Розрахунок електрозахисту. Розрахунок захисного заземлення. Методика розрахунку захисного заземлення, страница 2

 

де b – ширина смугового заземлення (розріз смугового заземлювача приймається, згідно до ПУЭ, не менше 48мм²), а якщо з круглої сталі, то найменший діаметр 5мм.

h – глибина закладення штаби, м.

l_ш – сумарна довжина горизонтальної магістралі (з’єднувальної штаби), м.

де а – відстань між вертикальними електродами, м.

Здебільшого, а = l, а = 2l, а = 3l, де l – прийнята довжина електрода, м.

Після визначення довжини штаби, виконують перевірочний розрахунок необхідної кількості вертикальних заземлювачів по формулі:

Для проведення перевірочного розрахунку кількості вертикальних електродів необхідно вибрати схему розташування відносно заземлення корпусів, які діляться на виносні і на контурні.

Виносні заземлювачі виносяться за межі площі, на якій розміщене обладнання, яке підлягає заземленню. Більш надійним, в умовах експлуатації електроустановок, є контурний заземлювач. Він характеризується тим, що його одиночні заземлювачі розміщуються по контуру (периметру) площі на якій знаходиться обладнання, яке підлягає заземленню, а також, усередині цієї площі.

Зробивши уточнення кількості стержневих заземлювачів, потрібно обчислити загальний розрахунковий опір заземлюючого пристрою (Ом), з урахуванням опору штаби (з’єднувальної смуги):

де h_г – коефіцієнт використання горизонтального смугового електроду, який з’єднує вертикальні електроди (додаток 3).

h_e – коефіцієнт використання вертикальних стержневих заземлювачів без врахування смуги з’єднання (додаток 4).

Вірно розрахований заземлюючий пристрій повинен відповідати умові R_о ≤ R_н, і, якщо R_о > R_н, тоді потрібно збільшувати кількість вертикальних заземлювачів (електродів).

Приклад

Розрахувати заземлюючий пристрій для заземлення електродвигуна серії 4А напругою U = 380В у трифазній мережі з ізольованою нейтраллю, при наступних вихідних даних:

§  ґрунт – суглинок з питомим електричним опором р = 100Ом×м;

§  в якості заземлювачів прийняти стальні труби d = 0,08 і довжиною l = 2,5м, які розташовані вертикально і з’єднані, шляхом зварювання, зі стальною смугою 40×4мм по контуру;

§  потужність електродвигуна серії А4160S, Р = 15кВт, n = 3000хв^-1;

§  потужність трансформатора прийнята 170кВ×А, по нормам допустимий опір заземлюючого пристрою R_н < 4Ом.

Рішення: Приймаємо схему заземлення електродвигуна, як показано на рис. 3.11. Використавши формулу 1, визначимо опір одиночного вертикального заземлювача:

Ом

Згідно до додатку 2, коефіцієнт сезонності третьої кліматичної зони для вертикальних стержнів довжиною 2-3м, при глибині закладення вершини 0,5‑0,8м, приймаємо 1,6. Таким чином, розрахунковий питомий опір ґрунту буде:

Ом·м

Визначаємо кількість стержневих електродів, використавши, при цьому, формулу 4:

Приймаємо 13 штук. Коли відома кількість вертикальних заземлювачів, тоді, по схемі їх розміщення, визначають сумарну довжину горизонтальної магістралі (з’єднувальної штаби):

м

де а – відстань між вертикальними електродами, приймаємо рівній довжині стержня, тобто, 2,5м.

Використавши формулу 5, визначимо опір розтікання струму горизонтальної магістралі:

Приймаємо розташування вертикальних заземлювачів по контуру з відстанню між суміжними електродами рівним довжині стержня, тобто, а = l.

Згідно до додатків 3-4 знайдемо дійсне значення коефіцієнтів використання електродів розміщених по контуру h_г = 0,3, та використання вертикальних електродів без врахування впливу з’єднувальної смуги h_e = 0,5.