Уточнение параметров заземлителя

Выбор типа заземлителя и составление предварительной схемы заземляющего устройства

На основании данных о территории, на которой возможно размещение искусственного заземлителя, и значений I_з, R_и,, r и др. выбирается тип заземляющего устройства – выносной или контурный.

Затем после выбора формы электродов (обычно стержневые и полосовые) их ориентировочно размещают на плане участка.

В установках с большими токами замыкания на землю размещение электродов должно обеспечить возможно полное выравнивание потенциала на площадке, занятой электрооборудованием. С этой целью заземлитель должен быть выполнен в виде горизонтальной сетки из проводников, уложенных в земле на глубине 0,5-0,8 м, и вертикальных электродов. При этом контурный электрод, образующий периметр сетки, должен охватывать как распределительные устройства, так и производственные здания и сооружения защищаемого объекта.

Продольные проводники сетки прокладываются вдоль рядов оборудования и конструкций со стороны обслуживания на расстоянии 0,8-1,5 м от оборудования и не более 6 м друг от друга. На участках, не занятых оборудованием, расстояние между продольными проводниками может быть увеличено до 12 м.

Поперечные проводники сетки прокладывают в удобных местах между оборудованием на расстоянии не более 12 м друг от друга.

В местах пересечения продольные и поперечные про­водники надежно соединяются между собой с помощью сварки.

При расчете заземлителя по допустимому напряжению прикосновения (и шага) расстояние между продольными, а также между поперечными проводниками определяется расчетом.

Расстояние от границ заземлителя до ограды электроустановки с внутренней стороны должно быть не менее 3 м. Если заземлитель не размещается на ограждаемой территории, его расширяют за пределы территории электроустановки; при этом металлические части ограды и арматура стоек железобетонной ограды должны быть присоединены к заземлителю. Кроме того, должно быть обеспечено плавное снижение потенциала вблизи заземлителя путем укладки в землю на глубине 1,5 м проводника вокруг заземлителя на расстоянии 1 м от его границ.

На основании предварительной схемы заземлителя и имеющихся данных о расчетных удельных сопротивлениях грунта вычисляется расчетное сопротивление этого заземлителя R и результат сравнивается с ранее определенным расчетным значением требуемого сопротивления искусственного заземлителя R_и.

Если значения R и R_и совпадают или, по крайней мере, отличаются незначительно, это свидетельствует о том, что все основные параметры принятого нами заземлителя – форма, размеры, размещение электродов в земле и относительно друг друга выбраны правильно и, следовательно, напряжения прикосновения и шага находятся в допустимых пределах.

При значительных расхождениях в значениях R и R_и необходимо внести поправки в предварительную схему заземлителя – изменить количество и размещение электродов, а иногда их размеры, площадь, занимаемую заземлителем, и т. п. и вновь произвести вычисление R.

Таким образом, вычисление R_и является поверочным и производится путем постепенного приближения.

При расчете сложного заземлителя, состоящего из вертикальных и горизонтального электродов, в однородной земле способом коэффициентов использования вычисление Rи производится в следующем порядке для конструкции УЗЗ (рис.2):

Рис. 2. Схема устройства искусственного группового заземления:

L_э, м – длина электрода;

d_э, м – диаметр электрода;

h_э, м – глубина заложения электрода;

a, м – расстояние между электродами;

b, см – ширина соединительной полосы;

h_п, см – глубина заложения соединительной полосы;

Lï, см – длина соединительной полосы.

Длина соединительной полосы определяется по формуле:

Lп = a·n, если электроды расположены в ряд,

Lп = a·(n-1), если электроды расположены по контуру, где n – количество электродов.

Таким образом, расчет защитного заземления сводится к определению потребного количества электродов, чтобы общее сопротивление защитного заземления не превышало допустимого по нормам.

Рис. 3. План размещения УЗЗ

Порядок расчета.

1. Определяем сопротивление стержневого электрода

, Ом либо

Примечание: если электрод из уголковой стали, то dэ=0,95·b.

где b – ширина полки уголка.

2. Определяем предварительно количество электродов – n’

3. Зная расположение электродов (в ряд или по контуру), отношение расстояния между электродами к их длине и предварительное количество электродов, определяем коэффициент использования электродов (таблица 4).

4. Определяем окончательно потребное количество электродов - n,

(5)

5. Определяем длину соединительной полосы,

если электроды расположены ряд: , м

если электроды расположены по контуру: , м

Предпочтительно длину соединительной полосы определять согласуя ее с размерами помещения, где установлено оборудование

6. Определяем сопротивление соединительной полосы:

7. Определяем общее сопротивление контура защитного заземления

где , коэффициент использования полосы (таблица 3).

8. Производим проверку выполнения условия

Коэффициент использования электродов () при отношении

Таблица 3.

Электроды в ряд Электроды по контуру

Количество электродов
	0,87	0,80	0,63	–	–	–
	0,83	0,70	0,55	0,78	0,67	0,50
	0,77	0,62	0,47	0,72	0,60	0,43
	0,75	0,60	0,40	0,71	0,59	0,42
	0,73	0,58	0,38	0,68	0,52	0,37
	–	–	–	0,64	0,48	0,33
	–	–	–	0,61	0,44	0,30
	–	–	–	0,60	0,43	0,28

Коэффициент использования полосы () при отношении

Таблица 4

Электроды в ряд Электроды по контуру

Количество электродов
	0,90	0,85	0,72	0,71	0,50	0,41
	0,79	0,70	0,59	0,55	0,39	0,33
	0,65	0,55	0,40	0,44	0,32	0,27
	0,57	0,45	0,30	0,40	0,30	0,23
	0,49	0,35	0,21	0,37	0,27	0,21
	0,46	0,33	0,19	0,35	0,25	0,20
	–	–	–	0,33	0,24	0,19

Расчет сопротивление контурного заземлителя, состоящего только из горизонтальных электродов (решетка), в однородной земле может быть определено по приближенной формуле Оллендорфа — Лорана, 0м,

где, L – суммарная длина всех проводников, образующих решетку, м;

d – диаметр прутков круглого сечения, из которых выполнена решетка, м;

t – глубина размещения решетки, м;

m – коэффициент, зависящий от конфигурации решетки (см табл.).

Отношение сторон решетки
1,0	1,5	2.0	3,0	4,0
1,71	1,76	1,86	2,10	2,34
3,67	3,41	3,31	3,29	3,35
4,95	5,16	5,44	6,00	6,52
4,33	4,43	4,73	5,04	5,61
8,55	8,94	9,40	10,3	11,11

ЛИТЕРАТУРА

1. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоиздат, 1982

2. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.– М.: Энергия, 1979. – 408 с.

РАСЧЕТ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Методические указания к выполнению самостоятельной работы по курсу

«Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей

Составители: Анатолий Григорьевич Дашковский

Подписано к печати г.

Формат 60х84/16. Бумага писчая N2

Плоская печать. Усл. печ.л.. Уч.-изд.л.

Тираж 150 экз. Заказ. Цена Бесплатно

ИПФ ТПУ. Лицензия ЛТ N 1 от г.

Ротапринт ТПУ, 634034, Томск, пр. Ленина, 30

Дата добавления: 2014-11-06