Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Расчет защитного заземления





 

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Корпуса электрических машин и другие нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании их токоведущих частей на корпус. Если корпус при этом не имеет контакта с землей, прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. Если же корпус заземлен, он окажется под напряжением, равным:

 

U 3 = I 3 R 3 ,                 (95)

 

где U 3 -напряжение заземления, В;

I 3 -ток, стекающий в заземление, А;

R 3-сопротивление стекающего тока, Ом.

Человек, касающийся этого корпуса, попадает под напряжение прикосновения:

 

U пр = U 3 a 1 a 2,                 (96)

 

где U пр - напряжение прикосновения, В;

a 1- коэффициент напряжения прикосновения;

a 2- коэффициент напряжения.

Выражение показывает, что чем меньше R 3 и a 1 , тем меньше ток через человека, стоящего на земле и касающегося корпуса оборудования , который находится под напряжением . Таким образом , безопасность обеспечивается путем заземления корпуса заземлителем , имеющем малое сопротивление заземления R 3 и малый коэффициент напряжения прикосновения a 1.

Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается уменьшением сопротивления заземления . Это возможно в сетях с изолированной нейтрально, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости (или сопротивления) заземления .

Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура, в грунт закладывают специальные шины.

Расчетный ток замыкания на землю – наибольший возможный в данной электроустановке ток замыкания на землю.

В сетях напряжением до 1000 В ток однофазного замыкания на землю не превышает 10 А , так как даже при самом плохом состоянии изоляции и значительной емкости сопротивления фазы относительно земли не бывает менее 100 Ом (½Z½>100 Ом) . Отсюда ток замыкания на землю в сети напряжением 380 В.



 

Ih = А .           (6.4)

 

В «Правилах безопасной эксплуатации электроустановок» нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом.

Цель расчета заземления – определить число и длину вертикальных элементов, длину горизонтальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлители на плане электроустановки, исходя из регламентированных Правилами значений допустимых сопротивлений заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.

Расчет простых заземлителей производится в следующем порядке:

-определяется расчетный ток замыкания на землю, принимаем Ih=11,4 A , что обосновано выше;

-определяется расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента

 

r расч = r изм × y,              (97)

 

где  - удельное сопротивление крупнообломочного грунта, Ом;

 - климатический коэффициент (климатическая зона 1).

 

 Ом

 

в) сопротивление естественных заземлителей Re=5,7 Ом;

г) определяется сопротивление искусственного заземлителя, если считать, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее их сопротивление не должно превышать норму RU, Ом рассчитываемую по формуле:

 

 (98)

Так как к заземляющему устройству присоединяется корпус оборудования напряжением до 1000 В, сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять двум условиям: 10 Ом  и 4 Ом. По первому условию:

=10,96 Ом, принимаем  4 Ом как наименьшую.

 

 =13,4 Ом

 

д) сопротивление одиночного вертикального заземлителя:

 

 (99)

 

 

где d = 0,035 м - эквивалентный диаметр стержней;

I = 2,5 м - длина стержня;

Н =1,75 м - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта;

 

=118,55 Ом

 

е) предварительно разместив заземлители на плане, определим число вертикальных заземлителей и расстояния между ними, по этим данным определяем коэффициент использования вертикальных стержней .


Длина соединительной полосы (шины) равна периметру прямоугольника 3х1 м , т.е. 8 м. Вертикальные стержни размещаются по периметру прямоугольника, всего 4 стержня, = 0,66

Сопротивление соединительных полос Rn с учетом коэффициента использования полосы = 0,45:

 

, (100)

 

где l =16 м - длина шины;

  b = 0,1 м - ширина шины;

 Н = 1 м - глубина заложения.

 

=29,8 Ом.

 

С учетом коэффициента использования полосы

 

=66 Ом.

 

ж) Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней:

 

, (101)

=16,8 Ом.

 

з) окончательно определяется число вертикальных стержней:

,  (102)

 

где =0,66 – коэффициент использования вертикальных заземлителей

 

=10,7≈11 шт.

 

Проведенные расчеты показали, что 11 штук вертикальных стержней обеспечат надежное заземление и предупреждение несчастного случая на участке.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.