Реферати українською » Безопасность жизнедеятельности » Розрахунок захисного заземлення і занулення


Реферат Розрахунок захисного заземлення і занулення

різних роботах. Це вимога не поширюється на опориВЛ., повторне заземлення нульового дроту й металеві оболонки кабелів.

Як природнихзаземлителей неприпустиме використання теплотрас, трубопроводів з пальними речовинами такі як бензин, природного газу, нафтою та ін.

Використання природнихзаземлителей зменшує капіталовкладення в установки, спрощує монтують устаткування і т.ін.

Якщо з певним причин, такі як: неможливість використання природнихзаземлителей, підвищеннянадежности заземлення, використовують штучнізаземлители.

– сталеві труби від 2 м з товщиною стінки від 3.5 мм

–полосовую чи кутову сталь завтовшки щонайменше 4 мм

–прутковую сталь діаметром 10 мм довжиною 10 метрів і більше

Пристрій захисного заземлення

Застосування захисного заземлення найчастіше треба на РУ підстанцій. І тому по контуру підстанціївбиваются в землю вертикальні електроди. У тому ролі виступають найчастіше сталеві стрижні. Потім вониопоясиваются горизонтальнимзаземлителем, за який служить сталева смуга. Спосіб сполуки їх зварювання. Місця сполуки рекомендується проливати бітумом зменшення корозії. За необхідності число вертикальних електродів, як і горизонтальних збільшують. Це визначається результаті розрахунку (див. п 5.1), який зводиться до визначення опорурастеканию струмузаземлителя. Воно залежить від провідності грунту, конструкціїзаземлителя і глибини його закладення.Проводимость грунту характеризується його питомим опором – опором між протилежними сторонами кубики грунту зі стороною 1 див. Воно залежить від характеру та будівлі грунту, його вологості, глибини промерзання. Так припромерзании грунту його удільне опір зростає.

При устрої заземлення на підстанції також потрібен звернути увага фахівців і на пристрій входу й аж в'їзду у підстанцію. Тут слід закладати дві-три сталеві смуги у вигляді козирка іззаглублением на 1,5–2 м, ніж досягається зниження напруги кроку. У місцях перехрещуваннязаземляющих провідників з кабелями, трубопроводами, залізничними шляхами, у місцях їхнього введення у будинки та інших місцях, де можливі механічні ушкодженнязаземляющих захисних провідників, ці провідники би мало бути захищені. [1, з. 102]

Пристрійзануления.

Застосування даної захисту потрібно найчастіше помешканнях із велику кількістьелектроприемников, оскільки заземлення дома кожного їх буває неможливим з об'єктивних причин. І тому, наприклад, у цеху [3, з. 155], прокладаються магістральні захисні провідники з смугової стали, перетин якої зазначено раніше. У зовнішніх установкахзаземляющие і нульові захисні провідники допускається прокладати у землі, в підлозі чи з краю майданчиків, фундаментів технологічних установок тощо. Потімзануляемие частини приймачів підключаються до магістралі.Ответвления від магістралей доелектроприемникам до 1 кВ допускається прокладати приховано у стіні, під чистим підлогою й т.п. із захистом їхнього капіталу від впливу агресивних середовищ. Такі відгалуження нічого не винні мати сполук. Спосіб прокладки їх залежить від приміщення де вони виконуються.

У приміщеннях сухих, без агресивної середовища,заземляющие і нульові захисні провідники допускається прокладати безпосередньо на стінах.

У вологих, сирих і особливо сирих закритих приміщеннях і помешкань з агресивної середовищемзаземляющие і нульові захисні провідники слід прокладати з відривом від стін щонайменше ніж 10 мм.

Сама магістраль виводиться доречно устрою заземлення.

Не допускається використовувати як нульових захисних провідників нульові робочі провідники, що йдуть до переноснимелектроприемникам однофазного та сталого струму. Длязануления такихелектроприемников може бути застосований окремий третій провідник,присоединяемий увтичномсоединителеответвительной коробки, в щиті, щитку, складанні тощо. до нульового робочому чи нульового захисному провідника.

Можна навести і додаткових вимог до влаштуванню ланцюгазаземляющих і нульових захисних провідників:

– у тому повинно бути роз'єднуючих пристосувань і запобіжників.

– нульові захисні провідники ліній заборонена використовуватимезануления електроустаткування, який ласує на інших лініях.

– допускається використовувати нульові робочі провідники освітлювальних ліній длязануления електроустаткування, який ласує на інших лініях, коли всі зазначені лінії харчуються від однієї трансформатора, і виключена можливість від'єднання нульових робочих провідників під час роботи інших ліній. У разі нічого не винні застосовуватися вимикачі,отключающие нульові робочі провідники разом ізфазними.

–заземляющие і нульові захисні провідники повинні прагнути бутипредохранени від хімічних впливів.

– використання спеціально прокладенихзаземляющих чи нульових захисних провідників інших цілей заборонена.

4. Розрахунок захисного заземлення ізануления

Розрахунок захисного заземлення

>Рассчитатьзаземляющее пристрій трансформаторній підстанції напругою 10/0,4 кВ.Подстанцияпонижающая, має дві трансформатора з ізольованиминейтралями за10кВ і зглухозаземленниминейтралями за 0,4 кВ; розміщена в окремому цегельному будинку. Гаданий контур штучногозаземлителя навколо будинку має форму прямокутника довжиною 15 метрів і шириною 10 м.


Таблиця 3. Вихідні дані розрахуватися

№ вар. U, кВ Контурзаземлителя

Re,Ом

, км

, км

, м

>d, мм

Lр, м

>Сечение смуги (розміри), мм

>t>o, м

,Омм

,Омм

довжина, м ширина, м
19 10 15 15 34 165 160 2,5 12 60 >40х4 0,5 120 176

Як природногозаземлителя буде використано металева технологічна конструкція, частково занурена в землю; її розрахункове опіррастеканию, з урахуванням сезонних змін, становить Rв=34Ом. Струм замикання на грішну землю невідомий, проте відома протяжність ліній 10 кВ – кабельних км, повітряних км.

>Заземлитель передбачається виконати з вертикальних стрижневих електродів довжиною м, діаметромd=12 мм, верхні кінці яких поєднано з аналітичними допомогою горизонтального електрода – сталевої смуги довжиною Lр=50 м, перерізом4х40 мм, покладеної в землю на глибині

>t>o = 0,8 м.

Розрахункові удільні опору грунту, отримані внаслідок вимірів і розрахунку рівні:

для вертикального електрода довжиною 5 м  >Омм;

для горизонтального електрода довжиною 50 м  >Омм.

>Рис. 2. Попередня схема контурних штучнихзаземлителей підстанції: (>n=10 прим.,а=5 м, LР=50 м)


Проводимо розрахунокзаземлителя в однорідної землі методом коефіцієнтів використання подопустимому опору [2].

Розрахунковий струм замикання на грішну землю за з напругоюU=6 кВ, [2, з. 204]:

А

>Требуемое опіррастеканиюзаземлители, який приймаємо загальним для установок 10 і 0,4 кВ, [2, табл. 1]:

>Ом

>Требуемое опір штучногозаземлители [2, з. 207]:

>Ом

Типзаземлителя вибираємо контурний, розміщений за периметром прямокутника довжиною 15 метрів і шириною 10 м навколо будинку підстанції. Вертикальні електроди розміщаємо з відривома=5 м одне одного.

З попередньої схеми слід, що у прийнятому намизаземлителе сумарна довжина горизонтального електрода LР=50 м, а кількість вертикальних електродівn=LР/a = 50/5 = 10 прим., рис. 1а.

Уточнюємо параметризаземлителя шляхом перевірочного розрахунку.

Визначаємо розрахункове опіррастеканию вертикального електрода

[2. з. 90, табл. 3.1]:

>Ом


>d =12 мм =0,012 м – діаметр електрода,

м.

Визначаємо розрахункове опіррастеканию горизонтального електрода [4, з. 90, табл. 3.1.]:

>Ом,

де

>В=40мм=0,04 м – ширина смуги,

>t=t0=0,8 м – глибина закладення електрода.

Для прийнятого нами контурногозаземлителя при відношенні іn=10 прим. за таблицею 4 визначаємо коефіцієнти використання електродівзаземлителя:

 – коефіцієнт використання вертикальних електродів,

 – коефіцієнт використання горизонтального електрода.

Знаходимо опіррастеканию прийнятого нами груповогозаземлителя, [2, з. 181]:

>Ом

Це опірR=3,9Ом більше, ніж необхідну RІ=0,778Ом, тому приймаємо рішення збільшити контурізаземлителя кількість вертикальних електродів.

Виконання цього завдання уявімо як таблиці


Таблиця 4. Розрахунок захисного заземлення

Кількість вертикальних електродів Довжина горизонтальних електродів >Rг

R
10 50 6,7 0,34 0,56 3,896681
28 210 1,98 0,24 0,43 1,773492
54 450 1,018 0,38 0,2 1,298128
88 770 0,634 0,372 0,197 0,816924
97 855 0,578 0,362 0,191 0,748988

Це опірR=0,748 менше необхідного RІ=0,753 але оскільки відмінність між ними невелика і її підвищує умови безпеки, приймаємо цей результат остаточною.

Отже, остаточна схема контурного груповогозаземлителя складається з 97 вертикальних стрижневих електродів довжиною 5 м, діаметром 12 мм, з відстанню з-поміж них рівним 5 метрів і горизонтального електрода як сітки довжиною 855 м, перерізом4х40 мм,заглубленних в землю на 0,8 м.

Розрахунокзануления.

Потрібна перевірити забезпечена чиотключающая здатністьзануления у мережі, при нульовому захисному провіднику – сталевої смузі перерізом30x4 мм. Лінія 380/220 У з мідними проводами3х6 мм2 харчується or трансформатора 100кВА, 6/0,4 кВ зі схемою сполуки обмоток «трикутник – зірка із нульовим дротом» (). Двигуни захищені запобіжниками I>1ном=30 А (двигун 1) і I>2ном=20 А (двигун 2). Коефіцієнт кратності струмуК=3.

 

Рішення

Рішення зводиться до перевірки умови. (2, з. 233, ф. 6.3):

,

де

 – струм однофазного короткого замикання, проходить по зашморгуфаза-нуль;

 – найменший припустимий струм за умовою спрацьовування захисту (запобіжника);

- номінальний струм плавкою вставки запобіжника.

Виконання цієї умови забезпечить надійне спрацьовування захисту при короткому замиканні (>КЗ) фази назануленний корпус електродвигуна, тобто. з'єднаний нульовим захисним провідником зглухозаземленной нейтральній точкою трансформатора.

– Визначаємо найменші допустимі значення струмів для двигунів 1 і 2:

А;

А

– Знаходимо повне опір трансформатора

>Ом [2, табл. 6.5]

– Визначаємо дільниці м км активне  і індуктивне опоруфазного дроти; активне  і індуктивне опору нульового захисного дроту й зовнішнє індуктивне опір петліфаза-нуль:

Відповідно до паспортним даним кабелю маркиАПВ4х6 [6]:

>Rуд = 5,21ом/км

>Xуд,ом/км=0.1ом/км

>Ом,

 >Ом


Приймаємо =0Ом

Знаходимо очікувану щільність струму в нульовому захисному дроті – сталевої смузі перерізом

мм2;

>А/мм2

По [2, табл. 6.6] для >А/мм2 і мм2 знаходимо:

>Ом/км – активне опір 1 км сталевого дроти,

>Ом/км – внутрішнє індуктивне опір 1 км сталевого дроти.

Далі знаходимо  і для м км:

>Ом; >Ом

Визначаємо  длям км:

>Ом

 >Ом/км – зовнішнє індуктивне опір 1 км петліфаза-нуль, величина якого прийнята за рекомендацією [2, з. 240].

– Визначаємо на довжині лінії  активне і індуктивне  опоруфазного дроти; активне  і індуктивне опору нульового захисного дроту й зовнішнє індуктивне опір  петліфаза-нуль:

>Ом

>Ом

Аналогічно попередньому приймаємо:

=0Ом

Очікувана щільність струму в нульовому захисному дроті:

>А/мм2

По [2, табл. 6.5] для >А/мм2 і мм2 знаходимо:

>Ом/км

>Ом/км

Далі знаходимо  і для :

>Ом;

>Ом

Визначаємо  для:

>Ом,

де >Ом/км прийнято з рекомендації [2, з. 240] як і попереднього разі.


>Рис. 3 Схема мережі розрахуватисязануления

– Знаходимо справжні значення струмів однофазного короткого замикання, що проходять у зашморгуфаза-нуль за такою формулою [2, з. 235, ф. 6.8]:

до таких випадків:

а) при замиканні фази на корпус двигуна 1

А

б) при замиканні фази на корпус двигуна 2:

А

– Висновок: оскільки справжні значення струмів однофазного короткого замикання Проте й А перевищують відповідні найменші допустимі в умовах спрацьовування захисту струми Проте й А, нульової захищений провід обраний правильно, тобто.отключающая здатність системизануления забезпечена.


Література

1.Бургсдорф В.В.,Якобс А.І.Заземляющие устрою електроустановок. М:Энергоатомиздат, 1987.

2.Долин П.О. Основи техніки безпеки в електроустановках:Учеб. посібник для вузів2-ое вид., перераб. ідоп. – М.:Энергоатомиздат, 1984. – 448 з.

3. Постніков Н.П.,РубашовГ.М. Електропостачання промислових підприємств.

Схожі реферати:

Навігація