Розрахунок виносного зосередженого заземлення методом коефіцієнтів використання електродів

Варіант №20

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 грунту =260 Омм;

- в якості вертикального заземлювача (електрода) використовуються сталеві труби діаметром 30 мм;

- довжина вертикального електрода l=4,4 м;

- горизонтальний електрод із круглої сталі діаметром 25 мм;

- електроди розташовуються по контуру;

- відстань між вертикальними електродами а=4,4 м, відношення а/l= 1;

- кліматична зона I;

- стан грунту за вологістю – нормальна 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 ;

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 розташуванні по контуру L_г=a´n = 4,4´20=88 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 = 0,27 – коефіцієнт використання горизонтальних електродів з урахуванням вертикальних електродів;

h_в = 0,54 – коефіцієнт використання вертикальних електродів.

Висновок:

Оскільки необхідна умова 9,05 Ом = R_з £ R_и = 10 Ом виконується, то остаточно приймаємо захисне заземлення із двадцяти вертикальних електродів.

Задача №3 Розрахунок осередку ураження при вибухах і пожежах

Варіант №22

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 – бутилен;

Кількість речовини Q=150т;

Відстань до об’єкта L=450м;

Об’єкт – одноповерхова будівля із металевим каркасм, покрівлею та стіновим заповненням із хвильовог металу.

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 450м, використовуючи розрахункові формули для зони 3 і приймаючи r₃=450м;

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150000^0,327=131,3м;

Тривалість його горіння становитиме:

t=1,089150000^0,327=53,65 c;

При цьому виділиться енергія:

кВт;

7.Осередок ураження при пожежі:

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