Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электроснабжение строительных площадок. Учебно-методическое пособие для студентов технических высших учебных заведений

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
770 Кб
Скачать

2.Определить полное сопротивление линий Гр.m ( m = 1 ÷ 10):

2

2

1 2

(2.4.1)

ZГр.m (RГр.m

XГр.m

)

В этой формуле RГр.m 2Lmr0 , r0 - активное сопротивление 1

км проводов и

кабелей (Таблица 3.6), XГр.m 2Lmx0 , x0

- индуктивное сопротивление 1 км

проводов и кабелей (Таблица 2.3.6). При расчетах полного сопротивления линий

мы пренебрегаем активным и индуктивным сопротивлением трансформатора

тока в трансформаторной подстанции, а также активным и индуктивным

сопротивлением автоматических выключателей защищающих линии

электропередачи, поскольку они дают очень незначительный вклад в полное сопротивление линий и не влияют на выбор автоматических выключателей.

Полученные значения полного сопротивления всех линий Гр.m ( m = 1 ÷ 10)

занести в Таблицу 2.4.1.

3.Определить полное сопротивление петли КЗ линии Гр.1. Сопротивление петли

КЗ Z1 для линии Гр.1 состоит из сопротивления обмоток силового трансформатора ZT (Таблица 2.4.4) и полного сопротивления линии Гр.1:

Z

1

Z

Гр.1

 

ZT

 

 

(2.4.2)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Полученное значение занести в Таблицу 2.4.2.

 

 

 

 

4.Определить полное сопротивление петли

КЗ

для

всех остальных линии

Гр.m (m = 2 ÷ 10). Сопротивление

петли

КЗ

Zm

для линии Гр.m состоит из

сопротивления обмоток силового трансформатора

ZT ,

полного сопротивления

линии Гр.1 и полного сопротивления линии Гр.m:

 

 

Zm Z1 ZГр.m

Полученные значения занести в Таблицу 2.4.2.

5. Определить величину установившегося тока однофазного КЗ I

для всех линий строительной площадки:

81

(2.4.3)

КЗm (m = 1 ÷ 10):

I

 

 

UФ

 

 

КЗm

Zm .

(2.4.4)

 

 

Фазное напряжение UФ всех электроприемников, принять равным 220 В.

Величины установившегося тока однофазного КЗ для всех линий занести в Таблицу 2.4.2.

6. Определить ударный ток КЗ (максимально возможный ток) для всех линий строительной площадки:

iУ 2IКЗ‚.

(2.4.5)

Результаты занести в Таблицу 2.4.2. При расчете ударного тока короткого замыкания мы учли то обстоятельство, для наших линий ударный коэффициент близок к 1.

 

 

 

 

Таблица 2.4.2

 

Токи короткого замыкания

 

 

 

 

 

 

 

Полное

Расчетный ток

Ток короткого замыкания

Номер линии

сопротивление петли

в линии

 

 

установившийся

ударный

 

КЗ Zm , Ом

IР , А

IКЗ , А

IУ , А

 

 

 

 

 

Гр.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Выбрать, используя Таблицы 2.4.5 и 2.4.6 автоматические выключатели. При

выборе автоматических выключателей необходимо принимать во внимание

следующие правила:

82

напряжение сети не должно превосходит номинальное напряжение автомата;

максимальный расчетный ток линии электропередачи не должен превосходить номинальный ток автомата;

ток срабатывания расцепителей максимального тока был меньше установившегося тока короткого замыкания;

предельно допустимый ток автомата не должен быть меньше максимально

возможного тока короткого замыкания.

Результаты выбора защитной аппаратуры для всех линий занести в Таблицу 2.4.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4.3

 

 

Результат выбора автоматических выключателей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические характеристики выбранных автоматических

Номер линии

Тип автоматического выключателя

 

 

 

выключателей

 

 

 

 

Номинальное напряжение автомата, В

Номинальный ток автомата, А

Ток срабатывания тепловых расцепителей, А

 

Ток срабатывания расцепителей максимального тока, А

 

Предельный ток отключения при 400 В, кА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гр.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

 

 

 

 

Таблица 2.4.4

Характеристики трехфазных силовых трансформаторов

 

 

 

 

 

Мощность

Первичное

Вторичное

Схема

 

трансформатора,

напряжение,

напряжение, кВ

соединения

ZТ / 3, Ом

кВ∙А

кВ

 

 

 

25

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

1,030

 

 

 

 

 

40

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,648

 

 

 

 

 

63

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,412

 

 

 

 

 

100

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,259

 

 

 

 

 

160

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,162

 

 

 

 

 

250

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,104

 

 

 

 

 

400

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,065

 

 

 

 

 

630

6 - 10

380/220

Υ / Υ0

0,043

 

 

 

 

 

Таблица 2.4.5

Трехфазные автоматические выключатели ABB

 

 

Номинальное

,напряжениеВ

Номинальный

автомататок

Ток срабатывания

Предельныйток

приотключения напряжении кА,В400

Тип

расцепителей, А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

автомата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теплового

максималь-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B6/

S803С-С6

400

 

10

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B10/

S803С-С10

400

 

10

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B13/

S803С-С13

400

 

13

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B16/

S803С-С16

400

 

16

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B20/

S803С-С20

400

 

20

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B25/

S803С-С25

400

 

25

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B32/

S803С-С32

400

 

32

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B40/

S803С-С40

400

 

40

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B50/

S803С-С50

400

 

50

1,13 IНОМ

3 IНОМ / 5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B63/

S803С-С63

400

 

63

1,13 IНОМ

3 IНОМ / 5 IНОМ

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

Окончание таблицы 2.4.5

Тип

Номинальное

напряжение, В

Номинальный

автомататок

Ток срабатывания

 

Предельныйток

отключенияпри

напряжении

кА,В400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

автомата

 

 

 

 

расцепителей, А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B80/

S803С-С80

400

 

80

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B100/

S803С-С100

400

100

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S803С-B125/

S803С-С125

400

125

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4.6

 

Однофазные автоматические выключатели ABB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальное

напряжение, В

Номинальныйток

, А

Ток срабатывания

 

Предельныйток

отключенияпри

 

 

Тип

 

ного тока

 

напряжении

400В, кА

автоматаI

 

 

автомата

 

 

 

НОМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теплового

максималь-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B6/

S801С-С6

400

 

10

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B10/

S801С-С10

400

 

10

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B13/

S801С-С13

400

 

13

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B16/

S801С-С16

400

 

16

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B20/

S801С-С20

400

 

20

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B25/

S801С-С25

400

 

25

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B32/

S801С-С32

400

 

32

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B40/

S801С-С40

400

 

40

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B50/

S801С-С50

400

 

50

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B63/

S801С-С63

400

 

63

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B80/

S801С-С80

400

 

80

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B100/

S801С-С100

400

100

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S801С-B125/

S801С-С125

400

125

1,13 IНОМ

3 IНОМ /

5 IНОМ

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

2.5. РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ

ПЛОЩАДКЕ

Искусственное заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников (Рисунок 2.5.1). Определить количество вертикальных электродов для получения сопротивления искусственных заземляющих устройств

RИ = 4 Ом и RИ = 10 Ом (сопротивление заземляющих проводников не учитывать).

Характеристики заземлителей приведены в Таблице 2.5.1. При расчетах считать,

что заземлитель состоит из вертикальных электродов длиной l, находящихся в земле на такой глубине, что расстояние от поверхности грунта до середины каждого вертикального заземлителя равно H. Вертикальные электроды располагаются по контуру. На строительной площадке грунт – суглинок.

Удельное сопротивление грунта ГР = 80 Ом·м. В зависимости от варианта,

вертикальные заземлители выполнены из круглой стали диаметром d или угловой стали с шириной стороны уголка b (используется круглая сталь с d = 0,012 ÷ 0,028

м; угловая сталь с шириной полки b = 0,032 ÷ 0,07 м). Между собой вертикальные электроды соединены с помощью сварки стальной полосой связи длиной lГ, а

расстояние между вертикальными заземлителями a. Ширина горизонтальной полосы bГ, расстояние от поверхности грунта до середины ширины полосы - HГ.

Рисунок 2.5.1. Схема очага искусственного заземления

(1 - заземлитель, 2 - заземляющий проводник).

86

Таблица 2.5.1

Характеристика очага искусственного заземления

Номер

l,м

a, м

H ,м

d ,м

b,м

HГ ,м

bГ ,м

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

3

2,3

0,012

-

0,8

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

3

2,2

-

0,032

0,7

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3,3

3,3

2,25

0,014

-

0,6

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3,3

3,3

2,15

-

0,035

0,5

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

5

3,6

3,6

2,3

0,016

-

0,5

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3,6

3,6

2,4

-

0,04

0,6

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

7

4

4

2,7

0,018

-

0,7

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

8

4

4

2,5

-

0,045

0,5

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

9

4,3

4,3

2,65

0,02

-

0,5

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

10

4,3

4,3

2,95

-

0,05

0,8

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

11

4,6

4,6

2,8

0,022

-

0,5

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

12

4,6

4,6

2,9

-

0,063

0,6

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

13

3

3

2,2

0,025

-

0,7

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

14

3

3

2

-

0,07

0,5

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

15

3,3

3,3

2,45

0,028

-

0,8

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

16

3,3

3,3

2,25

-

0,032

0,6

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

17

3,6

3,6

2,4

0,01

-

0,6

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

18

3,6

3,6

2,6

-

0,035

0,8

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

19

4

4

2,5

0,012

-

0,5

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

20

4

4

2,7

-

0,04

0,7

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

21

4,3

4,3

2,75

0,014

-

0,6

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

22

4,3

4,3

2,85

-

0,045

0,7

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

23

4,6

4,6

3,1

0,016

-

0,8

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

24

4,6

4,6

2,8

-

0,05

0,5

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

87

Окончание таблицы 2.5.1

Номер

l,м

a, м

H ,м

d ,м

b,м

HГ ,м

bГ ,м

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

3

3

2,2

0,018

-

0,7

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

26

3

3

2

-

0,063

0,5

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

27

3,3

3,3

2,45

0,02

-

0,8

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

28

3,3

3,3

2,25

-

0,07

0,6

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

29

3,6

3,6

2,4

0,025

0,032

0,6

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

30

3,6

3,6

2,6

-

-

0,8

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Занести в Таблицу 2.5.2 характеристики искусственного заземляющего устройства Вашего варианта.

Таблица 2.5.2

Характеристики искусственного заземляющего устройства

Номер

l,м

a, м

H ,м

d ,м

b ,м

HГ , м

bГ , м

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определить сопротивление одиночного вертикального заземлителя для Вашего варианта.

Для стержневых электродов из круглой стали или труб:

R

0,366

k1 ГР

(lg

2l

0,5lg

4H l

)

.

l

d

 

ВO

 

 

 

4H l

Для электродов из угловой стали:

RВO

0,366

k1 ГР

(lg

2l

0,5lg

4H l

)

.

 

0,95b

 

 

 

l

 

4H l

k1 – коэффициент промерзания грунта принять равным 1,4.

Результаты расчета занести в Таблицу 2.5.3.

(2.5.1)

(2.5.2)

88

Таблица 2.5.3

Результаты расчета искусственного заземляющего устройства

RИ ,Ом RВО ,Ом n1

n2

lГ ,м RГ ,Ом RВ ,Ом

n3

4

10

3.Определить примерное количество вертикальных заземлителей n1 без учета коэффициента использования:

n RВО

 

1

RИ .

(2.5.3)

Округлить полученное значение до целого и занести в Таблицу 2.5.3.

Используя полученное значение n1 и Таблицу 2.5.4 определить коэффициент использования вертикальных заземлителей В .

Таблица 2.5.4

Коэффициенты использования заземлителей. В и Г - коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных заземлителей

Число

 

 

вертикальных

Коэффициенты использования заземлителей

заземлителей n

 

 

В

Г

 

 

 

4

0,69

0,45

 

 

 

6

0,62

0,40

 

 

 

8

0,58

0,37

 

 

 

10

0,55

0,34

 

 

 

12

0,52

0,32

 

 

 

14

0,50

0,30

 

 

 

16

0,49

0,29

 

 

 

4. Пересчитать примерное количество вертикальных заземлителей n2 с учетом найденного коэффициента использования В :

89

n2

RВО

 

ВRИ .

(2.5.4)

Округлить полученное значение до целого и занести в Таблицу 2.5.3.

5. Определить длину горизонтальной полосы связи, соединяющей вертикальные заземлители между собой по формуле:

lГ a n2 .

(2.5.5)

Результаты расчета занести в Таблицу 2.5.3.

6.Определить коэффициент использования горизонтальных заземлителей Г

используяn2 и Таблицу 2.5.4.

7. Определить сопротивление горизонтальной полосы связи:

RГ

0,366

k

2

 

ГР

lg

2l2

 

 

 

 

 

Г

 

.

(2.5.6)

 

 

 

 

bГ H

 

 

 

ГlГ

Г

 

k2 – коэффициент промерзания грунта принять равным 2.

Результаты расчета занести в Таблицу 2.5.3.

8.Уточнить необходимое суммарное сопротивление всех вертикальных одиночных заземлителей с учетом проводимости горизонтального соединительного электрода:

RВ

RГ RИ

 

RГ RИ .

(2.5.7)

9.Используя значение n2 определить коэффициент использования вертикальных

заземлителей В

по формуле (2.5.4).

 

 

 

 

10.Окончательно

уточнить число

 

вертикальных электродов n3

с учетом

пересчитанного коэффициентов использования В :

 

 

n

 

 

 

RВО

 

 

 

3

ВRВ .

(2.5.8)

 

 

 

Полученное значение округлить до целого и занести в Таблицу 2.5.3.

90

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]