Проект реконструкции АТС 62 69 г Алматы с заменой АТСДШ на цифровую АТС (стр. 20 из 24)

Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержней длиной l_В=5 м, d=12мм.

Расчетные удельные сопротивления земли:

Ρ₁=75 Ом·м, Ρ₂=97 Ом·м

В качестве естественного заземлителя используется металлическая технологическая конструкция сопротивлением Rе =17 Ом.

1) R_{искусств.з.} =

, где Rз= 4 Ом, тогда (5.1)

R_{искусств.з.} =

=5,23 Ом

Выбираем тип заземлителя– стержневой у поверхности земли.

L_г=4*8 = 32 м.

По формуле, приведенной в таблице 3.4 методических указаний, определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rв:

2) Rв=

, (5.2)

где t_в – глубина залегания электродов в земле, равна 3,3 м.

Rв=

=2,39·7,76=18,55 Ом.

3) Из таблицы 3.4 определяем тип горизонтального заземлителя и его сопротивление:

Rг=

, где (5.3)

tг – глубина залегания в землю горизонтального заземлителя, равна 0,8м,

В – ширина полосового заземлителя , равна 0,04м.

Rг=

=0,483·11,07=5,35 Ом

4) Расчетное сопротивление искусственного заземлителя:

R^'_иск=

, где (5.4)

Rв,Rг – сопротивления вертикального и горизонтального заземлителей, Ом;

η_г, η_в – коэффициенты использования полосы и вертикальных стержней;

n_в – число вертикальных заземлителей, равно 8.

Из таблицы 3.7 коэффициент использования вертикальных стержней η_в= 0,65.

Из таблицы 3.5 коэффициент использования полосового электрода η_г= 0,72.

R^'_иск=

Ом.

Проверяем условие R_иск ³ R'_иск получим 5,23 ОМ ³ 2,41Ом

Таким образом, в результате расчета выбраны 8 вертикальных стержней длиной 5 метров, d=12 мм, расположенные по периметру и горизонтальные полосовые электроды общей длиной 32 метра, проложенные в земляной траншее на глубине 0,8 м от поверхности земли и соединенные между собой сваркой.

5.2.2 Расчет зануления электрооборудования

В настоящее время основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленой нейтралью напряжением до 1000 В является зануление.

Расчет зануления имеет цель определить условия при которых оно надежно выполняет быстрое отключение поврежденной установки от сети и обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Исходные данные для расчета:

Трансформатор ТМ-160-6/0,4

Y/Y_н, Zт =0,148 Ом, комплектное устройство БТУ- 3601,

Uн=220В, Iн= 400А

Предохранители: ПП57-396181 с плавкой вставкой 500 А.

Рисунок 5.1 - Схема зануления электрооборудования

При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключится, если значение тока однофазного к.з. Iк удовлетворяет условию Iк ≥kIном, где k – коэффициент кратности номинального тока–Iном, плавкой вставки предохранителя.

Значение Iк зависит от фазного напряжения сети Uф и сопротивления сети, в том числе: Zт – полного сопротивления трансформатора; Zф – фазного проводника, Z – нулевого защитного проводника, внешнего индуктивного сопротивления петли фаза-нуль (Хп), а также от активных сопротивлений заземлений нейтрали трансформатора и повторного заземления нулевого защитного проводника r_n .

Поскольку r₀ и r_n, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями цепи, можно не принимать во внимание параллельную ветвь, образованную ими. Тогда расчетная схема принимает вид:

Рисунок 5.2 - Упрощенная схема зануления

Выражение для тока Iк:

(5.6)

где Z_n- полное сопротивление петли фаза-нуль:

Z_n = Ö( R_ф + R_н )² + (X_ф +Х_н + Х_п )² (5.7)

Принимаем нулевой защитный проводник стальным, тогда его сопротивление R_н.з и Х _н.з определяем из таблицы «Активные и внутренние сопротивления стальных проводников при переменном токе 50Гц, Ом/км». Для этого задаемся сечением и длиной проводника, исходя из плотности тока в стальной полосе.

Ожидаемый ток к.з.:

Iк ³ kI_ном = 3*550=1550 А (5.8)

Задаемся сечением проводника 80х10 и его длиной 0,1 км и определяем плотность тока

Ј =

= =1,87 (А/мм²) (5.9)

По таблице находим: Rн.з. = 0,5 Ом/км; Хн.з.=0,26 Ом/км.

Так как длина проводника 0,1 км, то Rн.з и Хн.з будут соответственно равны 0,005 Ом и 0,0026 Ом.

Определим по формуле:

, где r=120 мм² исходя из экономической плотности тока и определено по ПУЭ. (5.10)

Тогда:

= 0,0175 =0,012 Ом

Значения Х_n в практических расчетах принимают Х_n=0,6 Ом/*км, при длине проводников 0,1 км.

Таким образом по формуле 5.7 определяем полное сопротивление петли фаза-нуль:

Z_n = Ö( R_ф + R_н )² + (X_ф +Х_н + Х_п )² = Ö( 0,05+0,012)² + (0,026 +0,06 )² = =0,089Ом

Тогда по формуле определим ток замыкания:

= =1618 А.

Проверим условия надежного срабатывания защиты:

I_к ³3 I_{н.пл.вст.}

1618А ³ 1550А

Так как найденное значение тока однофазного к.з.

I_к=1618А, превышает наименьшее допустимое по условиям срабатывания защиты 1550А, нулевой защитный проводник выбран правильно, т.е. , отключающая способность обеспечена.

Найдем потенциал корпуса поврежденного оборудования:

Uк=Iк.з.*Zn =1618*

=1618* = 12,3 В (5.11)

Ток, проходящий через тело человека:

I_h=

= =12,3мА (5.12)

Полученная величина I_h не опасна для человека при прохождении через его тело в течении времени t=0,5 с за которое срабатывает защита.

5.3 Меры пожарной профилактики

Эвакуационными путями считается, пути которые ведут к эвакуационному выходу и обеспечивают безопасное движение в течении определенного времени. Расчетное время эвакуаций людей из помещений и зданий устанавливают по расчетному времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей. При расчете весь путь движения людского потока поделим на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной d_i.

При расчете эвакуационных путей цеха по монтажу и сборке радиотехнического оборудования, путь эвакуации разбиваем на 8 участков.

Начальным участком является расстояние от наиболее удаленного рабочего места в цеху по сборки и монтажу радиоаппаратуры.

Расчетное время эвакуаций людей t_р определяется:

t_в= t₁+ t₂+ t₃+…+ t_i, (5.13)

где t₁ – время движения людского потока на первом участке (min);

t_2…..i – время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути (min).

Время движения людского потока по первому участку пути определяется по формуле:

, (5.14)

где V₁ – скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке определяется по таблице 26.2 зависимости от плотности r₁ м/мин.

Плотность людского потока D₁ на первом участке, имеющей длину l₁ и шириной d_i.

D₁=

(5.15)

где N₁ – количество людей на первом участке;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, f = 0,4.

Значение скорости V_i движения людского потока на участках пути, следующих после первого берем по таблице 26.2 в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которые следует определить для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов:

, (5.16)

где d_i, d_i-1 – ширина рассматриваемого ( i ) и предшествующего ему (i-1) участка пути;