Выбор и расчет искусственного заземления

1.12 Выбор и расчет искусственного заземления

Одной из наиболее радикальных мер по защите людей от повреждения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, не находящимися под напряжением, но могущим оказаться под ним, является их надёжное заземление.

Район сооружения цеха находится в II климатической зоне. Грунт в месте сооружения – глина (r = 0,4 ´ 10⁴ Ом´м). Длина кабельных линий напряжением 10 кВ ℓ_к. = 30 км.

Принимаем к установке заземление по контуру цеха, на расстоянии 1,5 м от стен. Длина контура заземления L = 240 м. Принимаем заземление из прутков ℓ = 2,5 м и диаметром d = 12 мм, расстояние между заземлителями а = 5 м, в качестве соединительной полосы принимаем стальную полосу (40 ´ 4) мм. [10]

Согласно ПУЭ r_з. должно удовлетворять следующим условиям: [3]

1) r_з. £ 4 Ом – для сети 0,4 кВ;

2) r_з. £  – при условии заземления для сетей 0,4 кВ и 6…10 кВ,

где I_1кз – ток однофазного КЗ на землю, А

I_1кз = , (57)

где ℓ_к. – длина электрически связанных кабельных линий завода напряжением 10 кВ. ℓ_к. = 30 км.

I_1кз =  = 30 А

r_з. =  = 4,16 Ом

Окончательно принимаем r_з. £ 4 Ом

Сопротивление заземления стержневого заземлителя r_о.пр., Ом: [10]

r_о.пр = 0,0027 ´ r_{расч.гр.}, (58)

где r_{расч.гр.} – расчётное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления, Ом´см

r_{расч.гр.} = k_max´ r, (59)

где k_max – коэффициент сезонности. k_макс = 1,4 для II климатической зоны;

r – сопротивление грунта, Ом´см. r = 0,4 ´ 10⁴ – глина (по заданию).

r_{расч.гр.} = 1,4 ´ 0,4 ´ 10⁴ = 5,6 ´ 10³ Ом´см

r_о.пр. = 0,0027 ´ 5,6 ´ 10³ = 15,12 Ом

Число прутков в контуре заземления n, шт.:

n =  (60)

n =  = 15 шт.

Сопротивление заземления всех стержневых заземлителей, Ом:

r_ст. = , (61)

где h_ст. – коэффициент экранирования (использования) заземлителей

h_ст. = ¦ ( =  = 2: n = 15 шт.) = 0,63 [10]

r_ст. =  = 1,6 Ом

Сопротивление заземления соединительной полосы r_пол., Ом: [10]

r_пол. = , (62)

где b – ширина полосы, м. b = 0,04 м;

t – глубина заложения полосы, м. t = 0,7 м;

L – длинна контура заземления, м. L = 75 м.

r_пол. =  = 1,53 Ом

С учётом взаимного экранирования стержневых и полосового заземлителей [10]:

r_пол.^* =  (63)

r_пол.^* =  = 5,1 Ом

Полное сопротивление заземления:

r_заз. =  (64)

r_заз. =  = 1,22 Ом

Сопротивление заземления удовлетворяет условию:

r_заз. = 1,22 Ом < r_{заз.доп.} = 4 Ом

1.13 Молниезащита

Вопросы молниезащиты зданий и промышленных объектов решаются одновременно с проектированием строительной и технологической частью объекта. Молниезащита должна обеспечить высокую надежность установки при минимуме капитальных затрат.

Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также от интенсивности грозовой деятельности должны иметь молниезащиту в соответствии с категориями устройства молниезащиты.

Все здания и сооружения подразделяются на три категории:

I категория – здания и сооружения классов: В‑1 и В‑2 по ПУЭ, здания электростанций и подстанций;

II категория – здания и сооружения классов: В‑1а, В‑1б и В‑2а по ПУЭ;

III категория – здания и сооружения классов: П‑1, П‑2, П‑1а, П‑3.

Молниезащиту зданий и сооружений I категории выполняют:

а) от прямых ударов молний отдельно стоящими стержневыми и тросовыми молниеотводами, обеспечивающими требуемую зону защиты от электростатической индукции – заземлением всех металлических корпусов, оборудования и аппаратов через специальные заземлители;

б) от электромагнитной индукции – для трубопроводов, оболочек кабелей, каркасов сооружений. Ставят металлические перемычки на параллельных трассах кабелей и трубопроводов, позволяющие избежать появления разомкнутых металлических контуров.

Молниезащита зданий и сооружений II категории от прямых ударов молнии выполняется одним из следующих способов:

а) отдельно стоящими или установленными на зданиях стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими защитную зону; R растеканию тока не более 10 Ом;

б) молниеприемной заземленной металлической сеткой с ячейками 6 ´ 6 м, накладываемой на неметаллическую кровлю;

в) заземление металлической кровли.

Защита от зарядов статического электричества и от действия магнитного поля выполняется аналогично защите для I категории.

Защита зданий III категории выполняется, как и для II категории, но при этом молниеприемная сетка имеет ячейки размером 12 ´ 12 м или 6 ´ 24 м, а величина сопротивления заземлителя прямых ударов молнии может повышаться до 20 Ом.

При расчете молниеотводов учитывается необходимость получения определенной зоны защиты, которая представляет собой пространство, защищаемое от прямых ударов молнии.

Для здания проектируемого инструментального цеха принимаем молниезащиту согласно III категории металлической сеткой с ячейкой 12х12 метров.

Похожие работы

Разработка системы электроснабжения механического цеха

Скачать

124039

16

9

... , то установка на подстанции компенсирующих устройств экономически оправдана. 3.9 Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения механического цеха Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения цеха приводятся в таблице 3.8. Таблица 3.8 – Основные технико-экономические показатели Показатель Количественное значение Численность промышленно- ...

Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода

Скачать

67198

28

3

... оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности электроприемников, режим их работы и размещение на территории цеха. Цеховые сети промышленного предприятия выполняется на напряжение до 1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 0,38 кВ). При проектировании системы электроснабжения необходимо правильно установить характер среды, которая оказывает решающее влияние на степень ...

Электроснабжение механического завода местной промышленности

Скачать

169921

30

28

... - 8 25 22,666 12912 40350 Рис. 6. Картограмма электрических нагрузок точкой А на картограмме обозначим координаты центра электрических нагрузок завода. Выбор рационального напряжения При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий важным вопросом является выбор рациональных напряжений для схемы, поскольку их значения определяют параметры линий электропередачи и ...

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Скачать

64095

23

7

... основе технико-экономических расчетов определяют рациональное стандартное. Для рассматриваемого завода рациональное напряжение, найденное по эмпирическим формулам будет Uрац= Uрац= Следовательно, для электроснабжения завода выбираем напряжение 35 Кв, так как напряжение 35 кВ имеет экономические преимущества для предприятий средней мощности при передаваемой мощности 5-15 МВт на расстояние ...