9 Расчёт заземляющего устройства и определение защитных мер
от поражения электрическим током обслуживающего персонала
Расчёт заземляющего устройства.
Расчёт сети заземления определяет тип заземлителя, их количество, место размещения и сечение заземляющих проводников. Расчёт производится для необходимого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с требованиями ПУЭ. Расчёт заземлителей производится в следующем порядке.
Определяется расчётный ток замыкания на землю по формуле:
(54),
где,
-
ток замыкания на землю
-
напряжение сети
-
общая длинна подключенных к сети
кабельных линий
Определяется расчётное удельное сопротивление грунта с учётом климатического коэффициента:
(55),
где,
– расчётное
удельное сопротивление грунта
– удельное
сопротивление грунта, полученное путём
измерения или справочной литературы
– климатический
коэффициент
По ПУЭ сопротивление искусственных заземлителей должно быть не более 4 Ом для сети до 1 кВ.
Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rст, од, с учётом расчётного удельного сопротивления грунта:
(56),
где,
- удельное сопротивление грунта.
– длинна
стержня.
d – диаметр стрежня.
H – высота от поверхности грунта до центра стержня.
R – сопротивление одиночного вертикального заземлителя.
Определяем сопротивление соединительных полос.
(57),
где, R – сопротивление полос
Ρ – удельное сопротивление грунта
– длинна полос
d – диаметр полосы
H – высота заглубления полосы
Определяем максимально допустимое сопротивление вертикальных заземлителей.
(58),
где,
–
сопротивление стержней
– сопротивление
полосы
– сопротивление
заземления
Учитывая коэффициент использования вертикальных заземлителей определяем их число.
(59),
где,
–
сопротивление одного вертикального
стержня.
– сопротивление всех стержней
– число вертикальных заземлителей
– коэффициент
использования вертикальных заземлителей
(Сопротивление полосы с учетом вертикальных заземлитилей)
6,59 Ом > 4 Ом
Выбираем большее число заземлителей.
3,91 Ом > 4 Ом
Определение защитных мер от поражения электрическим током обслуживающего персонала.
Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением защитных мер. Они регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
Основная защитная меры.
Защитное заземление. При замыканиях тока на конструктивные части электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряжения, достаточные для поражения людей или возникновения пожара. Осуществить защиту от поражения электрическим током и возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным заземлением, занулением и защитным отключением.
Дополнительные защитные меры.
Предупредительная сигнализация и блокировки. Для предупреждения об опасности поражения электрическим током используют различные звуковые, световые и цветовые сигнализаторы, устанавливаемые в зонах видимости и слышимости персонала. Кроме того, в конструкциях электроустановок предусмотрены блокировки – автоматические устройства, с помощью которых преграждается путь в опасную зону или предотвращаются неправильные, опасные для человека действия. Блокировки могут быть механические (стопоры, защелки, фигурные вырезы), электрические или электромагнитные.
Использование малых напряжений – для уменьшения опасности поражения током людей, работающих с переносным электроинструментом и осветительными лампами, используют малое напряжение, не превышающее 42 В. В ряде случаев, например, при работе в металлическом резервуаре, для питания ручных переносных ламп используют напряжение 12 В.
Электрическое разделение сетей – Для повышения безопасности проводят электрическое разделение сетей на отдельные короткие электрически не связанные между собой участки с помощью разделяющих трансформаторов.
Выравнивание потенциалов – устранение разности электрических потенциалов между всеми одновременно доступными прикосновению открытыми проводящими частями стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.
Недоступность токоведущих частей. Установка оградительных устройств неизолированные токопроводящие части электроустановок, работающих под любым напряжением, должны быть надежно ограждены или расположены на недоступной высоте, чтобы исключить случайное прикосновение к ним человека. Конструктивно ограждения изготавливают из сплошных металлических листов или металлических сеток
Защитное отключение – называется система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение быстродействующим устройством всех фаз аварийного участка с полным временем отключения с момента возникновения однофазного замыкания не более 0,2 С. Защитное отключение может применяться при снижении уровня изоляции в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и при однофазном замыкании на корпус электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью. Устройства защитного отключения имеют высокую чувствительность и быстродействие. Их токи срабатывания весьма малы (10 – 30 мА), поэтому они реагируют как на токи замыкания на землю, так и на токи утечки при снижении сопротивления изоляции сети, а их быстродействие (0,1 – 0,2 с) обеспечивает почти мгновенное отключение установки. Эти качества устройств защитного отключения почти полностью исключают возможность поражения от токов замыкания, опасных как по величине, так и по продолжительности действия.
В данном механическом цехе инструментального завода используют следующие защитные меры:
Основные: защитное заземление(10 кВ), защитное зануление, защитное отключение.
Дополнительные: недоступность токоведущих частей, использование малых напряжений, двойная изоляция, защитное заземление(0,4 кВ).
Заключение
Результатом курсовой работы стал проект электроснабжения цеха по приготовлению строительных смесей. Для курсового проектирования требовалось выполнить: общую часть проекта, расчетную часть проекта, мероприятия по технике безопасности и графическую часть.
В общей части проекта была выполнена характеристика потребителей цеха, то есть все электроприёмники характеризовались по напряжению, по режиму работы, по роду тока, по степени бесперебойности. Также в общей части была описана однолинейная электрическая схема.
В расчетной части был произведен расчет электрического освещения, он произведен с целью выявления необходимой мощности на освещение цеха. Был произведён расчет электрических нагрузок, который произведён с целью выявления полной максимальной мощности цеха необходимой для последующего выбора трансформаторов. Выбрано компенсирующее устройство, необходимое для снижения реактивной мощности и повышения коэффициента мощности. Выбрана трансформаторная подстанции. Так как механический цех относится к потребителю второй категории по надежности, то на подстанции должно быть установлено два трансформатора. Были выбраны питающие и распределительные сети напряжением до 1000 В. Были выбраны распределительные пункты, щиты освещение. Также к ним была выбрана защита от токов короткого замыкания и перегрузок. Для выполнения защитных функций были выбраны автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. Для защиты рабочего персонала был произведен расчет заземляющих устройств. В качестве проводникового материала необходимого для подключения электрооборудования, был произведён выбор проводов и кабелей. В механическом цехе электроснабжение выполнено по смешанной схеме. К достоинствам этой схемы можно отнести надёжность.
В ходе курсового проекта спроектирована однолинейная схема цеха по приготовлению строительных смесей, план подключения оборудования механического цеха с распределительными сетями. К этой схеме был указан перечень оборудования, находящегося в цехе. Электроснабжение цеха по приготовлению строительных смесей было спроектировано с учетом всех условий, необходимых для надежной и безопасной работы.