БЖД 5

Пензенский государственный технологический университет

Кафедра «Биотехнология и техносферная безопасность»

Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности»

Лабораторная работа № 5

Расчёт защитного заземления

Выполнила:

студентка гр. 10Эб

Сысоева Е.

Проверил:

доцент Зотова М.А.

Пенза, 2013

Цель работы: изучить основные методы и средства электробезопасности на производстве, спроектировать систему заземления производственного помещения и рассчитать общее сопротивление контурного заземляющего устройства.

Исходные данные

1. Заземление – контурное;

2. Тип заземлителей – вертикальные, одиночные, объединенные металлическим проводником в контур заземления;

3. Длина контура равна периметру помещения;

4. Ширина соединительной полосы 0,012 м;

5. Глубина заложения полосы 0,75м;

6. Длина заземлителя 0,04м;

7. Грунт – суглинок;

8. Заземлители расположены в III климатической зоне;

9. Электроустановка напряжением до 1000 В.

Теоретические сведения

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Протекающий при этом через место замыкания электрический ток называется током замыкания на землю. Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, называемое сопротивлением заземлителя растеканию тока или просто сопротивлением растеканию. Это сопротивление состоит из трёх частей: сопротивления самого заземлителя, переходного сопротивления между заземлителем и землёй, сопротивления земли. Две первые части по сравнению с третьей весьма малы, поэтому под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопротивление земли растеканию тока. Поскольку плотность тока в земле на расстоянии больше 20м от заземлителя весьма мала, можно считать, что сопротивление стекающему с заземлителя току оказывает лишь со ответствующий объём земли. Однако при различных формах и размерах заземлителя сопротивление этого объёма грунта различно. Наибольшее сопротивление растеканию тока замыкания на землю оказывают слои земли, находящиеся вблизи электрода, в них происходят наибольшие падения напряжения. С удалением от электрода сопротивление току замыкания на землю уменьшается, уменьшается и падение напряжения.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрического и технологического оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т.п.).

Защитное заземление следует отличать от рабочего заземления и заземления молниезащиты. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к нетоковедущим металлическим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением.

Заземлителем называют одиночные или объединенные вместе металлические проводники, находящиеся в грунте и имеющие с ним электрический контакт. Объединенные одиночные заземлители называют контуром заземления.

Согласно требованиям правил устройства электроустановок сопротивление заземляющего устройства должно составлять не более 4 Ом в электроустановках напряжением до 1000 В при мощности трансформатора (генератора) выше 100 кВА и не более 10 Ом при мощности трансформатора менее 100 кВА. В электроустановках напряжением свыше 1000 В сопротивление заземляющего устройства принимают в зависимости от величины тока замыкания.

Расчётная часть

1. Сопротивление одиночного заземлителя:

=

где R_cв – сопротивление стержневого одиночного вертикального заземлителя, Ом ;

– удельное сопротивление грунта, по табл. 6.3 =100 Ом·м;

– коэффициент сезонности для вертикальных заземлителей, по табл. 6.2 = 1,5;

– длина стержневого заземлителя, м;

– диаметр заземлителя, м ;

– расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м;

;

=

2. Сопротивление растеканию тока соединительной полосы:

=

где – длина полосы, м;

– ширина полосы, м ;

– коэффициент сезонности для горизонтального заземлителя, по табл. 6.2 = 2;

– глубина заложения полосы, м;

= 68 (м);

=

3. Ориентировочное количество заземлителей:

,

,

4. Зная ориентировочное количество заземлителей (27) и отношение расстояния между электродами к их длине (1) по табл. 6.4 находим методом интерполяции коэффициент использования вертикальных электродов :

,

= 0,47 - 0,021 = 0,45

5. Зная ориентировочное количество заземлителей (27) и отношение расстояния между электродами к их длине (1) по табл. 6.4 находим методом интерполяции коэффициент использования горизонтальных электродов :

,

= 0,27 - 0,0175 = 0,25

6. Окончательное значение количества заземлителей:

,

где – допустимое сопротивление, Ом;

,

7. Общее сопротивление контура заземления R_з (Ом) из стержневых заземлителей, соединенных полосой:

,

= 3,5 (Ом).

Выводы

Расчетное значение сопротивления , следовательно не превышает наибольшего сопротивления, допустимого правилами устройства электроустановок.

В ходе лабораторной работы изучены основные методы и средства электробезопасности на производстве, спроектирована контурная система заземления производственного помещения и рассчитано общее сопротивление контурного заземляющего устройства.