить четыре трехфазных электродвигателя штукатурных и других агрегатов с общей мощностью 12 кВт.
Приемники электроэнергии на строительной площадке определенным образом располагаются и нагружают силовую сборку ШРС активной, реактивной и полной мощностями различных величин.
|
|
|
Проектирование и расчет параметров контуров заземления трансформаторной подстанции, питающей строительную площадку, рельсового подкранового пути и центрального распределительного шкафа
Строительной площадки
Из курса электротехники известно, что при параллельном включении нагрузок токи, протекающие в ветвях, обратно пропорциональны величине их сопротивлений. Роль защитного заземления как раз и заключается в шунтировании тела человека, имеющего Rh сопротивлением Rз, намного меньше по величине Rh. Но сложность решения и осуществления этой проблемы заключается в том, что заземляющие электроды, размещаемые частично горизонтально, и, в большинстве своем, внедряемые в грунт вертикально , характеризуются значительными сопротивлениями, обусловленными большим удельным сопротивлением грунта. При параллельном соединении n-заземляющих электродов в параллель при их одинаковом сопротивлении, результирующее сопротивление в n-раз меньше сопротивления единичного электрода. Длина вертикального электрода должна быть должна быть более максимально возможной глубины промерзания грунта в зимнее время, т.е. для зоны Сибири и Урала – 2-3 м. Расстояние в ряду между электродами должно быть равным 2-3 длинам электрода, но не менее длины единичного вертикального электрода.
|
|
|
При протекании больших токов замыкания на земля через контур заземления на основании закона Ома наблюдается и большое падение напряжения (несколько сотен
вольт). И все периферийно расположенные на территории подстанции металлоконструкции находятся (пусть даже кратковременно) под опасным для жизни человека напряжением. Это явление носит название выноса опасного потенциала с подстанции. А это требует дополнительных мер по снижению напряжения прикосновения и шагового, выравниванию потенциалов на поверхности земли.
Согласно ПУЭ сопротивления контура заземления трансформаторных подстанций напряжением 10 кВ должно быть не более 4 Ом. И это сопротивление достигается, в основном за счет вертикальных электродов, так как горизонтально расположенные электроды, соединяющие по верхам вертикальные электроды в параллель, не решают остроты проблемы (сопротивление этих электродов, расположенных в земле на глубине примерно 1 м, явно недостаточно). К тому же они находятся в зоне промерзания в зимнее время и полностью не работают. Одним словом, ориентироваться следует, в основном, неа вертикальные электроды.
Сопротивление (Ом) растеканию тока горизонтального электрода из полосовой или круглой стали, определяется по формуле:
(13.1)
где: 
- расчетное сопротивление земли (с учетом коэффициента сезонности);
l - длина электрода, м;
t =1 м – глубина заложения (расстояние от поверхности земли до середины
горизонтального электрода (м));
b- ширина полосы (м).
Для круглой стали b=2d, где d- диаметр.
Сопротивление (Ом) растеканию тока вертикального электрода из круглой или уголковой стали, определяется по формуле:
(13.2)
где d- наружный диаметр электрода (м), для для вертикальных электродов из
угловой стали, d =0.95b ;
где b – ширина полки уголка (м).
Остальные обозначения, как и в формуле (13.1). Удельное сопротивление различных грунтов приведены в таблице 13.1 (при влажности 10-20% к массе грунта).
Таблица 13.1 Удельное сопротивление грунтов.
| Грунт, среда | Торф | Глина и садовая земля | Глина с гравием | Суглинок и каменистая глина | Чернозем | Супесок |
| Удельное сопротивление | 20 | 40 | 70 | 100 | 200 | 300 |
13.1 Пример: Рассчитать количество вертикальных электродов длинной !=2м каждый и. длину горизонтально расположенного в глинистом грунте электродов, образующих контур заземления трансформаторной подстанции. Глубина заложения горизонтально расположенных электродов, соединяющих в параллель по верху, все вертикальные электроды, t=1 м. Удельное сопротивление того или иного грунта находим по таблице 13.1 и 13.2 в зависимости от варианта. С помощью таблицы 13.1 находим удельное сопротивление глины: 
=40Ом*м. Выбирая профиль стали, следует отдать предпочтение круглому, так как строители располагают специальными устройствами, ввинчивающими пруток в грунт. Принимаем диаметр прута равным 10мм. Сопротивление вертикального электрода:
Для достижения сопротивления контура заземления трансформаторной подстанции Rз=4Ом в первом приближении считаем, что необходимо 5 вертикально расположенных* электродов длиной 2м каждый.
Количество вертикальных (параллельно соединенных) электродов определяем по формуле:
где Rз=4 Ом – требуемое ПЭУ сопротивление контура заземления подстанции;
Кед.эл= 20,62 Ом- сопротивление единичного электрода;
Принимаем решение размещения электродов по контуру с расстоянием между ними, равным длине электрода. Из таблицы (13.4) находим значение коэффициента экранирования. Для n=6 значение в первом столбце при размещении электродов в ряд ( 
=0,65) и ( =0,61) из первого столбца при размещении электродов по контуру. В итоге коэффициент взаимного экранирования принимаем равным (0,65+0,61)/2=0,63. Необходимость интерполяции обусловлена тем, что в таблице 13.4 отсутствуют данные для случая размещения электродов по контуру и расстоянии между ними равным длине электрода.
Размещаем электроды по контуру, что наиболее целесообразно с точки зрения эксплуатации заземляющего устройства.
С учётом коэффициента экранизации сопротивления единичного вертикального электрода будет составлять: 
. Уточненное количество составляет 
. Принимаем n=9, размещая электроды в три ряда по три электрода в каждом. В результате параллельно соединения 9 электродов с сопротивлением каждого 32,73 Ом эквивалентное сопротивление вертикальных электропроводов составляет 
.
Общая длина горизонтальных электродов составляет L=4(3+2)=20м. В качестве полос, соединяющих в параллель верхние электроды и способствующие выравниванию потенциалов на поверхности земли, принимаем стальную полосу, толщиной 4 мм и шириной 40мм. Сопротивление горизонтальных соединительных полос:
(13.6)
где t = 1м- глубина заложения соединительных (выравнивающих) полос;
Ь = 0,04м-ширина полосы.
Остальные обозначения такие же как и в (13.1).
Расположение горизонтальных соединительных полос по периметру на расстоянии 2 м приводит к экранированию. В результате горизонтальная полоса используется не эффективно, не полностью. Из таблицы 13.3 находим коэффициент использования 
=0,34. С учетом полученного значения сопротивление растеканию горизонтальнорасположенного электрона будет составлять 
Расчетное значение сопротивления (Ом) группового заземления находим по формуле:
(13.7)
Расчетное значение существенно меньше требуемого. Следовательно, даже в условиях наибольшего промерзания или просыхания грунта требуемое сопротивление контура заземления подстанции будет обеспечено.
Таблица 13.2
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Грунт (среда) | Торф | Глина | Глина с гравием | Суглинок | Чернозем | Супесок | Торф | Глина | Торф |
| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Глина | Глина с гравием | Суглинок | Чернозем | Супесок | Чернозем | Торф | Глина | Чернозем | Суглинок |
Согласно ПУЭ и ПТБ сопротивление контура заземления башенного крана и распределительного щита должно быть не более 10 Ом.
Расчет параметров контуров заземления рельсового подкранового пути и центрального распределительного шкафа, устанавливаемого в центре нагрузок строительной площадки ведем аналогично предыдущей процедуре расчета параметров контура заземления трансформаторной подстанции. Особенности контура заземления рельсового пути следующие. По обе стороны от рельсового пути монтируются два групповых заземлителя. Длина вертикальных электродов и расстояние между ними может быть принята, как и в контуре заземления подстанции. Поскольку групповых заземлителей у подкрановых путей два и соединены они параллельно, то требуемое сопротивление каждого из них должно быть не более 20 Ом. Каждый из групповых заземлителей должен быть присоединен к обоим рельсовым нитям.
Расчет контура заземления центрального распределительного щита строительной площадки может быть существенно облегчен тем, что количество стержней при Кз= 4 Ом должно быть в 2,5 раза больше, чем при Кз= 10 Ом. Расстояние между электродами может быть принято тем же, что и в контуре подстанции и также расположенными по периметру отведенного для этой цели участка территории стройплощадки.
Таблица 13.3- Коэффициенты использования горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды (круглая сталь, уголки и т.п.) группового заземления
| Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине | Число вертикальных электродов
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||||||||