АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

I. Розрахунок захисного заземлення

Читайте также:
  1. C-3. Розрахунок процесу розпилювання блоків на плити-заготовки (Алмазне дискове розпилювання).
  2. II. Розрахунок блискавкозахисних пристроїв
  3. III. РОЗРАХУНОК ПОКАЗНИКІВ ПРИБУТКОВОСТІ АКЦІЙ
  4. IV. Розрахунок показників прибутковості акцій
  5. Асортимент деревно-чагарникових порід, рекомендований для захисного лісорозведення
  6. Вибір та розрахунок обладнання для підготовки сировини до розпилювання.
  7. Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору і пожежі інтуїтивним методом
  8. Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору методом В.Г. Лобачова
  9. Завдання 3 – Розрахунок калібрів для гладких циліндричних з’єднань.
  10. Загальний розрахунок годин
  11. Загальний розрахунок годин лекцій,

 

Основні теоретичні положення. Металеві неструмоведучі частини електрообладнання і електроустановок при порушенні ізоляції між ними і їхніми струмоведучими частинами можуть опинитись під напругою. У таких аварійних умовах дотик до неструмоведучих частин установок рівнозначний дотику до струмоведучих частин. Усунення небезпеки ураження електричним струмом при такому переході напруги на неструмоведучі частини електро­установок у мережах з ізольованою нейтраллю здійснюється за допомогою захисного заземлення (рис. 1)

 

Рисунок 1 – Принцип дії захисного заземлення

 

Під захисним заземленням розуміють з'єднання металевих неструмоведучих частин електроустановок з землею через заземлюючі провідники і заземлювачі для створення між цими частинами і землею малого опору. При виникненні замикання на корпус електроспоживача із фаз мережі через заземлюючий пристрій починає протікати струм І3 (струм замикання на землю), викликаний наявністю опорів ізоляції фаз мережі Rфз і ємностей фаз відносно землі Сфз.

Частина цього струму Іh відгалужується на тіло людини, яка торкається металевих неструмоведучих частин електроустанов­ки. Величина цього струму залежить від величини струму зами­кання на землю I3, опору розтікання струму в землі заземлюючо­го пристрою R3, повного опору в колі «людина-земля» Rch, взаєм­ного розташування електрообладнання, заземлюючого пристрою, яке враховується коефіцієнтом напруги дотику α ≤ 1 і визна­чається за формулою

 

Іh = Із*R з*α / Rch. (1)

 

Повний опір у колі «людина-земля» складається із опору людини Rh, опору взуття Rвз і опору розтікання струму від підошви взуття в землю Rпз і визначається за формулою

Rch = Rh + Rвз + Rпз. (2)

 

Якщо людина не має спеціального діелектричного взуття і стоїть на струмопровідній підлозі або землі, то можна вважати, що Rвз = 0, Rпз = 0 і Rch = Rh.

Коефіцієнт напруги дотику α = 0, якщо людина стоїть на заземлюючому провіднику або безпосередньо на поверхні грунту над заземлювачем (електрообладнання і заземлюючий пристрій розташовані на одній площі - сумісне заземлення); і α = 1, якщо людина стоїть за зоною розтікання струму в землі заземлюючого пристрою, тобто на відстані більше 20 метрів від крайнього заземлювача заземлюючого пристрою (електрооблад­нання розташоване за зоною розтікання заземлюючого пристрою - виносне заземлення). При всіх інших рівних умовах величина струму Іh буде мен­шою при меншій величині R3. За рахунок наявного захисного заземлення струм замикання пере-розподіляється між заземлюючим пристроєм та тілом людини обернено пропорційно їх опорів. Оскільки опір тіла людини у сотні разів перевищує величину опору розтікання струму заземлюючого пристрою, то через тіло людини, що доторкнулася до пошкодженого заземленого обладнання, буде протікати струм, що не перевищує гранично допустимого значення (10 мА), а основна частина струму буде утікати через заземлюючий контур.



На величину опору заземлювачів в основному впливає верхній шар ґрунту на глибині 20-25 м, тому для розрахунків та виконання заземлень необхідно знати його питомий опір. Залежно від складу ґрунту (чорнозем, пісок, глина тощо), розмірів та щільності прилягання частинок ґрунту, вологості та температури, наявності розчинних хімічних речовин питомий опір ґрунтів змінюється у дуже широких межах. Найбільш важливими факторами, що впливають на величину питомого опору грунту є вологість та температура. Протягом року зі зміною атмосферних та кліматичних умов вміст вологи у ґрунті та його температура змінюються, що викликає зміни питомого опору ґрунту. Найбільш суттєві коливання питомого опору грунту спостерігають у верхніх шарах (влітку – висихання, взимку – промерзання).

Розрахункове значення питомого опору грунту ρрз визначають за формулою

 

ρрз= ρвим*К; (3)

де ρвим – виміряний питомий опір грунту, Ом*м.

 

Величину питомого опору ґрунту визначають шляхом вимірювань у місці влаштування заземлення з урахуванням коефіцієнтів вологості, наведених у таблиці 1:

К1-1 - якщо виміряна величина опору грунту відповідає мінімальному значенню (грунт вогкий, перед вимірюванням було багато опадів);

‡агрузка...

К1-2 - якщо виміряна величина опору грунту відповідає середньому значенню (грунт середньовогкий, перед вимірюванням опади були, але у невеликій кількості);

К1-3 - якщо виміряна величина опору грунту відповідає максимальному значенню (грунт вогкий, перед вимірюванням було мало опадів).

Таблиця 1

Коефіцієнти вологості для визначення питомого опору ґрунту

Заземлювачі Глибина закладання, м Поправочні коефіцієнти
К1-1 К1-2 К1-3
Горизонтальні 0,5 0,8 6,5 4,5 1,6
Заглиблені вертикальні (труби, кутники, стержні) 0,8 (верхній кінець заземлювача) 3 (нижній кінець заземлювача) 1,5 1,4

У деяких випадках з метою оцінки питомого опору ґрунту можна користуватися середніми величинами питомого опору ґрунту, наведеними у таблиці 2. Проте далі слід перерахувати опір заземлення, виконавши контрольні виміри. Тоді розрахункову величиною питомого опору приймають

 

ρрз = 1,75*ρсер; (4)

 

де ρсер – середнє значення, вказане у таблиці 2.

Вихідними даними для розрахунку є:

- допустимий опір розтікання струму в грунті заземлюючого пристрою (вимоги ПУЕ) R3 норм, (табл. 3);

- питомий опір ґрунту в місці спорудження заземлювача (ρз = ρсер (за даними табл. 2)), Ом*м;

Таблиця 2

Значення питомого опору різних ґрунтів

Грунт Питомий опір ґрунту ρ, Ом*м Грунт Питомий опір ґрунту ρ, Ом*м
Граничні межі ρ ρсер Граничні межі ρ ρсер
Торф 10…30 Пісок 100…1000
Чорнозем 10…200 Супісок 150…400
Глина 8…100 Кварц  
Суглинок 40…300 Пористий вапняк  
Граніт 700…106 Щільний вапняк 100…104

 

- тип заземлювача і його конструктивні розміри (труба, кутникова сталь, угвинчувана кругла сталь);

- конструкція заземлюючого пристрою (заземлювачі розташовані в ряд чи по периметру).

Таблиця 3

Допустиме значення опору захисного заземлення в електротехнічних установках

 

Характеристика установок Найбільший допустимий опір заземлення, Ом
Установки напругою живлення понад 1000 В
Захисне заземлення в установках з великими струмами замикання на землю (І3 > 500 А) 0,5
Захисне заземлення в установках з малими струмами замикання на землю (І3 < 500 А): заземлюючий пристрій одночасно використовується для установок напругою до 1000 В заземлюючий пристрій використовується тільки для установок напругою вище 1000 В     125/І3 ≤ 10   250/І3 ≤ 10
Установки напругою живлення до 1000 В
Захисне заземлення всіх установок

Розрахунок захисного заземлення здійснюється методом коефіцієнтів використання електродів при однорідній структурі ґрунту для розрахунку простих заземлюючих пристроїв; у випадку складної двошарової структури ґрунту та складних заземлювачів застосовують метод наведених потенціалів.

Нижче наведений порядок розрахунку заземлюючих пристроїв в однорідному грунті за методом коефіцієнтів використання електродів.

Мета розрахунку захисного заземлення - визначення кількості електродів заземлення і заземлюючих провідників, їх розміри і схеми розміщення в ґрунті, при яких опір заземлюючого пристрою розтіканню струму або напруга дотику при замиканні фази на заземлені частини електроустановок не перевищує допустимі значення.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.006 сек.)