3 Расчетная часть

Расчет защитного заземления имеет целью определить необходимое чис­ло вертикальных электродов при принятых их размерах и размещении на плане электроустановки, длину соединительной полосы, исходя из условия, что об­щее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не превысит до­пустимых ПУЭ значений R,.

Для расчета необходимы следующие исходные данные.

1. Характеристика электроустановки - рабочее напряжение, мощность питающих трансформаторов, расчетный ток заземления на землю.

1. Форма и размеры вертикальных электродов, глубина их погружения в землю, размеры соединительной полосы и план размещения заземлителей.

2. Удельное сопротивление грунта на участке, где будут установлены электроды, а также климатическая зона района.

4. Сведения о возможности использования естественных заземлителей. Расчет производится в следующем порядке.

1. На основании исходных данных, и в соответствии с требованиями ПУЭ, определяется допустимое нормативное сопротивление заземляющего устройства (табл. 1.1).

2. Определяется расчетное значение удельного сопротивления грунта для вертикальных электродов и горизонтальной соединительной полосы:

где Ргр - удельное сопротивление грунта (принимается в зависимости

от грунта, приложение 1);

Ψв и Ψг - коэффициент сезонности, учитывающий климатическую зону (принимается по приложению 2).

3. Рассчитывается сопротивление одиночного заземлителя по соответст­вующей формуле (приложение 3) в зависимости от типа заземлителя.

4. Определяется в первом приближению необходимое количество верти­кальных электродов

Если число не целое, то оно округляется в большую сторону.

5. Находятся коэффициент использования вертикальных электродов для найденного числа ni электродов с учетом расположения электродов и от- ношения расстояния между электродами к их длине (приложение 4).

6. Определяется сопротивление группы вертикальных электродов:

7. Определяется длина горизонтальной соединительной полосы L„. Длина полосы принимается L_n = l,05«a«ni - для электродов, расположенных по контуру; L„ = 1,05"а-(П| - 1) - для электродов, расположенных в ряд.

8. По формулам, приведенным в приложении 3, вычисляется сопротивле­ние растеканию тока соединительной полосы R'„.

9. Находится коэффициент использования п_г горизонтальной соедини­тельной полосы для найденного числа ni электродов (с учетом отношения рас­стояния между электродами к их длине и учетом размещения электродов (при­ложение 5)).

10. Вычисляется сопротивление соединительной полосы с учетом коэф- фициента использования:

11. Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства равно:

12. Сравнивается вычисленное значение R_3y с допустимой величиной R₃. Если R_v< R, , то оставляют число П|. Если R_v > R₃, то увеличивают щ до п₂ (принимают п₂ = (п₁ + (1….3)) и расчет повторяют для п₂ с пункта 5. Если и при п₂ имеет место R_v > R₃, то методом последовательного увеличения добиваются того, чтобы R_3y < R₃.

Варианты для выполнения расчета защитного заземления представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Варианты для расчета защитного заземления

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое действие оказывает электрический ток, проходя через организм?

2. Виды поражений электрическим током.

3. Укажите основные факторы, влияющие на исход поражения электриче­ским током.

4. Значение порогового неотпускающего тока.

5. Значение смертельного тока для человека.

6. Значение активного сопротивления тела человека, принимаемое при расчетах.

7. Что понимается под "двухфазным" и "однофазным" прикосновением?

8. Основные причины поражения электрическим током.

9. Укажите виды изоляции.

10. Минимальное сопротивление изоляция для электроустановок до 1 кВ.

11. Что понимается под защитным заземлением?

12. Принцип действия защитного заземления.

13. Область применения защитного заземления.

14. Укажите значения наибольшего допустимого сопротивления зазем­ляющего устройства.

15. Укажите виды заземлителей.

16. Каким прибором осуществляется измерение сопротивления изоляции? Его устройство и принцип действия.

17. Каким прибором осуществляется измерение сопротивления зазем­ляющего устройства? Его устройство и принцип действия.

18. В каком порядке осуществляется расчет защитного заземления?

19. Что понимается под занулением?

20. Область применения зануления.

21. Что понимается под защитным отключением?

22. Область применения защитного отключения.

ПРИЛОЖЕНИЕ l

П риближенные значения удельных сопротивлений различных грунтов

Признаки климатических зон и соответствующие им коэффициенты се­зонности Ч для однородного грунта

Характеристика климатической зоны и тип заземлителя	Климатические зоны СССР
	1		3	4
Признаки климатических зон
Средняя многолетняя низшая температура (январь), °С	-20...-15	-14...-10	-10...0	0...+5
Средняя многолетняя высшая температура (июль), °С	+10...+18	+18...+22	+22...+24	+24...+25
Среднегодовое количе­ство осадков, см	40	50	50	30...50
Продолжительность замерзания вод, дни	190...170	150	100	0
Коэффициент сезонности ¥
Вертикальные электро­ды длиной 2...3 м при глубине заложения вершин 0,5...0,8 м	1,8...2,0	1,5...1,8	1,4...1,6	1,2...1,4
Горизонтальные элек­троды при глубине за­ложения 0,8 м	4,5...7,0	3,5...4,5	2,0...2,5	1,5...2,0

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

К оэффициенты использования т]_в вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.п.) без учета влияния полосы связи

Коэффициент использования ή горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные

Отношение расстояния между вертикаль­ными элек­тродами к их длине	Число вертикальных электродов
	2	4	6	10	20	40	60	100
Вертикальные электроды размещены в ряд
1	0,85	0,77	0,72	0,62	0,42	-	-	-
2	0,94	0,80	0,84	0,75	0,56	-	-
3		0,92	0,88	0,82	0,68	-	-	-
Вертикальные электроды размещены по контуру
1	-	0,45	0,40		0,27	0,22	0.20	0,19
2	-	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0.27	0,23
3	-	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33

Редактор ЛЛ. Маркешина

Подписано в печать 28.11.06 . Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура "Тайме". Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1Д Уч.-изд. л. 1,2 . Тираж 300 экз. Заказ A3 . Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства и типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, I