6.1.3. Расчет заземления пэвм.

Безопасность людей, при эксплуатации электроустановок, в значительной степени зависит от правильного выполнения заземляющих устройств.

Все электроустановки делятся на установки до 1000 вольт и свыше 1000 вольт. Требования по безопасности во многом зависят от нейтралей сети и связанных с ними величинами, токами замыкания на землю.

Механическое сопротивление заземляющих устройств для различных электроустановок устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81. В электроустановках напряжением 220 вольт сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 8 Ом.

Автоматизированное рабочее место диспетчера по КОФ состоит: системного блока, монитора, модема. Все эти устройства питаются от сети переменного тока 220 В.

В установках переменного тока используют как естественные, так и искусственные заземлители. К естественным относятся:

• проложенные в земле водопроводные трубы и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов;

• металлические составляющие железобетонных конструкций зданий, имеющие надежное соединение с землей;

• металлические оболочки кабелей, проложенных в земле.

Искусственными заземлителями являются закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для этого. При сооружении искусственных заземлителей используют вертикальные или горизонтальные электроды с глубиной заложения до 0,5 – 0,8 м.

Расчет заземляющего устройства сводится к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы с таким расчетом, чтобы общее сопротивление заземляющего устройства не превышало требований правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Для рассматриваемого случая для заземления ПЭВМ используются заземлители, состоящие из заземляющих труб, расположенных в группе вертикально (рис 6.1).

Рис. 6.1 Конструкция заземляющего устройства

Сопротивление заземляющего устройства складывается из сопротивления растеканию тока, сопротивления заземляющих проводов и сопротивления самого заземлителя. Сопротивление растеканию тока заземлителей зависит от удельного сопротивления почвы, климатических условий, размещения заземлителей, их числа и размеров.

Сопротивление растеканию тока R, Ом, от одиночного вертикального заземлителя погруженного на глубину h_о, определяется по формуле:

, (6.1)

где ρ_расч – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

l – длина вертикального заземлителя - электрода (трубы), l = 2,5 м;

d – наружный диаметр заземлителя (трубы), d = 0,08 м;

h – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя , (6.2)

где h₀ – расстояние от поверхности грунта до соединительной полосы (глубина погружения), h₀ = 0,7 м.

ρ_расч = ρ · y , (6.3)

где ρ – удельное сопротивление суглинистой почвы равно 100,0 Ом·м;

y – коэффициент сезонности, учитывающий увеличение удельного сопротивления земли в течение года принимаем равным 1,2, т.к. г. Москова находится в III климатической зоне.

ρ_расч = 100,0 Ом·м · 1,2 = 120,0 Ом·м

Подставив все числовые значения получим:

Затем определяется ориентировочное число одиночных вертикальных заземлителей по формуле:

, (6.4)

где R_доп – нормативное допустимое сопротивление заземляющего устройства по ПЭУ, Ом.

Принимаем n⁰ = 5 шт.

Размещаем электроды в ряд на расстоянии друг от друга а = 2,5 м.

По таблице находим коэффициент взаимного экранирования электродов, который зависит от числа электродов n, отношения расстояния между электродами и их длиной a/l, а также конструктивного исполнения заземляющего устройства: η_в = 0,70.

Определяем необходимое число заземлителей с учетом экранирования:

(6.5)

Принимаем n = 7 шт.

Сопротивление растеканию тока соединяющей полосы при контурном расположении электродов определяется по формуле:

, (6.6)

где L_п – длина полосы, соединяющая электроды заземлителя м;

в – ширина полосы, м.

Длина полосы при расположении электродов в грунте по контуру определяется по формуле:

L_п = 1,05 · а · n , (6.7)

L_п = 1,05 · 2,5 · 7 = 18,4 Ом

В качестве соединяющей полосы используется стальная полоса шириной в = 0,05 м и толщиной 0,01 м.

По таблице находим коэффициент использования полосы в зависимости от числа вертикальных заземлителей, отношения расстояния между вертикальными заземлителями к их длине η_п = 0,36.

Результирующие сопротивление искусственного группового заземлителя рассчитывается по формуле:

(6.8)

Значение R_ЗУ = 5,6 Ом меньше допустимого (нормативного) сопротивления заземляющего устройства по ПУЭ R _{ЗУ доп} ≤ 8,0 Ом.