Расчет сложного заземлителя. Расчет зануления электроустановки на отключающую способность

Рассчитать зануление электроустановки на отключающую способность

Защитное заземление

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования, которые в обычных условиях не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением. Схема заземления показана на рис 1.

Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при замыкании на корпус.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и зазем­ляющих проводников. Заземлитель - это проводник (электрод) или совокупность соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

В качестве искусственных заземлителей применяют обычно стальные гори­зонтальные и вертикальные электроды. Допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.

Целью расчета является определение числа одиночных вертикальных электродов, длины горизонтальной соединительной полосы проектируемого заземлителя, обеспечивающих суммарное сопротивление заземлителя, отвечающего требованиям ПУЭ: Rз гр < R з доп.

1.Используя  данные замера сопротивления фунта Rх и исходные данные вычисляется удельное сопротивление грунта р_изм

                                                       =2.73х78х =133,09 Ом*м                                                                              

где R_х - сопротивление фунта, измеренное прибором М 416, R_х = 78 Ом;

I_d- длина и диаметр электрода, I_d = 1,75 м.

2.  R_{з доп} = 15 Ом

3. Определяется  расчетное удельное сопротивление грунта p_apan. Для вертикальных электродов:

                    = 133,09х1,2=159,71  Ом*м,

где kcb - коэффициент сезонности, учитывающий изменение сопротивления грунта с изменением его влажности для вертикальных электродов, КСВ = 1,2

4. Определяется расчетное сопротивление одиночного электрода заданного профиля R_э

R_э=

р_расч - расчетное удельное сопротивление фунта Ом-м; р_расч= 159,71;

 l, d - длина и диаметр электрода,  l= 5  м, d= 0,03 м;

b - ширина полки уголка или горизонтальной полосы, м.

t - глубина заложения заземлителя, определяется по формуле

  = 0,7 + 5/2= 3,2 м ,

где t₀ - толщина слоя грунта над электродами,  t₀ = 0,7 м ;

l -длина электрода, l= 5  м.

5.  Методом последовательных приближений определить число вертикальных электродов по формуле:

                                                                     

где η_вэ- коэффициент использования вертикальных электродов

η_вэ=1

=

η_вэ=0,85

=

η_вэ=0,78

=

6.  Определить длину горизонтальной соединительной полосы lс пол. Для электродов, расположенных по контуру:

l_{c пол} = 1,05α*(n_вэ-1)= 1,05*5*(3-1) = 10,5м

где α - расстояние между электродами, α= 5 м.

7.  Определить расчетное удельное сопротивление фунта для горизонтальной
соединительной полосы:

                                                             = 133,09*2,0=266,18 Ом*м

где К_сг - коэффициент сезонности для однородной земли при использовании горизонтальных заземлителей, К_сг= 2,0

8.  Вычислить сопротивление растеканию тока горизонтальной полосы R, без учета коэффициента использования.

               Ом

t_{с пол} = t₀ +b/2 = 0,7+0,04/2 = 0,72

9.  η_{с пол} = 0,81

10.  Рассчитать суммарное сопротивление заземлителя из вертикальных электродов К_(:я и общее сопротивление полосы К_сг, Ом.

                                                      

                    

11.  Определить общее сопротивление группового заземлителя Кз гр, Ом;

                                                 

Rзгр < Rз

12.  10,7 Ом < 15 Ом, следовательно  число вертикальных электродов и длина соединительной полосы определены правильно.

Защитное зануление электроустановок

Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих элементов электрооборудования, которые могут оказатьсч под напряжением.

Расчет зануления включает расчет на отключающую способность, заземляющего устройства нейтрали, исходя из условия безопасности при замыкании фазы на землю, повторных заземлителей нулевого защитного проводника для обеспечения безопасности при замыкании фазы на корпус электроустановки.

1.Определение номинального тока двигателя

где - мощность двигателя, =2,2 Вт×А;

- линейное напряжение сети, =380 В;

- КПД двигателя, =0,81

2. Определение номинального тока защиты

где  -пусковой ток двигателя, находится по формуле

,

где  - коэффициент запаса

3. Определение необходимого значения тока короткого замыкания

где -коэффициент кратности

4.Определение сопротивления фазного и нулевого проводников

, где

-фазное напряжение,  В;

-сопротивление питающего трансформатора, =0,028 Ом.

Для упрощения расчетов принимают, что фазный и нулевой проводник медный или алюминиевый, что позволяет пренебречь индуктивным сопротивлением проводников. Тогда полное сопротивление проводников будет равно активному