Рассчитать систему заземления
Задание.Рассчитать систему заземления.
Дано (вариант 1). =0,5 м; t=1,5 м; d=0,1 м; =20 Ом×м; Rдоп=4,0 Ом; z=5,0 м; Кc=1,75.
Решение.
Для вычисления сопротивления системы заземления в однородном грунте принимаем заземлитель – стержневой круглого сечения (трубчатый) в земле.
1. Определяем сопротивление одиночного заземлителя.
R=0,366 =0,366 Ом (2.23)
С учетом коэффициента сезонности определяется сопротивление заземлителя в наиболее тяжелых условиях
R1=R×Кc=15,17×1,75=26,55 Ом. (2.24)
где Кс – коэффициент сезонности (принимая в качестве расчетной наиболее неблагоприятную величину). Кc=1,75.
2. Определяем потребное количество заземлителей с учетом явления взаимного экранирования Rдоп.=4 Ом.
n = »7 шт. (2.25)
3. Рассчитаем сопротивление соединительной полосы
Rn=0,366 Ом
где b – ширина полосы, м; b=0,04м; h – глубина заложения полосы, м; h=0,5м.
4. Рассчитываем длину полосы в ряд =1,05z(n-1). =1,05×5×6=29,60 м.
5. С учетом коэффициента сезонности определяется сопротивление полосы в наиболее тяжелых условиях
R1n=Rn×Кс=5,56×1,75=9,73 Ом
6. Сопротивление заземления с учетом проводимости соединительной полосы определяется по формуле
R3= .
где hТР – коэффициент использования труб (табл. 2.12);
hп – коэффициент использования соединительной полосы (табл. 2.13).
|
|
Ответ.Система заземления включает 7 одиночных заземлителей, объединённых соединительной полосой. Сопротивление заземляющего контура составляет – 3,27 Ом.
Таблица 2.11
Исходные данные
№ п/п | , м | t, м | d, м | , Ом×м | Rдоп, Ом | z, м | Кc |
1 | 0,5 | 1,5 | 0,1 | 20 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
2 | 0,5 | 1,5 | 0,1 | 26 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
3 | 0,5 | 1,5 | 0,1 | 32 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
4 | 0,5 | 1,5 | 0,1 | 38 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
5 | 0,6 | 1,5 | 0,1 | 44 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
6 | 0,6 | 1,5 | 0,1 | 50 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
7 | 0,6 | 1,5 | 0,1 | 56 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
8 | 0,7 | 1,5 | 0,1 | 63 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
9 | 0,7 | 1,5 | 0,1 | 69 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
10 | 0,7 | 1,5 | 0,1 | 75 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
11 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 81 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
12 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 87 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
13 | 1,0 | 1,5 | 0,1 | 94 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
14 | 1,0 | 1,5 | 0,1 | 100 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
15 | 1,5 | 1,5 | 0,1 | 106 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
16 | 1,5 | 1,5 | 0,1 | 112 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
17 | 2,0 | 1,5 | 0,1 | 118 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
18 | 2,0 | 1,5 | 0,1 | 124 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
19 | 2,5 | 1,5 | 0,1 | 130 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
20 | 2,5 | 1,5 | 0,1 | 137 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
21 | 3,0 | 1,5 | 0,1 | 143 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
22 | 3,0 | 1,5 | 0,1 | 149 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
23 | 3,0 | 1,5 | 0,1 | 155 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
24 | 3,5 | 1,5 | 0,1 | 161 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
25 | 3,5 | 1,5 | 0,1 | 167 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
26 | 3,5 | 1,5 | 0,1 | 173 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
27 | 4,0 | 1,5 | 0,1 | 180 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
28 | 4,0 | 1,5 | 0,1 | 186 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
29 | 4,0 | 1,5 | 0,1 | 192 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
30 | 4,0 | 1,5 | 0,1 | 200 | 4,0 | 5,0 | 1,75 |
Таблица 2.12
|
|
Коэффициент использования труб
Заземлители в ряд | ||
Отношение расстояния между электродами и их длине | Число труб, n | Коэффициент использования, hтр |
1 | 2 | 0,84–0,87 |
2 | 2 | 0,90–0,92 |
3 | 2 | 0,98–0,95 |
1 | 3 | 0,76–0,80 |
2 | 3 | 0,85–0,88 |
3 | 3 | 0,9–0,92 |
1 | 5 | 0,67–0,72 |
2 | 5 | 0,79–0,88 |
3 | 5 | 0,85–0,88 |
1 | 10 | 0,56–0,62 |
2 | 10 | 0,71–0,77 |
3 | 10 | 0,79–0,83 |
1 | 15 | 0,51–0,56 |
2 | 15 | 0,66–0,73 |
3 | 15 | 0,76–0,80 |
1 | 20 | 0,47–0,50 |
2 | 20 | 0,65–0,70 |
3 | 20 | 0,74–0,79 |
Таблица 2.13
|
|
Коэффициенты использования соединительной полосы (hn)
Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине | Число вертикальных электродов в ряд | |||||||
2 | 4 | 6 | 10 | 20 | 40 | 60 | 100 | |
1 | 0,85 | 0,77 | 0,72 | 0,62 | 0,42 | – | – | – |
2 | 0,94 | 0,80 | 0,84 | 0,75 | 0,56 | – | – | – |
3 | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,82 | 0,68 | – | – | – |
Рассчитать систему зануления
Задание.Рассчитать систему зануления.
Дано(вариант 1). k, коэффициент надежности=3; Pэ, мощность электродвигателя=15×103 Вт; ,длина провода в пределах участка=50 м; Uф, фазное напряжение=220 В; D, диаметр провода в подводящем кабеле=6×10-3 м; rпров, удельное сопротивление алюминиевого проводника= 2,53×10-8 Ом×м; rст. – удельное сопротивление стали=1×10-7 Ом×м; нулевой проводник – труба.
Решение.
1. Определяем номинальный ток электродвигателя
Iн = = А, (2.26)
Iпуск.=3Iн=3×22,7=68,1 А, (2.27)
Iк.з.=1,5Iпуск.= 1,5×68,1=102,15 А. (2.28)
2. Рассчитываем активное сопротивление алюминиевых проводов
|
|
Rф=rпров. /S= Ом. (2.29)
где S=pD2/4 = (3,14×36×10-6)/4»2,8×10-5 м2 — площадь сечения кабеля, м2.
3. Вычисляем активное сопротивление нулевого проводника
Rн= = Ом (2.30)
4. Рассчитываем площадь поперечного сечения трубы
= м2 (2.31)
5. Определяем сопротивление взаимоиндукции между проводами
Xп= p ln(2d/D)= Ом, (2.32)
где m0=4p10-7 — абсолютная магнитная проницаемость вакуума, Гн/м;
d — расстояние между проводами (»5 мм), м;
w=2pf=2×3,14×50=314 рад/с — циклическая частота..
6. Вычисляем полное сопротивление петли «фаза-нуль»
Zп= = Ом. (2.33)
7. Определяем ток короткого замыкания
Iк.з= = А. (2.34)
8. Определяем соответствие условию Iк.з. ³ k Iн; 90,65³3×22,7.
Ответ.Принимаемая система зануления удовлетворяет условию 90,65³3×22,7.
Если условие не выполняется, то оборудование нельзя будет использовать, в виду частого ложного срабатывания автомата.
Таблица 2.14
Исходные данные
Вариант | k, коэффициент надежности | Мощность трансформатора, для определения Zт/3, кВ А | Pэ, мощность электродвигателя Вт | , длина провода в пределах участка м | Uф, фазное напряжение,В | D, диаметр провода в подводящем кабеле, м | rпров, удельное сопротивление алюминиевого проводника, Ом×м | rст., удельное сопротивление стали, Ом×м | Нулевой проводник | Примечание, м | ||||||
1 | 3 | 25 | 15×103 | 50 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D=5×10-3 d=4,5×10-3 | ||||||
2 | 3 | 30 | 25×103 | 45 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=5×10-3 b=12×10-3 | ||||||
3 | 3 | 40 | 10×103 | 20 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=6×10-3 | ||||||
4 | 3 | 50 | 5×103 | 15 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =6×10-3 d=5×10-3
| ||||||
5 | 3 | 63 | 20×103 | 25 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=6×10-3 b=14×10-3 | ||||||
6 | 3 | 100 | 35×103 | 10 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=7×10-3 | ||||||
7 | 3 | 160 | 15×103 | 30 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =8×10-3 d=6,7×10-3
| ||||||
8 | 3 | 250 | 30×103 | 40 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=8×10-3 b=16×10-3 | ||||||
9 | 3 | 320 | 25×103 | 35 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=8×10-3 | ||||||
10 | 3 | 400 | 10×103 | 65 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =10×10-3 d=8,2×10-3 | ||||||
11 | 3 | 560 | 5×103 | 12 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=9×10-3 b=18×10-3 | ||||||
12 | 3 | 630 | 20×103 | 31 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=9×10-3 | ||||||
13 | 3 | 750 | 35×103 | 60 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =12×10-3 d=9,9×10-3
| ||||||
14 | 3 | 1000 | 30×103 | 42 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=10×10-3 b=20×10-3 | ||||||
15 | 3 | 25 | 15×103 | 17 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=10×10-3 | ||||||
16 | 3 | 30 | 25×103 | 24 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =14×10-3 d=11,5×10-3
| ||||||
17 | 3 | 40 | 10×103 | 39 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=11×10-3 b=22×10-3 | ||||||
18 | 3 | 50 | 5×103 | 48 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=11×10-3 | ||||||
19 | 3 | 63 | 20×103 | 11 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =16×10-3 d=13,2×10-3 | ||||||
20 | 3 | 100 | 35×103 | 62 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=12×10-3 b=25×10-3 | ||||||
21 | 3 | 160 | 15×103 | 23 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=12×10-3 | ||||||
22 | 3 | 250 | 25×103 | 51 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =18×10-3 d=15×10-3
| ||||||
23 | 3 | 320 | 10×103 | 5 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=13×10-3 b=30×10-3 | ||||||
24 | 3 | 400 | 5×103 | 13 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток | c=14×10-3 | ||||||
25 | 3 | 560 | 20×103 | 56 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Труба | D =20×10-3 d=17×10-3 | ||||||
26 | 3 | 630 | 35×103 | 9 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Полоса | a=18×10-3 b=35×10-3 | ||||||
27 | 3 | 750 | 30×103 | 21 | 220 | 6×10-3 | 2,53×10-8 | 1×10-7 | Пруток
Мы поможем в написании ваших работ! |