Расчет заземляющего устройства

Цели:

  1. Научиться рассчитывать заземляющее устройство цеховых подстанций.
  2. Закрепить пройденный материал.
  3. Уметь пользоваться справочной литературой.
  4. Учиться ответственности за правильность расчетов и выбора.

 

Технические средства: справочники, калькулятор.

 

Ход занятия:

  1. Организационные моменты.
  2. Повторение теоретического материала.
  3. Выдача индивидуальных заданий.
  4. Защита выполненной работы.

 

Теоретические сведения

При прикосновении человека к токоведущим частям электрической установки, находящимся под напряжением, или к металлическим частям, которые оказываются под напряжением вследствие пробоя или неисправности изоляции, может произойти поражение человека электрическим током.

Для исключения случайного прикосновения человека к голым токоведущим частям устанавливают ограждения или располагают токоведущие части на определённой высоте.

Чтобы обеспечить безопасность людей, работающих на установках напряжением до 1000В и выше, необходимо сооружать заземляющие, илизануляющие,устройства и заземлять, или занулятьметаллические частиэлектрическогооборудования и электрических установок. Заземляющие, или зануляющие, устройства должны удовлетворять требованиям, обусловленным режимом работы сетей и защиты от перенапряжений.

Приведём основные термины, встречающиеся при расчётах и устройстве заземлений и занулений в электрических установках.

Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землёй.

Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляющие части электрической установки с заземлителем. Заземление какой-либо части установки есть преднамеренное электрическое со единение её с заземлителем.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Сопротивлением заземляющего устройства называется сумма сопротивлений заземлителя (относительно земли) и заземляющих проводников.

Сопротивление, которое оказывает заземлительна участке растекания тока, называется сопротивлением растекания.

Схема зануления в сетях с глухозаземлённой нейтралью:

 

  0Й ПРОВ     Сопротивление защемляющего устройства нормируются: а) в сети U до 1000В
U В
R Ом

б) в сети U выше 1000В
R3 0,5 Ом

 

 

 

Схема заземления в сетях с изолированной нейтралью:

 
 

 

 

 а) в сети до 1000В R3 4Ом б) в сети выше 1000В

Приложение

1. Сопротивление заземляющего устройства, R3, Ом

где U3- напряжение на заземлителе ,В;

U3-= 250В, если защищаемая сеть выше 1000В;

U3= 125В, если защищаемая сеть ниже или ниже и выше одновременно 1000В;

I3- ток растекания через заземлитель в землю,А

В дальнейших расчетах берем 4 Ом, т.к. сопротивление превышает нормированное

2. Сопротивление искусственных заземлителей, с учетом естественных

где Re- сопротивление металлоконструкций цеха, Ом

3. Расчетное сопротивление грунта,rрасч,Ом*м

rрасч=rиз*y

где rиз- величина удельного сопротивления грунта;

y - коэффициент повышения сопротивления, зависит от состояния грунта во время замеров и от выпавших осадков;/таб 16/

y1 – минимальное значение – грунт сырой;

y2- среднее значение – грунт средней влажности;

y3-максимальное значение – грунт сухой.

rрасч=10000*1,5=15000 Ом*см

4. Сопротивление одиночного заземлителя, R0, Ом

Rотр=0,00325*rр

 

В расчете использованы упрощенные формулы

Ом×м

 

Песок.................................................... 700

Супесок................................................ 300

Суглинок.............................................. 100

Глина.................................................... 40

Садовая земля...................................... 40

Чернозем............................................... 20

Торф...................................................... 20

 


 

Таблица №16- Удельное сопротивление почвы

Характер грунта Глубина заложения, м Расчетные коэффициенты
y1 y2 y3
Суглинок 0,8-3,8 2,0 1,5 1,4
Садовая земля (0,6м), ниже слой глины 0-3 - 1,32 1,2
Гравий с примесью глины, ниже глина 0-2 1,8 1,2 1,1
Известняк 0-2 2,5 1,51 1,2
Гравий с примесью песка 0-2 1,5 1,3 1,2
Торф 0-2 1,4 1,1 1,0
Песок 0-2 2,4 1,56 1,2
Глина 0-2 2,4 1,36 1,2

 

Таблица №17- Коэффициент экранирования

 

Число трубчатых заземлителей Коэффициент экранирования hпри отношении расстояния между трубами к их длине (a/l)
Трубы размещены в ряд Трубы размещены по контуру
0,87 0,8 0,68 - - -
0,83 0,7 0,55 0,78 0,67 0,59
0,77 0,62 0,47 0,72 0,60 0,43
0,75 0,60 01,40 0,71 0,59 0,42
0,73 0,58 0,30 0,68 0,52 0,37
- - - 0,64 0,48 0,33
- - - 0,61 0,44 0,30
- - - 0,60 0,43 0,28

 

для прутка Rопр=0,00227r

уголка – Rоу=0,0034r

трубы – Rотр=0,00325r

Rотр=0,00325*15000=49Ом

5. Количество заземлителей, n, шт

где h - коэффициент экранирования/табл 17/

Трубы размещаем по периметру подстанции через 2,5 м, а не вошедшие в периметр размещают внутри, соединяя в виде сетки, для выравнивания потенциала.

 

Контрольные вопросы:

  1. Перечислить естественные и искусственные заземлители.
  2. Что называется заземляющим устройством.
  3. В каком случае применяют выносное, и в каком контурное заземление.
  4. Как нормируется сопротивление заземляющего устройства в сетях Uдо 1000В с глухозаземленной нейтралью.

 

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 


Приложение 1