Расчет защитного заземления методом коэффициентов использования электродов

Мероприятия по обеспечению пожаробезопасности на рабочем месте, где испытывается система зажигания

Пожарная безопасность – это приведение объекта в такое состояние, при котором вероятность возникновения очагов возгорания и их распространения сведена к минимуму, а опасность для людей и имущества предельно мала [2].

Вероятными источниками возникновения пожара на рабочем месте являются электрические приборы и электрическое и электронное оборудование, неисправность которых в случае короткого замыкания может привести к появлению задымления, неприятного запаха расплавленной изоляции, печатных плат и в дальнейшем к возникновению возгорания.

Обеспечение пожаробезопасных условий работы при испытании систем зажигания ГТД является одним из наиболее важных мероприятий.

При возникновении огня или задымления человек начинает находиться в опасных условиях.

Задымление в дальнейшем приводит к возникновению угарного газа, который ядовит и в обычных условиях не имеет цвета и запаха. Попадание угарного газа в легкие человека приводит к тому, что человек начинает задыхаться, теряет координацию, а в дальнейшем и сознание.

Огонь имеет тепловое воздействие на человека, который находится в неподвижном состоянии вблизи огня либо в состоянии шока. Термическое воздействие приводит к возникновению ожогов.

Лаборатория испытаний относится к категории помещения Д, где находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Для обеспечения пожаробезопасности в данном помещении достаточно провести следующие мероприятия согласно ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования» [7]:

¾ оснастить помещение средствами пожаротушения (огнетушитель, пожарный щит);

¾ оснастить помещение автоматической установкой пожарной сигнализации и пожаротушения;

¾ оснастить помещение противодымной защитой.

Целью данного расчета является определение эквивалентного сопротивления току растекания искусственных заземлителей методом коэффициентов использования электродов, при котором заземляющее устройство удовлетворяет требованиям электробезопасности [8].

Основные данные для расчета защитного заземления приведены в таблице 6.7.

Таблица 6.7 – Исходные данные

Напряжение заземляемой установки	Режим нейтрали установки	Удельное сопротивле-ние грунта	Расположе-ние заземляемого оборудования	Наличие естественных заземлителей
	Изолирован-ная нейтраль		Конфигура-ция заземлителя в ряд	нет

Допустимое сопротивление заземляющего устройства согласно ПУЭ для электроустановок напряжением до с изолированной нейтралью не должно превышать [8].

Удельное сопротивление грунта, в котором предполагаем размещать электроды заземления , предварительно определено по данным из таблицы 6.8.

Таблица 6.8 – Удельное сопротивление грунта

Грунт, вода	Удельное сопротивление,	Климатические коэффициенты
При влажности 10-12% к массе грунта	Пределы колебаний	Рекомендуемое для расчетов
Глина		8–70		1,6	1,3	1,2

Определим расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента ( – при большой влажности грунта, – при средней влажности грунта, – при сухом грунте):

(6.3)

где – климатический коэффициент удельного сопротивления грунта при его средней влажности.

Так как естественные заземлители не используются, то требуемое сопротивление искусственных заземлителей не превышает допустимого сопротивления заземляющего устройства:

(6.4)

С учетом конфигурации заземлителя (в ряд) определим тип и размер вертикальных электродов и соединительной полосы. По таблице 3.9 выбираем стальной неизолированный проводник диаметром в земле.

Для вертикальных электродов:

Выбираем прутковую сталь длиной ( берется в пределах (5–10) м).

Примем отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине равым (обычно ), тогда расстояние между вертикальными электродами .

Определим сопротивление току растекания с одного вертикального заземлителя предварительно выбрав тип заземлителя стержневой с расположением у поверхности грунта:

. (6.5)

Определим количество параллельно соединенных вертикальных заземлителей:

(6.6)

где – коэффициент использования заземлителей, учитывающий взаимное экранирование.

Коэффициент использования заземлителей определен по рисунку 6.1 для вертикальных стержневых или уголковых заземлителей, расположенных в один ряд, в зависимости от количества заземлителей и отношения расстояния между ними к их длине. Количество вертикальных заземлителей для определения принят как заземлителей.

Таблица 6.9 – Размеры заземляющих проводников

Наименование	Медь	Алюминий	Сталь
еизолированные проводники:   сечение, мм^2 диаметр, мм	–	–	–	–	–

Округляем до целого числа равного 4 заземлителям.

Найдем фактический коэффициент использования вертикальных заземлителей:

. (6.7)

Рис. 6.1 – График коэффициента использования заземлителя

Определим длину горизонтальной полосы при расположении заземлителей в ряд:

(6.8)

Определим сопротивление току растекания горизонтального электрода:

. (6.9)

Определим эквивалентное сопротивление току растекания искусственных заземлителей:

, (6.10)

где – коэффициент использования горизонтальных электродов с учетом вертикальных электродов из рисунка 6.2.

Рис. 6.2 – График коэффициента использования заземлителей

Полученное сопротивление искусственных электродов не превышает требуемого, т. Е.:

(6.11)

Вывод по проделанному расчету:

Произведен расчет защитного заземления для испытательного стенда напряжением 380В. В ходе данного расчет определено эквивалентное сопротивление току растекания двух искусственных заземлителей методом коэффициентов использования электродов. Это сопротивление и не превышает допустимое сопротивление заземляющего устройства, согласно ПУЭ для электроустановок напряжением до с изолированной нейтралью.

Выводы по разделу:

В данном разделе рассмотрен вопрос безопасности разработанного проекта, целью которого является обеспечение безопасных условий труда при испытаниях емкостной системы зажигания апериодического разряда. Для достижения поставленной цели решен ряд задач:

¾ выполнены идентификация и анализ опасных и вредных производственных факторов, влияющих на человека на рабочем месте при испытаниях системы зажигания;

¾ проанализированы мероприятия по обеспечению пожаробезопасности на рабочем месте;

¾ произведен расчет защитного заземления методом коэффициентов использования электродов.

Список литературы

1. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».

2. Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность) – 2-е изд., испр. и доп. – М.: 2011. – 680 с.

3. ГОСТ 12.1.038—82 ССБТ. «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов».

4. ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ «Шум. Общие требования к безопасности».

5. ГОСТ 12.1.006—84 «Электромагнитные по­ля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля».

6. СНиП 23-05-95 «Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение».

7. ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».

8. Белов С.В., Козяков А.Ф. и др. под ред. Белова С.В. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник. М.: Машиностроение, 1986 - методика расчета заземления, зануления.

Дата добавления: 2015-06-28