Обеспечение безопасности жизнедеятельности работников в помещении участка по ремонту и обка (стр. 4 из 8)
Устройство защитного заземления:1— электроустановки; 2 — заземляющие проводники; 3 — болт крепления проводника; 4 — магистраль заземления; 5 — контурная шина; 6 — заземлители
Рассчитать совмещенное ЗУ для участка по ремонту и обкатке коробок передач 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети с изолированной нейтралью. Замкнутый контур ЗУ- вертикальный электрод пруток , горизонтальный -пруток: вертикальный электрод dв = 16 мм, а горизонтальный электрод dг= 12 мм
| Вариант | Грунт | Но, м | lвоз, км | lкаб км | nв, шт | lв, м | ав, м | Re, Ом |
| 20 | Глина | 0,9 | 5 | 20 | 10 | 5 | 10 | 30 |
Проектирование защитного заземления электроустановок (ЭУ) или электрооборудования (ЭО) выполняется в три этапа.
На первом (подготовительном) этапе собирают следующие сведения:
1) характеристика ЭУ - тип установки, виды основного ЭО, рабочие напряжения и т.п.;
2) компоновка (размещение) ЭО на участке или в помещении с указанием основных размеров:
3) форма и размеры заземлителей и заземляющих проводников, из которых предполагается изготовить проектируемое заземляющее устройство (ЭУ), а также предполагаемая глубина погружения их в землю;
4) данные измерения удельного сопротивления грунта r на участке, где предполагается сооружение ЭУ, и погодных (климатических) условий, при которых производились эти измерения, а также характеристика климатической зоны. Если известен грунт и глубина заложения ЭУ, то можно определить по табл. 6.3 и 6.4[2] значения rтабл (лучше брать среднюю величину) и Y ;
rтабл = 35 Ом*м
Глубина заложения: 2 м
Y = 1,36
5) данные об естественных заземлителях и их сопротивлениях Re = 30 Ом
6) расчетный ток замыкания на землю J3 для ЭУ U > 1 кВ, а для ЭУ U£1кВ величина предельно допустимого (нормативного) сопротивления ЗУ 
берут по табл. 6.6(лит.2). Значение J3 определяют по формуле
где Uл - линейное напряжение сети, кВ; lкаб - общая длина подключенных к сети кабельных линий, км; lвоз - общая длина подключенных к сети ЛЭП. км.
Jз = 0,38 * (35 * 20 + 5) / 350 = 0,77 А
На втором этапе ведется конкретный электротехнический расчет по определению основных параметров ЭУ; существует два метода расчета: метод коэффициентов использования и метод наведенных потенциалов.
Порядок расчета по методу коэффициента использования по 
состоит в следующем:
1.Определяют расчетное удельное сопротивление грунта по формуле
ρрасч = 35 * 1.36 = 47,6 (Ом*м)
где rтабл - табличное (измеренное) удельное сопротивление грунта, Ом*м;
Y - климатический коэффициент, принятый по табл. 6.4.
2. Определяют необходимость искусственного заземлителя и вычисляют его требуемое сопротивление Rи, Ом.
Rзн = 4 Ом
Rи определяют по формуле
Ru < Re * Rзн / (Re – Rзн)
Ru < 30 * 4 / (30 – 4) = 4,615(Ом)
Примечания.
1. Величину Rзн выбирают по табл. 6.6, 6.7 или 6.8(лит.2) в зависимости от U ЭУ и rрасч в месте сооружения этого ЗУ, а также режима нейтрали данной электросети.
2. Значение Rе, берут заданным или вычисляют по одной из формул табл. 6.5(лит.2) в зависимости от типа естественного заземлителя.
3. Уточняют расчетные параметры искусственного ЗУ путём ряда вычислений сопротивлений этого ЗУ принятой конструкции R до тех пор, пока R£Rи. Это производят в следующем порядке:
3.1. По предварительной схеме искусственного заземлителя, нанесенной на план объекта, определяют тип заземлителя (разомкнутый или замкнутый контур), длины горизонтальных lг и количество nв вертикальных электродов. Величину lг можно определить по формуле:
для замкнутого контура 
lг = 10*10=100(м)
где ав - расстояние между вертикальными электродами nв, м.
3.2. Вычисляют расчетное значение сопротивления вертикального (одиночного стержневого) электрода Rв,Ом. по формуле (а или б) табл. 6.5(лит.2).
RB =47,6 /(2*3,14*5)ln(4*5/0,016)= 10,81(Ом)
3.3. Рассчитывают значение сопротивления горизонтального электрода (соединительной полосы) Rг,Ом, по формуле (в или г) табл. 6.5(лит.2).
Rг = 47,6 / (2 * 3,14 * 100) * ln(2 * 100 / 0.012) = 0,74 (Ом)
3.4. По данным табл. 6.9 находят коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов - hв и hг.
hв = 0,74 hг = 0,75
3.5. Вычисляют расчетное сопротивление, Ом, группового заземлителя
R = 10,81* 0,74 / (10,81 * 0,75 + 0,74 * 0,74 * 10) =0,59 (Ом)
3.6. Сравнивают вычисленное R с ранее определенным Rи:
R £ Rи, 0,59£ 4,615=>т.е. неравенство выполняется, следовательно, расчет произведен правильно и окончательно.
4. Определяют общее сопротивление комбинированного ЗУ rk, Ом, по формуле
Rк = 30* 0,59 /(30 + 0,59) = 0,58 (Ом)
На третьем этапепроектирования осуществляется конструктивная разработка рассчитанного заземления для конкретной ЗУ (см. приложения).
3.3. Проектирование зануления электроустановок.
Рассчитать отключающую способность проектируемого зануления ЭУ участка по диагностике автомобилей и определить потребное сопротивление ЗУ нейтрали трансформатора, если известно: электропитание осуществляется по трехжильному кабелю от масляного трансформатора с вторичным напряжением 400/230В; для защиты электродвигателя с короткозамкнутым ротором установлены плавкие предохранители с кратностью тока 3; в кабеле жилы использованы алюминиевые.
| Вариант | Данные по трансформатору | Номинальная мощность электродвигателя Pg,. КВт <F | Длина проводов lп, м | ||
| мощность S, кВ*А | напряжение на высокой стороне, кВ | соединение обмоток | |||
| 20 | 560 | - | Y/ Y0 | 120 | 200 |
Проектирование зануления ЭУ или электрооборудования (ЭО) реализуется в три этапа. На первом(подготовительном) этапе собирают сведения:
1) по отключающей способности зануления - мощность (S = 560 кВ*А) и конструктивное исполнение (масляный) трансформатора, напряжение и схемы соединения (Y/Y0) его обмоток, длина ( l = 200 м), материал (медь) фазных и нулевого защитного проводников (НЗП), тип защиты ЭУ (плавкие предохранители)
2) по заземлению нейтрали трансформатора - данные об естественных заземлителях и их сопротивлениях Rе, форма и размеры искусственных заземлителей, из которых предполагается изготовить проектируемое ЭУ, предполагаемая глубина погружения их в землю, данные по удельному сопротивлению грунта r в месте расположения ЗУ;
3) о повторных заземлителях НЗП воздушной ЛЭП - те же сведения, что и по заземлению нейтрали трансформатора (см. выше), а также возможное количество повторных заземлителей на этой ЛЭП с учетом требований ПУЭ
На втором этапе ведут конкретный электротехнический расчет по определению условий, при которых проектируемое зануление быстро отключит поврежденную ЭУ от электросети и обеспечит безопасность прикосновения к ее зануленному корпусу в аварийный период. Поэтому осуществляют
1) расчет на отключающую способность проектируемого зануления для всех ЭУ, но не менее 10% питающихся ЭУ от данного трансформатора (в проверяемое количество установок должны входить ЭУ, имеющие наибольшую мощность, длину питающего кабеля и наименьшее сечение фазных проводов в данном кабеле);