Задача 6
С целью защиты от поражения электрическим током необходимо заземлить
электрическое оборудование, питающееся от низковольтного щита подстанции.
Электрическая сеть с изолированной нейтралью напряжением 380/220 В. Суммар-
ная мощность электрооборудования более 100 кВА.
Исходные данные для расчета принять по варианту, номер которого совпа-
дает с предпоследней цифрой учебного шифра.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
39
Исходные данные:
Род грунта - чернозем;
Влажность земли – повышенная;
Глубина заложения электрода – h = 0,8 м;
Климатическая зона – IV;
Длина вертикального электрода – l = 2,9 м;
Наружный диаметр электрода – d = 0,05 м;
Ширина объединяющей стальной полосы – b = 0,06 м.
Решение
1 Согласно имеющимся данным, пользуясь рекомендуемой литературой,
устанавливаем:
а) расчетную схему, которая приведена на рисунке 2;
Рисунок 2 – Схема устройства защитного заземления
d
a
l
h
b
l/2
t
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
40
б) удельное сопротивление грунта определяем по приложению 2 [2], вели-
чина
изм
= 200 Омм;
в) коэффициенты сезонности заземлителей во IV климатической зоне опре-
деляем по приложению 3 [2], которые соответственно:
для вертикальных к
с
в
= 1,3;
полосовых к
с
п
= 1,8;
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
41
г) величину наибольшего допустимого сопротивления заземляющего устрой-
ства устанавливаем по характеристике заземляемого электрооборудования и мощ-
ности питающего трансформатора по таблице 3 [2], значение которого R
3
4 Ом.
2 Определяем:
а) расчетное удельное сопротивление грунта
гр
=
изм
к
с
,
тогда: для вертикальных заземлителей
в
гр
= 200 1,3 = 260 Омм;
полосовых заземлителей
п
гр
= 200 1,8 = 360 Омм;
б) сопротивление одиночного вертикального заземлителя
в
гр
0
ρ
2
1
4
0,366
lg
lg
2
4
l
t
l
R
l
d
t
l
.
При этом глубина заложения вертикального заземлителя
t = (l/2) + h = 2,9/2 + 0,8 = 2,25 м.
Подставив значения, получим
0
260
2 2,9
1
4 2, 25
2,9
0,366
lg
lg
70 Ом;
3
0,05
2
4 2, 25
2,9
R
в) потребное количество вертикальных электродов определяем методом по-
следовательных приближений:
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
42
n = R
0
/ (R
з
0
),
где
0
– коэффициент использования заземлителя, определяется по приложению
4 [2].
Расчет количества вертикальных электродов прекращается при выполнении
условия
n
i
– n
i-1
1.
При
0
= 1 находим исходное число электродов: n
1
= 70/4 = 17,5 ед.
Принимая отношение a/l = 3 и контурное расположение заземлителей (так
как n 10) для количества электродов n = 18 с учетом интерполяции по приложе-
нию 4 [2], получим
01
= 0,72.
Уточняем число электродов n
2
= 70/(4 0,72) = 24,3 ед. Так как условие не
выполняется, то продолжаем расчет аналогично предыдущему.
По приложению 4 [2] находим
02
= 0,7.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
43
Тогда n
3
= R
о
/( R
3
02
) = 70/(40,7) = 25 ед.
Полученное число заземлителей отличается от предыдущего значения менее
чем на 1, то есть n
i
– n
i-1
= 25 – 24,3 = 0,7 < 1.
Поэтому, округляя число вертикальных электродов до ближайшего целого
значения, окончательно принимаем n = 25 при
0
= 0,7;
д) для заземлителей, расположенных в контуре ( n 10), рассчитываем длину
полосы
L
п
= 1,05 а n.
После подстановки данных в формулу
L
п
= 1,05 8,7 25 = 228,4 м;
е) вычисляем сопротивление растеканию горизонтальной соединительной
полосы, расположенной в земле,
2
п
п
п
п
ρ
2
0,366
lg
L
R
L
bh
.
После подстановки данных получим
2
п
360
2 228,4
0,366
lg
3,66 Ом.
228,4
0,06 0,8
R
При n = 25 , а/l = 3 и расположению электродов в групповом заземлителе по
контуру коэффициент экранирования полосы
п
= 0,44 (приложение 4 [2]);
ж) рассчитываем сопротивление растеканию группового заземлителя
о
п
гр
о п
п
0
R R
R
R
R n
.
Подставив данные, вычисляем
гр
70 3,66
2,7 Ом.
70 0, 44
25 3,66 0,7
R
3 Выводы: так как вычисленное R
гр
R
3
(2,7 < 4), то определенные в ходе
расчета число электродов n = 25 и длину соединительной полосы L
п
= 228,4 м
принимают окончательно.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
44
Достарыңызбен бөлісу: |