Розрахунок виносного зосередженого заземлення методом коефіцієнтів використання електродів

Варіант №3

Виконати розрахунок виносного зосередженого заземлення в неслойному грунті методом коефіцієнтів використання електродів.

Рис. 1. Принципова схема заземлення електроустановки у мережі трьохфазного струму з ізольованою нейтраллю.

Вихідні дані:

- питомий опір глини =120 Омм;

- в якості вертикального заземлювача (електрода) використовуються рівнобокі кутики з полицею 50 мм;

- довжина вертикального електрода l=2,5 м;

- горизонтальний електрод із штабової сталі шириною 40 мм;

- електроди розташовуються по контуру;

- відстань між вертикальними електродами а=2,5 м, відношення а/l= 3;

- кліматична зона ІV;

- стан грунту за вологістю – підвищена вологість.

Розв'язання:

1.Найбільш допустимий опір повторного заземлення R_з у мережах із глухозаземленою нейтраллю – 10 Ом.

2.Визначаємо розрахунковий питомий опір грунту:

Ом´м;

3.Визначаємо опір розтіканню вертикальних електродів з круглої сталі:

Ом;

r - розрахунковий питомий опір грунту, Ом´м.

l - довжина електрода, м;

t₁ =l/2+t₀ =2,5/2+0,6=1,85 м – глибина закладання – відстань від поверхні землі до середини вертикального електрода;

4.Попередньо визначаємо необхідну кількість паралельно з'єднаних заземлювачів:

шт;

де h_в - коефіцієнт використання вертикальних електродів, для орієнтовного розрахунку приймається рівним 1 [1 табл. 8,5 стр. 111]

5.Визначаємо довжину горизонтального електрода:

• при рядовому влаштуванні L_г=a´(n-1) = 7,5´(7-1)=53 м;

де а =7,5 м – відстань між вертикальними електродами;

n – прийнята кількість вертикальних електродів, шт.

6.Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту:

Ом´м;

7.Визначаємо опір розтіканню струму для горизонтального електрода:

Ом.

8.Загальний опір заземлюю чого пристрою

Ом;

де h_г = 0,62 – коефіцієнт використання горизонтальних електродів з урахуванням вертикальних електродів;

h_в = 0,79 – коефіцієнт використання вертикальних електродів.

Виконуємо оптимізаційний розрахунок:

3.1. Приймаєко п=6 шт.

4.1 Визначаємо довжину горизонтального електрода:

• при рядовому влаштуванні L_г=a(n-1) = 7,5(6-1)=45 м;

де а =7,5 м – відстань між вертикальними електродами;

n – прийнята кількість вертикальних електродів, шт.

Визначаємо опір розтіканню струму для горизонтального електрода:

Ом;

де b_г – ширина штаби, м (для круглої сталі b_г= 2, де  - діаметр, м).

6.Загальний опір заземлюю чого пристрою

Ом;

де _г = 0,64 – коефіцієнт використання горизонтальних електродів з урахуванням вертикальних електродів;

 _в = 0,8 - коефіцієнт використання вертикальних електродів.

Висновок:

Оскільки необхідна умова 9,681 Ом = R_з £ R_и = 10 Ом виконується, то остаточно приймаємо захисне заземлення із шести вертикальних електродів.

Задача №3 Розрахунок осередку ураження при вибухах і пожежах

Варіант №2

Внаслідок аварії на підприємстві стався вибух ємкості, що містить Q тонн вибухонебезпечної речовини. Визначити ступінь руйнування об'єкта А, який розташований на відстані L метрів від ємкості. Розрахувати параметри осередку ураження при пожежі для рослин, столярних виробів та незахищених людей (світловий імпульс q_людини=100 кДж/м²).

Вихідні дані:

Рідина – етилен;

Кількість речовини Q=220т;

Відстань до об’єкта L=800м;

Об’єкт – двоповерхова цегляна будівля.

Розрахунок:

В осередку вибуху газоповітряної суміші прийнято виділяти три кругові зони:

1. зона детонаційної хвилі;

2. зона дії продуктів вибуху;

3. зона повітряної ударної хвилі.

1.Визначаємо радіус зони детонаційної хвилі:

м;

2.Визначаємо радіус зони дії продуктів вибуху:

м;

3.Порівнюючи відстань від об’єкта А до ємності з радіусами r₁ і r₂ робимо висновок, що об’єкт знаходиться за межами зон 1 та 2 і може попадати в зону дії повітряної ударної хвилі (зона 3).

4.Знаходимо надлишковий тиск на відстані 500м, використовуючи розрахункові формули для зони 3 і приймаючи r₃=500м;

Оскільки   2, то

кПа;

5.За додатком 2 [1] визначаємо, що об’єкт А одержить повні руйнування. Це виявиться у значних деформаціях несучих конструкцій, руйнуванні більшої частини перекриття, стін і обладнання (додаток 3 [1]).Відновлення можливе, але зводиться у кінцевому рахунку до нового будівництва з використанням деяких конструкцій, що збереглися.

6.У випадку загоряння рідини з ємності утвориться вогняний шар радіусом

R=2,665220000^0,327=148,8 м;

Тривалість його горіння становитиме:

t=1,089220000^0,327=60,8 c;

При цьому виділиться енергія:

кВт;

7.Осередок ураження при пожежі:

• в радіусі м; загорятимуться дерева та інша рослинність (світовий імпульс для деревини q=1670 кВт/м²);

• в радіусі м, загорятимуться дерев’яні шибки та двері в цегляних будинках (світовий імпульс для дощок пофарбованих в темний колір q=210 кВт/м²);

• в радіусі м, незахищені люди отримають опіки 1-го ступеню (світовий імпульс q=100 кВт/м²).