5.4 Расчет заземляющего устройства

Защитное заземление – это преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящейся под напряжением, с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении до безопасных величин напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием одной из фаз на корпус электрооборудования и соответственно проходящего через тело человека тока.

В случае пробоя одной из фаз электросети на корпус электродвигателя благодаря защитному заземлению напряжение прикосновения, под которое может попасть человек, прикоснувшись к корпусу, значительно снижается.

На участке в качестве заземляющих проводников используются

естественные заземлители – электропроводящие части коммуникаций и сооружений производственного назначения.

Для соединения станков с заземляющим контуром в качестве заземляющих проводников используется полосовая сталь.

Для соединения электродвигателей и другого электрооборудования с заземляющим контуром в качестве заземляющих проводников используется медные проводники. Заземляющие проводники проложены открыто, с хорошим доступом для осмотра.

По расположению относительно корпусов электрооборудования различают два вида заземления – выносное (сосредоточенное) и контурное (распределенное).

При выносном заземлении заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой находится электрооборудование.

На участке используется контурное заземление, при котором одиночные заземлители размещены по контуру (периметру) производственной площадки. В аварийных ситуациях при таком виде заземления напряжение прикосновения и шага характеризуются небольшими значениями и, следовательно, достигается максимальная безопасность.

Рассчитываем величину искусственного заземления, в качестве которого применяем вертикальные стержни длиной 5 м, диаметром 12 мм, расположенные на расстоянии 5 м друг от друга и соединенные стальной полосой 404 мм на глубине 0,5 м.

Сопротивление одного стержня R_ст , Ом, определяем по формуле:

R_ст=0,00227ρ_расч. (60)

где ρ_расч – расчетное значение удельного сопротивления грунта, Ом∙см.

Расчетное значение удельного сопротивления грунта определяем по формуле:

ρ_расч= ρ_уд.∙ψ (61)

где ρ_уд – удельное сопротивление грунта, Ом∙см.

Принимаем ρ_уд=10000 Ом∙см [8]

ψ – коэффициент сезонности. Принимаем ψ=1,45.

По формуле (61):

ρ_расч=10000∙1,45=14500 Ом∙см

По формуле (60):

R_ст=0,00227∙14500=32,92 Ом.

Определяем теоретическое число заземлителей n_теор , по формуле:

п_теор =R_ст /R_з (62)

где R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом. Принимаем R_з=4 Ом.

По формуле (62):

п_теор =32,92/4=8,23 шт.

Принимаем n_теор=9шт.

Действительное число заземлителей п_расч, определяем по формуле:

п_расч=R_ст /(R_з ∙η_з) (63)

где η_з – коэффициент экранирования заземлителей. Принимаем η_з=0,55.

По формуле (63):

n_расч=32,92/(4∙0,55)=14,96

Принимаем n_расч= 15шт.