Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Производственная безопасность. Ч. 2. Практикум
.pdf
2. Определить сопротивление одиночного заземлителя, в качестве
которого использована стальная труба и длиной диаметром d=50 мм и длиной
l=2,5 м с глубиной заложения t=2,5 м. Грунт – суглинок, удельное
сопротивление которого 10 103Ом·см
3. Определить необходимое количество труб заземлителей n для
защитного заземления сопротивлением rз=4 Ом. Длина каждой трубы l=2,5 м.
Грунт – суглинок, удельное сопротивление которого 10 103Ом·см.
4. Определить сопротивление сложного контурного заземлителя,
выполненного из 10 стальных труб диаметром d=50 мм и длиной l=2,5 м,
забитых вровень с поверхностью земли Расстояния между трубами a=5 м.
Грунт – суглинок, удельное сопротивление которого 10 103Ом·см. Трубы
соединены полосой 40х4мм при помощи сварки.
Целью расчета защитного заземления является определение
конструктивных параметров заземляющей установки, обеспечивающих
минимальное значение результирующего сопротивления всей системы
заземления. Контур заземления состоит из вертикальных заземлителей,
горизонтальных заземлителей, и заземляющего проводника. Вертикальные
заземлители вбиваются в почву на определенную глубину. Горизонтальные
заземлители соединяют между собой вертикальные заземлители. Заземляющий
проводник соединяет контур заземления непосредственно с электрощитом.
Размеры и количество этих заземлителей, расстояние между ними, удельное
сопротивление грунта – все эти параметры напрямую зависят на сопротивление
заземления.
Величина тока стекания в землю зависит от сопротивления заземляющего
контура. Чем сопротивление будет меньше, тем величина опасного потенциала
на корпусе поврежденной электроустановки будет меньше.
Заземляющие устройства должны удовлетворять возложенным на них
определенным требованиям, а именно величины сопротивление растекания
токов и распределения опасного потенциала.
Поэтому основной расчет защитного заземления сводится к определению
сопротивления растекания тока заземлителя. Это сопротивление зависит от
размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними,
глубины их заложения и проводимости грунта.
Порядок расчета.
1. Уточняются исходные данные
2. Определяется расчетный ток замыкания на землю.
3. Определяется требуемое сопротивление растекания заземляющего
устройства.
4. Определяется требуемое сопротивление искусственного
заземлителя.
5. Выбирается тип заземлителя, составляется предварительная схема-
проект заземляющего устройства, т.е. размещаются на плане, принятые для
сооружения устройства защитного заземления, электроды и заземляющие
проводники.
71
6. Уточняются параметры устройства защитного заземления.
,,
4
4
ln5,0
2
ln
2
..
Ом
lt
lt
d
l
l
R
лэ
,
элз
сэл
R
кR
n
,,14,0)1( мanL
n
,,
2
ln
2
2
Ом
hb
L
L
R
n
n
пол
,,Ом
nRR
nRR
R
полэл
элполполэл
рез
4
допрез
RR
Расчетные формулы:
1. Сопротивление растеканию эл. тока одного электрода (заземлителя):
где - удельное сопротивление грунта, Ом м;
l – длина электрода (заземлителя), м
d – диаметр электрода, м;
t – расстояние от поверхности земли до половины длины электрода, м;
2. Необходимое количество электродов (заземлителей)
где Rэл – расчетное сопротивление электрода (заземлителя);
к
– коэффициент сезонности;
с
Rз – допустимое сопротивление заземляющего устройства;
– коэффициент использования электродов (0,7-0,8)
эл
3. Длина соединительной полосы Ln, м
где n – расчетное количество электродов;
а – расстояние между электродами (а=2l)
4. Сопротивление растеканию эл. тока соединительной полосы.
где - удельное сопротивление грунта, Омм;
Ln – длина соединительной полосы, м;
b – ширина соединительной полосы, м;
h – заглубление соединительной полосы, м.
5. Результирующее сопротивление (R
) системы защитного заземления,
рез
состоящей из расчетного количества электродов и соединяющей их
полосы:
где Rэл – расчетное сопротивление электрода, Ом;
R
– расчетное сопротивление соединительной полосы;
пол
,
пол
– коэффициенты использования соответственно соединительной
эл
полосы и электродов;
n – расчетное количество электродов.
Результирующее сопротивление должно удовлетворять следующему
требованию:
Ом.
72
Для заземлений электроустановок различных назначений и различных
напряжений следует применять один общий заземляющий контур.
В зависимости от используемого материала (уголок, полоса, круглая
сталь) минимальные размеры заземлителей должны быть не меньше (рис. 34):
а) полоса 12х4 – 48 мм2;
б) уголок 4ммх4мм;
в) круглая сталь – 10 мм2;
г) стальная труба (толщина стенки) – 3,5 мм.
Рис. 34. Минимальные размеры арматуры, применяемые для монтажа заземляющих
устройств
Рис. 35. Расстояния между заземляющими стержнями
Длина заземляющего стержня должна быть не меньше 1,5 – 2 м.
Расстояния между заземляющими стержнями берется из соотношения их
длины, то есть: a = 1хl; a = 2хl; a = 3хl (рис. 35) .
В зависимости от позволяющей площади и удобства монтажа
заземляющие стрежни можно размещать в ряд, либо в виде какой ни будь
фигуры (треугольник, квадрат и т.п.).
В случае установки заземляющего устройства в неоднородный грунт
(двухслойный), эквивалентное удельное сопротивление грунта находится по
формуле:
73
Грунт
Удельное сопротивление грунта,
Ом·м
Торф
20
Почва (чернозем и др.)
50
Глина
60
Супесь
150
Песок при грунтовых водах до 5 м
500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м
1000
Тип заземляющих
электродов
Климатическая зона
I
II
III
IV
Стержневой (вертикальный)
1.8 ÷ 2
1.5 ÷ 1.8
1.4 ÷ 1.6
1.2 ÷ 1.4
Полосовой (горизонтальный)
4.5 ÷ 7
3.5 ÷ 4.5
2 ÷ 2.5
1.5
Климатические признаки зон
Средняя многолетняя низшая
температура (январь)
от -20+15
по С
от -14+10
по С
от -10 до 0
по С
от 0 до
+5 по С
Средняя многолетняя
высшая температура (июль)
от +16 до
+18 по С
от +18 до
+22 по С
от +22 до
+24 по С
от +24 до
+26 по С
где – Ψ - сезонный климатический коэффициент (таблица 2);
ρ1, ρ2 – удельное сопротивления верхнего и нижнего слоя грунта
соответственно, Ом·м (таблица 1);
Н – толщина верхнего слоя грунта, м;
t - заглубление вертикального заземлителя (глубина траншеи) t = 0,7 м.
Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для
стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния
климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0,7 м.
Удельное сопротивление грунта
Таблица 1
Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:
Монтаж и установку заземления необходимо производить таким образом,
чтобы заземляющий стержень пронизывал верхний слой грунта полностью и
частично нижний.
Значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта
Таблица 2
74
Список использованной литературы
1. С.В.Белов, В.А Девисилов, А.Ф.Козьяков. Безопасность
жизнедеятельности. Учебник для студентов средних спец.заведений. Под
общей редакцией С.В.Белова. 2 изд.//Высшая школа М.2002.
2. П.А.Долин Основы техники безопасности в электроустановках.
Учебное пособие// Энергоатом.-М.1984.
3. Ю.В.Самуйлло. Основы электробезопасности. Учебное пособие.
СибГУТИ, 2012 г.
4. Правила устройства электроустановок. Приказ Минэнэрго РФ от
08.07.02 № 204.
5. Девисилов В.А., Охрана труда. – М.; Форум-инфра – М, 2003.
6. Долин П.А. Основы техники безопасности в электрических
установках. – М., «Энергия», 1992.
7. Н.Р.Гончаров. Охрана труда на предприятиях связи. Изд. "Связь",
1971.
8. М.Н. Михайлов, С.А.Соколов. Заземляющие устройства в
установках электросвязи. Изд. "Связь", 1971.
9. Инструкция по применению и испытанию средств защиты в
электроустановках. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2005 .-112с.
10. Технический регламент о безопасности средств индивидуальной
защиты. Постановление Правительства РФ от 24.12.2009 г № 1213.
11. ГОСТ 12.1.030.-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление.
Зануление.
12. ГОСТ 12.1.013.-78. ССБТ. Строительство. Электробезопасность.
Общие требования.
13. ГОСТ 12.1.038.-82. ССБТ. Предельно допустимые уровни напряжений
прикосновения и токов.
14. П.А. Долин. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.:
Энергия.- 1984.-448 с.
15. М.О. Найфельд. Заземление, защитные меры электробезопасности. -
М.: Энергия.- 1971.
16. П.А. Долин. Справочник по технике безопасности. - М.:
Энергоатомиздат 1984.-824 с.
17. Правила устройства электроустановок. -М.: Энергоатомиздат.- 2001.-
648 с.
75
Приложение 1
Знаки и плакаты безопасности
76
Приложение 2
Изолирующие средства защиты
Изолирующие клещи
Измерительные клещи
Токоизмерительные клещи
77
Слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками
Изолирующая штанга
Указатель напряжения двухполюсный
78
Диэлектрические боты без размера
Диэлектрические калоши
Изолирующие ковры
Диэлектрические перчатки (бесшовные и со швом)
79
Предохранительные средства защиты
Монтерский пояс
Страховочная обвязка
Защитные щитки
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]