Расчёт защитного заземления.

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Расчёт защитного заземления проводят в следующей последовательности.

1. Выбирают допустимое сопротивление заземления . Согласно правилам ПУЭ [2] для установок с :

если мощность устройств, питающих сеть, ;

при ;

для установок с :

при ;

при и одновременном использовании для установок напряжением до 1000 В.

Величина тока замыкания на землю при отсутствии компенсации ёмкостных токов определяется:

для воздушных сетей ;

для кабельных сетей ;

для смешанных сетей ,

где линейное напряжение, кВ; и длина воздушных и кабельных линий, км.

2. Определяют удельное электрическое сопротивление грунта на участке. При отсутствии экспериментальных данных, для приближённых расчётов, определяют как

где табличное удельное электрическое сопротивление грунта при влажности 10 – 20%, приведено табл. 2; коэффициент сезонности, берётся из табл. 3 в зависимости от климатической зоны (г. Омск находится в I зоне).

Таблица 2.

Удельные электрические сопротивления различных грунтов

Грунт	, Ом×м.	Грунт	, Ом×м.
Песок		Глина
Супесок		Суглинок
Чернозём		Торф

Таблица 3.

Климатические зоны СНГ и их характеристика

Характеристика климатической зоны и тип электрода	Климатические зоны СНГ
I	II	III	IV
Признаки климатических зон
Средняя многолетняя низшая температура (январь), ^оС.	от –20 до –15	от –14 до –10	от –10 до 0	от 0 до +5
Средняя многолетняя высшая температура (июль), ^оС.	от +16 до +18	от +18 до +22	от +22 до +24	от +24 до +26
Количество осадков, см/год.				30 – 50
Замерзание вод, дней.	170 – 190
Коэффициенты сезонности
Вертикальные заземлители длиной 2 – 3 м.	1,8 – 2	1,5 – 1,8	1,4 – 1,6	1,2 – 1,4
Горизонтальные заземлители	4,5 – 7	3,0 – 4,8	2 – 3,2	1,5 – 2,2

Таблица 4.

Определение произведения

	При размещении в ряд	При размещении по контуру

	1,82		0,91	3,12		0,78
2,61		0,87	4,38		0,73
3,32		0,83	6,80		0,68
4,62		0,77	12,60		0,63
7,40		0,74	23,20		0,58
10,50		0,70	33,00		0,55
13,40		0,67	52,00		0,52
	1,88		0,94	3,4		0,85
2,73		0,91	4,8		0,80
3,56		0,89	7,6		0,76
5,10		0,85	14,2		0,71
8,10		0,81	26,4		0,66
11,70		0,79	38,4		0,64
15,20		0,76	62,0		0,62

Таблица 5.

Определение коэффициента

	Количество вертикальных электродов,

В ряд		0,94	0,89	0,84	0,79	0,75	0,56	0,46	–	–	–	–
	0,96	0,92	0,83	0,85	0,82	0,68	0,58	–	–	–	–
По контуру		–	0,55	0,48	0,43	0,40	0,32	0,30	0,29	0,28	0,27	0,26
	–	0,70	0,64	0,60	0,56	0,45	0,41	0,39	0,37	0,36	0,35

3. При наличии в данном месте естественных заземлителей определяют их сопротивление растеканию тока .

Так, например, для горизонтально проложенного в земле металлического трубопровода

где длина и наружный диаметр трубопровода, м.

глубина залегания в грунте, м.

Сопротивление железобетонной горизонтально лежащей плиты размерами , м.

;

а вертикально забитой железобетонной сваи сечением и длиной

Расчёт других конструкций естественных заземлителей можно найти в [3].

Если , то устройство искусственных заземлителей :

, при .

При отсутствии естественных заземлителей :

5. Выбирают тип заземлителя и определяют его сопротивление по приведённым ниже выражениям:

для труб (стержней) диаметром (м) и длиной (м), забитых в грунт на уровне с ним:

на глубину от поверхности земли:

Данные зависимости справедливы и для уголка, при этом в расчёт принимают , где ширина полки уголка.

6. Определяют необходимое количество заземлителей . Для этого рассчитывают произведение

где коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных заземлителей.

По этому произведению, в зависимости от конструкции заземлителя и отношения , где расстояние между заземлителями, по табл. 4 определяется коэффициент экранирования и затем количество заземлителей . Отношение обычно принимается равным 2 – 3.

7. Определяем заземление заземляющего проводника. Заземляющий проводник выполняется обычно из стальной полосы, сечение которой не менее 48×10^-6 м², а ширина не менее 4×10^-3 м.

Для полосы, проложенной на поверхности грунта:

заложенный в грунт на глубину :

Здесь для заземления, расположенного в ряд; для контурного заземления; .

8. Определяем общее сопротивление всей искусственной системы заземления:

где коэффициент экранирования заземлителей с заземляющим проводником, определяется по табл. 5.

С целью экономии металла, учитывая сопротивление заземляющего проводника, расчёт начиная с п. 6 можно повторить, уменьшая количество вертикальных заземлителей.

Для ускорения расчётов можно воспользоваться программой расчёта заземления на ЭВМ, описание которой приведено в [3].

Пример. Рассчитать защитное заземление в заводском корпусе, где расположен понижающий трансформатор 6/0,4 кВ с заземлённой нейтралью на стороне 0,4 кВ.

В качестве естественного заземлителя использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю, её сопротивление растеканию тока . Протяжённость линии 6 кВ – кабельных , воздушных . Грунт – суглинок.

1. Ток замыкания на землю:

следовательно,

2. Табличное удельное электрическое сопротивление грунта по табл. 2 . Коэффициент сезонности в г. Омске (I-я климатическая зона) для вертикального заземлителя ; для горизонтального .

Удельное электрическое сопротивление грунта:

;

3. Сопротивление естественного заземлителя задано, .

4. Требуемое сопротивление искусственных заземлителей:

5. Тип заземлителя выбираем контурный, вертикальные заземлители выполнены из уголка, длина каждого , ширина полки , верхние концы заземлителей углубленны на 0,7 м.

Сопротивление заземлителя:

6. Отношение принимаем равным 2, тогда расстояние между заземлителями м.

Произведение:

По табл. 4 для контурного заземления определяем ; .

7. В качестве заземляющего проводника примем стальную полосу сечением 4х40 мм., длина полосы:

Сопротивление такой полосы:

8. Общее сопротивление искусственной системы заземления, с учётом (табл. 5):

Это сопротивление меньше требуемого (3,6Ом), но так как разница между ними невелика и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.

Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!